DE652922C

DE652922C - Compressed gas switch

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Publication number: DE652922C
Application number: DER95138D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-01-04
Filing date: 1936-01-04
Publication date: 1937-11-12

Description

Bei Druckgasschaltern stellt man die den Schaltraum bildende und zur Führung des Druckgases an die Unterbrechungsstelle dienende Isolierhülle vorzugsweise aus keramischem Material her, da derartige Isolatoren bessere elektrische Eigenschaften, insbesondere höhere Isolierfestigkeit und einen größeren Oberflächenwiderstand, besitzen als die aus geschichteten Stoffen, ζ. Β. Hartpapier, bestehenden Isolierkörper. Nun haben aber die keramischen Isolierstoffe die Eigenschaft, gegen mechanische Beanspruchungen, insbesondere wenn diese stoßartig auftreten, verhältnismäßig empfindlich zu sein. Dies ist im vorliegenden Fall deswegen besonders unangenehm, weil im Augenblick der Ausschaltung das unter hohem Druck (bis zu 15 Atm.) stehende Löschgas mit großer Wucht in den vorher unter Atmosphärendruck stehenden Schaltraum einströmt, lund zwar zu einem Zeitpunkte, wo die Kontakte sich noch nicht getrennt haben, also der Schaltraum gegen die Außenluft noch vollständig abgeschlossen ist. Infolgedessen tritt durch das einströmende Druckgas eine außerordentlich starke, stoßweise Beanspruchung der Wandungen des Schaltraumes ein, die unter Umständen die aus keramischem Isolierstoff bestehenden Schaltraumwandungen zersprengt. Diese Gefahr wird noch dadurch erhöht, daß bis zur Kontakttrennung der volle statische Gasdruck auf den Innenwandungen des Schaltraumes lastet.In the case of compressed gas switches, the switch room forming and guiding the Pressurized gas to the interruption point serving insulating sheath, preferably made of ceramic Material since such insulators have better electrical properties, in particular have a higher insulation strength and a greater surface resistance than the made of layered fabrics, ζ. Β. Hard paper, existing insulating body. Well have but the ceramic insulating materials have the property of resisting mechanical stresses, in particular if these occur suddenly, to be relatively sensitive. This is particularly unpleasant in the present case, because at the moment of switching off, under high pressure (up to 15 atm.) standing extinguishing gas with great force in the previously under atmospheric pressure Switch room flows in at a point in time when the contacts have not yet separated so that the switch room is still completely sealed off from the outside air. As a result, an extremely strong, intermittent flow occurs through the incoming pressurized gas Stress on the walls of the switch room, which may be made of ceramic insulating material Control room walls burst. This risk is increased by the fact that up to Contact separation the full static gas pressure on the inside walls of the switch room burdens.

Es ist bereits für Druckgasschalter ein Isolierkörper vorgeschlagen worden, bei welchem eine vorzugsweise keramische Isolierhüne im Innern besondere, aus zähem Isoliermaterial bestehende und die Führung des Druckgases übernehmende Hüllen enthält. Hierdurch wird zwar die Beanspruchung durch das Druckgas von dem keramischen Isolierteil ferngehalten; jedoch können sich über die inneren, gewöhnlich aus Hartpapier bestehenden Is'olierteile Kriechwege bilden, die unter dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit zu Überschlägen führen können.An insulating body has already been proposed for compressed gas switches, in which a preferably ceramic insulating bush inside, made of tough insulating material contains existing and the guidance of the compressed gas taking over sheaths. This increases the stress kept away from the ceramic insulating part by the compressed gas; however, can Form creepage paths over the inner insulation parts, which are usually made of hard paper, which can lead to flashovers under the influence of air humidity.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die inneren Hüllen nur im .Einschaltzustand' des Schalters gegen den keramischen Isolierkörper abgeschlossen sind und beim Ausschalten gegen die keramische Isolierhülle dann geöffnet werden, wenn die DruckgasaJustrittsöffnung aus dem Schaltraum freigegeben ist. Hierdurch wird ebenfalls der Druckstoß, der beim Einströmen des Druckgases in den geschlossenen Schaltraum auftritt, von den Wandungen des Isolierkörpers ferngehalten und die durch den statischen Gasdruck vor der Kontakttrenmung bewirkte mechanische Beanspruchung des Isolierkörpers weitgehend herabgesetzt, ohne daß auf den Vorteil, der sich durch die guten elektrischen Eigenschaften keramischer Isolatoren ergibt, verzichtet zu werden braucht, denn im Ausschaltzustand verlaufen die Kriechstrecken infolge der Öffnung der Druckgasführungs-The invention avoids this disadvantage in that the inner sheaths only in the 'switched on state' of the switch are closed against the ceramic insulator and when switched off against the ceramic insulating sleeve are then opened when the Pressurized gas outlet opening from the switch room is released. This also makes the Pressure surge that occurs when the pressurized gas flows into the closed switch room, kept away from the walls of the insulating body and caused by the static gas pressure before the contact separation mechanical stress on the insulator largely reduced without increasing the advantage of the good electrical properties of ceramic insulators results, needs to be dispensed with, because the creepage distances run in the switched-off state due to the opening of the pressurized gas duct

hüllen über die Wandungen der keramischen Isolierhülle.cover over the walls of the ceramic insulating cover.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. ι zeigt einen Druckgasschalter, bei' dem der feststehende düsenförmige Kontakt 2 durch einen den Schaltraum bildenden Hohlkörper 3 aus keramischem Isoliermaterial getragen wird. Eine Metallarmatur 4, welche die Führung des bewegten Kontaktes 1 und gleichzeitig die Stromzuleitung- zu diesem trägt, verbindet den Isolierkörper 3 mit einem weiteren gleichartig ausgebildeten Isolierkörper 7, der über Armaturteile 12 auf dem in der Zeichnung nicht dargestellten Luftzuführungsrohr, Druckgassamrnelraium 0. dgl. befestigt ist. Zur Entlastung der Isolierkörper 3 und 7 vom Gasdruck ist im Innern ein Rohr 11 aus geschichtetem Isolierstoff, vorzugsweise aus Hartpapier, angeordnet, durch welches die Rippen 5, die den Schleifkontakt 6 tragen, hindurchgreifen. -Mit dem bewegten Schaltstift 1 ist über Rippen 8 ein zweites Isolierrohr 9 starr verbunden, das mit dem Rohr 11 tubusartig ineinandergreift. Das Rohr 9 besitzt Schlitze 10, die gleichfalls über die Rippen 5 greifen. Die Druckgaszuführung nach der Schaltstelle erfolgt durch die Rohre 11 und 9. Das letztere überschleift an seinem oberen Ende den zylindrischen Teil der Isolierhülle 3, wobei die Länge der Überschleifung so bemessen ist, daß das Druckgas erst, wenn der Schaltstift 1 die Ausströmöffnung des Düsenkontaktes 2 freigegeben hat, mit dem keramischen Isolierstoff in Berührung gelangen kann.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. Ι shows a pressure gas switch, at ' the fixed nozzle-shaped contact 2 through a hollow body forming the switching space 3 is carried from ceramic insulating material. A metal armature 4, which the leadership of the moving contact 1 and at the same time the power supply to this carries, connects the insulating body 3 with another similarly designed insulating body 7, the fitting parts 12 on the air supply pipe, not shown in the drawing, Druckgassamrnelraium 0. Like. Is attached. To relieve the insulating body 3 and 7 from the gas pressure is inside a tube 11 made of layered insulating material, preferably made of hard paper, arranged through which the ribs 5, the sliding contact 6 carry, reach through. -With the moving switch pin 1 is on ribs 8 second insulating tube 9 rigidly connected, which meshes with tube 11 like a tube. That The tube 9 has slots 10 which also extend over the ribs 5. The compressed gas supply after the switching point takes place through the tubes 11 and 9. The latter looped over at his upper end the cylindrical part of the insulating sleeve 3, the length of the looping is dimensioned so that the compressed gas only when the switching pin 1 the outflow opening of the nozzle contact 2 has been released, in contact with the ceramic insulating material can get.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:The mode of operation of the arrangement is as follows:

In der gezeichneten Einschaltstellung des Schalters ist der Schaltraum gegen die Druckgaszuleitung durch ein nicht gezeichnetes Ventil abgeschlossen. Zum Ausschalten wird dieses Ventil zunächst geöffnet, worauf das Druckgas in Richtung der eingezeichneten Pfeile mit großer Wucht durch das Innere der Druckgasführungshüllen 11 und 9 der Kontaktstelle zuströmt. Hierbei nehmen diese Hüllen, die aus zähem Isoliermaterial bestehen¹, den Druckstoß und Gasdruck auf, und die aus keramischem Isoliermaterial bestehenden Hohlkörper 3 und 7 sind vom Gasdruck völlig entlastet. Gleichzeitig wird der Stiftkontakt 1 nach unten gezogen und gibt die Austrittsöffnung des Düsenkontaktes 2 frei, wobei das ausströmende Druckgas den bei der Kontakttrennung entstehenden Unterbrechungslichtbogen löscht. Erst wenn der Gasdruck im Schaltraum infolge Freigabe der Düsenöffnung abgesunken ist, wird durch die Abwärtsbewegung des mit dem Schaltstift 1 gekuppelten Rohrstückes 9 dem Druckgas auch der Weg zu den keramischen Isolierhüllen 3 und 7 freigegeben. Die letzteren sind , also kernen schädlichen Druckbeanspruchun- ^: gen ausgesetzt. Bei, der weiteren Ausschalt-•■bewegung wird der' Z,ylinder9 so weit mit nach unten genommen, daß er völlig in dem Isolierzylinder 11 verschwindet. Der Kriechweg von dem Düsenkontakt 2 nach dem Stromzuführiungskontakt 6 wird also auf dem geschichteten Isoliermaterial unterbrochen, und ein evtl. auftretender Kriechstrom müßte über die innere oder äußere Oberfläche des aus keramischem Material bestenenden Isolierkörpers 3 fließen. Da die Oberflächenisolation von keramischen Isolierstoffen einen wesentlich höheren Wert besitzt als die von geschichteten Isolierstoffen, so ist bei der dargestellten Anordnung trotz Ausnutzung der guten elektrischen Eigenschaften des keramischen Isolierstoffes der Einfluß des Gasdruckes auf das mechanisch schlechtere keramische Isoliermaterial durch die besondere Anordnung der Isolierzylinder 9 und 11 aufgehoben. Statt den beweglichen Hüllenteil 9 in Richtung des Schaltstiftes, also vertikal, zu bewegen, kann man ihn auch beliebig nach jeder anderen Richtung hineinbewegen. Die Bildung eines Kriechweges auf geschichtetem Isoliermaterial in der ausgeschalteten Stellung des Schalters ist auch dann nicht möglich. In Abb. 2 ist eine ähnliche Anordnung wie in Abb. 1 dargestellt, jedoch ist hier das feststehende Isolierrohr 11 unterhalb des Stromzuführungskontaktes 6 nochmals unterbrochen, so daß auch der Kriechweg von diesem Kontakt nach Erde bzw. nach den geerdeten Armaturteilen 12 im ausgeschalteten Zustand des Schalters unterbrochen wird bzw. nur über die keramische Hülle 7 verläuft. Zu diesem Zwecke sind auf dem bewegten Schaltstift ι über Rippen 8 und 14 zwei Isolierzylinder 9 und 13 angeordnet, die mit dem Schaltstift gemeinsam bewegt werden und in der eingeschalteten Stellung des Schalters zur Druckgasführung dienen. Im Innern des unteren Stützers 7 ist außerdem ein Isolierrohr 15 vorgesehen, das von den Armaturteilen 12 getragen wird. Die Zwischenräume zwischen den Rohren 15 und 11 bzw. dem no Rohr 11 und dem zylindrischen Fortsatz des Stützers 3 sind durch die Isolierrohre 9 und 13 überbrückt, so daß, solange der Stift 1 die Öffnung nach dem Düsenkontakt 2 geschlossen hält, das Druckgas nicht auf die Stützer 3 und 7 wirken kann. Erst nachdem die Öffnung des Düsenkontaktes 2 freigegeben ist, geben die Rohr teile 9 und 13 dem Druckgas den Weg nach den Isolierkörpern 3 und 7 frei; in diesem Zeitpunkt kann jedoch das Druckgas infolge der geöffneten Düse keine schädlichen Wirkungen mehr auf die HüllenIn the switched-on position of the switch shown, the switching space is closed off from the compressed gas feed line by a valve (not shown). To switch off this valve is first opened, whereupon the compressed gas flows in the direction of the arrows drawn with great force through the interior of the compressed gas guide sleeves 11 and 9 of the contact point. Here, these sheaths, which are made of tough insulating material ¹ , absorb the pressure surge and gas pressure, and the hollow bodies 3 and 7 made of ceramic insulating material are completely relieved of the gas pressure. At the same time, the pin contact 1 is pulled downwards and releases the outlet opening of the nozzle contact 2, the outflowing compressed gas extinguishing the interruption arc that occurs when the contacts are separated. Only when the gas pressure in the switch room has dropped as a result of the opening of the nozzle is the path to the ceramic insulating sleeves 3 and 7 released for the pressurized gas by the downward movement of the pipe section 9 coupled to the switching pin 1. The latter are so harmful seeds ^{Druckbeanspruchun-:} exposed gen. During the further disconnection movement, the cylinder 9 is taken so far downwards that it disappears completely in the insulating cylinder 11. The leakage path from the nozzle contact 2 to the power supply contact 6 is thus interrupted on the layered insulating material, and any leakage current would have to flow over the inner or outer surface of the insulating body 3 made of ceramic material. Since the surface insulation of ceramic insulating materials has a significantly higher value than that of layered insulating materials, in the arrangement shown, despite the use of the good electrical properties of the ceramic insulating material, the influence of the gas pressure on the mechanically poorer ceramic insulating material is due to the special arrangement of the insulating cylinders 9 and 11 repealed. Instead of moving the movable casing part 9 in the direction of the switching pin, that is to say vertically, it can also be moved in any other direction. Even then, the formation of a creepage path on layered insulating material in the switched-off position of the switch is not possible. In Fig. 2 a similar arrangement as in Fig. 1 is shown, but here the fixed insulating tube 11 below the power supply contact 6 is interrupted again, so that the creepage distance from this contact to earth or to the earthed fitting parts 12 when the Switch is interrupted or runs only over the ceramic shell 7. For this purpose, two insulating cylinders 9 and 13 are arranged on the moving switching pin ι via ribs 8 and 14, which are moved together with the switching pin and are used in the switched-on position of the switch to conduct compressed gas. In the interior of the lower support 7, an insulating tube 15 is also provided, which is carried by the fitting parts 12. The spaces between the tubes 15 and 11 or the no tube 11 and the cylindrical extension of the support 3 are bridged by the insulating tubes 9 and 13, so that as long as the pin 1 keeps the opening closed after the nozzle contact 2, the pressure gas does not open the supporters 3 and 7 can act. Only after the opening of the nozzle contact 2 is released, the pipe parts 9 and 13 give the pressurized gas the way to the insulating bodies 3 and 7 free; At this point, however, the pressurized gas can no longer have any harmful effects on the casings as a result of the opened nozzle

ausüben. In der ausgeschalteten Stellung des Schalters ist der Kriechweg auf geschichtetem Isoliermaterial sowohl zwischen den beiden Polen als auch nach Erde hin unterbrochen. Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Druckgas der Schaltstelle aus einem Ringkanal 16 zugeführt wird. Der Ringkanal·, der aus keramischem Isolierstoff bestehen kann, ist durch zusätzliche äußere Metallarmaturenexercise. In the off position of the switch, the creepage path is stratified Isolation material interrupted both between the two poles and towards earth. Fig. 3 shows an arrangement in which the compressed gas of the switching point from an annular channel 16 is fed. The ring channel ·, the Can consist of ceramic insulating material is due to additional external metal fittings

ίο 23 gegen die zerstörende Wirkung· des Gasdruckes geschützt. Der Ringkanal 16 ist ein Teil der Schaltkammer 22 aus keramischem Isolierstoff, die den Düsenkiontakt 2 trägt. Im Innern der Hülle 22 ist ein Zylinder 17 aus geschichtetem Isolierstoff angeordnet, der durch besondere Einlagen 18 lund 24 verstärkt sein kann. Mit dem Schaltstück 1 ist ein Kolben 20 verbunden, der durch die Ringe 21 gehalten wird. Der Kolben 20 gleitet im unteren Teil des Zylinders 17 und verhindert so lange den Gasaustritt nach dem unteren Teil des Stützers 22, bis der Düsenkontakt 2 durch den ausschaltenden Schaltstift 1 freigegeben ist. Beim Ausschalten strömt aus dem Ringkanal 16 Druckgas in den Schaltraum 30, wobei die Vorsprünge 19 am Isolierzylinder 17 den Druckgasstrahl nach der Unter-. brechungssteile hin richten. Unter de.m Einfluß des Antriebes und des über dem Kolben 20 lastenden Druckes bewegt sich der Schaltstift ι nach unten, gibt die Düsenöffnung frei, um dann, nachdem der Kolben 20 den Isolierzylinder 17 verlassen hat, dem Druckgas auch den Zutritt in den unteren Teil des Stützers 32 zu gestatten. Solange der Kolben 20 den Isolierzylinder 17 nicht verlassen hat, nimmt dieser die Druckwirkung des Druckgases auf. Das am Ende der Schaltbewegung nach dem Stützer 22 austretende Druckgas übt auf diesen keinen nennenswerten Druck mehr aus, weil der Druckstoß bereits abgeklungen ist und ferner der Düsenkontakt 2, also die Abström-ίο 23 against the destructive effect · of the gas pressure protected. The annular channel 16 is part of the switching chamber 22 made of ceramic Insulating material that carries the nozzle crank 2. Inside the shell 22, a cylinder 17 is made layered insulating material, which is reinforced by special inserts 18 and 24 can be. A piston 20 is connected to the contact piece 1, which piston is guided by the rings 21 is held. The piston 20 slides in the lower part of the cylinder 17 and prevents the gas outlet to the lower part of the support 22 until the nozzle contact 2 is enabled by the switching pin 1 switching off. When switching off, flows out of the Annular channel 16 pressurized gas into the control room 30, the projections 19 on the insulating cylinder 17 the compressed gas jet after the sub. direct the refractive parts. Under the influence of the drive and the pressure exerted on the piston 20, the switching pin moves ι down, the nozzle opening is free to then, after the piston 20, the insulating cylinder 17 has left, the pressurized gas also has access to the lower part of the support 32 to allow. As long as the piston 20 has not left the insulating cylinder 17, takes this on the pressure effect of the compressed gas. That at the end of the switching movement after the Compressed gas escaping from support 22 no longer exerts any appreciable pressure on it, because the pressure surge has already subsided and also the nozzle contact 2, i.e. the outflow

• öffnung, geöffnet ist.• opening, is open.

Claims

Patent claims:

i. Compressed gas switch, in which the switch room forming and guiding the Compressed gas to the interruption point serving insulating body consists of ceramic material and inside special, • Made of tough insulating material, especially hard paper, existing and the guide of the pressurized gas to the contact point receiving envelopes, characterized in that that the sheaths are closed against the ceramic insulating body only when the switch is switched on and when switched off against the ceramic insulating sleeve are then opened when the Pressurized gas outlet opening is released from the control room. · ■

2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the special Pressurized gas duct made of tube-like interlocking, partly movable and partly fixed pipes that are pushed into one another when the switch is switched off.

3. Compressed gas switch according to claim 1 and 2, characterized in that the special pressurized gas duct in the off '-schaltstatus both above and underneath the armature conveying the power supply to the moving contact (1) (4, 5, 6) is interrupted (Fig. 2).

4. Compressed gas switch according to claim 1 to 3, characterized in that the moving parts (9, 13) of the special compressed gas duct with the moving Contact (1) are coupled.

5. Compressed gas switch according to claim 1, in which the moving contact is provided with one inside the switch room and by, the compressed gas moving drive piston is connected, characterized by, that this piston (20) is arranged within the special compressed gas duct (17) so that it with the switch turned on, the closure of the pressurized gas duct (17) against den'keramischen Isolierkörper (22) forms and this conclusion during the switch-off process opens (Fig. 3).

6. Compressed gas switch according to claim 1 to S, characterized in that the ceramic 'insulating body (22) additionally reinforced by an outer reinforcement (23) is.

1 sheet of drawings