DE855601C

DE855601C - Fire chamber of a high-voltage circuit breaker

Info

Publication number: DE855601C
Application number: DEE4021A
Authority: DE
Inventors: Franz Karl Dipl-Ing Grossmann
Original assignee: ELEKTROTECHNISCHE IND AREND; STAFFORST
Current assignee: ELEKTROTECHNISCHE IND AREND; STAFFORST
Priority date: 1951-07-11
Filing date: 1951-07-11
Publication date: 1952-11-13

Description

Löschkammer eines Hochspannungsleistungsschalters Der Erfindungsgegenstand stellt eine Einrichtung dar, wobei unter Anwendung eines oder mehrerer Differentialschieber in der Löschkammer eines Leistungsschalters eine Lichtbogenlöschung erzielt wird, die einen ähnlichen Effekt aufweist wie bei Leistungsschaltern, die mit Differentialkolben arbeiten.Arcing chamber of a high-voltage circuit breaker The subject of the invention represents a device wherein using one or more differential slides arc quenching is achieved in the arcing chamber of a circuit breaker, which has an effect similar to that of circuit breakers with differential pistons work.

Differentialkolben stellen einen relativen Löschmittelüberdruck her, wobei das Löschmittel entweder durch eine der Schaltstiftspitze folgende Düse auf diese gerichtet ist, während bei Verwendung eines hohlen Schaltstiftes die mit Metalldampf angereicherten Lichtbogengase durch diesen entweichen können, oder durch eine feststehende Ringdüse radial in den Lichtbogen gedrückt wird, in der Löschkammer evtl. auftretende Überdrücke werden durch Ventile auf ein bestimmtes Maß reduziert.Differential pistons create a relative excess pressure of the extinguishing agent, the extinguishing agent either through a nozzle following the tip of the switch pin this is directed, while when using a hollow switch pin the one with metal vapor enriched arc gases can escape through this, or through a stationary one Ring nozzle is pressed radially into the arc, possibly occurring in the quenching chamber Overpressures are reduced to a certain level by valves.

Unter Vermeidung von sich in axialer Richtung bewegenden Baulementen, wie Kolben oder Düsen, wird hier in beispielhafter Ausführungsform als Neuheit die Anwendung von Differentialschiebern gezeigt, die an Hand der Zeichnung beschrieben wird.Avoiding structural elements moving in the axial direction, such as pistons or nozzles, is here in an exemplary embodiment as a novelty Application of differential slides shown, which is described with reference to the drawing will.

In der Zeichnung ist die Löschkammer in einem Längs- und einem Querschnitt in einer beliebigen Löschphase dargestellt. Die Bauelemente, deren Schnittflächen schwarz ausgezogen sind, bestehen aus Metall, während die mit schraffierten Schnittflächen aus Isoliermaterial angefertigt sind.In the drawing, the arcing chamber is in a longitudinal and a cross section shown in any deletion phase. The components, their cut surfaces Solid black are made of metal, while those with hatched cut areas are made of insulating material.

Die von Isolierrohr r umkleidete Löschkammer wird unterteilt in a) Kontaktkammer z, enthaltend den Tulpenkontakt 3, der mittels Kontakthülse 4 in der unteren Kontaktkappe 5 befestigt ist, nach oben begrenzt durch ein Scheibensystem, bestehend aus den Scheiben 6, 7 und 8; b) Lichtbogenkammer 9, durch Schaltstiftbohrung mit Kontaktkammer 2 verbunden, nach unten begrenzt durch Scheibe 8, seitlich durch Isolierrohr io, oben durch Deckel i i ; c) eine Kombination von einzelnen Kammern veränderlichen Volumens, gemeinsam nach oben begrenzt durch Deckel i i, nach unten durch Scheibe 8, seitlich durch die Differentialschieber 13 und 14, die jeweils aus einem Zylinderausschnitt und einem daran befestigten Flügel 15 bestehen.The arcing chamber enclosed by the insulating tube r is divided into a) Contact chamber z containing the tulip contact 3, the means of contact sleeve 4 is attached in the lower contact cap 5, limited at the top by a disc system, consisting of disks 6, 7 and 8; b) Arc chamber 9, through switch pin hole connected to contact chamber 2, limited downward by disk 8, laterally through Insulating tube io, above through cover i i; c) a combination of individual chambers variable volume, together limited upwards by cover i i, downwards through disc 8, laterally through the differential slides 13 and 14, respectively consist of a cylinder section and a wing 15 attached to it.

Die Kombination wird aufgeteilt in i. Druckkammer 12, verbunden mit Lichtbogenkammer 9 durch öffnung 16; 2. Unterdruckkammer 17, verbunden mit Ausdehnungsraum 18 durch Öffnung 19; 3. Überdruckkammer 2o, verbunden durch Öffnung 21 der Scheibe 8, Ringnut 22 der Scheibe 7 mit Überdruckdüse 23, die die Schaltstiftbohrung zwischen Lichtbogenkammer 9 und Kontaktkammer 2 halbkreisförmig umschließt.The combination is divided into i. Pressure chamber 12, connected to arc chamber 9 through opening 16; 2. Vacuum chamber 17, connected to expansion space 18 through opening 1 9; 3. Overpressure chamber 2o, connected through opening 21 of disk 8, annular groove 22 of disk 7 with overpressure nozzle 23, which surrounds the switching pin bore between arc chamber 9 and contact chamber 2 in a semicircle.

Eine in gleicher Höhe auf der der Überdruckdüse 23 gegenüberliegenden Seite der Schaltstiftbohrung liegende Unterdruckdüse 24 ist durch den Kanal 25 mit dem Ausdehnungsraum i8 verbunden. Der Löschmittelspiegel ist dicht oberhalb des Deckels i i. Die beiden Differentialschieber 13 und 14 werden mittels Federn 26 so in Ruhestellung gehalten, daß der Druckraum 12 gerade so groß ist, daß Öffnung 16 frei bleibt.One at the same height on the opposite of the overpressure nozzle 23 Side of the switching pin hole lying vacuum nozzle 24 is through the channel 25 with connected to the expansion space i8. The extinguishing agent level is just above the Cover i i. The two differential slides 13 and 14 are actuated by means of springs 26 so held in the rest position that the pressure chamber 12 is just large enough to open 16 remains free.

Wirkungsweise: Wird der Schaltstift 27 unter Last aus der Kontakttulpe 3 gezogen, dann entsteht ein Lichtbogen, der das ihn unmittelbar umgebende Löschmittel verdampft usw. Der Druck der entstehenden Gasblase teilt sich dem Löschmittel mit und erzeugt eine Strömung vonLichtbogenkammer 9 durch Öffnung 16 in Druckraum 12, dessen Volumen sich in dem Maße vergrößert, in dem sich die Volumen der Unterdruckkammer 17 und der Überdruckkammer 20 verringern, wobei die beiden Differentialschieber 13 und 14 kreisförmig in Richtung ihrer Peripherie um die Löschkammerachse in entgegengesetzter Drehrichtung verschoben werden.Mode of operation: If the switching pin 27 is released from the contact tulip under load 3 is drawn, then an arc is created, which eliminates the extinguishing agent immediately surrounding it evaporates, etc. The pressure of the gas bubble is communicated to the extinguishing agent and creates a flow from arc chamber 9 through opening 16 into pressure chamber 12, the volume of which increases as the volume of the vacuum chamber increases 17 and the overpressure chamber 20, the two differential slides 13 and 14 circular in the direction of their periphery around the arcing chamber axis in opposite directions Direction of rotation can be shifted.

Das Löschmittel der Unterdruckkammer 17 kann durch öffnung 19 nach oben entweichen, das der Überdruckkammer 20 wird durch öffnung 21, Ringnut 22, Überdruckdüse 23 quer in den Lichtbogen getrieben. Der Überdruck ist abhängig vom Verhältnis der Ringquerschnitte der Druckkammer 12 zur überdruckkammer 2o.The extinguishing agent of the vacuum chamber 17 can escape upwards through opening 19, that of the overpressure chamber 20 is driven transversely into the arc through opening 21, annular groove 22, overpressure nozzle 23. The overpressure depends on the ratio of the ring cross-sections of the pressure chamber 12 to the overpressure chamber 2o.

Durch die Unterdruckdüse 24 kann ein Teil des Lichtbogengases in Höhe der Überdruckdüse entweichen, ein Vorgang, der die Löschmittelquerströmurrg weitgehend unterstützt. Die hochtemperierte, leitende Gasblase wird beim Stromnulldurchgang an dieser Stelle partiell entionisiert, die Querströmung hält so lange an, bis der Überdruck ausgeglichen ist, d. h. bis die Restgassäule völlig expandiert ist, damit ist gleichzeitig eine Volumenkühlung und Entionisation der Restgassäule gegeben, womit eine Rückzündung ausgeschlossen ist.Through the vacuum nozzle 24, a portion of the arc gas can be in height escape the overpressure nozzle, a process that largely reduces the cross-flow of the extinguishing agent supports. The high-temperature, conductive gas bubble becomes zero when the current crosses zero partially deionized at this point, the cross flow continues until the Overpressure is balanced, d. H. until the residual gas column is fully expanded so that volume cooling and deionization of the residual gas column is provided at the same time, with which a backfire is excluded.

Der Löschvorgang ist unabhängig von der Lichtbogenlänge und von der Stromdichte an der Schaltstiftspitze, weil die Metalldämpfe nach oben und seitlich in die Druckkammer 12 abgeleitet werden und nur in geringem Maße in der eigentlichen kurzen Löschstrecke auftreten.The extinguishing process is independent of the arc length and the Current density at the tip of the switch pin because the metal fumes up and to the side are derived into the pressure chamber 12 and only to a small extent in the actual short extinguishing distance occur.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arcing chamber of a high-voltage circuit breaker, characterized by the use of one or more differential slides, the special feature of which is that cylinder ring cutouts equipped with radially directed vanes, driven in the direction of their periphery by the gas pressure of the arc, move around the arcing chamber or switching pin axis that an extinguishing agent flow generated by the arc gas pressure is directed into a variable, cylindrical ring section-shaped space delimited by differential slides, whereby by pushing back the differential slider there is an increase in volume which causes a volume reduction of two further spaces delimited by the differential slides, the extinguishing agent content on the one hand upwards into a free air-filled one Expansion space and, on the other hand, is pressed downwards and to the side of the arc under a relative overpressure compared to the gas pressure of the arc.

2. extinguishing chamber according to claim i, characterized in that that, through the mechanical drive of components in the shape of a cylinder ring cutout, a relative one Extinguishing agent overpressure is generated for the purpose of arc extinguishing.