DE3134644C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
- H01H33/7069—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by special dielectric or insulating properties or by special electric or magnetic field control properties
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter
mit zwei feststehenden düsenförmigen Schaltstücken,
die in der Einschaltstellung durch ein hohlzylindrisches
bewegliches Schaltstück überbrückt sind, mit einer aus
einem Kolben und einem Zylinder bestehenden Blaseinrichtung
und mit einer den Anströmquerschnitt zwischen den
feststehenden Schaltstücken vermindernden ringförmigen
Isoliereinrichtung.
Bei einem bekannten Druckgasschalter dieser Art
(DE-24 38 017-B2) besteht die Isoliereinrichtung aus
einem ringförmigen Isolierstoffkörper mit axialer Erstreckung.
Der Isolierstoffkörper ist an seiner einen
Stirnseite am Boden des Zylinders und an seiner anderen
Stirnseite an dem beweglichen Schaltstück befestigt.
Er ist mit Ausnehmungen versehen, die derart bemessen
sind, daß der für den Durchtritt des Druckgases wirksamer
Querschnitt etwa so groß wie die Querschnitte
der zur Abfuhr des Lichtbogengases bestimmten feststehenden
Schaltstücke ist. Bei diesem bekannten Druckgasschalter
wird die geöffnete Trennstrecke demzufolge
durch Isolierstoffteile überbrückt, die die dielektrische
Festigkeit des gelöschten Kontaktsystems beeinträchtigen
können.
Diesbezüglich verbessert ist ein weiterer bekannter
Druckgasschalter (DE-27 59 268-B2), bei dem ein ringförmiger
Isolierstoffkörper eine axiale Erstreckung
aufweist, die geringer als die Länge der Trennstrecke
zwischen den feststehenden Schaltstücken ist; der Isolierstoffkörper
ist etwa in der Mitte zwischen Boden
des Zylinders und dem freien Ende des beweglichen Schaltstückes
angeordnet. Bei diesem bekannten Druckgasschalter
ist das Schaltverhalten bei kapazitiven Strömen
besonders gut. Außerdem liegt bei diesem Druckgasschalter
eine gute Führung des Lichtbogens vor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter
vorzuschlagen, bei dem unter Beibehaltung
der Vorteile des zuletzt beschriebenen bekannten Druckgasschalters
der Lichtbogen besonders gut zwischen den
düsenförmigen Schaltstücken geführt ist, so daß die
Gefahr eines Ausbrechens des Lichtbogens weitestgehend
vermieden ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Druckgasschalter
der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß die Isoliereinrichtung
an der Stirnseite eines feststehenden Schaltstückes
befestigt und unter Einhaltung eines von der
zulässigen elektrischen Feldstärke bestimmten Abstandes
von dem anderen Schaltstück so gestaltet, daß zwischen
den Schaltstücken ein Strömungsquerschnitt verbleibt,
der etwa so groß wie die Summe der lichten Querschnitte beider
Schaltstücke ist.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Druckgasschalters
besteht darin, daß der Anströmquerschnitt wegen der
Isoliereinrichtung zwischen den feststehenden Schaltstücken
verhältnismäßig klein ist, wodurch hohe Strömungsgeschwindigkeiten
des Löschgases erzielt werden, was
wiederum zu einer guten Lichtbogenstabilisierung führt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Isoliereinrichtung
infolge ihrer Anordnung an der Stirnseite
eines feststehenden Schaltstückes den Lichtbogen verhältnismäßig
stark einengt, was der Lichtbogenstabilisierung
förderlich ist. Dabei ergibt sich ein Schutz
der Isoliereinrichtung von selbst insbesondere für den
Fall, daß diese vorteilhafterweise aus Teflon besteht,
weil sich bei Verwendung dieses Werkstoffes durch Selbstverdampfung
ein zusätzlicher Schutz ergibt.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckgasschalter besteht die
Isoliereinrichtung vorteilhafterweise aus einzelnen
Isolierstäben, die im Abstand voneinander mittels Zapfen
in Löchern des einen Schaltstückes gehalten sind. Es
ist aber auch denkbar, anstelle einzelner Isolierstäbe
eine kronenartige Anordnung zu verwenden, die mit ihren
einzelnen Zacken an dem Schaltstück angebracht ist.
Die Isolierstäbe sind vorteilhafterweise im Querschnitt
lanzettförmig ausgebildet und mit ihrer Spitze nach
außen gerichtet angebracht. Dies hat den Vorteil, daß
die Strömung von außen nach innen begünstigt, eine Rückströmung
von innen nach außen aber erschwert wird.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der
Fig. 1 ein Längsschnitt durch den im Zusammenhang mit
der Erfindung interessierenden Teil des Druckgasschalters
und in
Fig. 2 ein Querschnitt durch diesen Teil gezeigt.
Die Fig. 1 läßt ein feststehendes düsenförmiges Schaltstück
1 erkennen, dem ein weiteres feststehendes düsenförmiges
Schaltstück 2 in einem Abstand a gegenüber
angeordnet ist. Beide Schaltstücke 1 und 2 sind durch
ein hohlzylindrisches bewegliches Schaltstück 3 im eingeschalteten
Zustand überbrückt; dieser Zustand ist
in der Fig. 1 schematisch gezeigt. An dem feststehenden
Schaltstück 2 sind Isolierstäbe 4 angebracht, die - wie
insbesondere Fig. 2 zeigt - einen lanzettförmigen Querschnitt
aufweisen. Die Isolierstäbe 4 sind jeweils mit
einem Zapfen 5 versehen, der in Löcher 6 des feststehenden
Schaltstückes 2 eingeführt ist.
Die Isolierstäbe 4 können beispielsweise durch Sinterung
mit dem feststehenden Schaltstück 2 verbunden
sein.
Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Isolierstäbe 4 in gleichen
Abständen b voneinander auf dem feststehenden Schaltstück
2 gehalten. Sie sind so an dem Schaltstück 2 angebracht,
daß sie mit ihrer Spitze 7 nach außen weisen,
so daß sie dem in Richtung des Pfeiles 8 einströmenden
Gas einen möglichst geringen Strömungswiderstand
entgegensetzen. In einer Richtung entgegengesetzt dazu
sind die Isolierstäbe 4 dagegen kantig ausgebildet,
um eine Rückströmung zu erschweren.
Um eine ausreichende dielektrische Festigkeit zu gewährleisten,
befinden sich die Isolierstäbe 4 in einem Abstand
a 1 von dem einen Schaltstück 1, wobei dieser Abstand
im Hinblick auf eine höchstzulässige Feldstärke
bemessen ist. Diese höchstzulässige Feldstärke E 1 läßt
sich durch folgende Formel beschreiben:
In dieser Gleichung bedeutet U die höchst am Schalter
auftretende Spannung, ε 1 die Dielektrizitätskonstante
des Isoliergases des Druckgasschalters, ε 2 die
Dielektrizitätskonstante der Isolierstäbe 4 und a 2 die
Länge der Isolierstäbe (vgl. Fig. 1). Anhand dieser
Beziehung ist der Abstand a 1 gewählt.
Bei der Bemessung der Isoliereinrichtung ist ferner
berücksichtigt, daß der Strömungsquerschnitt zwischen
den feststehenden Schaltstücken 1 und 2 so groß ist,
daß er etwa dem inneren lichten Querschnitt der beiden
Schaltstücke entspricht. Der Strömungsquerschnitt
zwischen den Schaltstücken 1 und 2 ist also - anders
ausgedrückt - doppelt so groß wie der innere lichte
Querschnitt eines Schaltstückes 1 bzw. 2. Nimmt man
an, daß die Isoliereinrichtung aus n Isolierstäben besteht,
die im Abstand b angeordnet sind, und nimmt man
ferner an, daß die feststehenden Schaltstücke zylindrisch
ausgebildet sind und einen inneren Durchmesser D besitzen,
dann folgt daraus näherungsweise folgende Beziehung:
Unter zusätzlicher Heranziehung dieser Gleichung läßt
sich dann bei einem vorgegebenen inneren Durchmesser D
der feststehenden Schaltstücke 1 bzw. 2 und einer vorgegebenen
Anzahl n von Isolierstäben der Abstand b
zwischen den Isolierstäben errechnen.
Claims (5)
1. Druckgasschalter mit zwei feststehenden düsenförmigen
Schaltstücken, die in der Einschaltstellung durch ein
hohlzylindrisches bewegliches Schaltstück überbrückt
sind, mit einer aus einem Kolben und einem Zylinder
bestehenden Blaseinrichtung und mit einer den Anströmquerschnitt
zwischen den feststehenden Schaltstücken
vermindernden ringförmigen Isoliereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Isoliereinrichtung an der Stirnseite eines der feststehenden
Schaltstückes (2) befestigt und unter Einhaltung
eines von der zulässigen elektrischen Feldstärke bestimmten
Abstandes (a 1) von dem anderen Schaltstück (1)
so gestaltet ist, daß zwischen den Schaltstücken (1, 2)
ein Strömungsquerschnitt verbleibt, der etwa
so groß wie die Summe der lichten Querschnitte beider Schaltstücke
(1, 2) ist.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isoliereinrichtung
aus einzelnen axial angeordneten Isolierstäben (4) besteht, die im
Abstand (b) voneinander mittels Zapfen (5) in Löchern
(6) des einen Schaltstückes (2) gehalten sind.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isolierstäbe
(4) im Querschnitt lanzettförmig ausgebildet und mit
ihrer Spitze (7) nach außen gerichtet angebracht sind.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Isoliereinrichtung kronenartig ausgebildet
und mit deren Zacken an einem der feststehenden
Schaltstücke (2) angebracht ist.
5. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Isoliereinrichtung aus Teflon besteht.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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---|---|
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Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
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---|---|
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Families Citing this family (3)
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EP1207544B1 (de) * | 2000-11-17 | 2006-06-14 | ABB Schweiz AG | Kontaktzone für einen Leistungsschalter |
Family Cites Families (2)
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DE2438017C3 (de) * | 1974-08-05 | 1981-07-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Druckgasschalter |
DE2759268C3 (de) * | 1977-12-30 | 1984-08-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Druckgasschalter |
-
1981
- 1981-08-28 DE DE19818125499 patent/DE8125499U1/de not_active Expired
- 1981-08-28 DE DE19813134644 patent/DE3134644A1/de active Granted
Also Published As
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