DE3030367C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist beispielsweise aus der DE-OS 26 58 235 bekannt. Der bekannte Hochspannungs-Leistungsschalter weist einen ein bewegliches Schaltstück betätigenden und Löschgas vorkomprimie­ renden Antrieb auf. Beim Trennen des beweglichen und eines feststehenden Schaltstückes wird ein hierbei auf Abbrandkontakt­ stücken der Schaltstücke brennender Lichtbogen mit komprimiertem Löschgas bis zu dessen Erlöschen beblasen. Damit beim Trennen der Schaltstücke eine Mindestlöschdistanz rasch erreicht werden kann, weist das feststehende Schaltstück einen auf sein verschieblich gelagertes Abbrandkontaktstück wirkenden Induktionsantrieb auf. Ein Induktionsantrieb ermöglicht zwar eine stromabhängige Trenngeschwindigkeit der Abbrandkontaktstücke, ist jedoch vergleichsweise aufwendig und benötigt zudem zu­ sätzlich strombegrenzende Mittel.

Aus der DE-AS 27 08 546 ist ein Hochspannungs-Leistungsschalter bekannt, bei dem kurze Lichtbogenzeiten bis zum Erreichen der Löschdistanz durch schnelles Entspannen einer Druckfeder erreicht werden, unter deren Kraftwirkung ein Abbrandkontaktstück eines beweglichen Schaltstückes in der Einschaltstellung des Hochspannungs-Leistungsschalters steht. Hierzu ist jedoch eine Entklinkungsvorrichtung notwendig, mittels derer das bewegliche Abbrandkontaktstück nach einer Vor­ kompressionsphase entriegelt wird. Ein zuverlässig und repro­ duzierbar funktionierendes Entklinkungssystem ist jedoch vergleichsweise aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Hochspannungs-Leistungs­ schalter der gattungsgemässen Art zu schaffen, bei dem eine hohe Trenngeschwindigkeit der Abbrandkontaktstücke und damit eine kurze Ausschaltzeit ohne die Verwendung zusätzlicher Strombe­ grenzungs- oder Verklinkungsvorrichtungen erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Hochspannungs-Leistungsschalter zeichnet sich dadurch aus, daß er trotz einfachen Aufbaus ohne die Verwendung zusätzli­ cher strombegrenzender oder verklinkender Hilfsmittel eine schnelle Trennung der Abbrandkontaktstücke in der Ausschaltphase ermöglicht. Durch die hierzu vorgesehene schwingungsfähige Lagerung des dem feststehenden Schaltstück zugeordneten Ab­ brandkontaktstückes wird zugleich eine das Löschvermögen des Hochspannungs- Leistungsschalters verbessernde Verlängerung der Vorkompressionsphase des Löschmittels erreicht. Durch den bei einer gegebenenfalls vorgesehenen Überlappung der Abbrandkontaktstücke in der Einschalt­ stellung auftretenden Reibschluß kann beim Ausschalten die vor der Trennung der Abbrandkontakte in den Federn gespeicher­ te potentielle Energie vergrößert und damit die Trenngeschwin­ digkeit der Abbrandkontaktstücke zusätzlich erhöht werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung in vereinfachter Form dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine Ausführungs­ form des Hochspannungsleistungs­ schalters, bei dem das Abbrandkontaktstück des feststehen­ den Schaltstückes in der Einschaltstellung schwingungs­ fähig gelagert ist, und

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 1, bei der die Abbrandkontaktstücke in der Einschaltstellung im Unter­ schied zur Ausführungsform nach Fig. 1 stirnseitig miteinander in Kontakt stehen.

In beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen und sind im linken Teil jeweils die Ein­ schalt- und im rechten Teil jeweils die Ausschaltstellung des Hochspannungs-Leistungsschalters angegeben. In der Fig. 1 sind ein bewegliches 10 und ein feststehendes Schaltstück 20 eines Hochspannungs-Lei­ stungsschalters dargestellt. Das bewegliche Schaltstück 10 weist ein Nennstrom- 11 und ein Abbrandkontaktstück 12, das feststehende Schaltstück 20 ein Nennstrom- 21 und ein Abbrandkontaktstück 2 auf. Das Nennstromkontaktstück 11 des bewegli­ chen Schaltstückes 10 ist mit einer Isolierstoffdüse 13 ver­ bunden, welche mit dem Abbrandkontaktstück 12 einen Blaskanal 14 begrenzt, durch den beim Ausschalten aus einer in der Figur nicht dargestellten Kompressionsrichtung, deren bewegli­ ches Teil - etwa ein Kolben oder ein Zylinder - mit dem bewegli­ chen Kontakt 10 verbunden ist, Druckgas in die Trennstrecke zwischen die beiden Abbrandkontaktstücke 12 und 22 geblasen wird. Das Abbrandkontaktstück 22 des feststehenden Schaltstückes 20 ist in der Ausschaltstellung (vergleiche den rechten Teil von Fig. 1) in Richtung der Schaltstückachse schwingungsfähig in einem Nennstromkontaktträger 23 gelagert. Das Abbrandkon­ taktstück 22 ist hierbei auf zwei in Richtung der Schaltstiftachse versetzt angeordneten Federn 30, 31 gelagert. Diese Federn 30, 31 stützen sich an den aneinander zugewandten Enden auf einem Anschlag 32 des Nennstromkontaktträgers 23 und an den voneinander abgewandten Enden auf Anschlägen 33, 34 des Ab­ brandkontaktstückes 22 ab. Kontaktlamellen 35 stellen die elektri­ sche Verbindung zwischen dem Abbrandkontaktstück 22 bzw. dem An­ schlag 34 und dem Nennstromkontaktträger 23 her.

Die Wirkungsweise des Hochspannungs-Lei­ stungsschalters ist nun wie folgt:

In der Einschaltstellung (vergleiche die linke Hälfte der Fig. 1) drückt die Isolierstoffdüse 13 auf den Anschlag 33 und bringt das Abbrandkontaktstück 22 des feststehenden Schaltstücks 20 aus seiner Gleichgewichtsstellung. Hierbei wird potentielle Energie in den Federn 30, 31 gespeichert. Beim Ausschalten wird das bewegliche Schaltstück 10 rasch nach oben beschleu­ nigt. Das unter der Wirkung der geladenen Federn 30, 31 ste­ hende Abbrandkontaktstück 22 folgt dem beweglichen Schaltstück 10 aufgrund seiner Trägheit und aufgrund der Schaltstiftüber­ lappung der beiden hohl ausgebildeten Abbrandkontaktstücke 12, 22 über seiner Gleichgewichtsstellung hinaus nach. Hierdurch wird die mit dem Beginn der Bewegung des beweglichen Schaltstücks eingeleitete Vorkompressionsphase des Löschgases verlängert. Sobald sich die Abbrandkontaktstücke 12, 22 voneinander trennen, wird ein nicht dargestellter Ausschaltlichtbogen gezogen und setzt gleichzeitig eine intensive Beblasung des Lichtbogens mit Löschgas aus dem Blaskanal 14 ein. Zum Zeitpunkt der Kontakttrennung sind darüber hinaus die Federn 30, 31 wieder mit potentieller Energie aufgeladen und wird nun auf das Abbrandkontaktstück 22 des feststehenden Schaltstückes 20 eine entgegen der Bewegung des beweglichen Schaltstückes 10 gerich­ tete Beschleunigung ausgeübt. Das Abbrandkontaktstück 22 wird durch die Kraft der Federn 30, 31 über die Gleichgewichts­ stellung hinaus zurück bewegt. Hierdurch wird die Trennge­ schwindigkeit der Abbrandkontaktstücke 12, 22 gegenüber der Trennge­ schwindigkeit bei Hochspannungs-Leistungsschaltern bei denen ein feststehendes Abbrandkontaktstück vorgesehen ist, vergrößert und die Abschalt­ leistung durch schnelleres Erreichen des nötigen Löschabstandes verbessert.

Es empfiehlt sich, das aus dem Abbrandkontaktstück 22, dem Nenn­ stromkontaktträger 23 und den Federn 30, 31 bestehende Schwing­ system - etwa mit den Kontaktlamellen 35 - stark zu dämpfen. Hierbei wird der Dämpfungseffekt in der beschriebenen Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1 durch den Reibschluß zwischen den hohl ausgebildeten Abbrandkontaktstücken 12, 22 sowie durch die beim Rücklauf auftretenden Abstoßkräfte kompensiert. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2, in der die Abbrandkontakte 12, 22 in der Einschaltstellung stirnseitig aneinander anschlagen und anstelle der Isolierstoffdüse 13 die Federn 30, 31 spannen, empfiehlt es sich, das Schwingungssystem im allgemeinen etwas weniger stark zu dämpfen.

Claims (3)

1. Hochspannungsleistungsschalter mit jeweils einem zu einem feststehenden (20) und einem in Richtung einer Schaltstück­ achse beweglich angeordneten Schaltstück (10) gehörenden Abbrandkontaktstück (12, 22) und mit einem mit dem beweglichen Schaltstück (10) verbundenen Kolben oder Zylinder einer Einrichtung zur Kompression von Druckgas, bei dem beim Ausschalten in einer ersten Phase Druckgas vor dem Trennen der beiden Abbrandkontaktstücke (12, 22) vorkomprimiert und in einer zweiten Phase nach Trennen der beiden Abbrandkon­ taktstücke (12, 22) von der Kompressionseinrichtung durch eine Isolierstoffdüse (13) in einen Expansionsraum strömt, und bei dem das Abbrandkontaktstück (22) des feststehenden Schaltstückes (20) in axialer Richtung verschieblich ange­ ordnet und kraftschlüssig mit einem Antrieb gekoppelt ist, welcher nach der Trennung der beien Abbrandkontaktstücke (12, 22) auf den Abbrandkontaktstück (22) des feststehenden Schaltstücks (20) eine entgegen der Bewegung des bewegli­ chen Schaltstücks (10) gerichtete Beschleunigung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zwei in Richtung der Schaltstückachse versetzt angeordnete und im Einschalt­ zustand potentielle Energie speichernde Federn (30, 31) enthält, auf denen das Abbrandkontaktstück (22) des feststehen­ den Schaltstücks (20) schwingungsfähig gelagert ist, und welche sich an den einander zugewandten Enden auf einem feststehenden Anschlag (32) des feststehenden Schaltstücks (20) abstützen und an den voneinander abgewandten Enden auf Anschlägen (33, 34) des Abbrandkontaktstücks (22) des fest­ stehenden Schaltstücks (20) abgestützt sind.

2. Hochspannungsleistungsschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbrandkontaktstücke (12, 22) hohl ausgebildet sind und in der Einschaltstellung das eine in das andere eingreift, und daß das Abbrandkontaktstück (22) des feststehenden Schaltstückes (20) in der Einschalt­ stellung unter der Wirkung der geladenen Federn (30, 31) stehend auf der Isolierstoffdüse abgestützt ist (Fig. 1).

3. Hochspannungsleistungsschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbrandkontaktstück (22) des feststehenden Schaltstücks (20) in der Einschaltstellung unter der Wirkung der geladenen Federn (30, 31) stehend mit seinem freien Ende auf dem freien Ende des Abbrandkon­ taktstücks (12) des beweglichen Schaltstücks (10) abgestützt ist (Fig. 2).