EP0290950A1 - Pressurized-gas circuit breaker - Google Patents

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EP0290950A1
EP0290950A1 EP88107191A EP88107191A EP0290950A1 EP 0290950 A1 EP0290950 A1 EP 0290950A1 EP 88107191 A EP88107191 A EP 88107191A EP 88107191 A EP88107191 A EP 88107191A EP 0290950 A1 EP0290950 A1 EP 0290950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
nozzle
switched
contact piece
compressed gas
Prior art date
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EP88107191A
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German (de)
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EP0290950B1 (en
Inventor
Ulrich Dr. Ackermann
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
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Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of EP0290950A1 publication Critical patent/EP0290950A1/en
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Publication of EP0290950B1 publication Critical patent/EP0290950B1/en
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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
    • H01H33/98—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
    • 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
    • H01H33/7023—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle

Definitions

  • the invention is based on a compressed gas switch with two contact pieces which can be brought into or out of engagement with one another along an axis, a first of which is designed as a nozzle and has spring-mounted contact fingers on a tubular contact carrier, with an insulating nozzle and with a heating volume for storing switching arcs generated Compressed gas, in which a second of the two contact pieces is passed through the constriction of the insulating nozzle in the switched-on state and is inserted into the first contact piece with a free end to form a contact force with the contact fingers, and in which compressed gas is switched off by the heating volume through the insulating nozzle and the first one when switching off Contact piece flows into an exhaust space.
  • the invention relates to a prior art of gas pressure switches, such as is described in DE-A1-34 25 633.
  • pressure gas when switching off during the high current phase, pressure gas is generated using the switching arc and in a heating volume saved.
  • the stored compressed gas draws energy from the switching arc by means of axial blowing and thus extinguishes it.
  • a considerable part of the compressed gas stored in the heating volume can be discharged through a switching piece designed as a nozzle into the exhaust area of the switch before the zero current. The larger the cross section of the nozzle, the greater the proportion of compressed gas removed from the heating volume.
  • the known gas pressure switch in the embodiment according to FIG. 3 has a further constriction downstream of the nozzle constriction of the nozzle-shaped switching element. This further constriction closes off a volume limited by the upstream part of the switching element, which supports the heating power of the switching arc when switched off and causes an increase in pressure in the heating volume.
  • the invention solves the problem of specifying a pressure gas switch which is characterized by a high pressure build-up in the heating volume and a large thermal extinguishing capacity.
  • the compressed gas switch according to the invention is distinguished by a large short-circuit current carrying capacity and a high thermal extinguishing capacity.
  • this is due to the fact that large short-circuit currents can be conducted because of the suitably constructed switching element which acts as an extinguishing nozzle and at the same time an outflow of the compressed gas generated by the switching arc the exhaust area is largely avoided.
  • this is also due to the fact that when the current to be switched off approaches a zero crossing, the switching element, which acts as an extinguishing nozzle, exhibits optimal fluidic behavior.
  • FIG. 1 there is a fixed contact 1 with a nominal current contact 2 and a fully cylindrical, erosion-proof contact 3 and a contact 4 movable along an axis by a drive (not shown) in a filled with an arc-quenching insulating gas, housing, not shown.
  • the contact piece 4 has at its end facing the contact piece 1 an insulating nozzle 5 consisting of polytetrafluoroethylene with a constriction 6.
  • an annular channel 7 which connects the constriction 6 with an annular heating volume 8 which extends radially outwards through a for carrying a nominal current contact 9, tubular nominal current contact carrier 10 of the switching element 4 is limited.
  • the switching element 4 also has a tubular contact carrier 11, which is electrically conductively connected to the nominal current contact carrier 10 and is enclosed by the latter.
  • ring-shaped contact fingers 12 are resiliently attached.
  • the spring-mounted contact fingers 12 can be formed, for example, by axially made incisions in the contact carrier 11.
  • an axially displaceable, tubular body 13 is guided, the end of which faces the contact piece 1 is made of erosion-resistant material.
  • the tubular body 13 is in constant electrical connection with the contact carrier 11 via an annular sliding contact 14 and thus with a power connection (not shown) for the switching element 4.
  • the end of the tubular body 13 facing away from the switching element 1 is supported on a spring 15 which in turn rests on an annular extension 16 of the contact carrier 11 is mounted is.
  • the tubular body 13 and the tubular contact carrier 11 also each have a step-shaped extension 17 and 18, respectively.
  • the two switching elements 1 and 4 are in engagement with one another (right part of FIG. 1) and the current to be switched off flows predominantly in the nominal current path formed by the nominal current contacts 2, 9.
  • the erosion-resistant contact piece 3 is guided in an almost gas-tight manner through the constriction 6 of the insulating nozzle 5 and is inserted into the contact piece 4 with its free end.
  • the contact fingers 12 are resiliently supported on the lateral surface of the contact piece 3 with the formation of contact force, and the contact piece 3 has guided the tubular body 13 into the interior of the contact piece 4 while charging the spring 15.
  • the switching piece 4 When switching off, the switching piece 4 is guided downwards by the drive (not shown) and the nominal current contacts 2, 9 first separate.
  • the current to be switched off is now predominantly commutated into a current path running from the contact piece 3 via the contact fingers 12 and the contact carrier 11.
  • the contact piece 3 and the contact fingers 12 separate. Since the tubular body 13, under the action of the loaded spring 15, is constantly supported here under the formation of contact pressure on the free end of the contact piece 3, the current to be switched off commutates into the extinguishing current path formed by the contact piece 3, the tubular body 13, the sliding contact 14 and the contact carrier 11.
  • the tubular body 13 and the contact piece 3 now separate and a switching arc is drawn between these two parts.
  • This switching arc heats up the surrounding insulating gas, which is fed into the heating volume 8 via the ring channel 7 and stored there.
  • the heating effect of the switching arc is greatly reduced and the compressed gas stored in the heating volume 8 now flows as in the left part 1 is shown by directional arrows through the now open constriction 6 of the insulating nozzle 5 and through a nozzle constriction 19 determined by the tubular body 13 into an exhaust space and thereby extinguishes the switching arc.
  • the switch according to the invention has the advantage on the one hand that the diameter of the nozzle constriction 19 can be freely selected. It is hereby achieved that the pressure loss during the formation of compressed gas as a result of heating by the switching arc before the zero current crossing can be kept extremely small despite the use of a contact piece 3 with a large diameter suitable for guiding large currents.
  • the switch according to the invention also has the advantage that it is possible by choosing a suitable distance h (right part of FIG. 1) between the two extensions 17 and 18, which determine the overtravel of the tubular body 13 when it is switched off, as the extinguishing nozzle bring acting tubular body 13 to a fluid mechanically optimal position.
  • the tubular body 13 forming a nozzle constriction 19 when switched off, in contrast to the pressure gas switch according to FIG. 1, is not driven by a spring, but by an arrangement containing a piston 20 and a cylinder 21, which is different from the one in FIG Switch off in the heating volume 8 stored compressed gas is actuated.
  • the piston 20 is designed as an annular piston directly connected to the tubular body 13. This annular piston slides in a gas-tight manner in the cylinder 21 delimited by the contact carrier 11 and a base 22.
  • this switch corresponds to the switch according to FIG. 1, but, in contrast to this, does not require a spring and can be easily adjusted to the pressure to be expected in the heating volume 8 when it is switched off, depending on the switch type, by suitable selection of the effective area of the piston 20 adjust the stored compressed gas.

Abstract

Der Druckgasschalter weist zwei Kontaktstücke (3; 11, 12, 13) auf, von denen eines (11, 12, 13) als Düse ausgebildet ist, sowie eine Isolierdüse (5) und ein Heizvolumen (8) zum Speichern von schaltlichtbogenerzeugtem Druckgas. Dieser Schalter soll sich durch hohen Druckaufbau im Heizvolumen (8) und ein grosses thermisches Löschvermögen auszeichnen. Dies wird durch mehrteiligen Aufbau des als Düse wirkenden Kontaktstückes (11, 12, 13) erreicht. Insbesondere weist dieses Kontakstück (11, 12, 13) einen in einem Kontaktträger (11) axial verschieblich geführten, rohrförmigen Körper (13) aus abbrandfestem Kontaktmaterial auf, welcher beim Ausschalten unter der Wirkung einer Feder (15) stehend die Düsenengstelle (19) dieses Kontaktstückes (11, 12, 13) bildet.The pressure gas switch has two contact pieces (3; 11, 12, 13), one of which (11, 12, 13) is designed as a nozzle, as well as an insulating nozzle (5) and a heating volume (8) for storing switching gas generated by switching arc. This switch should be characterized by a high pressure build-up in the heating volume (8) and a large thermal extinguishing capacity. This is achieved by the multi-part construction of the contact piece (11, 12, 13) acting as a nozzle. In particular, this contact piece (11, 12, 13) has a tubular body (13) made of erosion-resistant contact material which is axially displaceably guided in a contact carrier (11) and which, when switched off, causes the nozzle constriction (19) to act under the action of a spring (15) Contact piece (11, 12, 13) forms.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Druckgasschalter mit zwei längs einer Achse miteinander in oder ausser Eingriff bringbaren Kontaktstücken, von denen ein erstes als Düse ausge­bildet ist und auf einem rohrförmigen Kontaktträger federnd befestigte Kontaktfinger aufweist, mit einer Isolierdüse und mit einem Heizvolumen zum Speichern von schaltlichtbogenerzeug­tem Druckgas, bei dem im Einschaltzustand ein zweites beider Kontaktstücke durch die Engstelle der Isolierdüse geführt ist und mit einem freien Ende unter Bildung einer Kontaktkraft mit den Kontaktfingern in das erste Kontakstück eingefahren ist, und bei dem beim Ausschalten Druckgas vom Heizvolumen durch die Isolierdüse und das erste Kontaktstück in einen Auspuffraum strömt.The invention is based on a compressed gas switch with two contact pieces which can be brought into or out of engagement with one another along an axis, a first of which is designed as a nozzle and has spring-mounted contact fingers on a tubular contact carrier, with an insulating nozzle and with a heating volume for storing switching arcs generated Compressed gas, in which a second of the two contact pieces is passed through the constriction of the insulating nozzle in the switched-on state and is inserted into the first contact piece with a free end to form a contact force with the contact fingers, and in which compressed gas is switched off by the heating volume through the insulating nozzle and the first one when switching off Contact piece flows into an exhaust space.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Hierbei nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Druckgasschaltern Bezug, wie er etwa in der DE-A1-34 25 633 beschrieben ist. Bei den bekannten Druckgasschaltern wird beim Ausschalten während der Hochstromphase mit Hilfe des Schaltlichtbogens Druckgas erzeugt und in einem Heizvolumen gespeichert. Bei Annäherung des abzuschaltenden Stromes an einen Nulldurchgang entzieht das gespeicherte Druckgas durch axiale Beblasung dem Schaltlichtbogen Energie und bringt ihn somit zum Erlöschen. Je nach Grösse des abzuschaltenden Stromes kann hierbei bereits vor dem Stromnulldurchgang ein erheblicher Teil des im Heizvolumen gespeicherten Druckgases durch ein als Düse ausgebildetes Schaltstück in den Auspuffraum des Schalters abgeführt werden. Dieser aus dem Heizvolumen abge­führte Anteil an Druckgas ist umso grösser, je grösser der Querschnitt der Düse ist. Der Düsenquerschnitt ist jedoch meistens durch bestimmte Randbedingungen festgelegt, wie etwa Kontaktabbrand, Isolierdüsenabbrand und/oder Grösse des abzu­schaltenden Kurzschlussstromes. Daher weist der bekannte Druck­gasschalter in der Ausführungsform gemäss Fig. 3 stromabwärts der Düsenengstelle des düsenförmigen Schaltstückes eine weitere Engstelle auf. Diese weitere Engstelle schliesst ein vom strom­aufwärts gelegenen Teil des Schaltstückes begrenztes Volumen ab, welches beim Ausschalten die Heizleistung des Schaltlicht­bogens unterstützt und eine Druckerhöhung im Heizvolumen bewirkt. Ein solcher Schalter weist jedoch kein optimales, von Bogenrand­turbulenzen abhängiges thermisches Löschvermögen auf, da der Schaltlichtbogen nun nicht mehr durch die engste Stelle der Druckgasströmung geführt wird, an der die Bogenrandturbulenzen maximal sind.Here, the invention relates to a prior art of gas pressure switches, such as is described in DE-A1-34 25 633. In the known pressure gas switches, when switching off during the high current phase, pressure gas is generated using the switching arc and in a heating volume saved. When the current to be switched off approaches a zero crossing, the stored compressed gas draws energy from the switching arc by means of axial blowing and thus extinguishes it. Depending on the size of the current to be switched off, a considerable part of the compressed gas stored in the heating volume can be discharged through a switching piece designed as a nozzle into the exhaust area of the switch before the zero current. The larger the cross section of the nozzle, the greater the proportion of compressed gas removed from the heating volume. However, the nozzle cross-section is usually determined by certain boundary conditions, such as contact erosion, insulating nozzle erosion and / or size of the short-circuit current to be switched off. Therefore, the known gas pressure switch in the embodiment according to FIG. 3 has a further constriction downstream of the nozzle constriction of the nozzle-shaped switching element. This further constriction closes off a volume limited by the upstream part of the switching element, which supports the heating power of the switching arc when switched off and causes an increase in pressure in the heating volume. However, such a switch does not have optimal thermal extinguishing capacity which is dependent on turbulence at the edge of the arc, since the switching arc is no longer conducted through the narrowest point of the compressed gas flow at which the turbulence at the edge of the arc is maximum.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Die Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, einen Druckgasschalter anzugeben, der sich durch hohen Druckaufbau im Heizvolumen und ein grosses thermi­sches Löschvermögen auszeichnet. Der erfindungsgemässe Druck­gasschalter zeichnet sich durch eine grosse Kurzschlussstrom­tragfähigkeit und ein hohes thermisches Löschvermögen aus. Dies ist zum einen dadurch bedingt, dass wegen des geeignet aufgebauten und als Löschdüse wirkenden Schaltstückes grosse Kurzschlusströme geführt werden können und gleichzeitig ein Abströmen des vom Schaltlichtbogen erzeugten Druckgases in den Auspuffraum weitgehend vermieden wird. Zum anderen ist dies aber auch dadurch bedingt, dass bei Annäherung des abzu­schaltenden Stromes an einen Nulldurchgang das als Löschdüse wirkende Schaltstück optimales strömungstechnisches Verhalten aufweist.The invention, as defined in claim 1, solves the problem of specifying a pressure gas switch which is characterized by a high pressure build-up in the heating volume and a large thermal extinguishing capacity. The compressed gas switch according to the invention is distinguished by a large short-circuit current carrying capacity and a high thermal extinguishing capacity. On the one hand, this is due to the fact that large short-circuit currents can be conducted because of the suitably constructed switching element which acts as an extinguishing nozzle and at the same time an outflow of the compressed gas generated by the switching arc the exhaust area is largely avoided. On the other hand, this is also due to the fact that when the current to be switched off approaches a zero crossing, the switching element, which acts as an extinguishing nozzle, exhibits optimal fluidic behavior.

Aus EP-B1-0 028 039 ist zwar ein Druckgasschalter mit einem zur Abfuhr von Löschgas ausgebildeten, mehrteiligen Lösch­stromkontakt bekannt. Dieser Löschstromkontakt enthält einen auf einem Kontaktträger angeordneten Abbrandring zur Aufnahme eines Fusspunktes des Schaltlichtbogens sowie einen im Kontakt­träger unter der Wirkung einer Feder axial verschieblichen Ring von Kontaktfingern zur Führung des abzuschaltenden Stromes bei geschlossenen Löschstromkontakten. Bei diesem Schalter soll jedoch durch die eine Engstelle des Löschstromkontaktes bildenden Kontaktfinger lediglich Kontaktprellen beim Ein­schalten vermieden werden. Die Engstelle des Löschstromkontaktes ist strömungstechnisch ungünstig aufgebaut, so dass sich mit diesem Schalter keine hohen Bogenrandturbulenzen erzeugen lassen. Zudem soll bei diesem Schalter der Schaltlichtbogen nicht durch die die grössten Bogenrandturbulenzen hervorrufende Engstelle treten.From EP-B1-0 028 039 a compressed gas switch with a multi-part extinguishing current contact designed to discharge extinguishing gas is known. This quenching current contact contains an erosion ring arranged on a contact carrier for receiving a base point of the switching arc and a ring of contact fingers axially displaceable in the contact carrier under the action of a spring for guiding the current to be switched off when the quenching current contacts are closed. In this switch, however, the contact fingers forming a constriction of the extinguishing current contact are only intended to avoid contact bouncing when switched on. The constriction of the extinguishing current contact has an unfavorable fluidic structure, so that this switch does not produce high edge turbulence. In addition, with this switch, the switching arc should not pass through the narrowest part causing the greatest arc edge turbulence.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hier zeigt:

  • Fig. 1 eine Aufsicht auf eine in axialer Richtung geschnittene Kontaktanordnung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters, und
  • Fig. 2 eine Aufsicht auf eine in axialer Richtung geschnittene Kontaktanordnung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters.
in beiden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleich­wirkende Teile und ist der erfindungsgemässe Druckgasschalter im rechten Teil jeweils im Einschaltzustand und im linken Teil jeweils beim Ausschalten dargestellt.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Here shows:
  • Fig. 1 is a plan view of a contact arrangement cut in the axial direction of a first embodiment of the pressure gas switch according to the invention, and
  • Fig. 2 is a plan view of a cut in the axial direction contact arrangement of a second embodiment of the pressure gas switch according to the invention.
In both figures, the same reference numerals also designate parts with the same effect and the pressure gas switch according to the invention is shown in the right-hand part in the switched-on state and in the left-hand part in each case when it is switched off.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungs­gemässen Druckgasschalters befinden sich ein feststehendes Schaltstück 1 mit einem Nennstromkontakt 2 und einem voll­zylindrisch ausgebildeten, abbrandfesten Kontaktstück 3 und ein von einem nicht dargestellten Antrieb längs einer Achse bewegliches Schaltstück 4 in einem mit einem lichtbogenlöschenden Isoliergas gefüllten, nicht dargestellten Gehäuse. Das Schalt­stück 4 trägt an seinemdem Schaltstück 1 zugewandten Ende eine etwa aus Polytetrafluoräthylen bestehende Isolierdüse 5 mit einer Engstelle 6. In der Isolierdüse 5 ist ein Ringkanal 7 ausgespart, welcher die Engstelle 6 mit einem ringförmig ausge­bildeten Heizvolumen 8 verbindet, welches radial nach aussen durch einen zum Tragen eines Nennstromkontaktes 9 bestimmten, rohrförmigen Nennstromkontaktträger 10 des Schaltstückes 4 begrenzt ist. Das Schaltstück 4 weist ferner einen mit dem Nennstromkontaktträger 10 elektrisch leitend verbundenen und von diesem umschlossenen, rohrförmigen Kontaktträger 11 auf. An dem dem Schaltstück 1 zugewandten Ende des Kontaktträgers 11 sind ringförmig angeordnete Kontaktfinger 12 federnd be­festigt. Die federnd befestigten Kontaktfinger 12 können bei­spielsweise durch axial geführte Einschnitte in den Kontakt­träger 11 gebildet werden.In the embodiment of the compressed gas switch according to the invention shown in FIG. 1, there is a fixed contact 1 with a nominal current contact 2 and a fully cylindrical, erosion-proof contact 3 and a contact 4 movable along an axis by a drive (not shown) in a filled with an arc-quenching insulating gas, housing, not shown. The contact piece 4 has at its end facing the contact piece 1 an insulating nozzle 5 consisting of polytetrafluoroethylene with a constriction 6. In the insulating nozzle 5 there is an annular channel 7 which connects the constriction 6 with an annular heating volume 8 which extends radially outwards through a for carrying a nominal current contact 9, tubular nominal current contact carrier 10 of the switching element 4 is limited. The switching element 4 also has a tubular contact carrier 11, which is electrically conductively connected to the nominal current contact carrier 10 and is enclosed by the latter. At the end of the contact carrier 11 facing the contact piece 1, ring-shaped contact fingers 12 are resiliently attached. The spring-mounted contact fingers 12 can be formed, for example, by axially made incisions in the contact carrier 11.

Im Kontaktträger 11 ist ein axial verschieblicher, rohrförmiger Körper 13 geführt, dessen dem Schaltstück 1 zugewandtes Ende aus abbrandfestem Material besteht. Der rohrförmige Körper 13 steht über einen ringförmigen Gleitkontakt 14 in ständiger elektrischer Verbindung mit dem Kontaktträger 11 und damit mit einem nicht dargestellten Stromanschluss für das Schalt­stück 4. Das vom Schaltstück 1 abgewandte Ende des rohrförmigen Körpers 13 ist auf einer Feder 15 abgestützt, welche ihrerseits auf einem ringförmigen Ansatz 16 des Kontaktträgers 11 gelagert ist. Der rohrförmige Körper 13 bzw. der rohrförmige Kontakt­träger 11 weisen ferner jeweils eine stufenförmige Erweiterung 17 bzw. 18 auf.In the contact carrier 11, an axially displaceable, tubular body 13 is guided, the end of which faces the contact piece 1 is made of erosion-resistant material. The tubular body 13 is in constant electrical connection with the contact carrier 11 via an annular sliding contact 14 and thus with a power connection (not shown) for the switching element 4. The end of the tubular body 13 facing away from the switching element 1 is supported on a spring 15 which in turn rests on an annular extension 16 of the contact carrier 11 is mounted is. The tubular body 13 and the tubular contact carrier 11 also each have a step-shaped extension 17 and 18, respectively.

Im Einschaltzustand sind die beiden Schaltstücke 1 und 4 mit­einander in Eingriff (rechter Teil von Fig. 1) und fliesst der abzuschaltende Strom überwiegend in dem von den Nennstrom­kontakten 2, 9 gebildeten Nennstrompfad. Das abbrandfeste Kontaktstück 3 ist in nahezu gasdichter Weise durch die Eng­stelle 6 der Isolierdüse 5 geführt und ist mit seinem freien Ende in das Schaltstück 4 eingefahren. Hierbei sind die Kontakt­finger 12 unter Bildung von Kontaktkraft federnd auf der Mantel­fläche des Kontaktstückes 3 abgestützt und hat das Kontaktstück 3 den rohrförmigen Körper 13 unter Aufladung der Feder 15 ins Innere des Schaltstückes 4 geführt.In the switched-on state, the two switching elements 1 and 4 are in engagement with one another (right part of FIG. 1) and the current to be switched off flows predominantly in the nominal current path formed by the nominal current contacts 2, 9. The erosion-resistant contact piece 3 is guided in an almost gas-tight manner through the constriction 6 of the insulating nozzle 5 and is inserted into the contact piece 4 with its free end. Here, the contact fingers 12 are resiliently supported on the lateral surface of the contact piece 3 with the formation of contact force, and the contact piece 3 has guided the tubular body 13 into the interior of the contact piece 4 while charging the spring 15.

Beim Ausschalten wird das Schaltstück 4 durch den nicht darge­stellten Antrieb nach unten geführt und trennen sich zunächst die Nennstromkontakte 2, 9. Der abzuschaltende Strom wird nun überwiegend in einen vom Kontaktstück 3 über die Kontakt­finger 12 und den Kontaktträger 11 verlaufenden Strompfad kommutiert. Im Zuge der weiteren Ausschaltbewegung trennen sich das Kontaktstück 3 und die Kontaktfinger 12. Da der rohr­förmige Körper 13 unter der Wirkung der geladenen Feder 15 stehend hierbei ständig unter Bildung von Kontaktdruck auf dem freien Ende des Kontaktstückes 3 abgestützt ist, kommutiert der abzuschaltende Strom in den durch das Kontaktstück 3, den rohrförmigen Körper 13, den Gleitkontakt 14 und den Kontakt­träger 11 begildeten Löschstrompfad. Nach Aufschlagen der Erweiterung 17 des rohrförmigen Körpers 13 auf die Erweiterung 18 trennen sich nun auch der rohrförmige Körper 13 und das Kontaktstück 3 und wird zwischen diesen beiden Teilen ein Schaltlichtbogen gezogen. Dieser Schaltlichtbogen heizt umge­bendes Isoliergas auf, welches über den Ringkanal 7 in das Heizvolumen 8 geführt und dort gespeichert wird. Bei Annäherung des abzuschaltenden Stromes an einen Nulldurchgang lässt die Heizwirkung des Schaltlichtbogens stark nach und das im Heiz­volumen 8 gespeicherte Druckgas strömt nun wie im linken Teil von Fig. 1 durch Richtungspfeile dargestellt ist durch die mittlerweile geöffnete Engstelle 6 der Isolierdüse 5 sowie durch eine vom rohrförmigen Körper 13 bestimmte Düsenengstelle 19 in einen Auspuffraum ab und löscht hierbei den Schaltlicht­bogen.When switching off, the switching piece 4 is guided downwards by the drive (not shown) and the nominal current contacts 2, 9 first separate. The current to be switched off is now predominantly commutated into a current path running from the contact piece 3 via the contact fingers 12 and the contact carrier 11. In the course of the further switch-off movement, the contact piece 3 and the contact fingers 12 separate. Since the tubular body 13, under the action of the loaded spring 15, is constantly supported here under the formation of contact pressure on the free end of the contact piece 3, the current to be switched off commutates into the extinguishing current path formed by the contact piece 3, the tubular body 13, the sliding contact 14 and the contact carrier 11. After the extension 17 of the tubular body 13 has hit the extension 18, the tubular body 13 and the contact piece 3 now separate and a switching arc is drawn between these two parts. This switching arc heats up the surrounding insulating gas, which is fed into the heating volume 8 via the ring channel 7 and stored there. When the current to be switched off approaches a zero crossing, the heating effect of the switching arc is greatly reduced and the compressed gas stored in the heating volume 8 now flows as in the left part 1 is shown by directional arrows through the now open constriction 6 of the insulating nozzle 5 and through a nozzle constriction 19 determined by the tubular body 13 into an exhaust space and thereby extinguishes the switching arc.

Gegenüber einem vergleichbaren Schalter ohne einen axial ver­schieblich angeordneten, rohrförmigen und einen Düsenengstelle bildenden Körper aus abbrandfestem Material weist der erfin­dungsgemässe Schalter zum einen dem Vorteil auf, dass der Durchmesser der Düsenengstelle 19 frei wählbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Druckverlust bei der Bildung von Druck­gas infolge Aufheizens durch den Schaltlichtbogen vor dem Stromnulldurchgang trotz Verwendung eines zur Führung grosser Ströme geeigneten Kontaktstückes 3 mit einem grossen Durch­messer äusserst klein gehalten werden kann. Zum anderen weist der erfindungsgemässe Schalter aber auch den Vorteil auf, dass es durch Wahl winer geeigneten Distanz h (rechter Teil von Fig. 1) zwischen den beiden beim Ausschalten den Nachlaufweg des rohrförmigen Körpers 13 bestimmenden Erweiterungen 17 und 18 möglich ist, den als Löschdüse wirkenden rohrförmigen Körper 13 an eine strömungsmechanisch optimale Position zu bringen.Compared to a comparable switch without an axially displaceable, tubular body which forms a nozzle constriction and is made of erosion-resistant material, the switch according to the invention has the advantage on the one hand that the diameter of the nozzle constriction 19 can be freely selected. It is hereby achieved that the pressure loss during the formation of compressed gas as a result of heating by the switching arc before the zero current crossing can be kept extremely small despite the use of a contact piece 3 with a large diameter suitable for guiding large currents. On the other hand, the switch according to the invention also has the advantage that it is possible by choosing a suitable distance h (right part of FIG. 1) between the two extensions 17 and 18, which determine the overtravel of the tubular body 13 when it is switched off, as the extinguishing nozzle bring acting tubular body 13 to a fluid mechanically optimal position.

Beim erfindungsgemässen Druckgasschalter gemäss Fig. 2 wird der beim Ausschalten eine Düsenengstelle 19 bildende, rohr­förmige Körper 13 im Unterschied zum Druckgasschalter gemäss Fig. 1 nicht durch eine Feder angetrieben, sondern durch eine einen Kolben 20 und einen Zylinder 21 enthaltende Anordnung, welche von dem beim Ausschalten im Heizvolumen 8 gespeicherten Druckgas betätigt wird. Bei diesem Druckgasschalter ist der Kolben 20 als unmittelbar mit dem rohrförmigen Körper 13 ver­bundener Ringkolben ausgebildet. Dieser Ringkolben gleitet in gasdichter Weise in dem vom Kontaktträger 11 und einem Boden 22 begrenzten Zylinder 21. Beim Ausschalten wird dem unterhalb des Kolbens 20 befindlichen Teilraum 23 des Zylinders 21 vom Schaltlichtbogen gebildetes und im Heizvolumen 8 ge­ speichertes Druckgas zugeführt, so dass der rohrförmige Körper 13 so lange nach oben verschoben wird, bis er die im linken Teil von Fig. 2 dargestellte Position erreicht hat, in der er als Löschdüse wirkt. Um zu verhindern, dass hierbei in einem oberhalb des Kolbens 20 angeordneten Teilraum 24 des Zylinders 21 befindliches Gas die Bewegung des Kolbens 20 erschwert, sind im rohrförmigen Körper 13 Bohrungen 25 vorge­sehen, welche das ungehinderte Abströmen dieses Gases in den Auspuffraum ermöglichen.2, the tubular body 13 forming a nozzle constriction 19 when switched off, in contrast to the pressure gas switch according to FIG. 1, is not driven by a spring, but by an arrangement containing a piston 20 and a cylinder 21, which is different from the one in FIG Switch off in the heating volume 8 stored compressed gas is actuated. In this gas pressure switch, the piston 20 is designed as an annular piston directly connected to the tubular body 13. This annular piston slides in a gas-tight manner in the cylinder 21 delimited by the contact carrier 11 and a base 22. When switching off, the subspace 23 of the cylinder 21 located below the piston 20 is formed by the switching arc and in the heating volume 8 stored compressed gas, so that the tubular body 13 is pushed up until it has reached the position shown in the left part of Fig. 2, in which it acts as an extinguishing nozzle. In order to prevent gas located in a partial space 24 of the cylinder 21 located above the piston 20 from making the movement of the piston 20 difficult, 13 bores 25 are provided in the tubular body, which enable this gas to flow freely into the exhaust space.

Hinsichtlich seiner Löscheigenschaften entspricht dieser Schalter dem Schalter gemäss Fig. 1, benötigt jedoch im Unterschied zu diesem keine Feder und lässt sich durch geeignete Wahl der wirksamen Fläche des Kolbens 20 in einfacher Weise an den je nach Schaltertyp zu erwartenden Druck des im Heizvolumen 8 beim Ausschalten gespeicherten Druckgases anpassen.With regard to its extinguishing properties, this switch corresponds to the switch according to FIG. 1, but, in contrast to this, does not require a spring and can be easily adjusted to the pressure to be expected in the heating volume 8 when it is switched off, depending on the switch type, by suitable selection of the effective area of the piston 20 adjust the stored compressed gas.

Claims (3)

1. Druckgasschalter mit zwei längs einer Achse miteinander in oder ausser Eingriff bringbaren Kontakstücken (3; 11, 12, 13) von denen ein erstes (11, 12, 13) als Düse ausge­bildet ist und auf einem rohrförmigen Kontaktträger (11) federnd befestigte Kontaktfinger (12) aufweist, mit einer Isolierdüse (5) und mit einem Heizvolumen (8) zum Speichern von schaltlichtbogenerzeugtem Druckgas, bei dem im Einschaltzustand ein zweites (3) beider Kontaktstücke (3; 11, 12, 13) durch die Engstelle (6) der Isolierdüse (5) geführt ist und mit einem freien Ende unter Bildung einer Kontaktkraft mit den Kontaktfingern (12) in das erste Kontaktstück (11, 12, 13) eingefahren ist, und bei dem beim Ausschalten Druck­gas vom Heizvolumen (8) durch die Isolierdüse (5) und das erste Kontaktstück (11, 12, 13) in einen Auspuffraum strömt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktstück (11, 12, 13) einen im Kontaktträger (11) axial verschieblich geführten, rohrförmigen Körper (13) aus abbrandfestem Kontakt­material aufweist, welcher unter der Wirkung eines Antriebs stehend beim Ausschalten die Düsenengstelle (19) des ersten Kontaktstückes (11, 12, 13) bildet.1. Compressed gas switch with two contact pieces (3; 11, 12, 13) which can be brought into or out of engagement with one another along an axis, of which a first (11, 12, 13) is designed as a nozzle and on a tubular contact carrier (11) spring-mounted contact fingers (12), with an insulating nozzle (5) and with a heating volume (8) for storing switching arc-generated compressed gas, in which, when switched on, a second (3) of both contact pieces (3; 11, 12, 13) through the constriction (6) the insulating nozzle (5) is guided and with a free end to form a contact force with the contact fingers (12) is inserted into the first contact piece (11, 12, 13), and when the compressed gas is switched off from the heating volume (8) through the insulating nozzle (5) and the first contact piece (11, 12, 13) flows into an exhaust space, characterized in that the first contact piece (11, 12, 13) has a tubular body (13) made of erosion-resistant and axially displaceably guided in the contact carrier (11) Contact Mat erial, which forms the nozzle constriction (19) of the first contact piece (11, 12, 13) when switched off under the action of a drive. 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eine beim Einschalten vom zweiten Kontakt­stück (3) aufgeladene Feder (15) enthält.2. Gas switch according to claim 1, characterized in that the drive contains a spring (15) charged by the second contact piece (3) when switched on. 3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eine beim Ausschalten vom gespeicherten Druckgas betätigte Kolben (20) - Zylinder (21) - Anordnung enthält.3. Pressure gas switch according to claim 1, characterized in that the drive contains a piston (20) - cylinder (21) - arrangement actuated when the stored compressed gas is switched off.
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DE (1) DE3880190D1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3915700A1 (en) * 1989-05-13 1990-11-22 Licentia Gmbh Gas-blast HV circuit breaker - has gas released in extinction gas storage space for enhancing arc extinction characteristics
EP1675144A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 ABB Technology AG High voltage switch with arc resistant short circuit current conductor
EP1675145A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 ABB Technology AG High power circuit breaker with sealing against hot arcing gasses

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006034742A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-31 Siemens Ag Insulating nozzle comprising a first material and a second material
SG145591A1 (en) * 2007-02-27 2008-09-29 Turbine Overhaul Services Pte System and method for electroplating metal components
DE102009009452A1 (en) 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear assembly with a switching path
FR2949170B1 (en) * 2009-08-14 2011-11-25 Areva T & D Sas BREAKER CHAMBER FOR A MEDIUM OR HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH REDUCED MANEUVER POWER
JP6818604B2 (en) * 2017-03-24 2021-01-20 株式会社日立製作所 Gas circuit breaker

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB939445A (en) * 1961-04-03 1963-10-16 Westinghouse Electric Corp Electric circuit interrupters
FR1541143A (en) * 1966-09-01 1968-10-04 Bbc Brown Boveri & Cie Compressed gas switch
FR2287764A1 (en) * 1974-10-11 1976-05-07 Reyrolle Parsons Ltd HIGH VOLTAGE CIRCUIT SWITCHES FOR CIRCUIT BREAKERS
US4427862A (en) * 1982-11-08 1984-01-24 S&C Electric Company Contact assembly for a high-voltage circuit interrupter
EP0163943A2 (en) * 1984-06-07 1985-12-11 BBC Brown Boveri AG Gas-blast switch

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5856923B2 (en) * 1976-06-10 1983-12-17 株式会社日立製作所 Power-type gas shield disconnector
DE2946715A1 (en) * 1979-10-25 1981-05-07 BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau EXHAUST GAS SWITCH
JPH0797464B2 (en) * 1985-01-10 1995-10-18 株式会社東芝 Buffer type gas circuit breaker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB939445A (en) * 1961-04-03 1963-10-16 Westinghouse Electric Corp Electric circuit interrupters
FR1541143A (en) * 1966-09-01 1968-10-04 Bbc Brown Boveri & Cie Compressed gas switch
FR2287764A1 (en) * 1974-10-11 1976-05-07 Reyrolle Parsons Ltd HIGH VOLTAGE CIRCUIT SWITCHES FOR CIRCUIT BREAKERS
US4427862A (en) * 1982-11-08 1984-01-24 S&C Electric Company Contact assembly for a high-voltage circuit interrupter
EP0163943A2 (en) * 1984-06-07 1985-12-11 BBC Brown Boveri AG Gas-blast switch

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3915700A1 (en) * 1989-05-13 1990-11-22 Licentia Gmbh Gas-blast HV circuit breaker - has gas released in extinction gas storage space for enhancing arc extinction characteristics
EP1675144A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 ABB Technology AG High voltage switch with arc resistant short circuit current conductor
EP1675145A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 ABB Technology AG High power circuit breaker with sealing against hot arcing gasses
WO2006066426A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Abb Technology Ag Heavy-duty circuit breaker featuring arc-resistant fault current conduction
WO2006066429A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Abb Technology Ag Heavy-duty circuit breaker comprising a hot gas seal
US7595461B2 (en) 2004-12-23 2009-09-29 Abb Technology Ag Heavy-duty circuit breaker with erosion-resistant short-circuit current routing
US7732727B2 (en) 2004-12-23 2010-06-08 Abb Technology Ag Heavy-duty circuit-breaker with sealing against hot gas

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Publication number Publication date
EP0290950B1 (en) 1993-04-14
DE3880190D1 (en) 1993-05-19
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JPS63292538A (en) 1988-11-29

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