DE2942624A1 - Autopneumatischer druckgasschalter - Google Patents

Description

• Autopneumatische Druckgasschalter
• Zusatzanmeldung zu Patentanmeldung P 29 09 270.4 Die Erfindung betrifft einen autopneumatischen Druckgasschalter mit einer Isolierdüse, aus der das in einer Schaltsttreckenpumpe während der Ausscshaltung kompr@erte Isoliergas zur Beblasaung des Schaltlichtbogens austritt, wobei der Raum, in den die Lihtbogengase einstromen, von einem zylindrischen Metallrohr umgeben ist, in dem die Isolierdüse, die einen entsprechend ausgestalteten Schirm aufweist, gleitend geführt ist; miot leistungskontaktstücken zwischen denen der Lichtbogen brennt und mit einem zusätzlich zu den Leistungskontaktstücken elektrisch parallel dazu vorgesehenen Nennstrompfad, wobei das Metallrohr als ein Kontaktstück des Nennstrompfades ausgebildet ist (gemäß Patentanmeldung P 2@ 0@ 270.4).
• Bei dem autopneumatisschen Druckgasschalterr der Haupt-Patentanmeldung ist der Gasraum, in dem sich die Lichtbogenwolke und der fest stehende Gegenkontakt befindet, von den anderen Räumen, in denen sich die leitenden Flachen des bewegten Kontaktsystems befinden, abgetrennt, so daß die Rückzündfähigkeit stark vermindert, d. h. die Spannungsfestigkeit stark erhöht wird. Es werden daher nicht die einzelnen Teile einzeln abgeschirmt, sondern unmittelbar der Gasraum, in dem sich die Lichtbogenwolke befindet.
• Liegt ein Druckgaassschalter vor, bei dem zur Erhöhung des Nennstromes zusätzlich zu den Leitungskontaktstücken, zwischen denen der Lichtbogen brennt, elektrisch parallel dazu, ein Nennstrompfad vorgesehen ist, wird die Anordnung gemäß einer Ausgestaltung der Haupt-Patentanmeldung zweckmäßig so getroffen, daß die Kontaktübergangsstelle zwischen den Kontaktstiicken des Nennstrompfades gegeniiber der Licht bogen strahlung und dem wesentlichen Teil der Spaltprodukte abgeschirmt ist.Burch Abschottung der Gasräume ist dabei die Gefahr einer Rückzündung zwischen den Kontaktstücken des Nennstrompfades beim Schalten großer Ströme ebenfalls stark vermirlfiert. Ist das zylindrische Teil ein Metallrohr, so bildet dieses Metallrohr zweckmäßig unmittelbar ein Kontaktstück des Nennstrompfades, dessen andees Kontaktstück des Metallrohr außen umfaßt.
• Illit dieser Ges ta 1 ti:ng nach der iiatopt - Pa tentanmeldung werden zwar bereits wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Schaltern erreicht.
• Um die erforderliche elektrische Schlagweite zwischen dem Metallrohr und dem Zylinder zj bekommen, was durch eine Verkürzung des Metallrohres möglich ist, muß bei dieser Gestaltung die Isolierdiise relativ lang sein und wird infolgedessen schwer. Auch kann die Isolationsfähigkeit der Isolierdiise noch weiter verbessert werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine isolierdiise zu schaffen, die bei möglichst geringer Gewicht eine möglichst hohe Isolationsfähigkeit aufweist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelost.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfi ndtitig ist in der Zeichnting dargestellt und im folgenden beschrieben.
• Die Zeichnung zeigt einell S.halterpol eines autopneumatischen Hochspannungs-Druckgas-Leistungsschalters.
• Innerhalb eines Isolator 1 ist an ei tier geschlossenen Schaltkammer das Kontaktsystem angeordnet. Der Schalter weist einen oberenn plattenförmigen elektrischen Anschluß 2 und einen unteren plattenförmigen elektrischen Anschluß 3 auf. Der Leistungspfad der Schalt strecke wird durch einen feststehenden Leistungskontakt 4, der mit der oberen Anschlußpl tote 2 leitend verbunden ist, in Verbindung mit einem beweglichen Leistungskontakt, dem Lichtbogenkontakt 5, gebildet. Dieser bewegliche Leistungskontakt 5 ist mit einem beweglichen Zylinder 6 leitend verbunden, der mit einem feststehenden Kolben 7, der auf der unteren Anschlußplatte 3 angebracht ist, als Schaltstreckenpumpe zur Erzeugung des erforderlichen Blasdrucke im Schaltfall zusamtttenwirkt.
• Der bewegliche Zylinder 6 ist mit einer Gabel 8 verbunden, die ihrerseits mit einer Antriebsstange 9 in Verbindung steht.
• Die Antriebsstange 9 wird in jiblicher Weise durch einen hydraulischen, pneumatischen Federantrieb oder dergleichen betätigt; sie wird im Inneren von Stiitzern 10 geführt, an deren unterem Ende der Antrieb angebracht ist. Die Gabel ß steht iiber Hochstromkontakte 11 mit der unteren Anschlußplatte 3 in Verbindung.
• Wie bei dem Schalter der iiaupt-Patentanmeldung ist mit dem beweglichen Kolben 6 im Bereich des beweglichen Lei stungskontakt es 5 eine Isolierdüse 12 fest verbunden, aus der das in der Schaltsttreckenpumpe 6, 7 beim Ausschalten komprimierte Gas austritt und den Schaltlichtbogen bebläst, der zwischen den Leistungskontakten 4, 5 steht. Diese Isolierdüse 12 weist einen Schirm 13 auf, der in einem feststehenden, mit der oberen Anschlußplatte 2 verbundenen metallrohr 16 1 gleitend geführt ist.
• Im Unterschied zum Schalter der Haupt-Patentanmeldung ist an Schirm 13 ein zum Kontakt 4 hin gerichteter zylindrischer Fortsatz 1 3a aus Isolierstoff angebracht, der r koaxial zu dem Metallrohr 16 ausgerichtet ist. Dieser zylindrische Fortsatz 13a, dessen Lünge auf die Länge des Schaltweges abgestimmt ist, weist an seinem offenen Ende einen umlaufenden Vorspannung 15a auf, der an der Innenwand des Metallrohres 6 anliegt. Zweckmäßig ist der Ubergang zwischen dem Metallrohr 16 tind dem zylindrischen Fortsatz 13a gaasdicht ausgeführt. Zur gasdichten Abdichtung bzw. zur gassdichten Abschottung des Raumes 20, in dem sich die Lichtbogenwolke befindet, ist im Vorsprung 1 5a eine Dichtung 15, z. B. aus Teflon, vorgesehen. Die Newnnstromkontaktstrecke ist somit dem Leistungsstrompfad abgestimmt, daß sie beim Ausschalten kurz vor i liem Of fnen des Leistungsstrompfades öffnet, so daß der Lichtbogen allein im leistungs strompfad steht.
• der Raum 20 wird vom dem Metallrohr 16, dem zylindrischen Fortsatz 13a und dem Schirm 13 der isolierdüse gebildet. Das Metallrohr 16 hat daneben die Funktion der Nennstrom-Führung und ist infolgdessen als Nennstrom-Kontaktstück mit entsprechenden Nennstrom-Kontaktflächen 16a versehen. Diese Nennstromkontaktflächen 16a wirken mit Kontaktflächen 17 zusammen, die an einem umlaufenden Vorsprung an dem der Isolierdüse zugewandten Ende des Zylinders 6 ausgebildet sind, und die im eingeschalteten Zustand an das am Metallrohr 16 vorgesehenen Kontaktflächen 16a anliegen.
• Die Wirkungsweise das dargestellten Schalters ist folgende: Im eingeschalteten Zustand (nicht dargestellt) fliesst der Strom zwischen der oberen Anschlussplatte 2 und der unteren Anschlussplatte 3 jiber die beiden Strompfade, den Nennstrompfad 16, 17, den Leistungspfad 4, 5 zum Zylinder 6 und iiber diesen zur Gabel 8 und jiber die Hochstromkontakte 11 zur Anschlussplatte 3. Wird die Antriebsstange 9 vom Antrieb in Richtung aus, d.h. in der Zeichnung nach unten bewegt, so werden, wie dargestellt, die beiden Stronipfade getrennt und es entsteht der Schalt-Lichtbogen zwischen den Leistungskontakten 4, 5. Durch die Schaltstreckenpumpe 6, wird ein hoher Blasdruck erzeugt, wobei das komprimierte Isoliergas, meist SF6, aus der Isolierdüse 12 nach oben austritt und den Lichtbogen bebläst und di Lichtbogenwolke, d.h. das Plasma aus der Düse 13 in den Raum 20 zwiscehn Düse 13 und dem feststehenden Kontakt 4 fördert, wo es über Öffnungen 18 in der oberen Anschlussplatte in die Kuppe 19 der Schaltkammer entweichen kann, von wo aiis es iber ein Filter zurück in die Schaltkammer gelangt.
• Gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform sind verschiedene Änderungen denkbar, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
• So sind verschiedene Ansgestaltungen der Isolierdüse bzw.
• ihres Schirmes dankbar; wesentlich ist dabei, dass der Raum 20, in dem die Plasmawelke auftritt, durch das Metallrohr 16, 14, den Fort satz 13a und den Scher 13 , 3 weitgahend abgedichtet ist, ggf. unter Zuhlfenahme von Dichtmitteln, wie z.B. Dichtungsringen 13. Dadurch wird die Riickziindfähigkeit vermindert, d. h. die Spannungsfestigkeit enorm erhöht.
• Das feststehende Kontaktstück 16 des Nennstrompfades kann auch durch einen maus seren metallischen Belag auf einem Isolierrohr gebildet erden.

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Autopneumatischer Druckgasschalter mit einer Isolierdiise, aus der das in einer Schaltstreckenpumpe während der Ausschaltung komprimierte Isoliergas zur Beblassung des Schaltlicbthogens austritt, wobei der Raum, in den die LIchtbogengass einströmen, von einem zylindrischen Metallrohr umgeben ist, in dem die Isolierdiise, die einen entsprechend ausgestalteten Schirm aufweist, gleitend geführt ist; mit Leitungskontaktstücken, zwischen denen der Lichtbogen brennt und mit einem zusätzlich zu den Leistungskontaktstücken elektrisch parallel dazu vorgesehenen Nennstrompfad, wobei das Metallrohr als ein Kontaktstück des Nennstrompfades ausgebildet ist (nach Patentanmeldung P 29 C'9 270) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Isolierdiise (12) einen zylinderförmigen Fortsatz (13a) aufweist1 der koaxial zu dem Metallrohr (16) angeordnet ist, so daß der Raum (2()) von dem Metallrohr (16) dem Fortsatz (13a) und dem Schirm (13) der Isolierdüse gebildet wird.
2. 2. Autopneumatischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der zylindrische Fortsatz (13a) einen umlaufenden Vorsprung (15) aufweist, der an der Innenwand des Metallrohres (16) anliegt.
3. 3. Autopneumatischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k n n n z e i c h n e t daß der Ubergang zwischen dem Metallrohr (t6) und dem zylindrischen Fortsatz (13a) gasdicht Rvsgebildet ist.
4. 4. Autopneumatischer Druckgasschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zur gasdichten Ausbildung an dem zylindrischen Fortsatz (13a) ein Dichtring (15) angebracht ist.
5. 5. Autopneumatischer Druckgasschalter nach Anspruch 2 und 's, d a d u r c h S e k e n n z e i c h n e t , daß der Dichtring (15) in dem umlaufenden Vorsprung (15) angeordnet ist.
6. 6. Autopneumatischer Drucligasschalter nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Dichtring (15) aus Teflon besteht.