DE9116369U1

DE9116369U1 - Hochspannungs-Leistungsschalter

Info

Publication number: DE9116369U1
Application number: DE9116369U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 2001-08-06

Description

GR 9 1 6 4 O 6

Siemens Aktiengesellschaft

Hochspannungs-Leistungsschalter
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei einander koaxial gegenüberstehenden, zur Abfuhr von Löschgasen hohl ausgebildeten Konstaktstücken und mit einem antreibbaren, die Kontaktstücke im Einschaltzustand koaxial umgebenden Überbrückungskontaktstück, welches ein Blasgitter und einen mit diesem verbundenen, in einem feststehenden, einen ortsfesten Zylinderboden aufweisenden Kompressionszylinder bewegbaren ringförmigen Kompressionskolben trägt.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der DE-OS-35 AO 474 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Schalter ist der Kompressionszylinder feststehend angeordnet und es ist ein antreibbarer, mit einem Blasgitter verbundener Kompressionskolben zur Kompression des Löschgases vorgesehen. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die zu beschleunigende Masse der Kompressionsvorrichtung klein gehalten wird. Dadurch kann der Antrieb des Schalters entlastet werden. Andererseits wird der Antrieb aber durch die Wirkung eines Lichtbogens zwischen den Schaltstücken und die daraus resultierende Erwärmung und Expansion des Löschgases beim Ausschaltvorgang belastet. Aus der EP-O 175 954 Bl ist ein Leistungsschalter bekannt, bei dem ein Kompressionskolben mit einem antreibbaren Kompressionszylinder einstückig verbunden ist. Der Kompressionskolben liegt dort zwischen einem düsenförmigen Stirnteil des Kompressionszylinders und einem feststehenden Kompressionskolben. Zum Schalten ist der gesamte Kompressionszylinder mit seinem Stirnteil und dem Kompressionskolben

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sowie einem Kontaktstück zu beschleunigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs genannten Art die Belastung des Schalterantriebs durch konstruktiv einfache Mittel weiter zu reduzieren.

Die Aufgabe wird bei einem Schalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen zwischen Kompressionskolben und Zylinderboden angeordneten, mit dem Überbrückungskontaktstück starr verbundenen, mit einem druckgesteuerten Ventil für das Löschgas versehenen Zwischenkolben.

Zwischen dem Kompressionskolben und dem Zwischenkolben ist ein Heizvolumen gebildet, in das das durch den Lichtbogen aufgeheizte Löschgas im Ausschaltfall durch das Blasgitter hindurch einströmen kann. Dabei wirkt der Druck des Löschgases nicht der Bewegung der Kompressionsvorrichtung entgegen, so daß der Schalterantrieb keiner zusätzlichen Belastung durch den Gegendruck des Löschgases ausgesetzt ist. In dem Heizvolumen baut sich ein Überdruck durch das heiße Löschgas auf, der in der Phase des Stromnulldurchgangs, wenn der Lichtbogen das Löschgas nicht weiter aufheizt, wieder abgebaut wird. Danach strömt das Löschgas aus dem Heizvolumen zurück in den Lichtbogenraum. Nach der Abnahme des Gasdrucks im Heizvolumen wird das in dem Kompressionsraum zwischen dem Zwischenkolben und dem Zylinderboden komprimierte Löschgas durch das druckgesteuerte Ventil in das Heizvolumen eingelassen und strömt durch das Heizvolumen in den Lichtbogenraum, um den Lichtbogen zu löschen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird die Einsparung von zu bewegender Masse bei der Kompressionsvorrichtung mit einer geschickten Nutzung des durch den

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Lichtbogen aufgeheizten Löschgases verbunden.

Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein, daß der Zwischenkolben einstückig mit dem Überbrückungskontaktstück verbunden ist. Dies erleichtert Herstellung und Montage des Schalters.

Der Zwischenkolben kann vorteilhaft aus Metall bestehen, so daß er trotz der geforderten Stabilität wenig Platz beansprucht. Dadurch geht wenig Volumen für den Kompressionsraum und das Heizvolumen verloren. Die Einheit, bestehend aus dem Blasgitter und dem Kompressionskolben, kann getrennt von dem Zwischenkolben als aus Kunststoff bestehendes Isolierstoffteil nach eventuellem Verschleiß problemlos ausgewechselt werden.

Außerdem kann die Erfindung vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, daß der Zwischenkolben ein in Richtung zum Zylinderboden sperrendes Rückschlagventil aufweist.

Durch dieses Rückschlagventil ist gewährleistet, daß beim Aufheizen des Löschgases durch den Lichtbogen das heiße Löschgas im Heizvolumen gesammelt wird, ohne in das Kompressionsvolumen zu gelangen, so daß eine zusätzliche Druckerhöhung im Kompressionsvolumen und eine daraus resultierende zusätzliche Belastung des Schalterantriebs vermieden ist. Sobald beim Stromnulldurchgang das heiße Löschgas aus dem Heizvolumen ausgeströmt ist und der Gasdruck im Heizvolumen geringer ist als im Kompressionsvolumen, strömt das komprimierte Löschgas aus dem Kompressionsvolumen durch das Heizvolumen und zum Lichtbogen nach.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung

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sieht vor, daß der Kompressionkolben zwischen seiner dem Überbrückungskontaktstück abgewandten Stirnseite und seiner inneren Mantelfläche eine umlaufende Abschrägung aufweist.
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Durch diese Abschrägung ist gewährleistet, daß der Kompressionskolben am Ende der Ausschaltbewegung von dem dem Antrieb gegenüberliegenden feststehenden Kontaktstück den notwendigen Abstand aufweist, um Überschläge zu vermeiden.

Zur Vermeidung eines überhöhten Drucks im Kompressionsraum kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß der Zylinderboden ein den Überdruck im Kompressionsraum begrenzendes, mittels einer Feder druckbeaufschlagtes Abströmventil aufweist. Hierdurch wird eine Überlastung des Antriebs durch einen zu großen Gegendruck des Löschgases bei der Kompression verhindert.

Zur Reduktion des konstruktiven Aufwandes kann dann vorteilhaft vorgesehen sein, daß eine Federführung für die Feder durch einen den Zylinderboden tragenden Stehbolzen gebildet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.

Dabei zeigt die Figur einen Hochspannungs-Leistungsschalter schematisch in zwei Halbschnitten. 30

Die Figur zeigt im linken Halbschnitt einen erfindungsgemäßen Schalter in der Einschaltstellung, im rechten Halbschnitt den selben Schalter in der Ausschaltstellung. Der Schalter weist zwei einander in festem Abstand koaxial

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gegenüberstehende Kontaktstücke 1, 2 auf, die im Einschaltzustand durch ein Überbrückungskontaktstück 3 leitend miteinander verbunden sind. Das Überbrückungskontaktstück 3 trägt ein Blasgitter 4 sowie einen Kompressionskolben 5, der mit dem Blasgitter 4 einstückig zusammenhängt. Der Kompressionskolben 5 gleitet dichtend in einem feststehenden Kompressionszylinder 6. In dem Kompressionszylinder 6 ist an dessen dem Antrieb zugewandten Ende ein feststehender Zylinderboden 7 angeordnet.

Das Blasgitter 4 und der Kompressionskolben 5 bestehen aus einem isolierenden Werkstoff und sind als einstückiges Bauteil leicht auszuwechseln. Der Kompressionszylinder 6 besteht ebenfalls aus einem isolierenden Werkstoff, vorzugsweise einem faserverstärkten Kunststoff.

Der Kompressionskolben weist zwischen seiner dem Antrieb abgewandten Stirnfläche und seiner inneren Mantelfläche eine Abschrägung 8 auf, die im Ausschaltzustand den notwendigen Isolationsabstand zwischen dem Kompressionskolben und dem Kontaktstück 1 gewährleistet.

Der Zylinderboden 7 weist eine Ventilklappe 9 auf, die vor einer Öffnung 10 angeordnet ist und die durch eine Feder 11 in Verschlußrichtung mit einer Andruckkraft beaufschlagt ist. Diese Ventilklappe dient zum Ablassen eines bei der Ausschaltbewegung entstehenden Überdrucks im Kompressionsvolumen 12. Die Feder 11 ist mit einer Federführung versehen, die durch den Stehbolzen 13 gebildet wird, der den Zylinderboden 7 trägt.

Das Überbrückungsschaltstück 3 trägt einen einstückig mit ihm verbundenen Zwischenkolben 14, der aus Metall besteht und dichtend an der Innenwand des feststehenden Kompressionszylinders 6 gleitet. Der Zwischenkolben 14 ist mit

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einer Durchgangsöffnung 15 versehen, die durch eine Ventilklappe 16 solange verschlossen gehalten wird, bis der Druck im Kompressionsraum 12 größer wird als der im Heizvolumen 17. Während der ersten Phase des Ausschalt-Vorgangs, wenn das durch den Lichtbogen aufgeheizte Löschgas in das Heizvolumen einströmt, bleibt die Klappe 16 geschlossen, so daß das heiße Löschgas nicht in den Kompressionsraum 12 gelangt. Die Klappe 16 ist durch einen Stift 18 geführt.

Während der Zwischenkolben einstückig mit dem Käfigteil für die Kontaktlamellen 20 des Uberbrückungsschaltstücks verbunden ist, ist das Blasgitter A mit dem Käfigteil über ein Außengewinde des Blasgitters 4 verschraubt. Dadurch ist das Blasgitter A zusammen mit dem Kompressionskolben 5 im Verschleißfall leicht auswechselbar.

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Claims

7 GR 91 G 4 O 6 Schutzansprüche

1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei einander koaxial gegenüberstehenden, zur Abfuhr von Löschgasen hohl ausgebildeten Konstaktstücken und mit einem antreibbaren, die Kontaktstücke im Einschaltzustand koaxial umgebenden Überbrückungskontaktstück, welches ein Blasgitter und einen mit diesem verbundenen, in einem feststehenden, einen ortsfesten Zylinderboden aufweisenden Kompressionszylinder bewegbaren ringförmigen Kompressionskolben trägt, gekennzeichnet durch einen zwischen Kompressionskolben (5) und Zylinderboden (7) angeordneten, mit dem Überbrückungskontaktstück (3) starr verbundenen, mit einem druckgesteuerten Ventil für das Löschgas versehenen Zwischenkolben (14).

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (14) einstückig mit dem Überbrückungskontaktstück (3) verbunden ist.

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwischenkolben (14) aus Metall besteht.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (14) ein in Richtung zum Zylinderboden (7) sperrendes Rückschlagventil (15, 16) aufweist.

5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der

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Kompressionskolben (5) zwischen seiner dem Überbrückungskontaktstück (3) abgewandten Stirnseite und seiner inneren Mantelfläche eine umlaufende Abschrägung (8) aufweist.

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6. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderboden (7) ein den Überdruck im Kompressionsraum (12) begrenzendes, mittels einer Feder (11) druckbeauf-₁₍-j schlagtes Abströmventil (9, 10) aufweist.

7. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federführung für die Feder (11) durch einen den Zylinder-,c boden (7) tragenden Stehbolzen (13) gebildet ist.

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