DE952533C

DE952533C - High-voltage pressure gas switch

Info

Publication number: DE952533C
Application number: DEL16369A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Mayr
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-08-19
Filing date: 1953-08-19
Publication date: 1956-11-15

Description

Hochspannungs-Druckgasschalter Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Druckgasschalter mit vorzugsweise vom Lichtbogen unabhängiger Beblasung. Während man zeitweise bestrebt war, zur Löschung des bei der Kontaktunterbrechung auftretenden Lichtbogens diesen möglichst stark zu längen, hat sich gezeigt, daß es insbesondere mit Rücksicht auf die abzuschaltenden Anlagenteile zweckmäßiger ist, eine Längung des Lichtbogens möglichst zu vermeiden. Unter anderem machen sich innerhalb eines langgestreckten Lichtbogens auftretende Spannungsdurchbrüche verhältnismäßig hoher Frequenz, wie sie in der Abb. i dargestellt sind, mit Bezug auf die dielektrische Belastung der Anlagenteile sehr unangenehm bemerkbar.High-voltage compressed gas switch The invention relates to a high-voltage compressed gas switch with blowing that is preferably independent of the arc. While one strives at times was to extinguish the arc that occurs when the contact is interrupted to lengthen as much as possible, it has been shown that it is especially with regard to the parts of the system to be switched off is more useful, an elongation of the arc to avoid if possible. Among other things, make yourself within an elongated Arcing voltage breakdowns that occur at a relatively high frequency, such as they are shown in Fig. i, with reference to the dielectric load of the System parts are very uncomfortably noticeable.

Es sind bereits Druckgassehalter bekannt, bei denen durch eine geeignete Formgebung der Kontaktelektroden eine Längung des Lichtbogens verhindert wird. Eine dieser Maßnahmen besteht darin, die Eintrittsöffnung des festen Kontaktes nur so groß zu bemessen, daß die sich in den hohlen Kontakt erstreckende Lichtbogenschleife durch die Wandung kurzgeschlossen und damit der Lichtbogen kurz gehalten wird. Eine andere Maßnahme besteht darin, ein Gitter, z. B. in Form einer konischen Spirale, in der Austrittsöffnung des festen Kontaktes vorzusehen, durch das der Lichtbogen daran gehindert werden soll, von dem in axialer Richtung abströmenden Druckgas in die Länge gezogen zu werden.There are already known pressure gas holder in which a suitable Shaping of the contact electrodes prevents the arc from lengthening. One of these measures is to open the entry opening of the fixed contact just like that large that the arc loop extending into the hollow contact short-circuited by the wall and thus the arc is kept short. One another measure is to provide a grid, e.g. B. in the form of a conical spiral, in the outlet opening of the to provide permanent contact through the the arc is to be prevented from flowing off in the axial direction Pressurized gas to be drawn in length.

Während nun durch die Verengung des Austrittskanals des festen Kontaktes eine schnelle Entionisierung der Schaltstrecke bei Unterbrechungen starker Ströme beeinträchtigt wird, wird ein Gitter, das mit Rücksicht auf die Vermeidung von Stauungen des Druckgases verhältnismäßig weitmaschig sein muß und demzufolge nur eine geringe Materialstärke haben darf, durch die Lichtbogenfußpunkte leicht beschädigt.While now through the narrowing of the outlet channel of the fixed contact rapid deionization of the switching path in the event of interruptions in strong currents Is impaired, a grid is created with a view to avoiding congestion of the compressed gas must be relatively wide-meshed and therefore only a small one Material thickness may be easily damaged by the arc roots.

Es ist auch bereits bekannt, an düsenförmigen Kontakten eine Metallkappie mit in axialer Richtung liegenden Austrittsöffnungen für die Löschgase anzuschließen. Die Kappe selbst ist verhältnismäßig lang ausgeführt, um den außerhalb der Blaskammer brennenden Lichtbogenteil erheblich länger zu halten als den in der Blaskammer verbleibenden Lichtbogenteil. Auch ist es bekannt, diese Kappe in axialer Richtung zu verschließen und mit radial gerichteten Austrittsöffnungen zu versehen. Auf diese Weise wird zwar der bei umgekehrter Ausbildung des Lichtbogens entstehende hohe Gegendruck vor der Düse weitgehend vermieden, aber der Lichtbogen selbst erfährt doch noch eine starke Längung.It is also already known to have a metal cap on nozzle-shaped contacts to be connected with outlet openings for the extinguishing gases lying in the axial direction. The cap itself is made relatively long to the outside of the blow chamber to hold the burning arc part considerably longer than the one remaining in the blow chamber Arc part. It is also known to close this cap in the axial direction and to be provided with radially directed outlet openings. That way will the high counterpressure that occurs when the arc is reversed largely avoided in front of the nozzle, but the arc itself is still experienced a strong elongation.

Die Erfindung geht ebenfalls von einem Schalter aus, an dessen Austrittsöffnung sich eine Metallkappe anschließt, die in axialer Richtung verschlossen und mit radialen Ringspalten - versehen ist. Um den Lichtbogen sehr kurz zu halten, ist diese Metallkappe' erfindungsgemäß im wesentlichen nur so lang bemessen, wie zur Unterbringung der Luftspalte mit einer wirksamen Durchlaßfläche, die mindestens annähernd gleich der vom Düsenkontakt eingeschlossenen Eintrittsfläche ist, erforderlich ist.The invention is also based on a switch at its outlet opening is followed by a metal cap, which is closed in the axial direction and with radial Annular gaps - is provided. To keep the arc very short, this metal cap is' according to the invention essentially only as long as to accommodate the Air gaps with an effective passage area which is at least approximately equal to the entry area enclosed by the nozzle contact is required.

Die mit der Düsenelektrode verbundene, mit Ringspalten versehene Kappe erhält zweckmäßig die Form eines Kegelmantels oder einer Kugelkalotte; deren Mantelfläche etwa doppelt so groß ist wie die von der Düsenöffnung eingeschlossene Fläche und deren Ringspalte so bemessen sind; daß sie mindestens annähernd die Hälfte der Mantelfläche aussparen. Es empfiehlt sich, die Ringspalte durch angesetzte ringförmige Kühlflächen -in Richtung der Luftspalte zu begrenzen.The cap connected to the nozzle electrode and provided with annular gaps expediently takes the form of a cone jacket or a spherical cap; their outer surface is about twice as large as the area enclosed by the nozzle opening and whose annular gaps are dimensioned so; that they are at least approximately half of the surface area leave out. It is recommended that the annular gaps be formed by attached annular cooling surfaces -limit in the direction of the air gap.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf- eine koaxiale Kontaktanordnung, bei welcher etwa ein Stiftkontakt beim Abschalten aus einem Düsenkontakt in axialer .Richtung herausgezogen wird. Sie läßt sich vielmehr bei geeigneter Ausbildung der Düse auch auf andere Kontaktformen anwenden. So erhält man die gleichen Vorzüge bei einem Schalter, dessen Kontakte, etwa senkrecht zur Strömungsrichtung des Löschmittels angeordnet, beim Abschaltvorgang auseinandergezogen werden oder welche durch eine in axialer Richtung bewegbare Kontaktbrücke überbrückt werden. Für eine derartige Kontaktanordnung hat sich insbesondere eine Ausströmungsdüse in Form einer Doppeldüse mit nebeneinander angeordneten Metallkappen bewährt, die ebenso wie die oben beschriebene Einzeldüse mit Ringspalten versehen sind, deren wirksame Durchlaßfläche mindestens annähernd gleich der von ihrer Eintrittsöffnung eingeschlossenen Fläche ist.The invention is not limited to a coaxial contact arrangement, in which, for example, a pin contact when switching off from a nozzle contact in an axial direction .Direction is pulled out. Rather, it can be given a suitable training Use the nozzle on other forms of contact as well. So you get the same benefits in the case of a switch, the contacts of which are approximately perpendicular to the direction of flow of the extinguishing agent arranged, are pulled apart during the shutdown process or which by a be bridged in the axial direction movable contact bridge. For such a Contact arrangement has in particular an outflow nozzle in the form of a double nozzle with metal caps arranged side by side, the same as the one described above Individual nozzles are provided with annular gaps, the effective passage area of which is at least is approximately equal to the area enclosed by its inlet opening.

Einige zweckmäßige Ausführungsbeispiele einer Kontaktanordnung nach der Erfindung sind in den Abb. 2 und 3 schematisch dargestellt. Abb. 2- zeigt im Schnitt einen zylindrischen Düsenkontakt i, an welchen - sich, mit ihm leitend verbunden, eine Metallkappe :2 in Form eines in Strömungsrichtung verschlossenen Kegels anschließt, der mit Ringspalten 3 zum Austritt der Lichtbogengase und des Löschmittels versehen ist. Die Ringspalte sind so bemessen, daß ihre Durchlaßfläche mindestens annähernd gleich der Düseneintrittsfläche ist. An die Ringspalte setzen sich Kühlbleche q. an, welche neben einer Kühlung der austretenden heißen Gase und ihrer damit verbundenen Entionisierung eine wirksame Schalldämpfung vereinigen. Der in der Einschaltstellung dem Düsenkontakt z ankegende, in axialer Richtung bewegliche Stiftkontakt 5 kann in an sich bekannter Weise hohl ausgebildet sein.Some useful embodiments of a contact arrangement according to of the invention are shown schematically in Figs. Fig. 2- shows im Section through a cylindrical nozzle contact i, to which -, conductively connected to it, a metal cap: 2 connected in the form of a cone closed in the direction of flow, which is provided with annular gaps 3 for the discharge of the arc gases and the extinguishing agent is. The annular gaps are dimensioned so that their passage area is at least approximately is equal to the nozzle inlet area. Cooling plates q are placed on the ring gaps. on, which in addition to a cooling of the escaping hot gases and their associated Deionization combine effective sound absorption. The one in the on position the nozzle contact z ankegende, movable in the axial direction pin contact 5 can be made hollow in a manner known per se.

Abb.3 zeigt in schematischer Anordnung zwei Kontakte 6 und 7, welche in der Schließstellung aneinander liegen oder durch eine Kontaktbrücke 8 überbrückt werden. Oberhalb der Kontakte 6 und 7 befindet sich eine Doppeldüse, bestehend aus zwei nach oben verschlossenen Kegeln 9 und io mit Ringspalten i i und diese beiderseitig begrenzenden Kühlblechen 12. Die Düse ist in diesem Falle zweckmäßig gegen die Kontakte 6 und 7 isoliert. Bei der Kontakttrennung wird unter der Wirkung der Löschmittelströmung der zwischen den Elektroden 6 und 7 gezogene Lichtbogen in die Düsen 9 und io getrieben und unter der Wirkung des Löschmittels bei nur geringfügiger Längung gelöscht.Fig.3 shows a schematic arrangement of two contacts 6 and 7, which lie against one another in the closed position or bridged by a contact bridge 8 will. Above the contacts 6 and 7 there is a double nozzle consisting of two cones 9 and io closed at the top with annular gaps i i and these on both sides limiting cooling plates 12. In this case, the nozzle is useful against the contacts 6 and 7 isolated. When the contact is separated, the flow of extinguishing agent takes effect the arc drawn between the electrodes 6 and 7 is driven into the nozzles 9 and io and extinguished under the action of the extinguishing agent with only slight elongation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High-voltage pressure gas switch, preferably with a nozzle-shaped contact to which a metal cap with outlet openings is attached for the extinguishing gas to limit the arc length, which in axial Direction closed and provided with radial outlet openings, thereby characterized in that the cap (2) is dimensioned essentially only as long as to accommodate the annular air gaps with an effective passage area, which is at least approximately equal to the entry area enclosed by the nozzle contact is required.

2. High-voltage pressure gas switch according to claim i, characterized characterized in that the cap consists of a body of revolution, the lateral surface of which approximately equal to twice the area encompassed by the entry area of the nozzle contact is, and that the annular gaps are dimensioned so that they are about half the surface area leave out.

3. High-voltage pressure gas switch according to claim z and 2, characterized in that that the ring-shaped cooling plates (4) are connected to the ring gaps (3).

4. High-voltage pressure gas switch according to claim i and 2 with perpendicular to the extinguishing agent flow separable or bridged contacts, characterized by a double nozzle consisting of two juxtaposed, insulated from the contacts caps with annular gaps. Considered publications: German Patent Nos. 579: 295, 645 281, 647 238, 68 1 104; USA. Patent no. 2 O51 478th