DE3012964C2 - Druckgasleistungsschalter - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

die Tiefe der Ausnehmung (16) in der Oberfläche des Kolbens (10) wird in Abhängigkeit von der Größe des Nennausschaltstroms gewählt.

Die Erfindung betrifft einen Druckgasleistungsschalter mit einem gasgefüllten Gehäuse, einem feststehenden und einem beweglichen hohlen Schaltstück, einer Kompressionseinrichtung für das Löschgas, die aus einem mit dem beweglichen Schaltstück fest verbundenen Zylinder und einem in diesem angeordneten feststehenden das bewegliche Schaltstück im Gleitsitz umgebenden Kolben, die beide konzentrisch zur Achse der Schaltstücke angeordnet sind, besteht, einer an der Stirnseite des Zylinders angeordneten Düse, die zumindest in der Einschaltstellung und während eines Teils des Ausschaltvorganges des Druckgasleistungsschalters das feststehende Schaltstück mit einer Düsenöffnung gleitend umgibt, und deren Innenraum mit dem vom Kolben begrenzten Innenraum des Zylinders über mehrere Durchlässe verbunden ist, und mit einer konzentrischen Ausnehmung in der dem Innenraum des Zylinders zugewandten Oberfläche des Kolbens.

Ein derartiger Druckgasleistungsschalter ist aus der DE-OS28 34 772bekan.it.

Bei dieser Konstruktion ist zwar ein hohler Abschnitt in Form einer Bohrung in der dem Innenraum des Zylinders zugewandten Oberfläche des Kolbens ausgebildet, dieser dient jetloch als Behälter zum Auffangen des in einem Pumpraum verflüssigten Löschgases. Bei dieser bekannten Konstruktion richtet sich daher die Größe ties mit dem Gas gefüllten Gehäuses und damit die Größe des gesamten Druckgasleistungsschalters nach der jeweils gewünschten zu erzielenden Schaltleistung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasleistungsschalter der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß er in einfacher Weise an verschieden große Nennausschaltströme angepaßt werden kann.

Ausgehend von Jem Druckgasleistungsschalter der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tiefe der Ausnehmung in der Oberfläche des Kolbens in Abhängigkeit von der Größe des Nennausschaltstromes gewählt wird.

ίο Dadurch kann das Volumen des gasgefüllten Gehäuses in Abhängigkeit von einer Änderung des zu unterbrechenden Nennstroms durch eine entsprechende Wahl der Tiefe der genannten Ausnehmung in dem Kolben und ohne eine Notwendigkeit für eine Änderung der sonstigen Kolbenform variiert werden, wodurch sowohl die Lagerhaltung, die Fertigungskontrolle und auch die Fertigung des Kolbens einfach gestaltet wird.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt einen lotrechten Schnitt durch einen gasgefüllten Druckgasleistungsschalter in seinem teilweise geöffneten Zustand.

Gemäß der Figur ist eine Leitung 2 an eine Anschlußplatte 1 angeschlossen, die ein feststehendes Schaltstück 3 trägt, auf dem eine Düse 4 aus wärmebeständigen isolierenden Material gleiten kann. Ein Zylinder 5 mit einem du-'ch einen Boden verschlossenen Ende ist am anderen Ende der Düse 4 so befestigt, daß der Boden des Zylinders 5 das dem feststehenden Schaltstück 3 abgewandte Ende der Düse 4 verschließt. Im Zylinder 5 ist eine zentrisch angeordnete Verlängerung 6 eines beweglichen Schaltstücks 9 aus einem elektrisch leitenden Material mit ihrem oberen Ende am Boden des Zylinders 5 befestigt. Die Verlängerung 6 besitzt eine hohlzy- lindrische Form und bildet somit einen Abströmdurchgang 7, welcher das Innere der Düse 4 mit der Außenseite der Schaltstcllc verbindet. Im Boden des Zylinders 5 sind Durchlässe 8 zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Innenraum des Zylinders 5 und dem Innc ren der Düse 4 vorgesehen. Das hohlzylindrische, be wegbare Schaltstück 9 ist mit seiner Außenfläche am einen Ende mit der Innenfläche des hohlzylindrischen, feststehenden Schaltstücks 3 in Berührung bringbar und mit seinem anderen Ende am Boden des Zylinders 5 befestigt, wobei sein Innendurchgang mit dem Abströmdurchgang 7 der Verlängerung 6 in Verbindung steht. In der Kammer des Zylinders 5 ist ein im wesentlichen umgekehrt hutförmiger Kolben 10 so angeordnet, daß er relativ zur Innenwand des Zylinders 5 und zur Außenfläche der Verlängerung 6 verschiebbar ist. Eine am unteren Ende des Kolbens 10 angebrachte Anschlußplatte 11 ist mittels eines zwischengefügten Gleitkontakts 12 mit dem Kolben 10 relativ zur Verlänge rung 6 verschiebbar. An die Anschlußplatte Il ist eine Leitung 13 angeschlossen. Die Verlängerung 6 weist in ihrer Wand in der Nähe des unteren Endes des Abströmdurchgangs 7 eine letzteren mit der Außenseite der Schaltstelle verbindende Bohrung 14 auf. Die Kammer des Zylinders ist mit einem Lichtbogen-Löschmedi-

bo umgefüllt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Druckgasleistungsschiillers erlii inert. Wenn das bewegbare Schaltstück 9 unter Herstellung eines Kontakts in die Bohrung des feststehenden Schalt-

b5 Stücks 3 eintritt (gestrichelte Linien in der l-'igur), so daß der Druckgaslcistungsschaltcr geschlossen wird. Hießt ein elektrischer Strom zu einer nicht dargestellten Last über die Leitung 2. die Anschlußplatic l.das feststehen-

de Schaltstück 3, das bewegbare Schaltstück 9, dessen Verlängerung 6, den Gleitkontakt 12, die Anschlußplatte 11 und die Leitung 13. Wenn nun ein Überstrom, etwa ein Kurzschlußstrom, fließt, wird das bewegbare Schaltstück 9 durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb nach unten bewegt, so daß es sich vom feststehenden Schaltstück 3 trennt, wobei zwischen beiden Schaltstükken 9,3 ein Lichtbogen A auftritt Dabei verlagern sich der Zylinder 5 sowie die Düse 4 zusammen mit dem bewegbaren Schaltstück 9 relativ zum Kolben 10 abwärts, wodurch das im lnnenraum des Zylinders 5 enthaltene Lichtbogen-Löschmedium durch den Kolben 10 unter einen hohen Druck gesetzt und infolgedessen durch die Zulasse 8 ausgetrieben und gegen den Lichtbogen A geblasen wird, so daß letzterer im Fall eines kleinen Lichtbogenstroms vollständig gelöscht wird. Im Fall eines großen Lichtbogenstroms wird der Druck des im Behälter 4 enthaltenen Löschmediums durch die Lichtbogenenergie weiter erhöht, da die r.Dhlen Abschnitte der beiden zylindrischen Schahstücke durch den Lichtbogen 9 abgeschlossen werden, während sich gleichzeitig der Druck des Löschmediums im Innenraum des Kolbens 5 erhöht. Der Druck des Löschmediums in diesem Innenraum erhöht sich folglich aufgrund der Lichtbogenenergie und der Relativverschiebung des Kolbens 10. Wenn sich dann der zu unterbrechende Strom dem Nulldurchgang nähen, nimmt der Lichtbogenstrom ab, so daß der Schließzustand der hohlen Abschnitte der beiden Schaltstücke 3,9 aufgehoben wird und demzufolge Temperatur und Druck des Löschmediums in der Düse 4 abfallen.

Das im Innenraum des Zylinders 5 unter hohem Druck stehende Löschmedium wird somit über die Durchlässe 8 gegen den Lichtbogen A geblasen, so daß dieser gekühlt und am Nulldurchgang des Lichtbogen-Stroms gelöscht wird. Während der Zeitspanne der Lichtbogenbildung und nach dem Löschen des Lichtbogens werden das den Lichtbogen .4 umgebende heiße Löschmedium durch Verdampfung vom feststehenden und vom bewegbaren Schaltstücken 3 bzw. 9 usw. gebildete leitfähige Teilchen usw., die nicht zur Löschung des Lichtbogens A beitragen, über die Bohrungen der beiden Schaltstücke 3, 9 aus der Düse 4 des Druckgasleistungsschalters ausgetragen, so daß der Lichtbogen A sicher und wirksam gelöscht wird. Wenn weiterhin die Position der dem Innenraum des Zylinders 5 zugewandten Innenfläche des Kolbens 10 in Abhängigkeit von der Größe des Nennausschaltstromes von der in der Figur in ausgezogener Linie eingezeichneten Höhe auf die Linie L\ oder die gestrichelten Linien L2, Ls geändert wird, d. h. wenn der Kolben 10 in dem der Zylinderkammer zugewandten Teil eine konkave Form besitzt und die Tiefe des Bodens dieser Ausnehmung 16 von der Oberseite aus auf Li, L2 bzw. Lj geändert wird, kann das Volumen des Innenraums des Zylinders 5 ohne Änderung seiner Form variiert werden, wobei der Druckanstieg in diesem Innenraum des Zylinders 5 so eingestellt werden kann, daß in jedem Fall eine einwandfreie Löschung des Lichtbogens A erzielt wird. Je nach der Größe des Nennausschaltstromes kann mithin ersichtlicher- t>o weise eine kleine Zahl von Kolben 10 mit verschiedenen Tiefen ihrer Ausnehmung 16 bzw. des konkaven Teils vorgesehen werden, um den Druckgasleistungsschalter, ohne Änderung der Form des Zylinders 5, ohne weiteres für die Unterbrechung des jeweiligen Nennausschalt- b5 stromes auszulegen. Aufgrund der konkaven Form des Kolbens 10 kann darüber hinaus der Zylinder 5 klein sein. Da weiterhin der Lichtbogen A, wie durch die Pfeile c und d in der Figur angedeutet, unter Ablenkung in zwei verschiedene Richtungen, d. h. in Richtung auf die Bohrungen der beiden Schaltstücke 3 und 9, durch das die Durchlässe 8 durchströmende Löschmedium (Pfeile a und b) gelöscht wird, wird eine sichere Lichtbogenlöschung gewährleistet.

Als Lichtbogen-Löschmedium kann ein isolierendes Gas, wie SF₆ und dgl, oder eine Flüssigkeit, wie isolierendes öl verwendet werden.

Hierzu \ Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Druckgasleistungsschalter mit

   a) einem gasgefüllten Gehäuse;

   b) einem feststehenden (3) und einem beweglichen (6,9) hohlen Schaltstück;

   c) einer Kompressionseinrichtung für das Löschgas, die aus einem mit dem beweglichen Schaltstück (6, 9) fest verbundenen Zylinder (5) und einem in diesem angeordneten feststehenden, das bewegliche Schaltstück (6, 9) im Gleitsitz umgebenden Kolben (10), die beide konzentrisch zur Achse der Schaltstücke angeordnet sind, besteht;

   d) einer an der Stirnseite des Zylinders (5) angeordneten Düse (4), die zumindest in der Einschaltstellung und während eines Teils des Ausschaltvorganges des Druckgasleistungsschalters das feststehende Schaltstück (3) mit ihrer Düsenöffnung gleitend umgibt, und deren Innenraum mit dem vom Kolben (10) begrenzten Innenraum (15) des Zylinders (5) über mehrere Durchlässe (8) verbunden ist;

   e) einer konzentrischen Ausnehmung (16) in der dem Innenraum (15) des Zylinders (5) zugewandten Oberfläche des Kolbens (10);