EP1297546A1 - Niederspannungs-leistungsschalter mit einer lichtbogenlöschkammer und mit einem schaltgasdämpfer - Google Patents

Niederspannungs-leistungsschalter mit einer lichtbogenlöschkammer und mit einem schaltgasdämpfer

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Publication number
EP1297546A1
EP1297546A1 EP01984122A EP01984122A EP1297546A1 EP 1297546 A1 EP1297546 A1 EP 1297546A1 EP 01984122 A EP01984122 A EP 01984122A EP 01984122 A EP01984122 A EP 01984122A EP 1297546 A1 EP1297546 A1 EP 1297546A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas damper
circuit breaker
switching
switching gas
partial
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01984122A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Kurzmann
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1297546A1 publication Critical patent/EP1297546A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • H01H2009/343—Venting arrangements for arc chutes with variable venting aperture function of arc chute internal pressure, e.g. resilient flap-valve or check-valve

Definitions

  • the invention relates to a low-voltage circuit breaker with an arc quenching chamber and with a switching gas damper for receiving switching gases escaping from the arc quenching chamber, the switching gas damper being releasably attached to the circuit breaker and having an inlet opening for switching gases emerging from an outlet opening of the arc quenching chamber.
  • a low-voltage circuit breaker of the type mentioned has become known from DE 35 41 514 C2, a switching gas damper being provided for each arcing chamber of the circuit breaker.
  • EP 0 437 151 B1 has disclosed a switching gas damper of the type mentioned, which is common to the arcing chambers of a multi-pole circuit breaker.
  • the invention has for its object to provide a switching gas damper with the smallest possible volume and increased effectiveness.
  • the housing of the switching gas damper consists of two part bodies which are displaceable relative to one another, of which a first part body is attached to the circuit breaker and the further partial body is displaceable relative to the first partial body to enlarge the interior space enclosed by the partial bodies against an elastic restoring force.
  • the elastic restoring force has the effect that the interior of the switching gas damper can increase starting from a relatively small initial size under the influence of the switching gases.
  • the switching gas damper thus forms a breathing buffer with automatic adaptation to the amount of switching gases that occur.
  • a switching gas damper with a housing is already known per se from DE 196 38 948 AI, which consists of part bodies which are displaceably guided relative to one another.
  • this switching gas damper is not attached to the circuit breaker, but to a slide-in frame, and is therefore only brought into engagement with the arc quenching chambers when the circuit breaker is inserted.
  • this switching gas damper behaves rigidly in the same way as the known switching gas dampers mentioned at the outset (DE 35 41 514 C2 and EP 0 437 151 Bl), because the relative displaceability of the partial bodies is only for tolerance compensation and for the sealing between the fixed switching gas damper and the mobile circuit breaker is provided.
  • the "breathing" mode of operation of the switching gas damper according to the invention enables different functions that can be used as required.
  • the switching gas damper can form a closed system together with the circuit breaker.
  • the switching gas damper has an outflow opening for switching gases that can be opened by a relative displacement of the partial bodies has. After a switching operation has ended, the partial bodies of the switching gas damper return to their basic position in which the outflow opening is closed.
  • the partial bodies of the switching gas damper are designed to interlock in a telescopic manner, as is already known per se.
  • the telescopic displaceability enables advantageous embodiments of outflow openings.
  • edge regions of the overlapping walls of the partial bodies can be provided with inclined surfaces in the same direction in order to form outflow openings directed at least partially parallel to the walls. Any gas leakage thus occurs at an angle to the side walls of the circuit breaker, in contrast to a flow that was previously directed upwards or at right angles to the side.
  • the walls of the partial bodies of the switching gas damper can be provided with openings which do not correspond to one another in the basic position of the partial bodies and partially or completely correspond with relative displacement of the partial bodies. This creates a diffuse flow.
  • the effect of the switching gas damper as a buffer can be further increased by the fact that the switching gas damper contains a porous material that is absorbable for switching gases.
  • a porous material that is absorbable for switching gases.
  • Such a material preferably of a mineral or metallic type, prevents fluctuations or vibrations in the gas pressure which have undesirable repercussions on the extinguishing of the Switching arc in the arc extinguishing chamber of the circuit breaker.
  • the elastic restoring force which acts between the partial bodies of the switching gas damper can expediently be applied in that in the interior of the switching gas damper abutments extending from the partial bodies are arranged for a spring which biases the partial bodies against one another and that a stop is provided to limit the relative displacement of the partial bodies.
  • abutments extending from the partial bodies are arranged for a spring which biases the partial bodies against one another and that a stop is provided to limit the relative displacement of the partial bodies.
  • FIG. 1 shows a schematically simplified perspective illustration of a three-pole low-voltage circuit breaker with a blow-out damper.
  • FIG. 2 shows, as a detail of a switching gas damper, a spring arrangement and a stop, which enables a limited mutual displacement of partial bodies.
  • FIG. 3 shows an arrangement with the same effect, in which the spring and stop are combined with one another.
  • FIGS. 7, 8 and 9 show a further exemplary embodiment in a representation corresponding to FIGS. 4, 5 and 6, in which edge regions of the partial bodies are provided with inclined surfaces.
  • FIGS. 10 and 11 show exemplary embodiments with outflow openings which are formed by differently shaped openings in the walls of the partial bodies.
  • FIG. 1 a three-pole low-voltage circuit breaker 1 is shown in broken representation, the
  • Arc quenching chambers 2 have outlet openings 3 located at the top of the circuit breaker 1 for switching gases that occur during switching.
  • a switching gas damper 4 is on the circuit breaker 1 is attached and covers the existing arc quenching chamber 2 or its outlet openings 3. Separate inlet openings 5 on the switching gas damper 4 ensure that an uncontrolled outflow of switching gases, ie bypassing the switching gas damper 4, does not occur.
  • the switching gas damper 4 is composed of two partial bodies 6 and 7, of which the lower partial body 6 is provided with the inlet openings 5 mentioned. Furthermore, the partial body 6 is in a manner not shown, e.g. attached to the circuit breaker 1 by screws, spring clips or similar means.
  • the upper part 7 sits like a hood on the lower part 6 and delimits an interior space 8 into which switching gases escaping from the arc quenching chambers 2 flow when the circuit breaker 1 is switched. Due to a relative displaceability of the upper part of the body 7 relative to the lower part of the body 6, the interior 8 is enlarged, forming a gap 10 indicated at the parting joint between the part bodies 6 and 7, through which switching gases can flow, as indicated by arrows 11. Since the amount of switching gases that occur depends on the level of the current to be interrupted in the circuit breaker 1, an outflow may not occur if the switching gases in the interior 8 cool sufficiently and the volume shrinks accordingly.
  • the outflow of switching gases from the switching gas damper 4 also depends on the type and amount of the restoring force by which the partial bodies are biased against one another.
  • springs 12 designed as helical tension springs are indicated as means for providing such an elastic restoring force.
  • the springs 12 can be dimensioned so that the sub-bodies 6 and 7 are under a certain pretension and therefore a gap 10 for the outflow of gases only arises when a certain excess pressure has been reached.
  • the springs 12 can, for example, be arranged according to FIG. 2.
  • abutments 13 attached to the partial bodies 6 and 7 are shown, into which end legs of the springs 12 are suspended.
  • stops 14 are provided as means for mutually guiding the partial bodies 6 and 7 and for limiting their mutual relative displacement, which cooperate with guide pushes 15.
  • the relative displacement of the partial bodies 6 and 7 is indicated in FIG. 2 by a double arrow 16.
  • the guide plunger 15 bears against the stop 14.
  • the spring 12 can thus only be stretched to a limited extent and thus retains its desired properties.
  • an abutment 16 for a spring 17 designed as a helical compression spring is also designed as a stop for a guide plunger 18. This in turn forms a further abutment for the spring 17, specifically by means of a spring plate 20.
  • a collar 21 of the spring plate 20 limits the path of the guide plunger 18.
  • the stop 16 is designed as a hollow cylindrical protective body which prevents the spring 17 can be acted upon directly by switching gases.
  • the assignment of the stops and guide plunger is arbitrary. Therefore, the The stop 14 or the abutment 16 can optionally also be attached to the upper part body 7, while the guide plungers 15 and 18 extend from the lower part body 6.
  • the partial bodies in contrast to FIGS. 1, 2 and 3, are designed such that they engage telescopically and, depending on the overlap selected, an outflow of switching gases is only released when the partial bodies are released have already shifted to a certain extent.
  • FIG. 4 shows a shift gas damper 30 shown broken off, which has a lower part body 31 with walls 32 and an upper part body 33, the walls 34 of which overlap the walls 32.
  • a telescopic displacement of the upper part of the body 33 is provided. If switching gases reach the interior of the switching gas damper 30 in accordance with an arrow 35 in FIG. 5, the partial body 33 is raised against the elastic prestress acting on it, as a result of which the coverage of the walls 32 and 34 is reduced accordingly.
  • a flow of switching gases to the outside indicated by arrows 36 can, however, only after another according to FIG.
  • the switching gas damper can therefore work as a closed system if the relative displacement of the partial bodies 31 and 33 is correspondingly limited and the position according to FIG. 5 cannot therefore be exceeded.
  • 5 and 6 is also a coating, lining or pillow-like arrangement of a porous, for Switching gases absorbent material 37 shown.
  • a porous, for Switching gases absorbent material 37 shown Such a material, for example several layers of wire mesh, a sintered metal body or porous ceramic or mineral material avoids reflection of pressure waves and thus contributes to the reduction of pressure peaks.
  • a switching gas damper 40 likewise has a partial body 41 with walls 42 and a partial body 43 with walls 44 which overlap one another.
  • the lower part body 41 overlaps the upper part body 43.
  • Edge regions of the walls 42 and 44 are provided with inclined surfaces 45 and 46 in the same direction, which according to FIG. 9 form a channel-like outflow opening in order to deflect the escaping gases ,
  • the flow mainly takes place parallel to the walls 44.
  • the flow begins in the orientation mentioned and remains with another Displacement of the partial body 41 and 43 unchanged.
  • the partial body 51 used here has walls 52, the edge regions of which are provided with circular holes 53.
  • An associated partial body 54 has walls 55, the edge regions of which also contain circular holes 56.
  • the switching gas damper 50 In the idle state of the switching gas damper 50, there is a space between the holes 53 and 56. The switching gas damper is therefore closed. With sufficient mutual displacement of the partial bodies 51 and 54, however, the holes 53 and 56 correspond partially or completely with each other so that numerous small outflow openings are created.
  • the switching gas damper 60 according to FIG. 11 has a similar function to the switching gas damper 50 in FIG. 10, but with a different shape of the holes 63 and 66 in the walls of the partial bodies 61 and 64. Both holes 63 and 66 are triangular and are in the interacting partial bodies 61 and 64 arranged in mirror image and with a lateral offset. When the partial bodies 61 and 64 are displaced, there is therefore a gradual overlap of the holes 63 and 66 in the exemplary embodiment according to FIG. 11 with a corresponding increase in the cross section of the outflow openings.
  • the springs and stops according to FIGS. 2 and 3 can also be used in a corresponding manner or in a modified form with the same effect in the exemplary embodiments according to FIGS. 4 to 6, 7 to 9 and 10 and 11.
  • a reflection-reducing material according to FIGS. 4 to 6 can also be used in all other exemplary embodiments.
  • the outflow openings which are formed by relative displacement of the partial bodies of the switching gas dampers described, can be provided both on the entire circumference of the switching gas dampers and only on certain sides. In this way it can be achieved that switching gases are kept away from certain areas in the vicinity of the circuit breaker. If, for example, instead of all-round discharge of the switching gases according to the arrows 11 in FIG.
  • an outflow occurs only laterally, this can be achieved in that the partial bodies 6 and 7 overlap one another at the front and rear, approximately according to FIG. pend are formed, the overlap is dimensioned so that it remains within the intended relative displacement of the partial body.
  • an outflow of switching gases to one or more desired sides can be achieved in that holes 53 and 56 or 63 and 66 are arranged only there.
  • the other exemplary embodiments described can be used analogously.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Ein Niederspannungs-Leistungsschalter weist eine Lichtbogenlöschkammer sowie einen Schaltgasdämpfer auf, der aus zwei relative zueinander verschiebbar geführten Teilkörpern besteht. Der eine der Teilkörper ist am Leistungsschalter befestigt, während der andere durch eine elastische Rückstellkraft gegen den ersten Teilkörper vorgespannt ist. Aus der Lichtbogenlöschkammer austretende Schaltgase werden in dem Innenraum des Schaltgasdämpfers aufgenommen, bis durch eine relative Verschiebung der Teilkörper eine Abströmöffnung gebildet wird, durch die Schaltgase entweichen können.

Description

Beschreibung
Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Lichtbogenlöschkammer und mit einem Schaltgasdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungs- schalter mit einer Lichtbogenlöschkammer und mit einem Schaltgasdämpfer zur Aufnahme aus der Lichtbogenlöschkammer austretender Schaltgase, wobei der Schaltgasdämpfer am Lei- stungsschalter lösbar befestigt ist und eine Eintrittsöffnung für aus einer Austrittsδffnung der Lichtbogenlöschkammer austretende Schaltgase aufweist.
Ein Niederspannungs-Leistungsschalter der genannten Art ist durch die DE 35 41 514 C2 bekanntgeworden, wobei jeweils ein Schaltgasdämpfer für jede Löschkammer des Leistungsschalters vorgesehen ist. Gleichfalls ist durch die EP 0 437 151 Bl ein Schaltgasdämpfer der genannten Art bekantgeworden, der für die Löschkammern eines mehrpoligen Leistungsschalters gemein- sam ist.
Für die Wirkung der bekannten Schaltgasdämpfer sind ein angemessenes Volumen und in dem Gehäuse des Schaltgasdämpfers untergebrachte Materialien oder Einlagen wesentlich, welche die Schaltgase kühlen und ihre Strömung beeinflussen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltgasdämpfer mit möglichst geringem Volumen und erhöhter Wirksamkeit zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wir diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Schaltgasdämpfers aus zwei relativ zueinander verschiebbar geführten Teilkörpern besteht, von denen ein erster Teilkörper am Leistungsschalter angebracht ist und der weitere Teilkörper relativ zu dem ersten Teilkörper zur Vergrößerung des von den Teilkörpern umschlossenen Innenraumes gegen eine elastische Rückstellkraft verschiebbar ist.
Die elastische Rückstellkraft hat dabei die Wirkung, dass sich der Innenraum des Schaltgasdämpfers ausgehend von einer relativ geringen Anfangsgröße unter dem Einfluß der Schaltgase vergrößern kann. Somit bildet der Schaltgasdämpfer einen atmenden Puffer mit selbsttätiger Anpassung an die jeweils auftretende Menge von Schaltgasen.
An sich ist durch die DE 196 38 948 AI bereits ein Schaltgasdämpfer mit einem Gehäuse bekannt geworden, das aus relativ zueinander verschiebbar geführten Teilkörpern besteht. Jedoch ist dieser Schaltgasdämpfer nicht am Leistungsschalter befestigt, sondern an einem Einschubrahmen, und wird somit erst beim Einschieben des Leistungsschalters in Eingriff mit den Lichtbogenlöschkammern gebracht . Gegenüber dem Druck von Schaltgasen verhält sich dieser Schaltgasdämpfer in gleicher Weise starr wie die eingangs genannten bekannten Schaltgas- dämpfer (DE 35 41 514 C2 und EP 0 437 151 Bl) , weil die relative Verschiebbarkeit der Teilkörper lediglich für den Toleranzausgleich und für die Abdichtung zwischen dem ortsfesten Schaltgasdämpfer und dem fahrbaren Leistungsschalter vorgese- hen ist.
Die "atmende" Arbeitsweise des Schaltgasdämpfers nach der Erfindung ermöglicht unterschiedliche Funktionen, die nach Bedarf eingesetzt werden können. Insbesondere kann der Schalt- gasdämpfer zusammen mit dem Leistungsschalter ein geschlossenes System bilden. Andererseits kann es vorteilhaft sein, wenn der Schaltgasdämpfer eine durch eine relative Verschiebung der Teilkörper zu öffnende Abströmδffnung für Schaltgase besitzt. Nach Beendigung eines Schaltvorganges kehren die Teilkörper des Schaltgasdämpfers in ihre Grundstellung zurück, in der die Abströmöffnung geschlossen ist.
Sowohl für eine "geschlossene" als auch für eine "offene" Gestaltung des Schaltgasdämpfers erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Teilkörper des Schaltgasdämpfers teleskopartig ineinandergreifend ausgebildet sind, wie dies an sich bereits bekannt ist . Insbesondere ermöglicht die teleskopartige Ver- schiebbarkeit vorteilhafte Ausführungsformen von Abströmόff- nungen. Bei einer dieser Ausführungsformen können Randbereiche der einander übergreifenden Wandungen der Teilköper zur Bildung wenigstens teilweise parallel zu den Wandungen gerichteter Abströmδffnungen mit gleichsinnigen Schrägflächen versehen sein. Ein eventueller Gasaustritt erfolgt somit winklig zu den Seitenwänden des Leistungsschalters im Unterschied zu einer bisher direkt nach oben oder rechtwinklig zur Seite gerichteten Strömung.
Zur Bildung von Abströmöffnungen können bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Schaltgasdämpfers die Wandungen der Teilkörper des Schaltgasdämpfers mit Öffnungen versehen sein, die miteinander in der Grundstellung der Teilkörper nicht und bei relativer Verschiebung der Teilkörper teilweise oder ganz korrespondieren. Hierdurch wird eine diffuse Strömung erreicht .
Die Wirkung des Schaltgasdämpfers als Puffer kann noch dadurch gesteigert werden, dass der Schaltgasdämpfer ein porö- ses, für Schaltgase aufnahmefähiges Material enthält. Ein solches Material, vorzugsweise mineralischer oder metallischer Art, beugt Schwankungen bzw. Schwingungen des Gasdruk- kes vor, die unerwünschte Rückwirkungen auf die Löschung des Schaltlichtbogens in der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters haben können.
Die zwischen den Teilkörpern des Schaltgasdämpfers wirksame elastische Rückstellkraft kann zweckmäßig dadurch aufgebracht werden, dass im Innenraum des Schaltgasdämpfers von den Teilkörpern ausgehende Widerlager für eine die Teilkörper gegeneinander vorspannende Feder angeordnet sind und dass ein Anschlag zur Begrenzung der relativen Verschiebung der Teilkör- per vorgesehen ist. Obwohl eine solche Anordnung von Federn Ähnlichkeit mit einer Ausführungsform des Schaltgasdämpfers nach der eingangs erwähnten DE 196 38 948 AI hat, ist die Wirkungsrichtung gerade umgekehrt, da im Rahmen der Erfindung die Teilkörper zusammengezogen und nicht gegeneinander ge- spreizt werden.
Mit Rücksicht auf die erwünschte kompakte Bauweise des Leistungsschalters und des Schaltgasdämpfers stößt es auf Schwierigkeiten, die genannten Federn so weit von der Ein- trittsöffnung entfernt anzuordnen, dass eine Berührung mit korrosiv wirkenden Schaltgasen ausgeschlossen ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung lässt sich dieses Problem dadurch vermeiden, dass wenigstens eines der Widerlager als die Feder vom Innenraum des Schaltgasdämpfers abschirmender Schutzkδr- per ausgebildet ist.
Obwohl durch die vorstehend erläuterte Anordnung von Abströmöffnungen bereits für eine begrenzte relative Verschiebung der Teilkörper gesorgt ist, empfiehlt es sich, nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Widerlager zugleich als Anschlag zur Begrenzung der relativen Verschiebung der Teilkörper auszubilden. Hierdurch wird die Höhe des Einbauraum des Leistungsschalters festgelegt. Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt in schematisch vereinfachter perspektivi- scher Darstellung einen dreipoligen Niederspannungs- Leistungsschalter mit einem Aussblasdämpfer.
Die Figur 2 zeigt als Einzelheit eines Schaltgasdämpfers eine Federanordnung und einen Anschlag, die eine begrenzte gegen- seitige Verschiebung von Teilkörpern ermöglicht.
In einer der Figur 2 entsprechenden Darstellung zeigt die Figur 3 eine Anordnung mit gleicher Wirkung, bei der Feder und Anschlag miteinander kombiniert sind.
In den Figuren 4, 5 und 6 sind aufeinanderfolgende Phasen der Bewegung zweier teleskopartig ineinander greifender Teilkörper eines Schaltgasdämpfers dargestellt.
Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen in einer den Figuren 4, 5 und 6 entsprechenden Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Randbereiche der Teilkörper mit Schrägflächen versehen sind.
In den Figuren 10 und 11 sind Ausführungsbeispiele mit Abströmöffnungen gezeigt, die durch unterschiedlich geformte Öffnungen in Wandungen der Teilkörper gebildet werden.
In der Figur 1 ist in abgebrochener Darstellung ein dreipoli- ger Niederspannungs-Leistungsschalter 1 gezeigt, dessen
Lichtbogenlöschkammern 2 an der Oberseite des Leistungsschalters 1 gelegene Austrittsöffnungen 3 für beim Schalten auftretenden Schaltgase besitzen. Ein Schaltgasdämpfer 4 ist an dem Leistungsschalter 1 befestigt und überdeckt die vorhandenen Lichtbogenlöschkammer 2 bzw. deren Austrittsöffnungen 3. Gesonderte Eintrittsö fnungen 5 am Schaltgasdämpfer 4 sorgen dafür, dass eine unkontrollierte Abströmung von Schaltgasen, d.h. unter Umgehung des Schaltgasdämpfers 4, unterbleibt.
Der Schaltgasdämpfer 4 ist aus zwei Teilkörpern 6 und 7 zusammengesetzt, von denen der untere Teilkörper 6 mit den erwähnten Eintrittsöffnungen 5 versehen ist. Ferner ist der Teilkörper 6 in nicht näher dargestellter Weise, z.B. durch Schrauben, federnde Klammern oder ähnliche Mittel, am Leistungsschalter 1 befestigt. Der obere Teilkörper 7 sitzt haubenartig auf dem unteren Teilkörper 6 und begrenzt einen Innenraum 8, in den beim Schalten des Leistungsschalters 1 aus den Lichtbogenlöschkammern 2 entweichende Schaltgase einströmen. Durch eine relative Verschiebbarkeit des oberen Teilkörpers 7 gegenüber dem unteren Teilkörper 6 vergrößert sich der Innenraum 8 unter Bildung eines an der Teilfuge zwischen den Teilkörpern 6 und 7 angedeuteten Spaltes 10, durch den Schaltgase abströmen können, wie dies durch Pfeile 11 angedeutet ist. Da die Menge der auftretenden Schaltgase von der Höhe des im Leistungsschalter 1 zu unterbrechenden Stromes abhängt, kann eine Abströmung unter Umständen unterbleiben, wenn sich die Schaltgase in dem Innenraum 8 ausreichend ab- kühlen und das Volumen entsprechend schrumpft.
Auch hängt die Abströmung von Schaltgasen aus dem Schaltgas- dämpfer 4 von der Art und Höhe der Rückstellkraft ab, durch welche die Teilkörper gegeneinander vorgespannt werden. Als Mittel zur Bereitstellung einer solchen elastischen Rückstellkraft sind in der Figur 1 einander diagonal gegenüber liegend angeordnete, als Schrauben-Zugfedern ausgebildete Federn 12 angedeutet. Offensichtlich können die Federn 12 so bemessen sein, dass die Teilkörper 6 und 7 unter einer gewissen Vorspannung stehen und daher ein Spalt 10 zur Abströmung von Gasen erst dann entsteht, wenn ein gewisser Überdruck erreicht ist.
Die Federn 12 können beispielsweise entsprechend der Figur 2 angeordnet sein. Hier sind an den Teilkörpern 6 und 7 angebrachte Widerlager 13 gezeigt, in die Endschenkel der Federn 12 eingehängt sind. Zusätzlich sind als Mittel zur gegensei- tigen Führung der Teilkörper 6 und 7 sowie zur Begrenzung ihrer gegenseitigen relativen Verschiebung Anschläge 14 vorgesehen, die mit FührungsstoßeIn 15 zusammenwirken. Die relative Verschiebung der Teilkörper 6 und 7 ist in der Figur 2 durch einen Doppelpfeil 16 angedeutet. In der gestrichelt ge- zeigten Endlage liegt der Führungsstößel 15 an dem Anschlag 14 an. Die Feder 12 kann somit gleichfalls nur begrenzt gestreckt werden und behält damit ihre gewünschten Eigenschaften.
Gemäß der Figur 3 können die Bereitstellung der elastischen Rückstellkraft und die Funktion eines Anschlages rausparend in einer Baugruppe zusammengefasst sein. Hierzu ist ein Widerlager 16 für eine als Schrauben-Druckfeder ausgebildete Feder 17 zugleich als ein Anschlag für einen FührungsStößel 18 ausgebildet. Dieser bildet seinerseits ein weiteres Widerlager für die Feder 17, und zwar durch einen Federteller 20. Ein Kragen 21 des Federtellers 20 begrenzt den Weg des Führungsstößels 18. Ferner ist der Anschlag 16 als hohlzylindrischer Schutzkörper ausgebildet, der verhindert, dass die Fe- der 17 direkt durch Schaltgase beaufschlagt werden kann.
In den Anordnungen nach den Figuren 2 und 3 ist die Zuordnung der Anschläge und FührungsStößel beliebig. Daher können der Anschlag 14 bzw. das Widerlager 16 wahlweise auch am oberen Teilkörper 7 angebracht sein ,während die Führungsstößel 15 bzw. 18 von dem unteren Teilkörper 6 ausgehen.
Bei den nachstehend zu beschreibenden weiteren Ausführungs- beispielen sind die Teilkörper im Unterschied zu den Figuren 1, 2 und 3 so gestaltet, dass sie teleskopartig ineinander greifen und daher je nach der gewählten Überlappung eine Abströmung von Schaltgasen erst dann freigegeben wird, wenn sich die Teilkörper bereits um ein gewisses Maß verschoben haben.
In der Figur 4 ist ein abgebrochen dargestellter Schaltgas- dämpfer 30 gezeigt, der einen unteren Teilkörper 31 mit Wan- düngen 32 und einen oberen Teilkörper 33 aufweist, dessen Wandungen 34 die Wandungen 32 übergreifen. Durch nicht gezeigte Führungsmittel, z.B. entsprechend den Figuren 2 oder 3, ist für eine teleskopartige Verschiebbarkeit des oberen Teilkörpers 33 gesorgt. Gelangen entsprechend einem Pfeil 35 in der Figur 5 Schaltgase in den Innenraum des Schaltgasdämpfers 30, so wird der Teilkörper 33 entgegen der auf ihn wirkenden elastischen Vorspannung angehoben, wodurch die Überdeckung der Wandungen 32 und 34 entsprechend verringert wird. Eine durch Pfeile 36 angedeutete Strömung von Schaltgasen nach außen kann aber gemäß der Figur 6 erst nach weiterer
Verschiebung der Teilkörper 32 und 34 einsetzen. Der Schaltgasdämpfer kann daher als geschlossenes System arbeiten, wenn die relative Verschiebung der Teilkörper 31 und 33 entsprechend begrenzt ist und somit die Position gemäß der Figur 5 nicht überschritten werden kann.
In den Figuren 4, 5 und 6 ist ferner eine Beschichtung, Auskleidung oder kissenartige Anordnung eines porösen, für Schaltgase aufnahmefähigen Materials 37 gezeigt. Ein solches Material, z.B. mehrere Lagen von Drahtgewebe, ein Sintermetallkörper oder poröses keramisches oder mineralisches Material vermeidet eine Reflektion von Druckwellen und trägt so zum Abbau von Druckspitzen bei.
In dem weiteren Beispiel gemäß den Figuren 7, 8 und 9 weist ein Schaltgasdämpfer 40 gleichfalls einen Teilkörper 41 mit Wandungen 42 und einen Teilkörper 43 mit Wandungen 44 auf, die einander übergreifen. Jedoch übergreift in diesem Fall der untere Teilkörper 41 den oberen Teilkörper 43. Randbereiche der Wandungen 42 und 44 sind mit gleichsinnigen Schrägflächen 45 bzw. 46 versehen, die gemäß der Figur 9 eine kanalartige Abströmöffnung bilden, um eine Umlenkung der aus- tretenden Gase zu bewirken. Wie man anhand eines Pfeiles 47 in der Figur 9 erkennt, erfolgt die Strömung überwiegend parallel zu den Wandungen 44. Dabei setzt die Strömung nach dem Überschreiten der Stellung der Teilkörper 41 und 43 gemäß der Figur 8 bereits in der genannten Ausrichtung ein und bleibt bei weiterer Verschiebung der Teilkörper 41 und 43 unverändert .
Sofern ein diffuses Abströmen der Schaltgase erwünscht ist, kann dies durch Schaltgasdämpfer 50 bzw. 60 nach den Figuren 10 und 11 erreicht werden. Der hier benutzte Teilkörper 51 weist Wandungen 52 auf, deren Randbereiche mit kreisrunden Löchern 53 versehen sind. Ein zugehöriger Teilkörper 54 besitzt Wandungen 55, deren Randbereiche gleichfalls kreisrunde Löcher 56 enthalten. Im Ruhezustand des Schaltgasdämpfers 50 besteht ein Zwischenraum zwischen den Löchern 53 und 56. Der Schaltgasdämpfer ist daher geschlossen. Bei ausreichender gegenseitiger Verschiebung der Teilkörper 51 und 54 korrespondieren jedoch die Löcher 53 und 56 teilweise oder vollständig miteinander, so dass zahlreiche kleine Abströmöffnungen entstehen.
Der Schaltgasdämpfer 60 gemäß der Figur 11 hat eine ähnliche Funktion wie der Schaltgasdämpfer 50 in der Figur 10, jedoch mit unterschiedlicher Gestalt der Löcher 63 und 66 in den Wandungen der Teilkörper 61 und 64. Beide Löcher 63 und 66 sind dreieckig gestaltet und sind in den zusammenwirkenden Teilkörpern 61 und 64 spiegelbildlich sowie mit seitlichem Versatz angeordnet. Bei der Verschiebung der Teilkörper 61 und 64 kommt es daher in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 11 zu einer allmählichen Überschneidung der Löcher 63 und 66 mit entsprechender Zunahme des Querschnittes der Ab- strömöffnungen.
Im Rahmen der Erfindung können die Federn und Anschläge nach den Figuren 2 und 3 sinngemäß oder in gleichwirkender abgewandelter Gestalt auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 bis 6, 7 bis 9 sowie 10 und 11 eingesetzt werden. Ebenso kann ein reflexionsminderndes Material gemäß den Figuren 4 bis 6 auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommen. Auch ist darauf hinzuweisen, dass die Abströmöff ungen, die durch relative Verschiebung der Teilkörper der beschriebenen Schaltgasdämpfer gebildet werden, so- wohl am gesamten Umfang der Schaltgasdämpfer vorgesehen sein können als auch nur an bestimmten Seiten. Hierdurch kann erreicht werden, dass Schaltgase von bestimmten Bereichen der Umgebung des Leistungsschalters ferngehalten werden. Ist es beispielsweise statt der allseitigen Abführung der Schaltgase entsprechend den Pfeilen 11 in der Figur 1 erwünscht, dass eine Abströmung nur seitlich erfolgt, so kann dies dadurch erreicht werden, dass die Teilkörper 6 und 7 einander frontseitig und rückseitig etwa entsprechend der Figur 4 überlap- pend ausgebildet werden, wobei die Überlappung so bemessen wird, dass sie innerhalb der vorgesehenen relativen Verschiebung der Teilkörper bestehen bleibt. Bei den Ausführungsbei- spielen nach den Figuren 10 und 11 ist eine Abströmung von Schaltgasen nach einer oder mehreren gewünschten Seiten dadurch zu erreichen, dass nur dort Löcher 53 und 56 bzw. 63 und 66 angeordnet werden. Sinngemäß kann bei den übrigen beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgegangen werden.
Bezugszeichenliste
1 = Niederspannungs-Leistungsschalter
2 = Lichtbogenlöschkammer 3 = Austrittsöffnung der Lichtbogenlöschkammer 2
4 = Schaltgasdämpfer
5 = Eintrittsöffnung des Schaltgasdämpfers 4
6 = (unterer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 4
7 = (oberer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 4 8 = Innenraum des Schaltgasdämpfers 4
10 = Spalt zwischen den Teilkörpern 6 und 7
11 = Pfeil für Strömung von Schaltgasen
12 = Feder (Schrauben-Zugfeder)
13 = Widerlager für Feder 12 14 = Anschlag
15 = FührungsStößel
16 = Widerlager (zugleich Anschlag und Schutzkörper)
17 = Feder (Schrauben-Druckfeder)
18 = FührungsStößel (zugleich Federträger) 20 = Federteller am FührungsStößel 18
21 = Kragen am Federteller 20
30 = Schaltgasdämpfer (Figuren 4, 5 und 6)
31 = (unterer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 30
32 = Wandung des Teilkörpers 31 33 = (oberer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 30
34 = Wandung des Teilkörpers 33
35 = Pfeil für eintretende Schaltgase 36 = Pfeil für austretende Schaltgase 37 = poröses Material 40 = Schaltgasdämpfer (Figuren 7, 8 und 9)
41 = (unterer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 40
42 = Wandung des Teilkörpers 41
43 = (oberer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 40 = Wandung des Teilkörpers 43 = Schrägfläche am Teilkörper 41 = Schrägfläche am Teilkörper 43 = Pfeil für abströmende Schaltgase Schaltgasdämpfer (Figur 10) = (unterer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 50 = Wandung des Teilkörpers 51 = Loch in der Wandung 52 = (oberer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 50 = Wandung des Teilkörpers 54 = Loch in der Wandung 55 = Schaltgasdämpfer (Figur 11) = (unterer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 60 = Wandung des Teilkörpers 61 = Loch in der Wandung 62 = (oberer) Teilkörper des Schaltgasdämpfers 60 = Wandung des Teilkörpers 64 = Loch in der Wandung 65

Claims

Patentansprüche
1. Niederspannungs-Leistungsschalter (1) mit einer Lichtbogenlöschkammer (2) und mit einem Schaltgasdämpfer (4; 30; 40; 50; 60) zur Aufnahme aus der Lichtbogenlöschkammer (2) austretender Schaltgase, wobei der Schaltgasdämpfer (4; 30; 40; 50; 60) am Leistungsschalter (1) lösbar befestigt ist und eine Eintrittsöffnung (5) für aus einer Austrittsöffnung (3) der Lichtbogenlöschkammer (2) austretende Schaltgase auf- weist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuse des Schaltgasdämpfers (4; 30; 40; 50; 60) aus zwei relativ zueinander verschiebbar geführten Teilkörpern (6, 7; 31, 33; 41, 43; 51, 54; 61, 64) besteht, von denen ein erster Teilkörper (6; 31; 41; 51; 61) am Leistungsschalter
(1) angebracht ist und der weitere Teilkörper (7; 33; 43; 54; 64) relativ zu dem ersten Teilkörper (6; 31; 41; 51; 61) zur Vergrößerung des von den Teilkörpern (6, 7; 31, 33; 41, 43; 51, 54; 61, 64) umschlossenen Innenraumes (8) gegen eine e- lastische Rückstellkraft verschiebbar ist.
2. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schaltgasdämpfer (4; 30; 40; 50; 60) eine durch eine relative Verschiebung der Teilkörper (6, 7; 31, 33; 41, 43;
51, 54; 61, 64) zu öffnende Abströmöffnung für Schaltgase besitzt .
3. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Teilkörper (31, 33; 41, 44; 51, 54; 61, 64) des Schaltgasdämpfers (4; 30; 40; 50; 60) teleskopartig ineinandergreifend ausgebildet sind.
4. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Randbereiche der einander übergreifenden Wandungen (42, 44) der Teilköper (41, 43) zur Bildung wenigstens teilweise parallel zu den Wandungen (42, 44) gerichteter Abströmöffnungen mit gleichsinnigen Schrägflächen (45, 46) versehen sind.
5. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wandungen (52, 55; 62, 65) der Teilkörper (52, 54;
62, 64) des Schaltgasdämpfers mit (50; 60) Öffnungen (53, 56;
63, 66) versehen sind, die miteinander in der Grundstellung der Teilkörper (51, 54; 61, 64) nicht und bei relativer Ver- Schiebung der Teilkörper (51, 54; 61, 64) teilweise oder ganz miteinander korrespondieren.
6. Niederspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schaltgasdämpfer (30) ein poröses, für Schaltgase aufnahmefähiges Material (47) enthält.
7. Niederspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorange- henden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , dass im Innenraum des Schaltgasdämpfers (4) von den Teilkörpern 6, 7) ausgehende Widerlager (13) für eine die Teilkörper (6, 7) gegeneinander vorspannende Feder (12) angeordnet sind und dass ein Anschlag (14) zur Begrenzung der relativen Verschiebung der Teilkörper (6, 7) vorgesehen ist.
8. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens eines der Widerlager (16) als die Feder (17) vom Innenraum (8) des Schaltgasdämpfers (4) abschirmender Schutzkörper ausgebildet ist.
9. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Widerlager (16) zugleich als Anschlag zur Begrenzung der relativen Verschiebung der Teilkörper (6, 7) ausgebildet sind.
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