DE767058C

DE767058C - Druckgasschalter

Info

Publication number: DE767058C
Application number: DEA86955D
Authority: DE
Inventors: Hans Thommen
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1938-05-27
Filing date: 1938-05-28
Publication date: 1951-08-16

Description

Bei Schaltern mit zwei- oder mehrfacher Unterbrechung je Pol kann im allgemeinen festgestellt werden, daß die Verteilung der Spannung auf die verschiedenen Unterbrechungssteilen bei der Abschaltung ungleichmäßig ist. Diese ungleichmäßige Spannungsverteilung auf mehrere Unterbrechungsstellen .ist besonders nachteilig bei Schaltern mit durch Druckluft beblasenen Kontaktstellen,

ίο weil ihre Abschaltfähigkeit dadurch herabgesetzt wird.

Es ist an sich bekannt, zwei Schalter in Reihe" zu schalten, von welchen der zuerst öffnende einen allmählich größer werdenden Widerstand zur Herabsetzung des Stroms einschaltet, der schließlich vom zweiten Schalter unterbrochen wird. Weiter sind Flüssigkeitsschalter mit mehreren Unterbrechungsstellen bekannt, bei welchen die Unterbrechungsstellen mit Widerständen überbrückt sind, um die Lichtbogenbildung zu verhindern. Auch Kondensatoren sind bei Flüssigkeitsschaltern mit mehreren Unterbrechungsstellen angegeben worden, um Glimmerscheinungen zu verhüten.

Es ist ferner bekannt, Druckgasschalter mit Kondensatoren oder Widerständen auszurüsten, welche den Zweck haben, in den zu unterbrechenden Stromkreis eine Dämpfung einzuschalten. Handelt es sich dabei um

Druckgasschalter mit mehreren Unterbrechungsstellen, so ist immer nur eine davon mit einem Kondensator oder Widerstand ausgerüstet. Schließlich ist es bekannt, solche Druckgasschalter mit einem Serietrenner für die Spannungsisoiation auszurüsten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung an der Leistungsschaltstelle und mit einer dazu ίο in Reihe liegenden Trennschaltstelle für die Spannungsisolation, bei welchem den einzelnen Leistungsunterbrechungsstellen Impedanzen parallel geschaltet sind, die so bemessen sind, daß die Spannung auf alle Leistungsunterbrechungsstellen gleichmäßig verteilt wird und der Reststrom durch einen Schalter abgeschaltet werden kann, der ohne Druckgas isoliert. Diese Anordnung führt eine wesentliche Verbesserung an Druckgasschaltern dadurch herbei, daß einerseits die nach dem Stromnulldurchgang wiederkehrende Spannung gleichmäßig auf die einzelnen Unterbrechungsstellen verteilt und die Abschaltfähigkeit des Leistungsschalters verbessert und anderseits der Reststrom so bemessen werden kann, daß auch bei hohen Spannungen eine einfache Lufttrennstrecke für die Spannungsisolation genügt, an welcher der Lichtbogen ohne besondere Mittel oder durch Beblasung mit Luft gegebenenfalls unter Druck bezw. durch magnetische Blasung zum Löschen gebracht wird.

Der Schalter nach der Zeichnung besteht aus den in Reihe untereinander und mit dem Lufttrennschalter a_v a₂ geschalteten beblasenen Leistungsschaltstellen b₁ bis 5₈, die an den Kopfenden der Stützisolatoren C₁, C₂ in gleichmäßiger Verteilung auf beide aufgebaut sind. Die Stützisolatoren C₁, C₂ werden getragen von einem gegebenenfalls fahrbaren Rahmenwerk, dessen Längsträger als Druckluftbehälter d und dessen Querträger für die Aufnahme der Steuerventile e und der Blasventile / ausgebildet sind. Der Raum g der Querträger steht mit den Druckluftbehältern d in Verbindung. Im Innern der Stützisolatoren liegen die Zufuhrrohre It₁, U₂ für Druckluft zu den Leistungsschaltstellen und zum Antriebskolben i für die Messer a_v a₂ des Lufttrennschalters. Die Kopfteile k_v k₂ der Stützisolatoren mit dem Kolben i und dem nicht dargestellten Übertragungsgestänge für den Trennschalterantrieb enthalten Bohrungen O₁, O₂, welche den Durchtritt der Druckluft zu den Unterbrechungsstellen D₁ bis b_e und dem Kolben i ermöglichen. Jede Unterbrechungsstelle des Leistungsschalters besitzt einen feststehenden düsenförmigen Kontakt | Hi₁ und einen damit im Eingriff stehenden, ! durch die Druckluft gegen eine Schließfeder : zu öffnenden Stiftkontakt ?«.,. Die festen , Düsenkontakte sind scheibenförmig so ausgebildet, daß sie die die Unterbrechungsstellen einschließenden Löschkammern abdecken, deren Wände von Isolatoren η gebildet werden. Beim Beispiel nach Fig. 1 sind die Unterbrechungsstellen B₁ bis b₈ aneinandergereiht, so daß unter Vermeidung besonderer Kammerböden die scheibenförmigen Düsenkontakte gleichzeitig Deckel und Boden benachbarter Löschkammern bilden. Diese scheibenförmigen Bauteile S₁ bis S₈ besitzen Zuströmöffnungen p für die Druckluft zu den Löschkammern und den Unterbrechungsstel len und Abströmöffnungen q für die Schaltgase von denselben. Es können gegebenenfalls mehrere Zuström- und/oder Abströmöffnungen j an den Löschkammern verteilt angebracht sein. Die Vereinigung von Boden und Deckel benachbarter Löschkammern zu einem Bauteil bietet den Vorteil, daß die Druckluft von der einen Löschkammer in die benachbarte unmittelbar übertreten kann. Es steht natürlich nichts im Wege, voneinander unabhängige Löschkammern aneinanderzureihen und diese durch Rohrstutzen für die Druckluft zu verbinden oder ihnen durch getrennte Rohre Druckluft zuzuführen. Die Unterbrechungsstellen O₁ bis b_s sind durch die Widerstände T₁ bis r₈ aus hochohmigem Widerstandsmaterial überbrückt, die lediglich zur Spannungssteuerung längs der Unterbrechungsstellen während der Abschaltung dienen. Der nach der Abschaltung durch die Leistungsschaltstelle über die Widerstände T₁ bis r₈ fließende Reststrom wird durch Öffnen des Trennschalters a_v a₂ unterbrochen. Da der Trennschalter unmittelbar nach dem Löschen der Lichtbogen an den Unterbrechungsstellen der Leistungsschaltstelle geöffnet wird, ist die Zeit für das Fließen eines Reststroms über die Widerstände sehr kurz bemessen, so daß keine für den Schalter nachteiligen Folgen auftreten können.

Anstatt besondere hochohmige Widerstände außerhalb oder innerhalb der Löschkammern vorzusehen, ist es ohne weiteres möglich, auf der Außen- oder Innenseite der die Unterbrechungsstellen einschließenden und Teile der Löschkammern bildenden Isolierkörper Beläge aus halbleitendem Stoff anzubringen, gegebenenfalls durch Aufspritzen oder Metallisieren. Es ist auch möglich, die Wände der Löschkammern selbst aus halbleitendem Stoff herzustellen. Die Steuer- und Blasventile e, f können anstatt, wie dargestellt, am Fuß der Stützisolatoren in die Querträger der Rahmen, auch, wie schon vorgeschlagen, in die Kopfteile k_v Ic₂ der Stützisolatoren eingebaut sein. Für die Betätigung und Beblasung der auf die Stützisolatoren gleichmäßig verteilten L^Tnterbrechungsstellen des Leistungsschalters

und des Trennschalters kann ebensogut in bekannter Weise ein gemeinsames Steuer- und Blasventil vorhanden sein, das dann z. B. in den aus den Druckluftbehältern d und Querträgern gebildeten Tragrahmen eingebaut ist.

Verwendet man an Stelle der beim Ausführungsbeispiel für die Spannungsverteilung vorgesehenen Widerstände z. B. Kondensatoren, so können die die Unterbrechungsstellen einschließenden Teile der Löschkammern als Kondensatorelemente benutzt werden. Es können auch die Wände der Löschkammern selbst als Kondensatoren aus einem Baustoff mit einer Dielektrizitätskonstante größer als 10 hergestellt sein. Die gegenseitige Kapazität der parallel zu den Unterbrechungsstellen geschalteten Kondensatorelemente kann dabei durch Wahl der Form und Abmessungen abgestimmt werden.

Fig. 2 zeigt eine Unterbrechungsstelle des Leistungsschalters, bei welcher auch der bewegte Kontakt als Rohrkontakt ausgebildet ist, durch welchen die Schaltgase abströmen können. Solche Schaltelemente können in gleicher Weise, wie für Fig. 1 beschrieben, in beliebiger Anzahl aneinandergereiht auf die Köpfe der Stützisolatoren c_v C₂ aufgebaut werden, wobei die Schaltgase von den Unterbrechungssteilen nach entgegengesetzten Richtungen ins Freie strömen. Die Unterbrechungsstellen des druckluftbeblasenen Leistungsschalters können ohne weiteres mit gegeneinander beweglichen Kontakten ausgerüstet sein. Ferner können die auf die Stützisolatoren verteilten und aneinandergereihten Unterbrechungsstellen je eine gemeinsame Löschkammer erhalten. An Stelle des Trennschalters mit zwei ausschwenkbaren Messern kann ebensogut ein solcher mit nur einem schwenkbaren Trennmesser oder ein Schubtrennschal

ter treten.

Claims

Patentansprüche:

ι . Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung an der Leistungsschaltstelle und mit einer dazu in Reihe liegenden Trennschaltstelle für die Spannungsisolation, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Leistungsunterbrechungsstellen Impedanzen parallel geschaltet sind, die so bemessen sind, daß die Spannung auf alle Leistungsunterbrechungsstellen gleichmäßig verteilt wird und der Reststrom durch einen Schalter abgeschaltet werden kann, der ohne Druckgas isoliert.
2. Druckgasschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände oder Kondensatoren mit den die Unterbrechungsstellen des Leistungsschalters einschließenden und Teile der Löschkammern für die Teillichtbögen bildenden Isolierkörpern unmittelbar zusammengebaut sind.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände innerhalb oder außerhalb der die Unterbrechungsstellen einschließenden Löschkammern als Beläge aus halbleitendem Stoff angeordnet sind.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Löschkammern aus halbleitendem Baustoff bestehen.
5. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Unterbrechungsstellen einschließenden Teile der Löschkammern als Kondensatorelemente benutzt sind.
6. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Löschkammern selbst als Kondensatoren aus einem Baustoff mit einer Dielektrizitätskonstante größer als 10 hergestellt sind.
7. Druckgasschalter nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Kapazität der Kondensatorelemente durch ihre Form und Abmessung abstimmbar ist.
8. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 für Schalteinrichtungen, bei welchen beide Kontakte der Unterbrechungsstellen Rohrkontakte sind, durch welche die Schaltgase nach entgegengesetzten Richtungen ins Freie abströmen.
9. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 für Schalteinrichtungen, bei welchen die Löschkammern der Unterbrechungssteilen durch metallische Böden und Deckel begrenzt sind, welche sowohl Aussparungen für den Zutritt von Druckluft in die Löschkammern und zu den Unterbrechungsstellen enthalten, als auch Abströmöffnungen für die Schaltgase.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstellen so aneinandergereiht sind, daß Deckel und Boden benachbarter Löschkammern einen Bauteil bilden, der Zuströmöffnungen für die Druckluft zu den Löschkammern und Abströmöffnungen für die Schaltgase aus denselben besitzt.

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Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 532 670, 570237, 660375;