DE3421356A1 - Druckgasschalter - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow
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Description
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8.5.84 Ka/eh
DRUCKGASSCHALTER
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Druckgasschalter
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Druckgasschalter^ Bezug, wie er
in der EP-Al 0 067 460 beschrieben ist. Beim bekannten Schalter wird das vom Schaltlichtbogen erhitzte Löschgas
in einer die Schaltstücke koaxial umgebenden, toroidal ausgebildeten Heizkammer gespeichert und strömt, wenn
die Heizwirkung des Lichtbogens bei Annäherung an den Stromnulldurchgang nachlässt, in einen Ringraum. In
diesem Ringraum wird es mit frischem Löschgas aus einer Kolben-Zylinder-Kompressionsvorrichtung gemischt, so
dass das gemischte Gas eine niedrigere Temperatur als das erhitzte Löschgas aufweist. Das auf eine vergleichsweise
niedrige Temperatur herabgemischte Löschgas wird anschliessend in die zwischen beiden Schaltstücken befindliche
Schaltstrecke geleitet, wo es den Schaltlicht-
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bogen wirkungsvoll bebläst. Ein solcher Schalter ist jedoch verhältnismässig aufwendig und benötigt zudem
für den Antrieb der Kompressionsvorrichtung zusätzliche Antriebsenergie.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Druckgasschalter der gattungsgemässen
Art anzugeben, bei dem das zur dielektrischen Wiederverfestigung der Schaltstrecke verwendete Löschgas
unter Einsparung einer Kompressionsvorrichtung am Ende der Hochstromphase bei einer Gastemperatur zur Verfügung
steht, welche ganz erheblich unter der Temperatur des aufgeheizten Löschgases liegt.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 gelöst. Der erfindungsgemässe Druckgasschalter zeichnet
sich dadurch aus, dass das erhitzte Löschgas und das in der Heizkammer vor dem Schaltvorgang gespeicherte
kühle Löschgas nahezu optimal vermischt werden, wodurch für die dielektrische Wiederverfestigung der Schaltstrecke
nach dem Stromnulldurchgang ausreichend gekühltes Löschgas zur Verfügung steht. Gleichzeitig ist es möglich,
eine aus Kostenerwägungen und Konstruktionsgründen vorteilhafte, vorwiegend in axialer Richtung erstreckte Heizkammer
zu verwenden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Hierbei zeigt die einzige Figur eine Aufsicht auf einen längs seiner Schaltstückachse geschnittenen, erfindungsgemäss
ausgebildeten Druckgasschalter.
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In der Figur ist der erfindungsgemäss ausgebildete Druckgasschalter
im linken Teil in der Einschaltstellung angegeben, hingegen im rechten Teil während des Ausschaltens.
Hierbei ist ein mit einem Löschgas, wie etwa Schwefelhexafluorid von einigen bar Druck, gefülltes Gehäuse
mit 1 bezeichnet. In diesem Gehäuse 1 befindet sich ein als feststehendes Düsenrohr ausgebildetes Schaltstück
2, in welches in der Einschaltstellung ein bewegliches, vollzylindrisches Schaltstück 3 eingefahren ist.
Das Schaltstück 3 durchsetzt in der Einschaltstellung
eine nicht bezeichnete Oeffnung eines als Düse ausgebildeten Isolierstoffkörpers 4, welcher am Schaltstück 2
angebracht ist. Im Isolierstoffkörper 4 ist eine die Schaltstücke 2 und 3 toroidförmig umgebende Heizkammer 5
ausgespart, welche an ihrer Innenseite vom Schaltstück 2 begrenzt wird und zwischen dem Isolierstoffkörper 4
und dem oberen Ende des Schaltstückes 2 ein Ringspalt 6 aufweist, welcher in der Einschaltstellung durch das
Schaltstück 3 vom Inneren des Schaltstückes 2 abgetrennt ist. Die Heizkammer weist in axialer Richtung eine Erstreckung
L auf, welche um ein Mehrfaches grosser ist als deren Tiefe D in radialer Richtung.
Im Inneren der Heizkammer 5 ist eine die Schaltstücke 2, 3 koaxial umgebende, zylindermantelförmige Trennwand 7
aus isolierendem Material, wie etwa Polytetrafluorethylen, angebracht, welche die Heizkammer 5 in zwei Kammern
8 und 9 unterteilt. Beide Kammern sind torusförmig ausgebildet. Die Kammer 8 ist von der Kammer 9 umschlossen
und ist mit dieser über Oeffnungen 10 in der Trennwand 8 verbunden. Die Kammer 8 weist gegenüber der Kammer 9
eine vergleichsweise geringe Tiefe in radialer Richtung auf und mündet in den Ringspalt 6. Die Oeffnungen 10
sind auf azimutal um die Schaltstückachse verlaufenden Kreisen angeordnet, deren Mittelpunktsabstände voneinander
in axialer Richtung etwa der in radialer Richtung erstreck
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ten Tiefe d der aussenliegenden Kammer 9 entsprechen.
Die Wirkungsweise dieses Schalters ist wie folgt: Beim Ausschalten (rechter Teil der Figur) wird das Schaltstück
3 nach oben bewegt. Sobald sich die Schaltstücke 2 und trennen, bildet sich zwischen Ihnen ein Schaltlichtbogen
11. Der Schaltlichtbogen heizt in der Hochstromphase das in der Schaltstrecke zwischen den Schaltstücken
2 und 3 befindliche Löschgas stark auf, wodurch dessen Druck ansteigt. Das erhitzte Löschgas hohen Druckes
strömt durch den gegenüber der Oeffnung des Schaltstückes 2 vergleichsweise grossen Ringspalt 6 in die Heizkammer
und wird dort in der Kammer 8 längs der Trennwand 7
zum vom Isolierstoffkörper 4 begrenzten oberen und unteren
Ende der Kammer 8 geführt.
Der Strömungsquerschnitt der als Ringkanal ausgebildeten
Kammer 8 braucht nicht grosser als der Strömungsquerschnitt
des Ringspaltes 6 zu sein, da dann im allgemeinen gewährleistet ist, dass die durch Pfeile dargestellte
Strömung des aufgeheizten Löschgases im wesentlichen widerstandsfrei erfolgt. Ein besonders günstiger Verlauf
der Strömung wird dann erreicht, wenn die radiale Tiefe der ersten Kammer 8 von der Einmündung des Ringspaltes
6 in axialer Richtung zumindest teilweise abnimmt. Befindet sich der als Eintrittsöffnung der Heizkammer
5 wirkende Ringspalt 6 ungefähr gleich weit vom oberen und unteren Ende der Heizkammer 5 bzw. der Kammer 8
entfernt, so kann der Strömungsquerschnitt der Kammer 8 sogar erheblich kleiner als der Strömungsquerschnitt
des Ringspaltes 6 gehalten sein, da in diesem Fall die Löschgasströmung in zwei annähernd gleich grosse Teilströme
aufgeteilt wird, welche sich längs der Trennwand
7 zum oberen und unteren Ende der Kammer 8 hin bewegen.
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Das längs der Trennwand 7 geführte erhitzte Löschgas
mischt sich nur unwesentlich mit dem in der Kammer 8 befindlichen kühlen Löschgas und drängt dieses unter
Druckerhöhung im wesentlichen durch die Oeffnungen in die äussere Kammer 9. Die Oeffnungen 10 sind hierbei
so bemessen, dass der Druckausgleich zwischen den Kammern 8 und 9 auch bei starker Aufheizung des Löschgases infolge
hoher zu unterbrechender Ströme sehr rasch erfolgt. Demzufolge reicht es im allgemeinen aus, wenn die Trennwand
7 höchstens einige Millimeter dick ist. Eine günstige Aufteilung des einströmenden aufgeheizten Löschgases
wird dann erzielt, wenn der Strömungsquerschnitt der
auf einem azimutal um die Zylinderachse verlaufenden Kreis angeordneten Oeffnungen 10 ungefähr gleich ist
dem Strömungsquerschnitt der Kammer 8 an der diesem Kreis zugeordneten axialen Position der Kammer 8.
Bei weiterem Druckanstieg infolge Lichtbogenaufheizung strömt das erhitzte Löschgas über die Oeffnungen 10
in die Kammer 9 ein, wo es sich mit dem dort befindlichen Löschgas vor dem Druckausgleich mischt. Hierbei
wandern von den Oeffnungen 10 Mischungsgrenzen 12, und 14 zwischen kühlem und gemischtem Löschgas in die
Kammer 9 hinein. Durch geeignete Verteilung der Oeffnungen 10 auf der Trennwand 7 wird erreicht, dass bei einer
Heizkammer 5 von geringer radialer Tiefe D aber vergleichs weise grosser axialer Erstreckung L die Mischungsgrenzen
beim Druckausgleich nahezu das gesamte Volumen der Kammer 9 überdecken.
Hierbei haben Mischungsversuche ergeben, dass bei einer Heizkammer 5 mit einem Tiefen-Längen-Verhältnis D/L
von ca. 0,1 das bei einem Schaltvorgang aufgeheizte Löschgas nahezu vollkommen mit dem in der Heizkammer
vorhandenen kühlen Löschgas vermischt wird, wenn die Abstände benachbarter Oeffnungen 10 etwa der Tiefe d
der Kammer 9 entsprechen. Gegenüber einer Heizkammer mit vergleichbarer Abmessung D und L, jedoch ohne Trennwand,
wird hierdurch die Vermischung nahezu verdoppelt. Bei Heizkammern mit einem D/L-Verhältnis von 0,5 ist
bei entsprechend beabstandeter Anordnung der Oeffnungen 10 die Vermischung gegenüber einer entsprechend bemessenen
Heizkammer immer noch erheblich verbessert. Die auf azimutal um die Zylinderachse verlaufenden Kreisen
befindlichen Oeffnungen können gleichmässig voneinander beabstandet sein, können aber auch als azimutal um die
Zylinderachse verlaufender Spalt ausgebildet sein. Die Trennwand 10 kann dann mittels radial nach aussen erstreckter
Stege an der die Heizkammer 5 nach aussen begrenzenden Wand des Isolierkörpers 4 befestigt sein.
Nach der Hochstrdmphase strömt das in der Kammer 9 gemischte, gekühlte Löschgas durch die Oeffnungen 10 über
die ringkanalartig ausgebildete Kammer 8 und den Ringkanal 6 zurück in die Schaltstrecke und unterbricht
den Lichtbogen 11. Die Qualität des auf die Schaltstrecke einwirkenden Löschgases wird hierbei noch dadurch verbessert,
dass bei dessen Ausströmen aus den Oeffnungen 10 eine zusätzliche Durchmischung mit dem in der Kammer
8 befindlichen unvermischten und daher heissen Löschgas stattfindet.
Claims (10)
1. Druckgasschalter mit zwei zylinderförmigen, längs
der Zylinderachse relativ zueinander beweglichen Schaltstücken (2, 3) und mit einer die Schaltstücke
(2, 3) koaxial umgebenden, in axialer langer als in radialer Richtung erstreckten Heizkammer (5) zur
Aufnahme von Löschgas, welches bei einem Schaltvorgang durch einen zwischen beiden Schaltstücken (2, 3)
brennenden Schaltlichtbogen (11) aufgeheizt, über einen Ringspalt (6) in die Heizkammer (5) geführt
und dort mit kühlem Löschgas gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (5) durch eine
koaxial zu den Schaltstücken (2, 3) angeordnete Trennwand (7) in zwei torusförmig ausgebildete Kammern
(8, 9) unterteilt ist, von denen eine erste (8) beider Kammern (8, 9) mit dem Ringspalt (6) und eine zweite
(9) beider Kammern (8, 9) über Oeffnungen (10) in der Trennwand (7) mit der ersten Kammer (8) verbunden
ist.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (8) als axial erstreckter
Ringkanal mit einer verglichen mit der zweiten Kammer (9) geringen radialen Tiefe ausgebildet ist.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (6) ungefähr gleich weit
von beiden Enden des Ringkanals entfernt in den Ringkanal mündet.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (6) an einem Ende des Ringkanals
in den Ringkanal mündet.
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5. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Tiefe der ersten Kammer (8)
von der Einmündung des Ringspaltes (6) in axialer Richtung gesehen zumindest teilweise abnimmt.
6. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand benachbarter Oeffnungen (10) höchstens dem Doppelten der in radialer
Richtung erstreckten Tiefe der zweiten Kammer (9) entspricht.
7. Druckgasschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen (10) auf azimutal um die
Zylinderachse verlaufenden Kreisen angeordnet sind, deren Mittelpunktsabstände voneinander höchstens
dem Doppelten der in radialer Richtung erstreckten Tiefe (d) der zweiten Kammer (9) entspricht.
8. Druckgasschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen (10) als azimutal um
die Zylinderachse erstreckte Spalte ausgebildet sind.
9. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt aller auf einem azimutal um die Zylinderachse verlaufenden
Kreis angeordneten Oeffnungen (10) ungefähr gleich ist dem Strömungsquerschnitt des Ringkanals
(Kammer 8) an der diesem Kreis entsprechenden axialen Position des Ringkanals.
10. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Oeffnungen
(10) in axialer Richtung etwa der in radialer Richtung erstreckten Tiefe (d) der zweiten Kammer (9) entspricht.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19512652C1 (de) * | 1995-04-05 | 1996-10-31 | Aeg Energietechnik Gmbh | Leistungsschalter |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3915700C3 (de) * | 1989-05-13 | 1997-06-19 | Aeg Energietechnik Gmbh | Druckgasschalter mit Verdampfungskühlung |
DE8907092U1 (de) * | 1989-06-07 | 1989-08-10 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
FR2715497B1 (fr) * | 1994-01-25 | 1996-02-16 | Gec Alsthom T & D Sa | Buse de disjoncteur à chambre d'expansion thermique. |
DE102011007103A1 (de) * | 2011-04-11 | 2012-10-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches Schaltgerät |
CN112017904B (zh) * | 2019-05-28 | 2022-08-12 | 河南平芝高压开关有限公司 | 断路器及其静侧尾部气流通道结构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH522284A (fr) * | 1970-01-16 | 1972-06-15 | Alsthom Cgee | Dispositif d'extinction de l'arc par soufflage d'un fluide sous pression dans un appareil de coupure électrique |
US4239949A (en) * | 1977-03-24 | 1980-12-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Self-extinguishing type circuit interrupter |
FR2520928A1 (fr) * | 1982-02-04 | 1983-08-05 | Alsthom Atlantique | Disjoncteur a auto-soufflage pneumatique |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2633093A1 (de) * | 1976-07-20 | 1978-01-26 | Siemens Ag | Elektrischer schalter mit geschlossenem gasraum |
CA1096914A (en) * | 1977-03-24 | 1981-03-03 | Masami Kii | Circuit interrupter comprising plural arc-quenching fluid pressure chambers |
DE2811510C2 (de) * | 1977-03-24 | 1983-03-24 | Mitsubishi Denki K.K., Tokyo | Elektrischer Druckgasschalter |
JPS54122881A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Switchgear |
-
1984
- 1984-06-08 DE DE19843421356 patent/DE3421356A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-04-11 EP EP19850104380 patent/EP0160853B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-11 DE DE8585104380T patent/DE3574520D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-07 JP JP9569485A patent/JPH0664976B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH522284A (fr) * | 1970-01-16 | 1972-06-15 | Alsthom Cgee | Dispositif d'extinction de l'arc par soufflage d'un fluide sous pression dans un appareil de coupure électrique |
US4239949A (en) * | 1977-03-24 | 1980-12-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Self-extinguishing type circuit interrupter |
FR2520928A1 (fr) * | 1982-02-04 | 1983-08-05 | Alsthom Atlantique | Disjoncteur a auto-soufflage pneumatique |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19512652C1 (de) * | 1995-04-05 | 1996-10-31 | Aeg Energietechnik Gmbh | Leistungsschalter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0160853B2 (de) | 1995-05-17 |
JPS60243920A (ja) | 1985-12-03 |
JPH0664976B2 (ja) | 1994-08-22 |
EP0160853A3 (en) | 1987-07-22 |
DE3574520D1 (de) | 1990-01-04 |
EP0160853B1 (de) | 1989-11-29 |
EP0160853A2 (de) | 1985-11-13 |
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