EP0075668A2 - Druckgasschalter - Google Patents

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EP0075668A2
EP0075668A2 EP82106449A EP82106449A EP0075668A2 EP 0075668 A2 EP0075668 A2 EP 0075668A2 EP 82106449 A EP82106449 A EP 82106449A EP 82106449 A EP82106449 A EP 82106449A EP 0075668 A2 EP0075668 A2 EP 0075668A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tongues
switch according
contact
cylindrical section
arcing contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP82106449A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0075668B1 (de
EP0075668A3 (en
Inventor
Christian Dr. Sturzenegger
Bruno Aeschbach
Heinz Aeschbach
Willi Schütz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
Sprecher Energie AG
Sprecher und Schuh AG
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4307337&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0075668(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sprecher Energie AG, Sprecher und Schuh AG filed Critical Sprecher Energie AG
Publication of EP0075668A2 publication Critical patent/EP0075668A2/de
Publication of EP0075668A3 publication Critical patent/EP0075668A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0075668B1 publication Critical patent/EP0075668B1/de
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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
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H2033/888—Deflection of hot gasses and arcing products

Definitions

  • the invention relates to a gas pressure switch of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • Such switches are known for example from US Pat. Nos. 4,149,051 and 4,144,426.
  • the end of the two arcing contacts on the outflow side is surrounded by a cooler composed of winding layers of metal mesh arranged one above the other, which cooler is intended to cool the emerging hot switching gases and also to at least partially reverse their flow axially.
  • these coolers represent an obstacle to the gas flow suddenly occurring during a switch-off stroke.
  • This obstacle can have the result that the gas flow leaving the blow nozzle after the blowing of the switching arc and before this gas flow reaches the downstream end of the arcing contact, to a certain extent a "standing" Wave "superimposed, ie strong vibrations form in the gas stream leaving the blow nozzle, which alternately and at a very high frequency result in areas with higher and lower pressure in this gas stream.
  • Reduced pressure also means reduced gas density and thus reduced dielectric strength of the gas, especially since it is still partially ionized can be.
  • These cooling plates also represent an obstacle to the gas flow suddenly occurring during a switch-off stroke, which is not only a result of the extinguishing gas flowing out of the pressure chamber, but also a result of the sudden heating of the extinguishing gas in the area of the switching arc.
  • the invention is based on the object of designing a switch of the type mentioned in such a way that, during a switch-off stroke, the "grafting" of the cold extinguishing gas can be suppressed against a minimum of resistance and that the hot switching gases are not primarily cooled by convection Cooling surfaces takes place, but takes place by swirling the hot switching gases with the still cool quenching gas of the "graft", which was not directly in contact with the switching arc.
  • FIGS. 1 and 2 The switch shown is a metal-encapsulated gas pressure switch 10 with an essentially tubular, metallic housing 11 which contains an extinguishing gas, for example SF 6 , under excess pressure. At the top, the housing 11 is tightly closed by means of a support insulator 12, which in turn is clamped by means of an annular flange 13. A connection conductor 14, which is tightly enclosed and only schematically indicated, leads centrally through the support insulator 12. A deflection hood, designated as a whole by 16, is fastened to the lower end of the connection conductor 14, which projects into the interior 15 of the housing 11.
  • an extinguishing gas for example SF 6
  • This has a base part 17, on the outer side facing the support insulator 12, a connecting piece 18 for receiving the lower part of the connecting conductor 14 is formed.
  • the side of the base part 17 opposite the connector 18 has a deflection surface 19 in the form of a hollow, half torus, a conically tapered flow body 20 being inserted in the base part 17 in the axis of this toroidal deflection surface 19.
  • a fastening and spacing ring 21 is fastened to the outside thereof, for example by means of pins or screw bolts (not shown).
  • a likewise metallic, cylindrical section 22 Connected to the metallic base part 17 is a likewise metallic, cylindrical section 22, the inner surface 23 of which is flush with the peripheral part of the deflecting surface 19.
  • the section 22 is pressed firmly against the base part by means of a retaining ring 24.
  • Support ribs 25, for example four of them, project radially inwards from the inside of the metallic retaining ring 24, which essentially corresponds to the section 22 with respect to the inside and outside diameter.
  • threaded bores 26 (only one is shown) into which clamping bolts 27 are screwed, the head of which is supported by the base part 17 (FIG. 1, top right).
  • the support ribs 25 carry at their inner end a part of a fixed nominal current contact 28 supporting ring 29, on the lower end of which a ring is radially outwardly deflectable deflectable contact fingers 30 which engage in the switched-on position (Fig. 1, left) with a movable Are rated current contact 31, the construction and other function will be described with reference to FIG. 2.
  • radially inwardly projecting support ribs 32 are also fastened, which are preferably aligned with the support ribs 25 and carry at their inner end a tubular hub part 34 forming part of a fixed arcing contact 33.
  • this hub part 34 is attached in a replaceable manner (for example by screwing) a tubular (that is blow-through) tear-off contact pin 35 which forms the other component of the fixed arcing contact 33.
  • This has a central bore 36 extending from its free end, which widens and from which lateral passages 37 extend before the end of the pin 35, the bore 36 continuing in the bore in the hub part 34.
  • the tear-off contact pin 35 closes in the switched-on position a blowing nozzle 38 belonging to the movable components of the switch and made of an electrically insulating material, for example made of PTFE, and engages in an essentially tubular end piece 39, which in itself is the movable one Arcing contact forms in the sense that a foot point of the switching arc attaches to this end piece 39.
  • two sets of six tongues 41, 42 each are fastened at uniform circumferential intervals, the sets of tongues 41, 42 being arranged in two different planes.
  • the tongues 41 and 42 are preferably made of conductive material are planar and preferably with their planes transverse to the axis of the portion 22.
  • the tongues 41 are in relation to the tongues 42 each arranged rotated by 30 0, which on account of the ease of illustration does not appear from Fig. 1.
  • the function of the tongues 41 and 42 will be described below.
  • windows 43, 44 are also formed in section 22, which lead radially outward from the interior 45 of the deflection hood 16. These windows 43, 44 are covered by a thin-walled pipe 46, which surrounds the section 22 at a radial distance and is fastened to the fastening ring 21, preferably made of metal. Between this tube 46 and the outer surface of section 22 there is thus a shell space 47 which, as can be seen in FIG. 1, is open at the bottom.
  • the upper part essentially shows the components already described in the lower part of FIG. 1, so that a repeated description, apart from the assignment of the same reference numbers, appears to be superfluous.
  • the movable nominal current contact 31 has a shoulder 48, by means of which an inlet-side peripheral flange 49 of the blow nozzle 38 is clamped on the end face of an outer, metallic cylinder 50.
  • the movable nominal current contact 31 is screwed axially by means of bolts 51 onto a circumferential bead 52 projecting outwards from the cylinder 50.
  • the cylinder 50 is connected via an essentially ring-shaped base 53 made of conductor material to an inner, also metallic cylinder 54, which is at the same time a component of the movable arcing contact and serves in this regard as a blow-out pipe and for current supply.
  • an inner, also metallic cylinder 54 On the upper end face of the inner cylinder 54 the end piece 39 already mentioned is exchangeably fastened, e.g. screwed in.
  • the jacket space between the cylinders 50 and 54 is a pumping or pressure chamber 55, which leads directly into the blowing nozzle 38 at one end and which is delimited at the other end by a stationary, ring-shaped pumping piston 56.
  • the pump piston 56 is both sealed against the outer wall of the cylinder 54 as well as against the inner wall of the cylinder 50 and these two cylinders are displaceable along the pump piston 56.
  • the pump piston 56 is supported on a plurality of columns 57 (three here). Each column 57 is slidably guided through a passage 58 formed in the bottom 53.
  • each column 57 has a metallic spacer sleeve 59, which is supported on one end on the side of the pump piston 56 facing away from the pressure chamber 55 and on the other end on the base piece 60 of a further deflection hood 61.
  • Each spacer sleeve 59 is clamped by means of a clamping bolt 62 which passes through it and is screwed into the base piece 60.
  • each spacer sleeve 59 is engaged by a sliding contact 63 embedded in each of the bushings 58, which ensures a good electrical connection between the cylinders 50 and 54, which are already galvanically connected to one another, and - via the spacer sleeve 59 - the base piece 60.
  • a plurality of support ribs 64 protrude radially inward from the inner wall of the cylinder 54 and carry an aerodynamically shaped end part 65 of a drive rod 66.
  • a connecting and push rod 67 preferably made of an electrically insulating material, adjoins the end part 65 and is guided displaceably through a central bore 68 in the base part 60 and - as indicated by dashed lines - is coupled to a drive 69.
  • the moving denomination Power contact the movable arcing contact 40 and the blowing nozzle 38 are firmly coupled to the drive rod 66. It also results that the movable arcing contact 40, which essentially consists of the end piece 39 and the inner cylinder 54 (as soon as the end piece 39 is released from the fixed arcing contact 33 in the course of a switch-off stroke), can be blown through, the flow channel 70 being supported by the supporting ribs 64 , which offer no significant flow resistance, is enforced.
  • the downstream end of the movable arcing contact 40 is spanned by the aforementioned deflection hood 61, the bottom part 60 of which, as mentioned, is arranged in a stationary manner and therefore also serves as a connection point for the second connecting conductor 71.
  • This bottom piece 60 also has on its side facing the arcing contact 40 a deflection surface 72 surrounding the bore 68 in the form of a half, hollow torus.
  • the deflection hood 61 also has an essentially cylindrical section 73, which connects tangentially to the peripheral part of the deflection surface 72 of the base part 60 and is fastened thereon.
  • a set of tongues 75, 76 are fastened to the inside 74 of section 73 in two planes perpendicular to the axis of section 73.
  • These tongues 75, 76 are also conductive, planar and at right angles to the axis of section 73 and are each arranged at uniform circumferential intervals.
  • the extinguishing gas present in the pump chamber 55 is first pre-compressed.
  • the end piece 39 leaves the tear-off contact pin 35, but even before it has released the blowing nozzle 38, the blowing of the switching arc drawn between 39 and 35 begins, the heated switching gases initially flowing out through the flow channel 70, on the deflection surface 73 outward and axially deflected are and then get into the cylindrical section 73 with the tongues 75, 76, where, by the presence of the tongues, they are vigorously swirled with the still cool extinguishing gas already present in the cylindrical section 73, without it producing any of the flow superimposed "standing wave" could come.
  • the deflection hood 61 associated with the set of movable contacts 31, 40 can also be designed similarly to the deflection hood 16, namely with windows and with a thin-walled tube covering them at a radial distance.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

Es ist ein fester und ein beweglicher Kontaktsatz (33, 28; 40, 31) vorgesehen. Jeder Kontaktsatz weist einen axial durchblasbaren Lichtbogenkontakt (33; 40) sowie einen diesen koaxial umgebenden Nennstromkontakt (28; 31) auf. Dem beweglichen Kontaktsatz (31, 40) ist eine mit diesem mitbewegliche und den Lichtbogenkontakt (40) umgebende Blasdüse (38) zugeordnet, die in Einschaltstellung vom festen Lichtbogenkontakt (33) verschlossen und an einen bei einem Ausschalthub unter Druck setzbaren Druckraum (55) in Verbindung steht. Am abströmseitigen Ende mindestens des einen Lichtbogenkontaktes (33; 40) sind Mittel (16, 61) angeordnet, um die bei einem Ausschalthub diesem Ende entströmenden Schaltgase axial und nach aussen umzulenken. Um der Strömung der Schaltgase ein Mindestmass an Strömungswiderstand entgegenzustellen und damit die Erzeugung einer dieser Strömung überlagerten stehenden Schwingung zu verhüten, ohne die Kühlung der Schaltgase wesentlich zu beeinträchtigen, ist das abströmseitige Ende beider Lichtbogenkontakte (33; 40) durch je eine im wesentlichen becherförmige Umlenkhaube (16; 61) überspannt. Diese Umlenkhauben (16; 61) sind an ihren einander zugekehrten Enden offen und haben ein Bodenstück (17; 60) mit einer Umlenkfläche (19; 72) in der Form eines halben, hohlen Torus, an dessen peripherem Rand ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt (22, 24; 73) anschliesst, der mehrere von seiner Innenwand (23; 74) nach innen abstehende, in gleichmässigen Umfangsabständen angeordnete Zungen (41, 42; 75, 76) trägt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
  • Solche Schalter sind beispielsweise aus den US-PS 4 149 051 und 4 144 426 bekannt. Bei diesen bekannten Schaltern ist das abströmseitige Ende beider Lichtbogenkontakte von einem Kühler aus übereinander angeordneten Wickellagen aus Metallgewebe umgeben, welcher Kühler die austretenden, heissen Schaltgase kühlen und auch deren Strömung wenigstens teilweise axial umkehren soll. Diese Kühler stellen aber ein Hemmnis für die bei einem Ausschalthub plötzlich eintretende Gasströmung dar. Dieses Hemmnis kann zur Folge haben, dass sich dem die Blasdüse verlassenden Gasstrom nach der Beblasung des Schaltlichtbogens und bevor dieser Gasstrom das abströmseitige Ende des Lichtbogenkontaktes erreicht, gewissermassen eine "stehende Welle" überlagert, d.h. in dem die Blasdüse verlassenden Gasstrom bilden sich starke Schwingungen aus, die abwechselnd und mit sehr hoher Frequenz Bereiche mit höherem und mit niedrigerem Druck in diesem Gasstrom zur Folge haben. Verminderter Druck bedeutet aber auch verminderte Gasdichte und damit verringerte dielektrische Festigkeit des Gases, zumal dieses noch zum Teil ionisiert sein kann.
  • Ein weiterer Schalter der eingangs genannten Art ist auch aus der US-PS 4 095 068 bekannt. Bei diesem ist der feste Lichtbogenkontakt im inneren eines Kontaktrohres gehalten, welches stromabwärts des abströmseitigen Endes des festen Lichtbogenkontaktes kiemenartige und durch leitschaufelförmige Ringsegemente begrenzte Umfangsschlitze aufweist. Durch diese Ringsegmente wird wohl ein Teil der den ortsfesten Lichtbogenkontakt verlassenden Schaltgase nach aussen und axial umgelenkt. Die umgelenkten Schaltgase gelangen bei diesem Schalter jedoch in einen das Kontaktrohr umgebenden Mantelraum, der durch Kühlbleche, deren Flächen parallel zur Schalterachse liegen, durchsetzt ist. Auch diese Kühlbleche stellen ein Hemmnis für die bei einem Ausschalthub plötzlich einsetzende Gasströmung dar, die nicht nur eine Folge des dem Druckraum entströmenden Löschgases ist, sondern auch eine Folge der plötzlichen Erhitzung des Löschgases im Bereich des Schaltlichtbogens.
  • Bei beiden vorbekannten Schaltern haben die erhitzten Schaltgase einen "Pfropfen" von vorerst noch kühlem, auf der Abströmseite vorhandenen Löschgas zu verdrängen, wobei dieser "Pfropfen" nur gegen die genannten Hemmnisse verdrängt werden kann, was zur Bildung der genannten, der Strömung überlagerten Schwingungen (vergleichbar mit der Schwingung der Luftsäule in einer Orgelpfeife) führen kann, mit den oben erwähnten Konsequenzen.
  • Es ist mithin ein Anliegen der Erfindung, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile weitgehend vermieden sind.
  • Dementsprechend ist der Erfindung die Aufgabe zugrundegelegt, einen Schalter der genannten Art derart auszubilden, dass bei einem Ausschalthub die Verdrängung des "Pfropfens" des kalten Löschgases gegen ein Mindestmass an Widerstand erfolgen kann und dass die Kühlung der heissen Schaltgase nicht in erster Linie durch Konvektion an Kühlflächen erfolgt, sondern durch Durchwirbelung der heissen Schaltgase mit dem nicht unmittelbar mit dem Schaltlichtbogen in Berührung gewesenen, noch kühlen Löschgas des "Pfropfens" erfolgt.
  • Zu diesem Zweck weist der vorgeschlagene Schalter die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Merkmale auf.
  • Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. Ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schalters ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil eines metallgekapselten Druckgasschalters, wobei hauptsächlich der Satz fester Kontakte gezeigt ist, während die in vorliegendem Zusammenhang weniger wesentlichen Bestandteile gestrichelt angedeutet sind, und wobei links die Einschalt- und rechts die Ausschaltstellung gezeigt ist,
    • Fig. 2 einen Axialschnitt vor allem durch den übrigen Teil des Schalters gemäss Fig. l, wobei jedoch das Schaltergehäuse weggelassen ist, und
    • Fig. 3 in vergrössertem Massstab eine Draufsicht aus Richtung der Pfeile A in Fig. 1 in Ausschaltstellung und ohne Schaltergehäuse.
  • Zuerst wird auf die Fig. l und 2 Bezug genommen. Beim dargestellten Schalter handelt es sich um einen metallgekapselten Druckgasschalter 10 mit einem im wesentlichen rohrförmigen, metallischen Gehäuse 11, das ein Löschgas, beispielsweise SF6, unter Ueberdruck enthält. Obernends ist das Gehäuse 11 mittels eines Tragisolators 12 dicht verschlossen, der seinerseits mittels eines ringförmigen Flansches 13 festgekelmmt ist. Mittig durch den Tragisolator 12 führt ein von diesem dicht umschlossener, nur schematisch angegebener Anschlussleiter 14. Am unteren, in den Innenraum 15 des Gehäuses 11 ragenden Ende des Anschlussleiters 14 ist eine als ganzes mit 16 bezeichnete Umlenkhaube befestigt. Diese weist einen Bodenteil 17 auf, an dessen dem Tragisolator 12 zugekehrten äusseren Seite ein Stutzen 18 zur Aufnahme des unteren Teiles des Anschlussleiters 14 angeformt ist. Die dem Stutzen 18 gegenüberliegende Seite des Bodenteiles 17 weist eine Umlenkfläche 19 in der Form eines hohlen, halben Torus auf, wobei in der Achse dieser torusförmigen Umlenkfläche 19 noch ein konisch zugespitzter Strömungskörper 20 im Bodenteil 17 eingesetzt ist. Auf der Höhe des peripheren Randes des Bodenteils 17 ist an dessen Aussenseite ein Befestigungs- und Distanzring 21 beispielsweise mittels Stiften oder Schraubbolzen (nicht gezeigt) befestigt.
  • An den metallischen Bodenteil 17 schliesst ein ebenfalls metallischer, zylindrischer Abschnitt 22 an, dessen Innenfläche 23 mit dem peripheren Teil der Umlenkfläche 19 fluchtet. Der Abschnitt 22 ist mittels eines Halteringes 24 satt gegen den Bodenteil gepresst. Von der Innenseite des metallischen Halteringes 24, der bezüglich Innen- und Aussendruchmesser im wesentlichen mit dem Abschnitt 22 übereinstimmt, ragen Tragrippen 25, beispielsweise deren vier, radial nach innen. In diesen sind Gewindebohrungen 26 (nur eine ist gezeigt) vorhanden, in welche Spannbolzen 27 eingeschraubt sind, deren Kopf durch den Bodenteil 17 abgestützt ist (Fig. 1, rechts oben). Die Tragrippen 25 tragen an ihrem inneren Ende einen einen Bestandteil eines festen Nennstromkontaktes 28 bildenden Trägerring 29, an dessen unterer Stirnseite ein Kranz radial nach aussen federnd auslenkbare Kontaktfinger 30 befestigt ist, welche in Einschaltstellung (Fig. 1, links) im Eingriff mit einem beweglichen Nennstromkontakt 31 sind, dessen Bauweise und übrige Funktion noch anhand der Fig. 2 zu beschreiben sein wird.
  • An der Innenseite 23 des Abschnittes 22 sind ebenfalls radial nach innen ragende Tragrippen 32 befestigt, die vorzugsweise nach den Tragrippen 25 ausgerichtet sind und an ihrem inneren Ende einen rohrförmigen, einen Bestandteil eines festen Lichtbogenkontaktes 33 bildenden Nabenteil 34 tragen. In diesem Nabenteil 34 ist auf auswechselbare Weise (beispielsweise durch Verschraubung) ein den anderen Bestandteil des festen Lichtbogenkontaktes 33 bildender rohrförmiger (also durchblasbarer) Abreisskontaktstift 35 befestigt. Dieser weist eine zentrale, von seinem freien Ende ausgehende Bohrung 36 auf, die sich erweitert und von der vor dem Ende des Stiftes 35 seitliche Durchlässe 37 ausgehen, wobei sich die Bohrung 36 im übrigen in der Bohrung im Nabenteil 34 fortsetzt.
  • Wie der Fig. 1 entnonmen werden kann, verschliesst der Abreisskontaktstift 35 in Einschaltstellung eine zu den beweglichen Bestandteilen des Schalters gehörende Blasdüse 38 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus PTFE und greift in ein im wesentlichen rohrförmiges Endstück 39 ein, das an sich den beweglichen Lichtbogenkontakt in dem Sinne bildet, als an diesem Endstück 39 der eine Fusspunkt des Schaltlichtbogens ansetzt.
  • An der Innenseite 23 des Abschnittes 22 sind schliesslich zwei Sätze von je sechs Zungen 41, 42 je in gleichmässigen Umfangsabständen befestigt, wobei die Sätze der Zungen 41, 42 in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sind. Die Zungen 41 und 42 sind, vorzugsweise aus leitendem Material, eben und stehen vorzugsweise mit ihren Ebenen quer zur Achse des Abschnittes 22. Die Zungen 41-sind in bezug auf die Zungen 42 je um 30 0 verdreht angeordnet, was wegen der einfacheren Darstellung an sich nicht aus der Fig. 1 hervorgeht. Die Funktion der Zungen 41 und 42 ist nachstehend noch zu beschreiben.
  • Schliesslich sind im Abschnitt 22 noch Fenster 43, 44 ausgebildet, die vom Innenraum 45 der Umlekhaube 16 radial nach aussen führen. Diese Fenster 43, 44 sind von einem dünnwandigen, den Abschnitt 22 in radialem Abstand umgebenden und am Befestigungring 21 befestigten Rohr 46 vorzugsweise aus Metall abgedeckt. Zwischen diesem Rohr 46 und der äusseren Mantelfläche des Abschnittes 22 ist somit ein Mantelraum 47 vorhanden, der, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, nach unten offen ist.
  • Betrachtet man nun die Fig. 2, so erkennt man in deren oberen Teil im wesentlichen die im unteren Teil der Fig. 1 vorhandenen, bereits beschriebenen Bestandteile, so dass eine nochmalige Beschreibung, abgesehen von der Zuteilung der gleichen Bezugsziffern, überflüssig erscheint. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der bewegliche Nennstromkontakt 31 eine Schulter 48 aufweist, mittels welcher ein einlasseitiger Umfangsflansch 49 der Blasdüse 38 an der Stirnseite eines äusseren, metallischen Zylinders 50 festgeklemmt ist. Zu diesem Zweck ist der bewegliche Nennstromkontakt 31 mittels Bolzen 51 axial auf einem vom Zylinder 50 nach aussen abstehenden Umfangswulst 52 festgeschraubt. Der Zylinder 50 ist über einen im wesentlichen ringförmigen Boden 53 aus Leitermaterial mit einem inneren, ebenfalls metallischen Zylinder 54 verbunden, der zugleich ein Bestandteil des beweglichen Lichtbogenkontaktes ist und diesbezüglich als Ausblasrohr und zur Stromführung dient. An der oberen Stirnseite des inneren Zylinders 54 ist das bereits erwähnte Endstück 39 auswechselbar befestigt, z.B. eingeschraubt.
  • Der zwischen den Zylindern 50 und 54 vorhandene Mantelraum ist ein Pump- oder Druckraum 55, der einerends direkt in die Blasdüse 38 führt und der andernends durch einen ortsfest abgestützten, ringförmigen Pumpkolben 56 begrenzt ist. Der Pumpkolben 56 ist sowohl gegen die Aussenwand des Zylinders 54 als auch gegen die Innenwand des Zylinders 50 abgedichtet und diese beiden Zylinder sind entlang des Pumpkolbens 56 verschiebbar.
  • Der Pumpkolben 56 ist auf mehreren Säulen 57, (hier deren drei) abgestützt. Jede Säule 57 ist verschiebbar durch eine im Boden 53 ausgebildete Durchführung 58 hindurchgeführt. Darüberhinaus weist jede Säule 57, wie der Fig. 2 rechts zu entnehmen ist, eine metallische Distanzhülse 59 auf, die einerends an der dem Druckraum 55 abgekehrten Seite des Pumpkolbens 56 und andernends am Bodenstück 60 einer weiteren Umlenkhaube 61 abgestützt ist. Jede Distanzhülse 59 ist mittels eines diese durchsetzenden und im Bodenstück 60 eingeschraubten Spannbolzens 62 verspannt. Ausserdem greift an der Aussenseite-jeder Distanzhülse 59 ein in jeder der Durchführungen 58 eingelassener Schleifkontakt 63 an, der eine gute elektrische Verbindung zwischen den ohnehin schon galvanisch miteinander verbundenen Zylindern 50 und 54 einerseits und - über die Distanzhülse 59 - dem Bodenstück 60 gewährleistet.
  • Von der Innenwand des Zylinders 54 ragen mehrere Tragrippen 64 radial nach innen, die ein strömungsgünstig geformtes Endteil 65 einer Antriebsstange 66 tragen. An das Endteil 65 schliesst eine Zug- und Schubstange 67, vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, an, die verschiebbar durch eine zentrale Bohrung 68 im Bodenteil 60 geführt ist und - wie gestrichelt angegeben - an einen Antrieb 69 gekoppelt ist.
  • Aus dem Gesagten ergibt sich, dass der bewegliche Nennstromkontakt, der bewegliche Lichtbogenkontakt 40 und die Blasdüse 38 fest an die Antriebsstange 66 gekoppelt sind. Es ergibt sich ferner, dass der im wesentlichen aus dem Endstück 39 und dem inneren Zylinder 54 bestehende, bewegliche Lichtbogenkontakt 40 (sobald das Endstück 39 im Zuge eines Ausschalthubes vom festen Lichtbogenkontakt 33 freigegeben ist) durchblasbar ist, wobei der Strömungskanal 70 von den Tragrippen 64, die keinen nennenswerten Strömungswiderstand bieten, durchsetzt ist.
  • Das abströmseitige Ende des beweglichen Lichtbogenkontaktes 40 ist durch die breits genannte Umlenkhaube 61 überspannt, deren Bodenstück 60, wie erwähnt, ortsfest angeordnet ist und daher auch als Anschlussstelle für den zweiten Anschlussleiter 71 dient. Auch dieses Bodenstück 60 besitzt an seiner dem Lichtbogenkontakt 40 zugekehrten Seite eine die Bohrung 68 umgebende Umlenkfläche 72 in der Form eines halben, hohlen Torus. Auch die Umlenkhaube 61 besitzt einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 73, der tangential an den peripheren Teil der Umlenkfläche 72 des Bodenteils 60 anschliesst und an diesem befestigt ist. An der Innenseite 74 des Abschnittes 73 sind in zwei zur Achse des Abschnittes 73 rechtwinkligen Ebenen je ein Satz Zungen 75, 76 befestigt. Diese Zungen 75, 76 sind ebenfalls leitend, eben und zur Achse des Abschnittes 73 rechtwinklig sowie je in gleichmässigen Umfangsabständen angeordnet. Es sind beispielsweise ebenfalls sechs Zungen 75 und sechs Zungen 76 vorhanden, wobei - wie bei den Zungen 41 - die Zungen 75 in bezug auf die Zungen 76 um 30 0 verdreht angeordnet sein können, was aus Fig. 2 nicht direkt hervorgeht.
  • Bei einem Ausschalthub wird - solange die Lichtbogenkontakte 33 und 40 im Eingriff sind - zunächst das im Pumpraum 55 vorhandene Löschgas vorkomplimiert. Sobald das Endstück 39 den Abreisskontaktstift 35 verlässt, aber noch bevor dieser die Blasdüse 38 freigegeben hat, beginnt die Beblasung des zwischen 39 und 35 gezogenen Schaltlichtbogens, wobei die erhitzten Schaltgase zunächst durch den Strömungskanal 70 abströmen, an der Umlenkfläche 73 nach aussen und axial umgelenkt werden und sodann in den zylindrischen Abschnitt 73 mit den Zungen 75, 76 gelangen, wo sie, durch das Vorhandensein der Zungen, kräftig mit dem schon zuvor im zylindrischen Abschnitt 73 vorhandenen, noch kühlen Löschgas durchwirbelt werden, ohne dass es zur Erzeugung einer der Strömung überlagerten "stehenden Welle" kommen könnte. Dies deswegen, weil die Strömung ein Mindestmass an Strömungswiderstand zu überwinden hat. Sobald die Blasdüse 38 vom Abreisskontaktstift 35 freigegeben wird, erfolgt die Beblasung des Schaltlichtbogens auch in Richtung der festen Kontakte. Die in dieser Richtung abströmenden Gase beaufschlagen die Umlenkfläche 19, werden an dieser nach aussen und axial umgelenkt. Schon zuvor können die in dieser Richtung abströmenden Schaltgase durch die Zungen 41, 42 mit kühlem Löschgas durchwirbelt werden. Diese Durchwirbelung erfolgt jedoch auf alle Fälle nach der Umlenkung, wobei die Fenster 43, 44 zusätzlich sowohl die Verdrängung des noch kühlen Löschgases als auch das Abfliessen des Schaltgas-Löschgas-Gemisches mit einem Mindestmass an Strömungswiderstand begünstigen. Sowohl in Fig. l als auch in Fig. 2 ist die bei einem Ausschalthub auftretende Gasströmung durch Pfeile angedeutet. Schliesslich sei noch auf Fig. 3 hingewiesen, in der die bereits erwähnte geometrische Anordnung der Zungen 41, 42 und der Tragrippen 32 in dem vom Abschnitt 22 umschlossenen Innenraum 45 dargestellt ist. Hier ist allerdings das dünnwandige Rohr 46 nicht gezeigt.
  • Es versteht sich, dass auch die dem Satz beweglicher Kontakte 31, 40 zuoeordnete Umlenkhaube 61 ähnlich wie die Umlenkhaube 16 ausgestaltet sein kann, nämlich mit Fenstern und mit einem diese in radialem Abstand abdeckenden, dünnwandigen Rohr. Ausserdem ist es auch möglich, die Zungen 41, 42, 75 und 76 ähnlich wie die Schaufeln eines Gebläserades schräg zu stellen, um den abströmenden Gasen zusätzlich einen Drall zu erteilen, der der Kühlung und Entionisierung förderlich ist.

Claims (13)

1. Druckgasschalter mit einem Satz fester und einem Satz beweglicher Kontakte (33, 28; 31, 40), wobei je Satz ein axial durchblasbarer Lichtbogenkontakt (33; 40) und ein diesen koaxial umgebender Nennstromkontakt (28; 31) vorgesehen sind und mit einer mit dem beweglichen Kontaktsatz (31, 40) mitbeweglichen, dessen Lichtbogenkontakt (40) umgebenden und in Einschaltstellung durch den festen Lichtbogenkontakt (33) verschlossenen Blasdüse (38), die einlasseitig mit einem bei einem Ausschalthub unter Druck setzbaren Druckraum (55) in Verbindung steht, wobei am abströmseitigen Ende mindestens des einen Lichtbogenkontaktes (33; 40) Mittel (16; 61) angeordnet sind, um bei einem Ausschalthub die diesem Ende entströmenden Schaltgase axial und nach aussen umzulenken, dadurch gekennzeichnet, dass die abströmseitigen Enden beider Lichtbogenkontakte (33; 40) durch je eine im wesentlichen becherförmige Umlenkhaube (16; 61) überspannt sind, welche Umlenkhauben an ihren einander zugekehrten Enden offen sind und je einen Boden (17, 60) mit einer im Querschnitt in der Form eines halben, hohlen Torus ausgebildeten Umlenkfläche (19; 72) aufweisen, an deren äusseren Rand ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt (22, 24; 73) anschliesst, der mehrere von seiner Innenwand (23; 74) nach innen abstehende, in gleichmässigen Umfangsabständen angeordnete Zungen (41, 42; 75, 76) trägt.
2. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41, 42; 75, 76) ebenflächig und mit ihrer Ebene quer zur Achse des zylindrischen Abschnittes (22, 24; 73) angeordnet sind.
3. Druckgasschalter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41, 42; 75, 76) im wesentlichen rechteckig sind.
4. Druckgasschalter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41, 42; 75, 76) gruppenweise in mehreren, quer zur Achse des zylindrischen Abschnittes (22, 24; 73) liegenden Ebenen angeordnet sind.
5. Druckgasschalter nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41; 75) der einen Gruppe in bezug auf die Zungen (42; 76) der benachbarten Gruppe im Umfangssinne versetzt angeordnet sind.
6. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41, 42; 75, 76) sich radial höchstens über die Hälfte des Radius des zylindrischen Abschnittes (22, 24; 73) erstrecken.
7. Druckgasschalter nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche aller in einer Ebene angeordneten Zungen (41; 42; 75; 76) jeweils höchstens 20 % des in dieser Ebene gemessenen Durchflussquerschnittes des zylindrischen Abschnittes (22, 24; 73) entspricht.
8. Druckgasschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zylindrischen Abschnitt (22, 24) wenigstens der einen Umlenkhaube (16) Durchlässe (43, 44) vorhanden sind, die durch ein den zylindrischen Abschnitt (22, 24) in radialem Abstand umgebendes, dünnwandiges Rohr (46) überspannt sind.
9. Druckgasschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem beweglichen Lichtbogenkontakt zugeordnete Umlenkhaube (61) ortsfest angeordnet ist.
10. Druckgasschalter nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelraum (47) zwischen dem zylindrischen Abschnitt -(22, 24) und dem dünnwandigen Rohr (46) zumindest an dem dem freien Rand des zylindrischen Abschnittes (22, 24) zugekehrten Ende offen ist.
11. Druckgasschalter nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Rand des zylindrischen Abschnittes (22, 24) über das dünnwandige Rohr (46) vorsteht.
12. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (22, 24) der dem Satz fester Kontakte (28, 33) zugeordneten Umlenkhaube (16) zweierlei nach innen abstehende Tragrippen (25, 32) aufweist, von denen die einen (32) den ortsfesten Lichtbogenkontakt (33) und die anderen (25) den ortsfesten Nennstromkontakt (28) tragen.
13. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (41, 42; 75, 76) in der Art der Schaufeln eines Gebläserades in bezug auf die Achse des zylindrischen Abschnittes (22, 24; 73) geneigt sind.
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