DE3051153C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der DE-26 58 235 A1 bekannt. Der bekannte Schalter weist einen ein bewegli­ ches Schaltstück betätigenden und Löschgas in einer Kompressi­ onseinrichtung vorkomprimierenden Antrieb auf. Beim Trennen des beweglichen und eines feststehenden Schaltstückes wird ein hierbei auf zugeordneten Abbrandkontaktstücken der Schalt­ stücke brennender Lichtbogen mit komprimiertem Löschgas bis zu dessen Erlöschen beblasen. Damit beim Trennen der Schaltstücke und der zugeordneten Abbrandkontaktstücke eine Mindestlöschdi­ stanz rasch erreicht werden kann, weist das feststehende Schaltstück einen auf sein zugeordnetes verschieblich gelager­ tes Abbrandkontaktstück wirkenden Induktionsantrieb auf. Ein Induktionsantrieb ermöglicht zwar eine stromabhängige Trennge­ schwindigkeit der Abbrandkontaktstücke, ist jedoch vergleichs­ weise aufwendig und benötigt zudem zusätzlich strombegrenzende Mittel.

Aus der DE 27 08 546 B2 ist ein Schalter bekannt, bei dem kurze Lichtbogenzeiten bis zum Erreichen der Löschdistanz durch schnelles Entspannen einer Druckfeder erreicht werden, unter deren Kraftwirkung ein Abbrandkontaktstück, das einem beweglichen Schaltstück zugeordnet ist, in der Einschaltstel­ lung des Schalters steht. Hierzu ist jedoch eine Entklinkungs­ vorrichtung notwendig, mittels derer das bewegliche Abbrand­ kontaktstück nach einer Vorkompressionsphase entriegelt wird. Ein zuverlässig und reproduzierbar funktionierendes Entklin­ kungssystem 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 Strombegrenzungs- oder Verklinkungsvorrichtungen erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs gelöst.

Der erfindungsgemäße Schalter zeichnet sich dadurch aus, daß er trotz einfachen Aufbaus ohne die Verwendung zusätzlicher strombegrenzender oder verklinkender Hilfsmittel eine schnelle Trennung der Abbrandkontaktstücke in der Ausschaltphase ermög­ licht. Durch den hierzu vorgesehenen, von den expandierenden Löschgasen betätigten pneumatischen Antrieb kann eine zusätz­ liche Energiequelle eingespart werden und wird unabhängig von weiteren Hilfsmitteln zusätzlich eine geeignete Steuerung des Bewegungsablaufs des dem feststehenden Schaltstück zugeordne­ ten Abbrandkontaktes erreicht.

Aus der DE 27 59 267 A1 ist ein Druckgasschalter bekannt, bei dem ein einem feststehenden Schaltstück zugeordnetes Abbrand­ kontaktstück mit dem Kolben einer Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist. Der Kolben steht unter der Wirkung einer Feder, die so stark ausgebildet ist, daß das mit ihm verbundene Ab­ brandkontaktstück beim Ausschalten sofort einem dem bewegli­ chen Schaltstück zugeordneten beweglichen Abbrandkontakt folgt. Hierbei dient die Kolben-Zylinder-Anordnung der Erzeu­ gung von vorkomprimiertem, zur Spülung und Kühlung des Schalt­ lichtbogens verwendetem Druckgas. Ein durch das Druckgas betä­ tigbarer weiterer pneumatischer Antrieb ist nicht vorhanden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung in vereinfachter Form dargestellt.

Hierbei zeigt die einzige Figur eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters, bei der das dem feststehenden Schaltstückes zugeordnete Abbrandkontaktstück durch die beim Ausschalten auftretenden, expandierenden Löschgase angetrieben wird.

In der Figur ist im linken Teil die Einschalt- und im rechten Teil die Ausschaltstellung eines ein bewegliches 10 und ein feststehendes Schaltstück 20 aufweisenden Hochspannungslei­ stungsschalters dargestellt. Das bewegliche Schaltstück 10 enthält ein Nennstrom- 11 und ein Abbrandkontaktstück 12, das feststehende Schaltstück 20 ein Nennstrom- 21 und ein Abbrand­ kontaktstück 22. Das Nennstromkontaktstück 11 des beweglichen Schaltstückes 10 ist mit einer Isolierstoffdüse 13 verbunden, welche mit dem Abbrandkontaktstück 12 einen Blaskanal 14 be­ grenzt, durch den beim Ausschalten aus einer in der Figur nicht dargestellten Kompressionsrichtung, deren bewegliches Teil - ein Kolben oder ein Zylinder - mit dem beweglichen Schaltstück 10 verbunden ist, Druckgas in die Trennstrecke zwischen die beiden Abbrandkontaktstücke 12 und 22 geblasen wird. 24 bezeichnet einen mit Kontaktlamellen 25 und Ab­ streifringen 26 versehenen Führungsbolzen, auf dem das dem feststehenden Schaltstück 20 zugeordnete Abbrandkontaktstück 22 in axialer Richtung gleiten kann. 27 bezeichnet einen Stromanschluß des feststehenden Schaltstückes 20. Das Ab­ brandkontaktstück 22 weist auf seiner von der Schaltstrecke abgewandten Seite einen in einem Zylinder 41 gleitenden Ring­ kolben 40 auf. Kolben 40 und Zylinder 41 bilden einen pneuma­ tischen Antrieb für das Abbrandkontaktstück 22. Als Antriebs­ mittel ist hierbei das beim Ausschalten expandierende Löschgas vorgesehen, welches in einen Druckraum 44 des pneumatischen Antriebs geleitet wird. Auf der vom Druckraum 44 abgewandten Seite des Kolbens ist eine Rückstellfeder 43 vorgesehen.

Ferner weist die Mantelfläche des Zylinders 41 Öffnungen 42 auf, durch die die expandierenden Löschgase vor Erreichen der Endlage des Kolbens 40 im Zylinder 41 entweichen können.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform des Hochspannungslei­ stungsschalters wird nun im folgenden beschrieben:

Beim Ausschalten wird das Schaltstück 10 nach unten bewegt. Zunächst werden die Nennstromkontaktstücke 11, 21 geöffnet und der abzuschaltende Strom auf die Abbrandkontaktstücke 12, 22 kommutiert. Gleichzeitig wird Löschgas in der nicht darge­ stellten Kompressionseinrichtung vorkomprimiert. Sobald die Überlappung der Abbrandkontaktstücke 12, 22 aufgehoben ist, wird ein nicht dargestellter Ausschaltlichtboden gezogen und setzt gleichzeitig aus dem Kanal 14 eine intensive Beblasung des Lichtbogens mit Löschgas ein. Das Löschgas expandiert in das hohle, mit einer düsenförmigen Öffnung versehene Abbrand­ kontaktstück 12 sowie durch die Öffnung der Düse 13 in den Druckraum 44 des pneumatischen Antriebs. Der Kolben 40 und damit das Abbrandkontaktstück 22 werden nun entgegen der Bewe­ gungsrichtung des beweglichen Schaltstückes 10 beschleunigt, wodurch sich zwischen den Abbrandkontaktstücken 12, 22 eine Bewegung hoher Geschwindigkeit ergibt. Kurz vor Erreichen der Endstellung gibt der Kolben 40 die Öffnungen 42 frei, durch die nun die expandierenden Druckgase aus dem Zylinder 41 ent­ weichen können. Eine Feder 43 sorgt für die Dämpfung des Ab­ brandkontaktstückes 22. Nach der Lichtbogenlöschung und nach Abklingen der Kraftwirkung auf den Kolben 40 sorgt die Feder 43, für die Rückstellung des Abbrandkontaktstückes 22. Der Weg, den das Abbrandkontaktstück 22 maximal ausführen kann, wird so gewählt, daß im Laufe der Einschaltbewegung des Schalters die Berührung der Abbrandkontaktstücke 12, 22 immer vor der Berührung der Nennstromkontaktstücke 11, 21 erfolgt, was bedeutet, daß der Weg im Zylinder 41 so gewählt ist, daß beim Anschlag des Kolbens 40 auf den eine zentrale Öffnung aufweisenden Zylinderboden das Abbrandkontaktstück 22 in das Abbrandkontaktstück 12 gedrückt wird. Hierbei bewirken die Kontaktlamellen 25 den Stromübergang vom Abbrandkontaktstück 22 auf den Führungsbolzen 24. Die Kontaktlamellen 25 sind durch Abstreifringe 26 gegen Verschmutzung geschützt.

Claims (1)

1. Hochspannungsleistungsschalter mit jeweils einem einem fest­ stehenden (20) und einem in Richtung der Schaltstückachse be­ weglich angeordneten Schaltstück (10) zugeordneten Abbrandkon­ taktstück (12, 22) und mit einem mit dem beweglichen Schalt­ stück (10) verbundenen beweglichen Teil einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Kompressionseinrichtung für Druckgas, in der beim Ausschalten in einer ersten Phase vor dem Trennen der beiden Abbrandkontaktstücke (12, 22) das Druckgas vorkompri­ miert und aus der es in einer zweiten Phase, nach Trennen der beiden Abbrandkontaktstücke (12, 22) durch eine Isolierstoff­ düse (13) in einen Expansionsraum strömt, und bei dem das dem feststehenden Schaltstück (20) zugeordnete Abbrandkontaktstück (22) in axialer Richtung verschieblich angeordnet und kraft­ schlüssig mit einem Antrieb gekoppelt ist, der nach der Tren­ nung der beiden Abbrandkontaktstücke (12, 22) auf das dem feststehenden Schaltstück (20) zugeordneten Abbrandkontakt­ stück (22) eine entgegen der Bewegung des beweglichen Schalt­ stücks mit zugehörigem Abbrandkontaktstück (12) gerichtete Be­ schleunigung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für das dem feststehenden Schaltstück (20) zugeordnete Abbrandkontaktstück (22) ein aus beweglichem Kolben (40) und feststehendem Zylinder (41) bestehender pneu­ matischer Antrieb ist, daß das Abbrandkontaktstück (22) am beweglichen Kolben (40) angebracht ist, daß auf der dem be­ weglichen Schaltstück (10) zugewandten Seite des Kolbens (40) ein zur Löschstrecke offener Druckraum (44) im Zylinder (41) angeordnet ist, daß der Kolben auf der vom Druckraum abge­ wandten Seite unter der Wirkung einer Feder (43) steht, und daß im der Löschstrecke abgewandten Bereich der Mantelfläche des Zylinders (41) mindestens eine Öffnung (42) angebracht ist.