EP0011972B2 - Elektrische Schaltanlage - Google Patents

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EP0011972B2
EP0011972B2 EP19790302617 EP79302617A EP0011972B2 EP 0011972 B2 EP0011972 B2 EP 0011972B2 EP 19790302617 EP19790302617 EP 19790302617 EP 79302617 A EP79302617 A EP 79302617A EP 0011972 B2 EP0011972 B2 EP 0011972B2
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EP
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field coil
contact
contacts
switches
electrical switchgear
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EP19790302617
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EP0011972A2 (de
EP0011972B1 (de
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John Parry
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Hawker Siddeley Switchgear Ltd
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South Wales Switchgear Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H33/187—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet comprising a hollow annular arc runner and a central contact between which a radially drawn arc rotates

Definitions

  • a common form of distribution switchgear for voltages up to 36 kilovolts incorporates circuit breakers of the oil-filled type isolated from fixed units by vertical withdrawal. This range of switchgear also incorporates non-automatic load break switches and, especially for voltages of 12 kilovolts and lower, ring main equipment incorporating at least three switch functions to control, for example, a transformer and two ring main cables.
  • a conductor 5 passes through the bushing 3 and carries on its end within the housing 2 a transverse contact support arm 6 which carries resilient contact fingers 7, and a support member 8 which carries a field coil 9.
  • a conductor 10 passes through the bushing 4 and carries on its end within the housing 2 a mounting 11 on which a mowable contact arm 12 of circular cross-section is mounted for angular movement about a pivot 13.
  • a flexible, electrically conductive strap 14 connects the contact arm 12 to the conductor 10 for the passage of most of the load current therethrough, the strap 14 being connected to the conductor 10 by way of an L-shaped copper bracket 15 and being bolted to the contact arm 12.
  • the contact arm 12 can be mounted on the end of the conductor 10 by means of a spring loaded pivot through which the load current passes in use.
  • a fourth switch can be provided which shares the field coil and arcing electrode of the tee-off switch 201 c in the same manner as described above in relation to the ring main switches 201a a and 201b. Again, a mechanical interlock will be used to prevent simultaneous opening of the switches.
  • Reference 233 shows in broken line the manner in which a conductor and bushing for the fourth switch would be arranged on the housing 202.
  • the contact arms on the embodiments of Figures 1 to 10 can be of rectangular cross-section, and the field coil and arcing electrode can be of oval cross-section.
  • the invention has other applications besides the distribution switchgear described above. It is applicable to the control of industrial circuits and to distribution and transmission circuits at higher voltages. It can also be supplied to circuit breakers and switches having an insulated enclosure.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Claims (17)

1. Elektrische Schaltanlage, mit einem elektrisch isolierenden Fluid zur Lichtbogenlöschung, bei welcher während des Öffnens der Schaltanlagenkontakte ein Lichtbogen zwischen einem ersten Kontakt (12) in Form eines Kontaktarmes und einer rohrförmigen Lichtbogenelektrode (24) gebildet ist, wobei der Lichtbogenstrom durch eine Feldspule (9) fließt, die elektrisch in Reihe mit der Lichtbogenelektrode (24) verbunden ist und so ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, daß der Lichtbogen um seinen einen am ersten Kontakt (12) gehaltenen Fuß rotiert und gelöscht wird, bei welcher der erste Kontakt (12) mit einem zweiten außerhalb der Feldspule (9) angeordneten Kontakt (7) in der geschlossenen Kontaktstellung der Schaltanlage in Wirkverbindung ist, bei welcher der erste oder der zweite Kontakt (12, 7) um eine Achse schräg zur Achse der Feldspule (9) schwenkbar ist und einen Endbereich (19) aufweist, der sich quer zur Feldspulenachse bewegt, derart, daß während der Bewegung der Kontakte in ihre offene Stellung ein Anfangslichtbogen über eine Polfläche der Feldspule (9) zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt (12, 7) gezogen wird und während der weiteren Bewegung der Kontakte zur offenen Stellung hin bewirkt wird, daß der andere Fuß des Lichtbogens vom zweiten Kontakt (7) zur rohrförmigen Lichtbogenelektrode (24) hin durch die Wirkung des Endbereichs (19) des einen der Kontakte, der sich in einem geringen Abstand zur Lichtbogenelektrode (24) vorbeibewegt, übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontakt (7) der rohrförmigen Lichtbogenelektrode (24) benachbart angeordnet ist, daß der erste Kontakt (12) länglich ausgebildet und um einen Punkt, der von diesem Endbereich (19) entfernt ist, an einem Ort auf der Feldspulenachse außerhalb der Feldspule (9) geschwenkt ist und so um die Querachse schwenkbar ist, daß der Endbereich (19) des ersten Kontaktes (12) sich zur Feldspulenachse hin bewegt wenn sich die Kontakte in die offene Stellung bewegen, und daß der Endbereich (19) längs der Feldspulenachse liegt und dabei von der Schwenkachse entfernt, an einer Polfläche der Feldspule (9) angeordnet ist, wenn die Kontakte in ihrer vollständig offenen Position sind.
2. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein vorzugsweise ringförmiges ferromagnetisches Element (451) aufweist, das zumindest teilweise innerhalb der Feldspule (409) angeordnet ist und das von der letzteren erzeugte Magnetfeld konzentriert.
3. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das ferromagnetische Element (451) in der Lichtbogenelektrode (424) angeordnet ist.
4. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ferromagnetisches Joch (452) dem zweiten Kontakt (407) zugeordnet ist, um sicherzustellen, daß der Anfangslichtbogen am Endbereich (419) des ersten Kontaktes (412) positioniert ist.
5. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspule (9) durch einen selbsttragenden Streifen aus in einer Spirale angeordnetem leitendem Material gebildet ist, wobei ein äußeres Ende der Spirale mit einer Haltevorrichtung (8) und ein inneres Ende von ihr mit der Lichtbogenelektrode (24) fest verbunden ist.
6. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Feldspule (9) um die Außenseite der Lichtbogenelektrode (24) verlaufen.
7. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (324) einen Flansch (340) aufweist, der dem ersten Kontakt (312) gegenüberliegt.
8. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Schalter (201a, 201b) aufweist, von denen jeder einen ersten und einen zweiten Kontakt (212, 207) besitzt, wobei den Schaltern eine gemeinsame Feldspule (209) zugeordnet ist, an deren einander abgewandten Seiten die ersten Kontakte jeweils angeordnet sind.
9. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (224) beiden Schaltern (201a, 201b) gemeinsam ist.
10. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierelement (231) in Querrichtung innerhalb der Lichtbogenelektrode (224) angeordnet ist.
11. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl Schalter (201a, 201b, 201c) aufweist, von denen jeder einen entsprechenden ersten und zweiten Kontakt (212, 207) aufweist, wobei die zweiten Kontakte (207) an einem gemeinsamen Isolatorträger (232) gehalten sind.
12. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Schalter (201a, 201b, 201c) und zwei Feldspulen (209) aufweist, wobei eine der Feldspulen von zwei der Schalter (201 a, 201 b) gemeinsam verwendet ist.
13. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier Schalter und zwei Feldspulen aufweist, von denen jede Feldspule einem Schalterpaar gemeinsam ist.
14. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl Schalter (101a, 101b, 101c) aufweist, von denen jeder eine Feldspule (109) und eine Lichtbogenelektrode (124) aufweist, wobei die Schalter im wesentlichen auf einer gemeinsamen Achse (127) und die Feldspulen (109) quer zu dieser Achse gegenseitig versetzt angeordnet sind.
15. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Schalter (101a, 101b, 101c) aufweist, deren zugeordnete Feldspulen (109) dreieckförmig angeordnet sind.
16. Elektrische Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Fluid ein hochisolierendes Gas, vorzugsweise Schwefelhexafluorid ist.
17. Elektrische Schaltanlage, mit einem elektrisch isolierenden Fluid zur Lichtbogenlöschung, bei welcher während des Öffnens der Schaltanlagenkontakte ein Lichtbogen zwischen einem ersten Kontakt (312) in Form eines Kontaktarmes und einer rohrförmigen Lichtbogenelektrode (324) gebildet ist, wobei der Lichtbogenstrom durch eine Feldspule (309) fließt, die elektrisch in Reihe mit der Lichtbogenelektrode (324) verbunden ist und so ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, daß der Lichtbogen um seinen einen am ersten Kontakt (312) gehaltenen Fuß rotiert und gelöscht wird, bei welcher der erste Kontakt (312) mit einem zweiten außerhalb der Feldspule (309) angeordneten Kontakt (307) in der geschlossenen Kontaktstellung der Schaltanlage in Wirkverbindung ist, bei welcher der erste oder der zweite Kontakt (312, 307) um eine Achse quer zur Achse der Feldspule (309) schwenkbar ist und einen Endbereich (319) aufweist, der sich schräg zur Feldspulenachse bewegt, derart, daß während der Bewegung der Kontakte in ihre offene Stellung ein Anfangslichtbogen über eine Polfläche der Feldspule (309) zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt (312, 307) gezogen wird und während der weiteren Bewegung der Kontakte zur offenen Stellung hin bewirkt wird, daß der andere Fuß des Lichtbogens vom zweiten Kontakt (307) zur rohrförmigen Lichtbogenelektrode (324) hin durch die Wirkung des Endbereichs (319) des einen der Kontakte der sich in einem geringen Abstand zur Lichtbogenelektrode (324) vorbeibewegt, übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontakt (307) der rohrformigen Lichtbogenelektrode (324) benachbart angeordnet ist, daß der erste Kontakt (312) gekröpft und an einem Ende, das von diesem Endbereich (319) entfernt ist, um einen Punkt (313) außerhalb der Feldspule (309) und in einem Abstand von der Feldspulenachse geschwenkt ist, daß der Endbereich (319) des ersten Kontaktes (312) sich zur Feldspulenachse hin bewegt, wenn sich die Kontakte in die offene Stellung bewegen, und daß der Endbereich (319) längs der Feldspulenachse liegt und dabei von der Schwenkachse entfernt ist und sich in die Feldspule (309) hinein erstreckt, wenn die Schaltanlage vollständig geöffnet ist.
EP19790302617 1978-11-28 1979-11-19 Elektrische Schaltanlage Expired EP0011972B2 (de)

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