EP0238843A1 - Gas blast switch - Google Patents

Gas blast switch Download PDF

Info

Publication number
EP0238843A1
EP0238843A1 EP87102262A EP87102262A EP0238843A1 EP 0238843 A1 EP0238843 A1 EP 0238843A1 EP 87102262 A EP87102262 A EP 87102262A EP 87102262 A EP87102262 A EP 87102262A EP 0238843 A1 EP0238843 A1 EP 0238843A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
arc chamber
nozzle
nozzle parts
switch according
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.)
Ceased
Application number
EP87102262A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Charles Luginbühl
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of EP0238843A1 publication Critical patent/EP0238843A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7084—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by movable parts influencing the gas flow
    • 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
    • H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow

Definitions

  • the invention is based on a gas pressure switch according to the first part of patent claim 1.
  • the invention relates to a prior art of printer switches, such as is shown in FIGS. 1 and 2 of DE-A1-33 21 740.
  • the known switch has a housing enclosing an arc chamber, a pressure accumulator and an expansion space. Two switching pieces that are movable relative to one another are arranged in the housing, one of which can be guided through a nozzle.
  • the opening of this nozzle can be changed with regard to its outflow cross-section, namely by means of movable nozzle parts which are guided inwards by means of pressure springs when the pressure gas switch is switched off. This reduces the outflow cross-section of the nozzle and thus reduces the pressure loss when extinguishing gas flows out of the pressure accumulator or the arc chamber via the nozzle into the expansion space.
  • the invention as characterized in the claims, is based on the object of printing To create gas switch, in which the outflow cross-section of the nozzle can be changed regardless of the effect of expensive compression springs.
  • the pressure gas switch according to the invention is characterized by a simple design and by a nozzle, the outflow cross section of which is essentially determined by the pressure conditions in the arc chamber and the pressure accumulator. Elaborate compression springs are now unnecessary, in addition, any welding of the nozzle parts that may occur can be eliminated in a simple manner.
  • 1 denotes a tubular housing made of insulating material filled with an insulating gas, such as sulfur hexafluoride, for example a few bar pressure, which in its basic structure has an arc chamber 2, a pressure accumulator 3 and one Enlarges expansion space 4.
  • an insulating gas such as sulfur hexafluoride, for example a few bar pressure
  • a pressure accumulator 3 Arranged in the housing 1 are a fixed switching element 5, which is connected to a power connection, not shown, and is essentially cylindrical, and a movable switching element 6, which is connected to a power connection, which is also not shown, and is also essentially cylindrical.
  • the switching piece 5 is designed as a tube, the switching piece 6, however, as a pin.
  • the contact piece 5 is also possible to design the contact piece 5 as a pin and the contact piece 6 as a tube or both contact pieces each as a tube or as a pin.
  • the housing 1 In the interior of the housing 1 there are two insulating material bodies 7 and 8, which are offset with respect to one another in the direction of the housing axis, of which the insulating material body 7 carries the switching piece 5 and the insulating material body 8 carries a nozzle 9.
  • the two insulating material bodies 7, 8 limit with their mutually facing sides the pressure accumulator 3 coaxially surrounding the contact pieces 5, 6.
  • a channel 10 cut out between the insulating bodies 7, 8 connects the pressure accumulator 3 when it is switched off (FIG. 1, right half) and in the switch-off position (FIG. 3) with the arc chamber 2.
  • two nozzle parts 13, 14 made of insulating material are displaceably guided transversely to the axis of the housing 1.
  • the nozzle parts 13, 14 each have a shell-shaped surface adapted to the contact piece 6 on the sides facing one another, and also a guide body 15, 16, which each extend in a direction transverse to the direction of movement of the nozzle parts 13, 14 and transverse to the axis of the housing 1 Undercut 17 or 18 of the groove 11 is slidably mounted.
  • the ends of the nozzle parts 13, 14 facing the switching piece 5 are guided in the groove 12.
  • the ends of the nozzle parts 13, 14 facing away from the switching element 5 have conical bevels 20, 21.
  • this gas pressure switch In the switch-on position (left halves of FIGS. 1 and 2), the switching element 6 passes through the nozzle 9 and is moved into the hollow switching element 5. The nozzle parts 13 and 14 are pressed apart by the switching element 6 and rest with their shell-shaped surfaces on the outer surface of the switching element 6.
  • the switching element 6 When switching off, the switching element 6 is moved downwards by a drive, not shown, and as soon as the switching elements 5 and 6 come out of engagement, an arc 22 forms between them in the arc chamber 2 (right halves of FIGS. 1 and 2). Gas heated by the arc 22 flows from the arc chamber 2 through the channel 10 containing the groove 12 into the pressure accumulator 3 and is stored there as compressed compressed gas.
  • the nozzle parts 13, 14 remain pressed apart due to the high pressure in the arc chamber 2 during the high current phase of the current to be switched off even after the switching element 6 has emerged from the opening of the nozzle 9 (right halves of FIGS. 1 and 2).
  • the pressure in the arc chamber 2 decreases. If the pressure of the gas in the pressure accumulator 3 exceeds the pressure of the gas present in the arc chamber 2, this now leads from the pressure accumulator 3 via the channel 10 into the arc chamber 2 and from there through the opening of the nozzle 9 into the expansion space 4 the gas flowing nozzle parts 13 and 14, which are mounted essentially without force, against one another and, as can be seen from FIG. 3 and from the broken line in FIG. 2, considerably reduces the outflow cross section of the nozzle 9.
  • the insulating material bodies 7 and 8 are shaped into an integral body.
  • This body contains two channels 26, 27 which have the same function as the channel 10 and which connect the arc chamber 2 to the pressure accumulator 3 in the switched-off state.
  • the groove 12 is formed in such a way that the connecting path running from the arc chamber 2 to the pressure accumulator 3 via the two channels 26, 27 and the groove 12 is interrupted by the nozzle parts 13 and 14 which bear against the walls of the groove 12 during the high current phase.
  • the gas heated by the arc is guided from the arc chamber 2 into the pressure accumulator 3 via bores 23 in the nozzle parts 13 and 14.
  • the pressure accumulator 3 is designed as a compression volume of a piston-cylinder compression device, the piston 24 of which is not connected via a linkage 25 to the shown drive of the switch is non-positively connected. Due to the high gas pressure in the arc chamber 2 in the high current phase, the nozzle parts 13 and 14 are pressed against the walls of the groove 12 and the connection path between the arc chamber 2 and the pressure accumulator 3 is interrupted. At the same time the pressure of the gas in the pressure accumulator 3 is increased by the downward movement of the piston 24 moved by the switch drive.
  • the high pressure formed in the arc chamber 2 in the high current phase is prevented from having an effect via the channels 26, 27 in the pressure accumulator 3 and, for example, blocking the piston 24 coupled to the drive.
  • the gas pressure in the pressure accumulator 3 becomes greater than in the arc chamber 2.
  • the nozzle parts 13 and 14 are moved inwards by the gas located in the pressure accumulator 3 and supplied via the two channels 26 and 27, and the switching arc with a small discharge cross section Blow nozzle 9 with particularly fresh extinguishing gas.
  • FIGS. 6 and 7 essentially corresponds to that according to FIG. 5, but the grooves 11, 12 provided in the insulating body 7, 8 combined into a single body are now designed as a cylindrical recess 28.
  • the nozzle parts 13, 14 designed as cylinder half-shells are mounted in this recess 28.
  • the nozzle parts 13, 14 are guided on pin-shaped guide bodies 29 of the insulating material bodies 7, 8 combined into a single body.

Abstract

Der Druckgasschalter weist ein Gehäuse (1) auf, welches eine Lichtbogenkammer (2), einen Druckspeicher (3) und einen Expansionsraum (4) umschliesst. Im Gehäuse sind zwei relativ zueinander bewegliche Schaltstücke (5, 6) angeordnet. Eines (6) dieser Schaltstücke (5, 6) ist durch eine Düse (9) führbar, deren Abströmquerschnitt durch bewegliche Düsenteile (13, 14) veränderbar ist. Beim Ausschalten sind die Lichtbogenkammer (2) und der mit der Lichtbogenkammer (2) kommunizierbare Druckspei­cher (3) durch die Düse (9) hindurch mit dem Expansions­raum (4) verbunden.The gas pressure switch has a housing (1) which encloses an arc chamber (2), a pressure accumulator (3) and an expansion space (4). Two switching pieces (5, 6) which are movable relative to one another are arranged in the housing. One (6) of these switching pieces (5, 6) can be guided through a nozzle (9), the outflow cross section of which can be changed by means of movable nozzle parts (13, 14). When switching off, the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3) which can be communicated with the arc chamber (2) are connected through the nozzle (9) to the expansion space (4).

Bei diesem Druckgasschalter soll der Abströmquerschnitt der Düse (9) in einfacher Weise und unabhängig von der Wirkung aufwendiger Druckfedern veränderbar sein.With this pressure gas switch, the outflow cross section of the nozzle (9) should be able to be changed in a simple manner and independently of the effect of complex pressure springs.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Düsenteile (13, 14) im wesentlichen kräftefrei gelagert und zumindest teilweise im Verbindungsweg (Kanal 10, Nut 12) zwischen der Lichtbogenkammer (2) und dem Druckspeicher (3) an­geordnet sind.

Figure imgaf001
This is achieved in that the nozzle parts (13, 14) are mounted essentially without force and are at least partially arranged in the connecting path (channel 10, groove 12) between the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3).
Figure imgaf001

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Druckgas­schalter gemäss dem ersten Teil von Patentanspruch 1.The invention is based on a gas pressure switch according to the first part of patent claim 1.

Hierbei nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Druckerschaltern Bezug, wie er etwa in den Fig. 1 und 2 der DE-A1-33 21 740 dargestellt ist. Der bekannte Schalter weist ein eine Lichtbogenkammer, einen Druck­speicher und einen Expansionsraum umschliessendes Gehäuse auf. Im Gehäuse sind zwei relativ zueinander bewegliche Schaltstücke angeordnet, von denen eines durch eine Düse führbar ist. Die Oeffnung dieser Düse ist hinsichtlich ihres Abströmquerschnitts veränderbar und zwar durch bewegliche Düsenteile, welche beim Ausschalten des Druck­gasschalters mittels Druckfedern nach innen geführt wer­den. Hierdurch wird der Abströmquerschnitt der Düse ver­ringert und damit der Druckverlust beim Abströmen von Löschgas aus dem Druckspeicher bzw. der Lichtbogenkammer über die Düse in den Expansionsraum vermindert.Here, the invention relates to a prior art of printer switches, such as is shown in FIGS. 1 and 2 of DE-A1-33 21 740. The known switch has a housing enclosing an arc chamber, a pressure accumulator and an expansion space. Two switching pieces that are movable relative to one another are arranged in the housing, one of which can be guided through a nozzle. The opening of this nozzle can be changed with regard to its outflow cross-section, namely by means of movable nozzle parts which are guided inwards by means of pressure springs when the pressure gas switch is switched off. This reduces the outflow cross-section of the nozzle and thus reduces the pressure loss when extinguishing gas flows out of the pressure accumulator or the arc chamber via the nozzle into the expansion space.

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekenn­zeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druck­ gasschalter zu schaffen, bei dem der Abströmquerschnitt der Düse unabhängig von der Wirkung aufwendiger Druck­federn veränderbar ist.The invention, as characterized in the claims, is based on the object of printing To create gas switch, in which the outflow cross-section of the nozzle can be changed regardless of the effect of expensive compression springs.

Der erfindungsgemässe Druckgasschalter zeichnet sich durch einfache Bauform sowie durch eine Düse aus, deren Abströmquerschnitt im wesentlichen bestimmt ist von den Druckverhältnissen in der Lichtbogenkammer und dem Druck­speicher. Aufwendige Druckfedern sind nun entbehrlich, darüber hinaus können möglicherweise auftretende Ver­schweissungen der Düsenteile in einfacher Weise behoben werden.The pressure gas switch according to the invention is characterized by a simple design and by a nozzle, the outflow cross section of which is essentially determined by the pressure conditions in the arc chamber and the pressure accumulator. Elaborate compression springs are now unnecessary, in addition, any welding of the nozzle parts that may occur can be eliminated in a simple manner.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­beispielen näher erläutert. Hierbei zeigt:

  • Fig. 1 eine Aufsicht auf einen in axialer Richtung ge­führten Schnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters,
  • Fig. 2 eine Aufsicht auf einen längs II-II geführten Schnitt durch den Druckgasschalter gemäss Fig. 1,
  • Fig. 3 eine Aufsicht auf den in axialer Richtung ge­führten Schnitt durch den Druckgasschalter gemäss Fig. 1 in der Ausschaltposition,
  • Fig. 4 eine Aufsicht auf einen in axialer Richtung ge­führten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters, und
  • Fig. 5 eine Aufsicht auf einen in axialer Richtung ge­führten Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters,
  • Fig. 6 eine Aufsicht auf einen in axialer Richtung ge­führten Schnitt durch eine vierte Ausführungs­form des erfindungsgemässen Druckgasschalters, und
  • Fig. 7 eine Aufsicht auf einen längs VII-VII geführten Schnitt durch den Druckgasschalter gemäss Fig. 6.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Here shows:
  • 1 is a plan view of a section taken in the axial direction through a first embodiment of the pressure gas switch according to the invention,
  • 2 is a plan view of a section taken along II-II through the pressure gas switch according to FIG. 1,
  • 3 is a plan view of the section in the axial direction through the pressure gas switch according to FIG. 1 in the switch-off position,
  • 4 shows a plan view of a section in the axial direction through a second embodiment of the compressed gas switch according to the invention, and
  • 5 is a plan view of a section in the axial direction through a third embodiment of the compressed gas switch according to the invention,
  • 6 is a plan view of a section in the axial direction through a fourth embodiment of the compressed gas switch according to the invention, and
  • 7 is a plan view of a section taken along VII-VII through the pressure gas switch according to FIG. 6.

In allen Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform des erfin­dungsgemässen Druckgasschalters bezeichnet 1 ein mit einem Isoliergas, wie Schwefelhexafluorid von beispiels­weise einigen bar Druck, gefülltes rohrförmiges Gehäuse aus Isolierstoff, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau eine Lichtbogenkammer 2, einen Druckspeicher 3 und einen Expansionsraum 4 umschliesst. Im Gehäuse 1 sind ein mit einem nicht dargestellten Stromanschluss verbundenes und im wesentlichen zylinderförmig ausgebildetes fest­stehendes Schaltstück 5 und ein mit einem ebenfalls nicht dargestellten Stromanschluss verbundenes und ebenfalls im wesentlichen zylinderförmig ausgebildetes bewegliches Schaltstück 6 angeordnet. Ersichtlich ist hierbei das Schaltstück 5 als Rohr ausgebildet, das Schaltstück 6 hingegen als Stift. Es ist jedoch auch möglich, das Schaltstück 5 als Stift und das Schaltstück 6 als Rohr bzw. beide Schaltstücke jeweils als Rohr oder als Stift auszubilden.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all the figures. In the first embodiment of the pressure gas switch according to the invention shown in FIGS. 1 to 3, 1 denotes a tubular housing made of insulating material filled with an insulating gas, such as sulfur hexafluoride, for example a few bar pressure, which in its basic structure has an arc chamber 2, a pressure accumulator 3 and one Enlarges expansion space 4. Arranged in the housing 1 are a fixed switching element 5, which is connected to a power connection, not shown, and is essentially cylindrical, and a movable switching element 6, which is connected to a power connection, which is also not shown, and is also essentially cylindrical. It can be seen that the switching piece 5 is designed as a tube, the switching piece 6, however, as a pin. However, it is also possible to design the contact piece 5 as a pin and the contact piece 6 as a tube or both contact pieces each as a tube or as a pin.

Im Inneren des Gehäuses 1 befinden sich zwei in Richtung der Gehäuseachse gegeneinander versetzt angeordnete Iso­lierstoffkörper 7 bzw. 8, von denen der Isolierstoff­körper 7 das Schaltstück 5 und der Isolierstoffkörper 8 eine Düse 9 trägt. Die beiden Isolierstoffkörper 7, 8 begrenzen mit ihren einander zugewandten Seiten den die Schaltstücke 5, 6 koaxial umgebenden Druckspeicher 3. Ein zwischen den Isolierstoffkörpern 7, 8 ausgesparter Kanal 10 verbindet beim Ausschalten (Fig. 1, rechte Hälfte) und in der Ausschaltposition (Fig. 3) den Druck­speicher 3 mit der Lichtbogenkammer 2. In den einander zugewandten Seiten beider Isolierstoffkörper 7, 8 befin­det sich jeweils eine Nut 11, 12. In der im Isolierstoff­körper 8 vorgesehenen Nut 11 sind zwei aus Isolierstoff bestehende Düsenteile 13, 14 quer zur Achse des Gehäuses 1 verschieblich geführt. Die Düsenteile 13, 14 weisen an den einander zugewandten Seiten jeweils eine an das Schaltstück 6 angepasste schalenförmige Oberfläche auf, sowie jeweils einen Führungskörper 15, 16, welcher je­weils in einer quer zur Bewegungsrichtung der Düsenteile 13, 14 und quer zur Achse des Gehäuses 1 erstreckten Hinterschneidung 17 bzw. 18 der Nut 11 verschieblich gelagert ist. Die Düsenteile 13, 14 bilden zusammen mit einem auf dem Isolierstoffkörper 8 angeformten und hohl ausgebildeten Ansatz 19 die Düse 9, durch welche beim Ausschalten die Lichtbogenkammer 2 und damit auch der Druckspeicher 3 mit dem Expansionsraum 4 verbunden wer­den. Die dem Schaltstück 5 zugewandten Enden der Düsen­teile 13, 14 sind in der Nut 12 geführt. Die vom Schalt­stück 5 abgewandten Enden der Düsenteile 13, 14 weisen konische Anschrägungen 20, 21 auf.In the interior of the housing 1 there are two insulating material bodies 7 and 8, which are offset with respect to one another in the direction of the housing axis, of which the insulating material body 7 carries the switching piece 5 and the insulating material body 8 carries a nozzle 9. The two insulating material bodies 7, 8 limit with their mutually facing sides the pressure accumulator 3 coaxially surrounding the contact pieces 5, 6. A channel 10 cut out between the insulating bodies 7, 8 connects the pressure accumulator 3 when it is switched off (FIG. 1, right half) and in the switch-off position (FIG. 3) with the arc chamber 2. In the mutually facing sides of both insulating bodies 7, 8 there is in each case a groove 11, 12. In the groove 11 provided in the insulating body 8, two nozzle parts 13, 14 made of insulating material are displaceably guided transversely to the axis of the housing 1. The nozzle parts 13, 14 each have a shell-shaped surface adapted to the contact piece 6 on the sides facing one another, and also a guide body 15, 16, which each extend in a direction transverse to the direction of movement of the nozzle parts 13, 14 and transverse to the axis of the housing 1 Undercut 17 or 18 of the groove 11 is slidably mounted. The nozzle parts 13, 14, together with a projection 19 which is molded onto the insulating body 8 and are hollow, form the nozzle 9, by means of which the arc chamber 2 and thus also the pressure accumulator 3 are connected to the expansion space 4 when switched off. The ends of the nozzle parts 13, 14 facing the switching piece 5 are guided in the groove 12. The ends of the nozzle parts 13, 14 facing away from the switching element 5 have conical bevels 20, 21.

Die Wirkungsweise dieses Druckgasschalters ist nun wie folgt: In der Einschaltposition (linke Hälften der Fig. 1 und 2) durchsetzt das Schaltstück 6 die Düse 9 und ist in das hohl ausgebildete Schaltstück 5 eingefahren. Die Düsenteile 13 und 14 werden vom Schaltstück 6 ausein­ander gedrückt und legen sich mit ihren schalenförmigen Oberflächen an die Aussenfläche des Schaltstückes 6 an.The operation of this gas pressure switch is now as follows: In the switch-on position (left halves of FIGS. 1 and 2), the switching element 6 passes through the nozzle 9 and is moved into the hollow switching element 5. The nozzle parts 13 and 14 are pressed apart by the switching element 6 and rest with their shell-shaped surfaces on the outer surface of the switching element 6.

Beim Ausschalten wird das Schaltstück 6 von einem nicht dargestellten Antrieb nach unten bewegt und bildet sich sobald die Schaltstücke 5 und 6 ausser Eingriff kommen zwischen ihnen in der Lichtbogenkammer 2 ein Lichtbogen 22 aus (rechte Hälften von Fig. 1 und 2). Vom Lichtbogen 22 aufgeheiztes Gas strömt von der Lichtbogenkammer 2 durch den die Nut 12 enthaltenden Kanal 10 in den Druck­speicher 3 und wird dort als komprimiertes Druckgas ge­speichert. Die Düsenteile 13, 14 bleiben wegen des hohen Druckes in der Lichtbogenkammer 2 während der Hochstrom­phase des abzuschaltenden Stroms auch nach Austritt des Schaltstückes 6 aus der Oeffnung der Düse 9 auseinander­gedrückt (rechte Hälften der Fig. 1 und 2).When switching off, the switching element 6 is moved downwards by a drive, not shown, and as soon as the switching elements 5 and 6 come out of engagement, an arc 22 forms between them in the arc chamber 2 (right halves of FIGS. 1 and 2). Gas heated by the arc 22 flows from the arc chamber 2 through the channel 10 containing the groove 12 into the pressure accumulator 3 and is stored there as compressed compressed gas. The nozzle parts 13, 14 remain pressed apart due to the high pressure in the arc chamber 2 during the high current phase of the current to be switched off even after the switching element 6 has emerged from the opening of the nozzle 9 (right halves of FIGS. 1 and 2).

Nähert sich der abzuschaltende Strom seinem Nulldurchgang, so nimmt der Druck in der Lichtbogenkammer 2 ab. Ueber­steigt der Druck des im Druckspeicher 3 befindlichen Gases den Druck des in der Lichtbogenkammer 2 vorhandenen Gases, so führt das nun vom Druckspeicher 3 über den Kanal 10 in die Lichtbogenkammer 2 und von dort durch die Oeffnung der Düse 9 in den Expansionsraum 4 strömende Gas die im wesentlichen kräftefrei gelagerten Düsenteile 13 und 14 gegeneinander und reduziert hierbei - wie aus Fig. 3 und aus der gestrichelten Darstellung von Fig. 2 ersichtlich ist - den Abströmquerschnitt der Düse 9 er­heblich.If the current to be switched off approaches its zero crossing, the pressure in the arc chamber 2 decreases. If the pressure of the gas in the pressure accumulator 3 exceeds the pressure of the gas present in the arc chamber 2, this now leads from the pressure accumulator 3 via the channel 10 into the arc chamber 2 and from there through the opening of the nozzle 9 into the expansion space 4 the gas flowing nozzle parts 13 and 14, which are mounted essentially without force, against one another and, as can be seen from FIG. 3 and from the broken line in FIG. 2, considerably reduces the outflow cross section of the nozzle 9.

Hierdurch wird übermässiger Druckverlust vor dem Strom­nulldurchgang durch äusserst einfache Massnahmen und ohne die Verwendung von Federelementen erreicht, so dass für die Beblasung des Lichtbogens in einfacher Weise stets ausreichend Druckgas zur Verfügung steht. Möglicher­weise auftretende Verschweissungen der Düsenteile 13 und 14 werden hierbei durch das beim Einschalten auf die Anschrägungen 20, 21 aufschlagende bewegliche Schaltstück 6 aufgebrochen.In this way, excessive pressure loss before the zero current is reached by extremely simple measures and without the use of spring elements, so that sufficient compressed gas is always readily available for blowing the arc. Possible welds of the nozzle parts 13 and 14 are caused by the on switching on Bevels 20, 21 breaking moving contact 6 broken.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 sind die Isolier­stoffkörper 7 und 8 zu einem einstückigen Körper geformt. Dieser Körper enthält zwei zum Kanal 10 funktionsgleiche Kanäle 26, 27, welche im Ausschaltzustand die Lichtbogen­kammer 2 mit dem Druckspeicher 3 verbinden. Die Nut 12 ist derart ausgebildet, dass der über die beiden Kanäle 26, 27 und die Nut 12 verlaufende Verbindungsweg von der Lichtbogenkammer 2 zum Druckspeicher 3 durch die während der Hochstromphase an den Wänden der Nut 12 an­liegenden Düsenteile 13 und 14 unterbrochen ist. Während der Hochstromphase wird das vom Lichtbogen aufgeheizte Gas über Bohrungen 23 in den Düsenteilen 13 und 14 von der Lichtbogenkammer 2 in den Druckspeicher 3 geführt. Bei Annäherung an den Stromnulldurchgang des abzuschalten­den Stromes öffnet nun auch der von den Kanälen 26 und 27 über die Nut 12 geführte Verbindungsweg und kann dann der Lichtbogen sowohl über die Bohrungen 23 als auch über die Nut 12, d.h. doppelt, beblasen werden (vgl. rechte Hälfte von Fig. 4).In the embodiment according to FIG. 4, the insulating material bodies 7 and 8 are shaped into an integral body. This body contains two channels 26, 27 which have the same function as the channel 10 and which connect the arc chamber 2 to the pressure accumulator 3 in the switched-off state. The groove 12 is formed in such a way that the connecting path running from the arc chamber 2 to the pressure accumulator 3 via the two channels 26, 27 and the groove 12 is interrupted by the nozzle parts 13 and 14 which bear against the walls of the groove 12 during the high current phase. During the high-current phase, the gas heated by the arc is guided from the arc chamber 2 into the pressure accumulator 3 via bores 23 in the nozzle parts 13 and 14. When the current to be switched off approaches the zero crossing, the connecting path led by the channels 26 and 27 via the groove 12 now opens and the arc can then pass both through the bores 23 and via the groove 12, i.e. be blown twice (see right half of Fig. 4).

Die Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschal­ters nach Fig. 5 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 4, jedoch entfallen die Bohrungen 23 und ist darüber hinaus der Druckspeicher 3 als Kompressionsvolu­men einer Kolben-Zylinder-Kompressionsvorrichtung aus­gebildet, deren Kolben 24 über ein Gestänge 25 mit dem nicht dargestellten Antrieb des Schalters kraftschlüssig verbunden ist. Bedingt durch den in der Hochstromphase hohen Gasdruck in der Lichtbogenkammer 2 sind die Düsen­teile 13 und 14 an die Wände der Nut 12 gepresst und ist der Verbindungsweg zwischen der Lichtbogenkammer 2 und dem Druckspeicher 3 unterbrochen. Zugleich wird der Druck des im Druckspeicher 3 befindlichen Gases durch Abwärtsbewegung des vom Schalterantrieb bewegten Kolbens 24 erhöht. Beim Abschalten starker Ströme wird hierbei verhindert, dass der in der Hochstromphase in der Licht­bogenkammer 2 gebildete hohe Druck sich über die Kanäle 26, 27 im Druckspeicher 3 auswirkt und etwa den mit dem Antrieb gekoppelten Kolben 24 blockiert. Bei Annäherung an den Stromnulldurchgang wird der Gasdruck im Druck­speicher 3 grösser als in der Lichtbogenkammer 2. Die Düsenteile 13 und 14 werden von dem im Druckspeicher 3 befindlichen und über die beiden Kanäle 26 und 27 zu­geführten Gas nach innen bewegt und der Schaltlichtbogen bei kleinem Abströmquerschnitt der Düse 9 mit besonders frischem Löschgas beblasen.5 corresponds essentially to that of FIG. 4, but the holes 23 are omitted and, moreover, the pressure accumulator 3 is designed as a compression volume of a piston-cylinder compression device, the piston 24 of which is not connected via a linkage 25 to the shown drive of the switch is non-positively connected. Due to the high gas pressure in the arc chamber 2 in the high current phase, the nozzle parts 13 and 14 are pressed against the walls of the groove 12 and the connection path between the arc chamber 2 and the pressure accumulator 3 is interrupted. At the same time the pressure of the gas in the pressure accumulator 3 is increased by the downward movement of the piston 24 moved by the switch drive. When strong currents are switched off, the high pressure formed in the arc chamber 2 in the high current phase is prevented from having an effect via the channels 26, 27 in the pressure accumulator 3 and, for example, blocking the piston 24 coupled to the drive. When the current zero crossing is approached, the gas pressure in the pressure accumulator 3 becomes greater than in the arc chamber 2. The nozzle parts 13 and 14 are moved inwards by the gas located in the pressure accumulator 3 and supplied via the two channels 26 and 27, and the switching arc with a small discharge cross section Blow nozzle 9 with particularly fresh extinguishing gas.

Die Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschal­ters nach den Figuren 6 und 7 entspricht in wesentlichen Teilen derjenigen nach Fig. 5, jedoch sind die in den zu einem einzigen Körper zusammengefassten Isolierstoff­körpern 7, 8 vorgesehenen Nuten 11, 12 nunmehr als zylin­derförmige Ausnehmung 28 ausgestaltet. In dieser Ausneh­mung 28 sind die als Zylinder-Halbschalen ausgebildeten Düsenteile 13, 14 gelagert. Die Düsenteile 13, 14 sind an stiftförmigen Führungskörpern 29 der zu einem einzigen Körper zusammengefassten Isolierstoffkörper 7, 8 geführt.The embodiment of the compressed gas switch according to the invention according to FIGS. 6 and 7 essentially corresponds to that according to FIG. 5, but the grooves 11, 12 provided in the insulating body 7, 8 combined into a single body are now designed as a cylindrical recess 28. The nozzle parts 13, 14 designed as cylinder half-shells are mounted in this recess 28. The nozzle parts 13, 14 are guided on pin-shaped guide bodies 29 of the insulating material bodies 7, 8 combined into a single body.

Durch diese Massnahmen lässt sich der Druckgasschalter nach der Erfindung unter Beibehalt seiner vorteilhaften Eigenschaften in besonders wirtschaftlicher Weise her­stellen, da hierbei etwa das vergleichsweise aufwendige Ausfräsen von Hinterschneidungen und quaderförmig ausge­bildeten Nuten entfällt.These measures make it possible to manufacture the gas pressure switch according to the invention in a particularly economical manner while maintaining its advantageous properties, since in this case the comparatively complex milling of undercuts and rectangular grooves is eliminated.

Claims (10)

1. Druckgasschalter mit einem eine Lichtbogenkammer (2), einen Druckspeicher (3) und einen Expansionsraum (4) umschliessenden Gehäuse (1), in dem zwei relativ zu­einander bewegliche Schaltstücke (5, 6) angeordnet sind, von denen ein erstes (6) durch eine Düse (9) führbar ist, deren Abströmquerschnitt durch bewegliche Düsenteile (13, 14) veränderbar ist, und durch welche beim Ausschalten die Lichtbogenkammer (2) und der mit der Lichtbogenkammer (2) kommunizierbare Druck­speicher (3) mit dem Expansionsraum (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenteile (13, 14) im wesentlichen kräftefrei gelagert und zu­mindest teilweise im Verbindungsweg zwischen der Licht­bogenkammer (2) und dem Druckspeicher (3) angeordnet sind.1. Gas pressure switch with a housing (1) enclosing an arc chamber (2), a pressure accumulator (3) and an expansion space (4), in which two switching pieces (5, 6) movable relative to one another are arranged, of which a first one (6) can be guided through a nozzle (9), the discharge cross-section of which can be changed by means of movable nozzle parts (13, 14), and through which the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3) communicable with the arc chamber (2) with the expansion space (4 ) are connected, characterized in that the nozzle parts (13, 14) are mounted essentially without force and are at least partially arranged in the connecting path between the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3). 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass die Düsenteile (13, 14) gegeneinander ver­schieblich angeordnet und auf einem die Düse (9) tra­genden Isolierstoffkörper (8) geführt sind.2. Pressure gas switch according to claim 1, characterized in that the nozzle parts (13, 14) arranged displaceably against each other and are guided on an insulating body (8) carrying the nozzle (9). 3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, dass die Düsenteile (13, 14) als Zylinder-Halb­schalen ausgebildet und an Führungskörpern (29) des Isolierstoffkörpers (8) geführt sind.3. Pressure gas switch according to claim 2, characterized in that the nozzle parts (13, 14) are designed as cylinder half-shells and are guided on guide bodies (29) of the insulating material body (8). 4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, dass die Düsenteile (13, 14) in einer ersten Nut (11) des Isolierstoffkörpers (8) geführt sind.4. Pressure gas switch according to claim 2, characterized in that the nozzle parts (13, 14) are guided in a first groove (11) of the insulating body (8). 5. Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass die Düsenteile (13, 14) jeweils einen Füh­ rungskörper (15, 16) aufweisen, welcher in einer Hinterschneidung (17, 18) der ersten Nut (11) ver­schieblich gelagert ist.5. Pressure gas switch according to claim 4, characterized in that the nozzle parts (13, 14) each have a guide tion body (15, 16) which is slidably mounted in an undercut (17, 18) of the first groove (11). 6. Druckgasschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenteile (13, 14) zusätz­lich in einer zweiten Nut (12) geführt sind, welche sich im Verbindungsweg zwischen der Lichtbogenkammer (2) und dem Druckspeicher (3) auf einem das zweite Schaltstück (5) tragenden weiteren Isolierstoffkörper (7) befindet.6. Pressure gas switch according to claim 4 or 5, characterized in that the nozzle parts (13, 14) are additionally guided in a second groove (12) which is in the connection path between the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3) on one second switching piece (5) carrying further insulating material body (7). 7. Druckgasschalter nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, dass die zweite Nut (11) im Einschaltzu­stand mit dem Druckspeicher (3) verbunden ist.7. Pressure gas switch according to claim 6, characterized in that the second groove (11) is connected to the pressure accumulator (3) in the switched-on state. 8. Druckgasschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­net, dass der über die zweite Nut (11) verlaufende Verbindungsweg zwischen Lichtbogenkammer (2) und Druckspeicher (3) durch die Düsenteile (13, 14) zwi­schen der zweiten Nut (11) und dem Druckspeicher (3) unterbrochen ist.8. Gas-blast switch according to claim 6, characterized in that the connecting path between the arc chamber (2) and the pressure accumulator (3) running through the second groove (11) through the nozzle parts (13, 14) between the second groove (11) and the pressure accumulator ( 3) is interrupted. 9. Druckgasschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, dass die Düsenteile (13, 14) von der Lichtbogen­kammer (2) zum Druckspeicher (3) erstreckte Bohrungen (23) aufweisen.9. Pressure gas switch according to claim 8, characterized in that the nozzle parts (13, 14) from the arc chamber (2) to the pressure accumulator (3) have bores (23). 10. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenteile (13, 14) jeweils eine an das erste Schaltstück (6) angepasste schalenförmige Oberfläche aufweisen sowie jeweils eine konische Anschrägung (20, 21), auf welche das erste Schaltstück (6) beim Einschalten schlägt.10. Pressure gas switch according to one of claims 1 to 9, characterized in that the nozzle parts (13, 14) each have a bowl-shaped surface adapted to the first contact piece (6) and in each case a conical bevel (20, 21) on which the first Switch piece (6) strikes when switched on.
EP87102262A 1986-03-26 1987-02-17 Gas blast switch Ceased EP0238843A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH121386 1986-03-26
CH1213/86 1986-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0238843A1 true EP0238843A1 (en) 1987-09-30

Family

ID=4205150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87102262A Ceased EP0238843A1 (en) 1986-03-26 1987-02-17 Gas blast switch

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4748305A (en)
EP (1) EP0238843A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007071075A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 Abb Research Ltd Gas-blast circuit breaker having a variable insulating nozzle

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3875265D1 (en) * 1987-03-25 1992-11-19 Bbc Brown Boveri & Cie EXHAUST GAS SWITCH.
US6013889A (en) * 1997-06-02 2000-01-11 Allen-Bradley Company, Llc Method for retaining a movable contact in a circuit interrupter
DE102009009452A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear assembly with a switching path

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271548A (en) * 1963-10-11 1966-09-06 Westinghouse Electric Corp Contact constructions for circuit interrupters
FR2271652A2 (en) * 1974-05-13 1975-12-12 Bbc Brown Boveri & Cie Gas blast cct. breaker - has aperture partitions, each with piston coupled to moving contact and having nozzle port
DE3321740A1 (en) * 1983-05-20 1984-11-22 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Gas-blast circuit breaker

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271548A (en) * 1963-10-11 1966-09-06 Westinghouse Electric Corp Contact constructions for circuit interrupters
FR2271652A2 (en) * 1974-05-13 1975-12-12 Bbc Brown Boveri & Cie Gas blast cct. breaker - has aperture partitions, each with piston coupled to moving contact and having nozzle port
DE3321740A1 (en) * 1983-05-20 1984-11-22 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Gas-blast circuit breaker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007071075A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 Abb Research Ltd Gas-blast circuit breaker having a variable insulating nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
US4748305A (en) 1988-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0313813B1 (en) Gas blast switch
EP0067460B1 (en) High-voltage power circuit breaker
EP0126929B2 (en) Pressurised-gas switch
WO2004088697A1 (en) Electromechanical switch
DE2441561A1 (en) SWITCHING PART OF A COMPRESSED GAS SWITCH WITH BLOWING OUT THE ARC WITH COMPRESSED GAS
EP0238843A1 (en) Gas blast switch
EP0290950A1 (en) Pressurized-gas circuit breaker
EP0081253A1 (en) Gas blast switch
DE69822369T2 (en) Circuit breaker with a starting resistor
DE2538130C2 (en) High voltage switch
DE2847808C2 (en) Contact arrangement for pressure gas switch
DE3224778C2 (en) Electrical switching chamber with auxiliary arc for an autopneumatic pressure gas switch
DE2044643C3 (en) Gas switch
EP0173804B1 (en) Gas-blast switch
DE2208035B2 (en) Contact system for pressure gas switch
EP0049375B1 (en) Autopneumatic sf6 gas-blast switch with a pneumatic drive mechanism
EP0175209B1 (en) Compressed gas circuit breaker
DE3540474C2 (en)
DE2703550C2 (en) Electric switch
DE2831567C2 (en) Electric pressure gas switch
DE2759265A1 (en) Gas blast circuit breaker - has tubular blast members enclosing fixed and moving contacts with insulated ends forming jets
EP0275913B1 (en) Electric switching device
DE2503910C3 (en) Auto-pneumatic pressure gas switch
DE2501607C2 (en) Electric circuit breaker
DE3615559C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR IT LI SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG

17P Request for examination filed

Effective date: 19880316

17Q First examination report despatched

Effective date: 19901015

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 19910418

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: LUGINBUEHL, CHARLES