EP0306439A1 - Gas blast electical switch - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electric pressure gas switch with a fixed contact and a moving contact and with a blowing device, consisting of a fixed blowing piston and a moving blowing cylinder made of insulating material, the cylinder bottom of which is formed by a disk-shaped extension of the moving contact, and in which the connection between the cylinder base and the blowing cylinder via cylindrical parts fastened in radial bores in the cylinder base, which protrude into round passage openings of the same diameter in the blowing cylinder.
- cylindrical pins are used, which lie in radially directed bores of the cylinder base and protrude into corresponding round passage openings of the same diameter in the blow cylinder.
- These cylinder pins are also fixed in the cylinder base by further pins perpendicular to them.
- This known attachment is relatively expensive due to the pinning of the actual retaining pins.
- the outer end face of the retaining pins is adapted to the curvature of the blow cylinder and these do not protrude beyond the surface of the blow cylinder.
- the retaining pins have sharp edges, there is a high local field strength, which results in a deterioration in the dielectric conditions.
- the invention has for its object to simplify the attachment of the blow cylinder on the cylinder bottom and improve dielectric.
- each hole contains two countersinks, of which the outer one with the larger diameter, corresponding to the diameter of the cylinder head, as depth has only a part of the height of the cylinder head, and the cylinder head passes through the through openings of the blowing cylinder.
- the standardized cylinder head screw with hexagon socket screwed into the cylinder base is precisely defined in its radial position by the external countersink and protrudes by a certain part of the height of its head over the outer edge of the cylinder base. This part penetrates the round opening in the blow cylinder and thus acts like a precisely positioned holding pin that transfers the forces from the cylinder base to the blow cylinder and thus absorbs the dynamic stresses when switching.
- the exact positioning of the Cylinder head screw achieves precise alignment and mounting of the blow cylinder, which is usually made of thin walls for weight reasons and is made of an insulating material, in particular a hard tissue. This is further improved if the diameter of the outer countersink to the diameter of the cylinder head results in a sliding or transition fit.
- FIG. 1 shows a schematically simplified illustration of the longitudinal section (according to section line I - I in FIG. 2) of an electrical pressure gas switch with a blowing device, which assumes the switch-off position to the right of the center line and the switch-on position to the left.
- Figure 2 shows the section along the section line II - II in Figure 1.
- Figure 3 shows a section of a detail of Figure 2 on an enlarged scale.
- the switching chamber 1 contains the fixed switching piece 3 at its upper end (not shown).
- the associated moving switching piece 4 carries a disk-shaped extension which forms the cylinder base 6 to which the blowing cylinder 5 made of insulating material is fastened.
- the blow cylinder 5 and the movable contact piece 4 are actuated together by coupling rods 7, which transmit the movement of a drive, not shown.
- the upper ends of the coupling rods 7 pass through a passage opening 8 in Cylinder base 6 and are connected by a radially arranged plug pin 9 to the cylinder base 6, which bears against the inner wall 10 of the blowing cylinder 5.
- the movable switching piece 4 slides on a guide tube 11.
- a nozzle body 12 is provided on the end face of the blowing cylinder 5 facing the fixed switching element 4. This delimits an annular gap 14 for guiding the extinguishing gas with the contact tip 13 of the movable contact 4.
- the blowing cylinder 4 slides over the fixed piston 15, the upper end face 16 of which is at the same height as the upper end face 17 of the guide tube 11.
- the piston 15 is supported with a plurality of rods 18 in a manner not shown, on a gear housing, also not shown, located under the porcelain switching vessel 2, which carries the porcelain switching vessel 2 with the switching chamber 1 and contains the drive for the movable switching element 4 and the blowing cylinder 5.
- the thin-walled blowing cylinder made of insulating material is fastened to the cylinder base 6 with the aid of standardized cylinder head screws 19 with a hexagon socket. These are screwed into radial bores 20 in the cylinder base 6 (see FIG. 3).
- Each bore 20 contains two counterbores 21, 22, of which the outer counterbore 21 has a larger diameter 23, indicated by arrows, which corresponds to the diameter of the cylinder head 24 and results in a sliding or transition fit.
- the depth 25 of the outer countersink 21, also indicated by arrows, is only a part of the height 26 of the cylinder head 24. In this way, the standardized cylinder head screw 19 is fixed and positioned exactly in the radial bore 20 of the cylinder base 6.
- the screw-in length of the cylinder head screw 19 is dimensioned with the aid of the second countersink 22 of the bore 20, that on the one hand it is clearly sufficient for the transmission of forces and on the other hand results in the greatest possible extension length of the cylinder head screw 19, as a result of which its fastening in the cylinder base 6 is given good security against loosening.
- the screw-in length can be selected independently of the standardized thread height on the cylinder head screw 19.
- round passage openings 27 are provided, the diameter of which corresponds to the diameter 23 of the outer countersink 21, corresponding to the number of cylinder head screws 19, which are distributed uniformly along the circumference of the cylinder base 6. Since the cylinder heads 24 of the cylinder head screw 19 each protrude beyond the outer circumference of the cylinder base 6, they penetrate the round passage openings 27 of the blow cylinder 5 and carry this in a precisely fixed manner. The rounded edges 28 of the cylinder head 24 result in a favorable dielectric field distribution.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Druckgasschalter mit einem feststehenden Schaltstück und einem beweglichen Schaltstück und mit einer Blaseinrichtung, bestehend aus einem feststehenden Blaskolben und einem beweglichen Blaszylinder aus Isolierstoff, dessen Zylinderboden durch einen scheibenförmigen Ansatz des beweglichen Schaltstücks gebildet ist, und bei dem die Verbindung zwischen Zylinderboden und Blaszylinder über in radiale Bohrungen im Zylinderboden befestigte zylindrische Teile erfolgt, die in runde Durchtrittsöffnungen gleichen Durchmessers im Blaszylinder hineinragen.The invention relates to an electric pressure gas switch with a fixed contact and a moving contact and with a blowing device, consisting of a fixed blowing piston and a moving blowing cylinder made of insulating material, the cylinder bottom of which is formed by a disk-shaped extension of the moving contact, and in which the connection between the cylinder base and the blowing cylinder via cylindrical parts fastened in radial bores in the cylinder base, which protrude into round passage openings of the same diameter in the blowing cylinder.
Ein derartiger elektrischer Druckgasschalter ist aus der US-PS 3 588 407 (= FR-PS 1 575 273) bekannt. Bei dem bekannten Druckgasschalter dienen Zylinderstifte, die in radial gerichteten Bohrungen des Zylinderbodens liegen und in entsprechende runde Durchtrittsöffnungen gleichen Durchmessers im Blaszylinder hineinragen. Diese Zylinderstifte sind außerdem durch senkrecht zu ihnen stehende weitere Stifte im Zylinderboden festgelegt. Diese bekannte Befestigung ist durch die Verstiftung der eigentlichen Haltestifte verhältnismäßig aufwendig. Außerdem ist die äußere Stirnfläche der Haltestifte der Wölbung des Blaszylinders angepaßt und diese ragen nicht über die Oberfläche des Blaszylinders hinaus. Da die Haltestifte aber scharfe Kanten aufweisen, entseht dort eine hohe örtliche Feldstärke, was eine Verschlechterung der dielektrischen Verhältnisse zur Folge hat.Such an electrical pressure gas switch is known from US Pat. No. 3,588,407 (= FR Pat. No. 1,575,273). In the known pressure gas switch, cylindrical pins are used, which lie in radially directed bores of the cylinder base and protrude into corresponding round passage openings of the same diameter in the blow cylinder. These cylinder pins are also fixed in the cylinder base by further pins perpendicular to them. This known attachment is relatively expensive due to the pinning of the actual retaining pins. In addition, the outer end face of the retaining pins is adapted to the curvature of the blow cylinder and these do not protrude beyond the surface of the blow cylinder. However, since the retaining pins have sharp edges, there is a high local field strength, which results in a deterioration in the dielectric conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung des Blaszylinders an dem Zylinderboden zu vereinfachen und dielektrisch zu verbessern.The invention has for its object to simplify the attachment of the blow cylinder on the cylinder bottom and improve dielectric.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem elektrischen Druckgasschalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung als zylindrische Teile genormte Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant verwendet, die in Bohrungen im Zylinderboden eingeschraubt sind, jede Bohrung enthält jeweils zwei Ansenkungen, von denen die äußere mit dem größeren Durchmesser, korrespondierend zum Durchmesser des Zylinderkopfes, als Tiefe nur einen Teil der Höhe des Zylinderkopfes aufweist, und der Zylinderkopf durchsetzt die Durchtrittsöffnungen des Blaszylinders.To solve this problem are used in an electrical pressure gas switch of the type described according to the invention as cylindrical parts standardized cylinder head screws with hexagon socket, which are screwed into holes in the cylinder bottom, each hole contains two countersinks, of which the outer one with the larger diameter, corresponding to the diameter of the cylinder head, as depth has only a part of the height of the cylinder head, and the cylinder head passes through the through openings of the blowing cylinder.
Die in dem Zylinderboden eingeschraubte, genormte Zylinderkopfschraube mit Innensechskant ist durch die äußere Ansenkung in ihrer radialen Lage genau festgelegt und ragt um einen bestimmten Teil der Höhe ihres Kopfes über den äußeren Rand des Zylinderbodens. Dieser Teil durchsetzt die runde Durchtrittsöffnung im Blaszylinder und wirkt damit für diesen wie ein genau positionierter Haltezapfen, der die Kräfte vom Zylinderboden auf den Blaszylinder überträgt und somit die dynamischen Beanspruchungen beim Schalten aufnimmt.The standardized cylinder head screw with hexagon socket screwed into the cylinder base is precisely defined in its radial position by the external countersink and protrudes by a certain part of the height of its head over the outer edge of the cylinder base. This part penetrates the round opening in the blow cylinder and thus acts like a precisely positioned holding pin that transfers the forces from the cylinder base to the blow cylinder and thus absorbs the dynamic stresses when switching.
Da die genormte Zylinderkopfschraube an den äußeren Kanten ihres Zylinderkopfes abgerundet ist, beeinflußt der über die äußere Mantelfläche des Blaszylinders hinausstehende Teil des Zylinderkopfes das elektrische Feld nicht nachteilig.Since the standardized cylinder head screw is rounded on the outer edges of its cylinder head, the part of the cylinder head which projects beyond the outer surface of the blow cylinder does not adversely affect the electrical field.
Durch die zweite Absenkung in den Bohrungen im Zylinderboden ist der genormte Gewindeteil der eingeschraubten Zylinderkopfschraube teilweise freigeschnitten, so daß die verbleibende Einschraublänge in Hinblick auf die notwendige Kraftübertragung bemessen werden kann. Dadurch erhält man entsprechend eine verhältnismäßig große Dehnlänge der Schraube, wodurch eine größere Sicherheit gegen Lösung erreicht wird.Due to the second countersink in the holes in the cylinder base, the standardized threaded part of the screwed-in cylinder head screw is partially cut free, so that the remaining screw-in length can be measured with regard to the necessary power transmission. This results in a correspondingly large extension length of the screw, which provides greater security against loosening.
Obwohl somit einfache genormte Teile für die Befestigung verwendet werden, ist durch die genaue Positionierung der Zylinderkopfschraube eine genaue Ausrichtung und Halterung des normalerweise aus Gewichtsgründen sehr dünnwandig ausgeführten Blaszylinders erzielt, der aus einem Isolierstoff, insbesondere einem Hartgewebe, gefertigt ist. Dies wird noch verbessert, wenn der Durchmesser der äußeren Ansenkung zum Durchmesser des Zylinderkopfes eine Gleit- oder Übergangspassung ergibt.Although simple standardized parts are used for fastening, the exact positioning of the Cylinder head screw achieves precise alignment and mounting of the blow cylinder, which is usually made of thin walls for weight reasons and is made of an insulating material, in particular a hard tissue. This is further improved if the diameter of the outer countersink to the diameter of the cylinder head results in a sliding or transition fit.
Aus Gründen einer möglichst gleichmäßigen Kraftübertragung empfiehlt es sich, längs des Umfanges des Blaszylinders gleichmäßig verteilt eine geradzahlige Anzahl von Zylinderkopfschrauben vorzusehen, die jeweils paarweise einander gegenüberstehen.For reasons of a power transmission that is as uniform as possible, it is advisable to provide an even number of cylinder head bolts evenly distributed along the circumference of the blow cylinder, each of which is opposed to one another in pairs.
Im folgenden wird die Erfindung noch anhand des in den Figuren 1 - 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Figur 1 ist in einer schematisch vereinfachten Darstellung der Längsschnitt (gemäß der Schnittlinie I - I in Figur 2) eines elektrischen Druckgasschalters mit einer Blaseinrichtung dargestellt, der rechts der Mittellinie die Ausschaltstellung und links davon die Einschaltstellung einnimmt. Die Figur 2 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie II - II in Figur 1. Figur 3 zeigt geschnitten ein Detail der Figur 2 in vergrößertem Maßstab.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1-3 of the drawing. FIG. 1 shows a schematically simplified illustration of the longitudinal section (according to section line I - I in FIG. 2) of an electrical pressure gas switch with a blowing device, which assumes the switch-off position to the right of the center line and the switch-on position to the left. Figure 2 shows the section along the section line II - II in Figure 1. Figure 3 shows a section of a detail of Figure 2 on an enlarged scale.
Die Schaltkammer 1 eines als Druckgasschalter ausgebildeten Hochspannungs-Leistungschalters, die das Löschgas, insbesondere SF₆, enthält, ist in einem Porzellanschaltgefäß 2 untergebracht. Die Schaltkammer 1 enthält an ihrem oberen, nicht weiter dargestellten Ende das feststehende Schaltstück 3. Das zugehörige bewegliche Schaltstück 4 trägt einen scheibenförmigen Ansatz, der den Zylinderboden 6 bildet, an dem der aus Isolierstoff bestehende Blaszylinder 5 befestigt ist.The
Der Blaszylinder 5 und das bewegliche Schaltstück 4 werden gemeinsam von Koppelstangen 7 betätigt, welche die Bewegung eines nicht dargestellten Antriebs übertragen. Die oberen Enden der Koppelstangen 7 durchsetzen eine Durchtrittsöffnung 8 im Zylinderboden 6 und sind durch einen radial angeordneten Steckbolzen 9 mit dem Zylinderboden 6 verbunden, der an der Innenwand 10 des Blaszylinders 5 anliegt. Bei den somit auf den Zylinderboden 6 übertragenen Schaltbewegungen gleitet das bewegliche Schaltstück 4 auf einem Führungsrohr 11.The blow cylinder 5 and the movable contact piece 4 are actuated together by
An der dem feststehenden Schaltstück 4 zugekehrten Stirnseite des Blaszylinders 5 ist ein Düsenkörper 12 vorgesehen. Dieser begrenzt mit der Schaltstückspitze 13 des beweglichen Schaltstücks 4 einen Ringspalt 14 zur Führung des Löschgases. Der Blaszylinder 4 gleitet über den feststehenden Kolben 15, dessen obere Stirnfläche 16 auf gleicher Höhe wie die obere Stirnfläche 17 des Führungsrohres 11 liegt. Der Kolben 15 ist mit mehreren Stangen 18 in nicht weiter dargestellter Weise an einem ebenfalls nicht dargestellten, unter dem Porzellanschaltgefäß 2 liegenden Getriebegehäuse abgestützt, das den Porzellanschaltgefäß 2 mit der Schaltkammer 1 trägt und den Antrieb für das bewegliche Schaltstück 4 und den Blaszylinder 5 enthält.A
Der dünnwandige Blaszylinder aus Isolierstoff ist am Zylinderboden 6 mit Hilfe von genormten Zylinderkopfschrauben 19 mit Innensechskant befestigt. Diese sind in radialen Bohrungen 20 im Zylinderboden 6 eingeschraubt (siehe Figur 3). Jede Bohrung 20 enthält zwei Ansenkungen 21, 22, von denen die äußere Ansenkung 21 einen größeren, durch Pfeile angedeuteten Durchmesser 23 aufweist, die zum Durchmesser des Zylinderkopfes 24 korrespondiert und zu diesem eine Gleit- oder Übergangspassung ergibt. Die ebenfalls durch Pfeile angedeutete Tiefe 25 der äußeren Ansenkung 21 beträgt nur einen Teil der Höhe 26 des Zylinderkopfes 24. Auf diese Weise ist die genormte Zylinderkopfschraube 19 genau in der radialen Bohrung 20 des Zylinderbodens 6 fixiert und positioniert.The thin-walled blowing cylinder made of insulating material is fastened to the
Dabei ist die Einschraublänge der Zylinderkopfschraube 19 mit Hilfe der zweiten Ansenkung 22 der Bohrung 20 so dimensioniert, daß sie einerseits eindeutig zur Kräfteübertragung ausreicht und andererseits eine möglichst große Dehnlänge der Zylinderkopfschraube 19 ergibt, wodurch deren Befestigung im Zylinderboden 6 eine gute Sicherheit gegen Lösen erhält. Durch diese Ansenkung 22 ist also die Einschraublänge unabhängig von der genormten Gewindehöhe an der Zylinderkopfschraube 19 wählbar.The screw-in length of the
Im Blaszylinder 5 sind entsprechend der Zahl der Zylinderkopfschrauben 19, die gleichmäßig entlang des Umfanges des Zylinderbodens 6 verteilt angeordnet sind, runde Durchtrittsöffnungen 27 vorgesehen, deren Durchmesser dem Durchmesser 23 der äußeren Ansenkung 21 entspricht. Da die Zylinderköpfe 24 der Zylinderkopfschraube 19 jeweils über den äußeren Umfang des Zylinderbodens 6 hinausragen, durchsetzen sie die runden Durchtrittsöffnungen 27 des Blaszylinders 5 und tragen diesen genau fixiert. Die abgerundeten Kanten 28 des Zylinderkopfes 24 ergeben eine günstige dielektrische Feldverteilung.In the blow cylinder 5,
Infolge der Passung zwischen der Durchtrittsöffnung 27 und dem Zylinderkopf 24 ist auch eine gleichmäßige Kraftübertragung vom Zylinderboden 6 auf den Blaszylinder 5 garantiert, an der alle Zylinderkopfschrauben 19 beteiligt sind. Die Anzahl der Zylinderkopfschrauben 19 ist geradzahlig gewählt, so daß sich die Zylinderkopfschrauben 19 jeweils paarweise gegenüber stehen.As a result of the fit between the passage opening 27 and the
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