DE3034885A1

DE3034885A1 - Druckgas-leistungsschalter

Info

Publication number: DE3034885A1
Application number: DE19803034885
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dr.-Ing. 1000 Berlin Rolff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-12
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1982-04-29
Also published as: JPS5780626A; JPS6254220B2

Description

Druckgas-Leistungsschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas-Leistungsschalter mit einer im wesentlichen rohrförmigen Kapselung, durch deren Zylindermantelfläche die Leitungsanschlüsse durchgeführt sind, die mit einem axial oder achsparallel in der Kapselung angeordneten Kontaktsystem eine im wesentlichen U-förmige Strombahn bilden, wobei das KOntaktsystem mit einer der Lorentz-Kraft der Strombahn auf einen Schaltlichtbogen entgegenwirkenden Kompensationsvorrichtung mit einem ferromagnetischen Körper versehen ist.
Derartige bekannte Druckgas-Leistungsschalter mit U-förmiger Strombahn können mit höheren Kurzschlußströmen betrieben werden, wenn das durch die U-förmige Strombahn erzeugte, auf den Lichtbogen einseitig einwirkende Magnetfeld kompensiert wird. Zwar ist es bekannt, das Kontaktsystem eines Druckgas-Leistungsschalters mit einer Kompensationsvorrichtung mit einem ferromagnetischen Körper auszustatten, die stromabhängig arbeitet, jedoch ist die bekannte Kompensationsvorrichtung im Kontaktsystem selbst angeordnet. Die durch die vom Kontaktsystem vorgegebenen Abmessungen festgelegte Größe des ferromagnetischen Körpers ist unter Umständen insbesondere bei höheren Strömen nicht ausreichend wirksam.
So ist beispielsweise aus der DE-AS 26 26 245 eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einer düsenförmigen Lichtbogenelektrode bekannt, in deren Inneres der Lichtbogen im Verlaufe der Ausschalthandlung einläuft.
Die Lichtbogenelektrode weist einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt auf, zwischen dessen Schenkeln ein einen Ringkörper aufnehmender Hohlraum gebildet ist. Dieser Ringkörper besteht aus einem vom Magnetfeld des Lichtbogens magnetisierbaren ferromagnetischen Material, das eine zur Düsenachse hin gerichtete Kraft bewirkt. Setzt man eine derartige Kontaktanordnung in Druckgas-Leistungsschalter der eingangs genannten Art ein, so wird die von der U-förmigen Strombahn ausgeübte, auf den Lichtbogen einwirkende Kraft nur unzureichend kompensiert, weil diese Kraft einseitig auf den Lichtbogen einwirkt. Eine verbesserte Wirkung ergibt ein ferromagnetischerKörper, der nur einen Teil des Hohlraumes in Umfangsrichtung ausfüllt, wie aus der DE-OS 28 15 136 bekannt ist. Die Größe dieses bekannten ferromagnetischen Körpers jedoch ist durch die Geometrie der für Druckgas-Leistungsschalter vorgegebenen Kontaktanordnungen begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit der Kompensationsvorrichtung in Druckgas-Leistungsschaltern, insbesondere Blaskolbenschaltern, zu steigern und eine Ausführungsform zu schaffen, die höhere Kurzschlußströme abschalten kann.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der ferromagnetische Körper außerhalb des Kontaktsystems an der Wand der Kapselung zwischen den Schenkeln der U-förmigen Strombahn angeordnet ist.
Durch Anwendung der Erfindung sind die ferromagnetischen Körper nicht mehr unmittelbar dem Lichtbogeneinfluß, insbesondere den hohen Lichtbogentemperaturen, ausgesetzt.
Die von der Kontaktvorrichtung entfernte Anordnung der ferromagnetischen Körper erlaubt eine freizügigere Formgebung und damit eine gezieltere Feldverstärkung an solchen Stellen, die eine Kompensationswirkung ergeben sollen. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß der ferromagnetische Körper an der In- nenwand der Kapselung befestigt ist. Dabei kann der ferromagnetische Körper, wie an sich bekannt, aus Ferrit bestehen oder aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechen gebildet sein.
Der ferromagnetische Körper verhindert zugleich eine übermäßige Erwärmung der Kapselung durch Wirbelstromverluste, sofern die Kapselung aus elektrisch leitendem, insbesondere magnetisierbarem Material besteht.
Der ferromagnetische Körper wirkt der die Wirbelströme induzierenden Flußänderung der Hauptstrombahn entgegen und trägt damit zur thermischen Entlastung der Kapselung bei. Der Schalter ist dementsprechend auch mit höheren Nennströmen betreibbar.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
Die Figur 1 zeigt schematisch einen Druckgas-Leistungsschalter mit einer im wesentlichen rohrförmigen Metallkapselung in perspektivischer Darstellung.
Die Figur 2 zeigt schematisch in einem Querschnitt durch die rohrförmige Kapselung des Leistungsschalters nach Fig. 1 die einen ferromagnetischen Körper enthaltende Kompensationsvorrichtung nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Druckgas-Leistungsschalter, beispielsweise für 110 kV, dargestellt, der eine im wesentlichen rohrförmige Metallkapselung 1 aufweist. Die Leitungsanschlüsse 2, 3 des Leistungsschalters sind mittels Durchführungen 4, 5 durch die Zylindermantelfläche 6 der Metallkapselung 1 durchgeführt. Die Metallkapselung 1 besteht in der Regel aus magnetisierbarem Material, wie z. B. Eisen. Unter dem Einfluß eines Kurzschlußstromes, der über die Anschlüsse 2, 3 des Leistungs- schalters fließt, wird wegen der U-förmigen Strombahn 7 (7a, 7b, 7c) ein Magnetfeld erzeugt und gegebenenfalls durch die Metallkapselung aus magnetisierbarem Material verstärkt, das unter Umständen den während der Ausschalthandlung gezogenen Lichtbogen in unerwünschter Weise aus dem Kontaktsystem treibt. Zur Kompensation der auf den Lichtbogen einwirkenden magnetischen Kräfte dient der aus Fig. 2 ersichtliche ferromagnetische Körper 8, der außerhalb des Kontaktsystems 9, 10 zwischen den Schenkeln 7a, 7b der U-förmigen Strombahn 7 angeordnet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der an der Innenwandlabefestigte ferromagnetische Körper 8 aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechen 8a, 8b.
Es ist selbstverständlich möglich, den ferromagnetischen Körper 8 aus Ferrit zu fertigen.
In beiden Fällen ergeben sich Kompensationsfelder, die zu einer Stabilisierung des Lichtbogens vor seinem den Unterbrechungsvorgang einleitenden Erlöschen führen.
Anstelle der beschriebenen Metallkapselung können Kapselungen aus nichtmetallischen Werkstoffen Verwendung finden.
4 Ansprüche 2 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche S Druckgas-Leistungsschalter mit einer im wesentlichen rohrförmigen Kapselung, durch deren Zylindermantelfläche die Leitungsanschlüsse durchgeführt sind, die mit einem axial oder achsparallel in der Kapselung angeordneten Kontaktsystem eine im wesentlichen U-förmige Strombahn bilden, wobei das Kontaktsystem mit einer der Lorentz-Kraft der Strombahn auf einen Schaltlichtbogen entgegenwirkenden Kompensationsvorrichtung mit einem ferromagnetischen Körper versehen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Körper (3) außerhalb des Kontaktsystems (9, 10) an der Wand der Kapselung (1) zwischen den Schenkeln (7a, 7b) der U-förmigen Strombahn (7) angeordnet ist.
2. Druckgas-Leistungsschalter nach Anspruch 1, d 2 -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Körper (8) an der Innenwand (1a)der Kapselung (1) befestigt ist.
3. Druckgas-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Körper (8) aus Ferrit besteht.
4. Druckgas-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ferromagnetische Körper (8) aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander isolierten Blechen (8a, 8b) gebildet ist.