EP1359597A2 - Circuit breaker - Google Patents

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EP1359597A2
EP1359597A2 EP03015962A EP03015962A EP1359597A2 EP 1359597 A2 EP1359597 A2 EP 1359597A2 EP 03015962 A EP03015962 A EP 03015962A EP 03015962 A EP03015962 A EP 03015962A EP 1359597 A2 EP1359597 A2 EP 1359597A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
contact
current path
housing wall
breaker according
Prior art date
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Granted
Application number
EP03015962A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1359597A3 (en
EP1359597B1 (en
Inventor
Kurt Kaltenegger
Lukas Zehnder
Christian Daehler
Robert Anderes
Bodo Brühl
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.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Publication of EP1359597A2 publication Critical patent/EP1359597A2/en
Publication of EP1359597A3 publication Critical patent/EP1359597A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1359597B1 publication Critical patent/EP1359597B1/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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • 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
    • 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
    • H01H33/7038—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by a conducting tubular gas flow enhancing nozzle
    • 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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas

Definitions

  • the invention is based on a circuit breaker according to the preamble of claim 1.
  • the arc base commutates from the end of the bridging contact to the second Arcing.
  • the arc now burns between the two erosion contacts and is blown until the Arc goes out.
  • the necessary for the blowing pressurized insulating gas is usually by means of one connected to the movable bypass contact Blow piston generated.
  • This circuit breaker also points in parallel to the Power current path on a nominal current path, which at open circuit breaker carries the operating current.
  • the nominal current path is concentric around the power current path arranged.
  • the bridging contact is here with one movable, arranged in the nominal current path Nominal current contact mechanically rigidly connected.
  • the rated current path is interrupted first The current to be interrupted then commutates to the Power current path, where then, as described above Arc is initiated and then extinguished.
  • bypass contact points due to its Dimensions, a comparatively large mass to be moved on that accelerate during gear changes and is to be slowed down.
  • the circuit breaker drive must provide the necessary energy for this.
  • This bridging contact also shows, due to its dimensions, a comparatively large one to move Mass on that accelerate during gear changes and is to be slowed down.
  • the circuit breaker drive must provide the necessary energy for this.
  • CH 611 452 is a cylindrical built circuit breaker known, the one central arranged bypass contact. in the switched on state leads here however Bridging contact also the nominal current. Because of this The bypass contact has rated current carrying capacity a comparatively large mass that when switching must be moved and braked. When switched off the outflow of hot gases laterally radially from the Arc zone out.
  • This circuit breaker is with at least one with one insulating medium filled, cylindrical, extending along a central axis, one Extinguishing chamber having power current path provided. He also has two fixed, on the central axis arranged, spaced from one another in the axial direction, arranged in the power current path Burn-up contact arrangements on and die die Burn-up contact arrangements when switched on electrically conductive connecting, movable Bridging contact. Between the fixed An arcing zone is provided for erosion contact arrangements and one arranged parallel to the power current path, with Movable nominal current contacts provided nominal current path.
  • the Movable rated current contacts are at least one Lever linkage connected to the bridging contact, wherein the lever linkage is designed so that the Rated current contacts always at a lower speed than the bypass contact are movable.
  • This circuit breaker is therefore the movable one Nominal current contact moves much slower than the one with it via a speed-reducing, inexpensive creating lever link connected bridging contact.
  • the fatigue strength and thus the life of the Current contacts will, because of the lower speed and the associated smaller mechanical Stress, advantageously increases what the availability of the Circuit breaker significantly improved.
  • the bridging contact is also easier here Switch pin formed of no resilient contact elements has, it is therefore comparatively simple and very inexpensive to manufacture.
  • the movable nominal current contact is in the present Circuit breaker designs in a separate volume housed by the area of the Circuit breaker, in the hot gases generated by the arc and combustion particles occur, is completely separated. These hot gases and combustion particles can therefore Do not adversely affect the rated current contacts, causing their Stability and thus their lifespan advantageous is increased.
  • Circuit breaker designs according to the invention result in that the erosion contact arrangements and partially also the housing parts from identical parts to mirror image are constructed on a plane of symmetry.
  • FIG. 1 shows a schematically represented section through the contact zone 1 of the quenching chamber of a first Embodiment of a circuit breaker according to the invention when switched on.
  • the arcing chamber is centric arranged symmetrically about a central axis 2.
  • This central axis 2 extends cylindrically trained, metallic switching pin 3, which by means of a Drive, not shown, along the central axis 2 is mobile.
  • the switching pin 3 has a dielectric conveniently shaped tip 4, which if necessary with a electrically conductive, burn-resistant material can be.
  • the Switch pin 3 an electrically conductive distance a between two erosion contact arrangements 5.6.
  • the erosion contact arrangement 5 has a schematic shown contact basket 7, the electrically conductive with a shoulder of a plate-shaped carrier 8 Metal is connected.
  • the contact basket 7 has contact fingers made of metal, which resiliently on the surface of the Put switch pin 3 on.
  • the Burning plate 9 is preferably made of graphite, she can also be made from other electrically conductive, erosion-resistant materials such as Tungsten copper connections exist.
  • the carrier 8 facing away surface of the erosion plate 9 is by means of a ring-shaped cover 36 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected. In addition, the Cover 36 prevents the arc base from closing migrates far into the storage volume 17.
  • the structure of the erosion contact arrangement 6 corresponds to that of FIG Burn-up contact arrangement 5, however it is arranged in mirror image to this.
  • a dash-dotted one Line 11 indicates the level of reflection, which of the central axis 2 is pierced vertically.
  • the Burn-up contact arrangement 6 has a schematic shown contact basket 12, the electrically conductive with a shoulder of a plate-shaped carrier 13 is connected from metal.
  • the contact basket 12 has Contact fingers made of metal, which resiliently on the Place the surface of the switch pin 3.
  • On the the Erosion contact arrangement 5 facing side of the carrier 13, at the point of the smallest distance between the two Burn-up contact arrangements 5 and 6 is a burn-off plate 14 using one of the known methods with this carrier 13 have been connected so that the ends 15 of the Contact fingers are protected against erosion.
  • the Burning plate 14 is preferably made of graphite, she can also be made from other electrically conductive, erosion-resistant materials such as Tungsten copper connections exist.
  • the carrier 13 facing surface of the erosion plate 14 is by means of a ring-shaped cover 41 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected.
  • the Cover 41 prevents the arc base from closing migrates far into the storage volume 17.
  • the carrier 8 represents an end face of a cylindrical, completely enclosed by metallic walls Exhaust volume 18 represents.
  • the carrier 13 is an end face of a cylindrical shape, completely of metallic walls enclosed exhaust volume 19. If a nominal current path is provided, the in this nominal current path existing movable Rated current contacts when the Circuit breaker the electrically conductive connection between the metallic walls of the two exhaust volumes 18 and 19.
  • the switching pin 3 is in this case only from comparatively small stray currents traversed.
  • the carrier 13 is provided with a bore 20 which with a schematically illustrated check valve 21 is closed.
  • a line 22 is connected to the bore 20 connected, which is the one with the switching pin 3 in Actively connected piston-cylinder arrangement in a Switch-off process compressed insulating gas to the storage volume 17 leads.
  • An inflow of the pressurized Insulating gas in the storage volume 17 is only then possible if a lower pressure in the storage volume 17 prevails than in line 22.
  • FIG. 2 shows a schematically represented section through the contact zone 1 of a first embodiment of the Arcing chamber of a circuit breaker according to the invention while switching off.
  • the switching pin 3 has in the course its switch-off movement in the direction of arrow 27 between the erosion plates 9 and 14 drawn an arc 23.
  • the Arc 23 impinges on the insulating gas surrounding it thermal and thereby temporarily increases the pressure in it area of the arcing chamber designated as arcing zone 24.
  • the pressurized insulating gas is in the storage volume 17th saved temporarily. Part of the pressurized However, insulating gas flows through an opening 25 on the one hand into the exhaust volume 18 and on the other hand through an opening 26 into the exhaust volume 19.
  • the switching pin 3 is with a piston-cylinder arrangement connected, in which insulating gas during a switch-off process is compressed.
  • This compressed insulating gas is like an arrow 28 indicates through the line 22 in the Storage volume 17 initiated when in storage volume 17th the pressure is lower than in line 22.
  • This is the case, for example, when the arc 23 is so is low in current that it does not include the arc zone 24 can heat up intensely enough.
  • a current Arc 23 heats the arc zone 24 very strongly, so that a large pressure of the insulating gas in the storage volume 17 occurs, opens after exceeding one predetermined limit value a pressure relief valve 29 and Excess pressure is injected into the exhaust volume 18 reduced.
  • the Circuit breakers for example, only for comparative purposes small breaking currents is designed for Dispense with pressure relief valve.
  • FIG. 3 shows a partial section through a with blowing coils 30 and 31st provided contact zone of an inventive Circuit breaker in the open state.
  • the blow coil 30 is in a recess of the Carrier 8 embedded, the one winding end 32 a has bare metallic contact surface, which by means of a screw 33 against the bright metallic surface of the Carrier 8 is pressed.
  • the winding end 32 is thus electrically conductively connected to the carrier 8. Between the remaining surface of the blow coil facing the carrier 8 30 and the carrier 8 is electrical insulation 34 intended.
  • This insulation 34 also distances the Winding coils 30 from each other.
  • the other Winding end 35 of the blow coil 30 is electrically conductive with the burn plate 9 connected.
  • the facing away from the carrier 8 Surface of the blow coil 30 and part of the surface of the Burning plate 9 is made from a cover 36 burn-resistant insulating material against Arc exposure protected.
  • the blow coil 31 is in a recess of the carrier 13 embedded, the one winding end 37 a metallic has bare contact surface, which by means of a screw 38 against the metallic bright surface of the carrier 13 is pressed.
  • the winding end 37 is thus electrical conductively connected to the carrier 13.
  • the surface of the blow coil 31 facing the carrier 13 and electrical support 39 is provided on support 13. This insulation 39 also distances the turns of the Blow coil 31 from each other.
  • the other winding end 40 of the Blow coil 31 is electrically conductive with the erosion plate 14 connected.
  • the surface facing away from the carrier 13 Blow coil 31 and part of the surface of the erosion plate 14 is by means of a cover 41 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected.
  • the two blow coils 30 and 31 are arranged such that the generated by these blow coils 30 and 31 Mutually reinforce magnetic fields.
  • the two covers 36 and 41 form one in this embodiment annular nozzle channel, the narrowing of the distance a has, and which widens in the radial direction until it merges into the storage volume 17.
  • FIG. 4 shows a greatly simplified section through an inventive, shown schematically Circuit breaker, in the right half of the figure is the Circuit breaker shown in the on state, in The left half of the figure is the circuit breaker in the shown switched off state.
  • the circuit breaker is built up concentrically around the central axis 2, its Power contacts are provided with blow coils 30, 31.
  • the filled with insulating gas under pressure, preferably SF6 gas Exhaust volume 18 is from the carrier 8, one with this connected, cylindrical housing wall 42 and one opposite the carrier 8, pressure-tight with the Housing wall 42 screwed cover 43 locked in.
  • the closure cover 43 is in the center with a cylindrical one, in the direction of the opening 25 extending flow deflection 44 provided.
  • the housing wall 42 and the cover 43 are, as is the carrier 8, usually made of an electrically conductive metal manufactured.
  • the housing wall 42 is of cylindrical design Insulating tube 45 connected pressure-tight. On the the housing wall 42 opposite side, the insulating tube 45 is pressure-tight with a further cylindrical housing wall 46 connected.
  • the housing wall 46 is of exactly the same design like the housing wall 42, but it is a mirror image to you arranged, the dash-dotted line 11 the Plane of reflection suggests.
  • the insulating tube 45 is arranged concentrically to the insulating partition 16.
  • This Housing wall 46 is connected to the carrier 13. That with Insulating gas filled under pressure, preferably SF6 gas Exhaust volume 19 is from the carrier 13, which with this connected, housing wall 46 and a support 13 opposite, pressure-tight with the housing wall 46 screwed cover 47 included.
  • the lid 47 is in the Center provided with a cylinder 48.
  • the housing wall 46 and the cover 47 are, like the carrier 13, in the Usually made of an electrically conductive metal. There is a distance between the two housing walls 42 and 46 b provided.
  • the housing wall 42 is on the outside Attachment options for power connections 49 provided.
  • the housing wall 46 is outside with mounting options provided for power connections 50.
  • the insulating tube 45 is in one formed by the two housing walls 42 and 46 Recess arranged, which is caused by the pressure in the Exhaust volumes 18 and 19 caused tractive forces that the Stress insulating tube 45 in the axial direction, minimized become. As a result of this recessed arrangement, the outer one Surface of the insulating tube 45 particularly well against Transport damage protected.
  • a compression piston 51 slides is connected to the switching pin 3.
  • the compression piston 51 compresses when the switching pin 3 is switched off the insulating gas in the cylinder 48.
  • the compressed insulating gas flows through the schematic shown lines 22 and 22a in the storage volume 17th a if the pressure ratios in this volume are this allow. If too high in this cylinder 48 Compression pressure should occur, this can be caused by a Pressure relief valve, not shown, into the exhaust volume 19 be broken down into it.
  • the switching pin 3 is by a not shown Drive moves. At least one on the switching pin 3 Articulated lever 52, the other end rotatable here and is slidably mounted in the housing wall 46. With the Lever 52 is a rocker 53 rotatably connected, which the Force exerted by lever 52 on a hinged rod 54 transfers. The rod 54 moves parallel to the direction the central axis 2, it is here in the housing wall 46 and guided in the carrier 13 with low friction. The other end of the Rod 54 is shown schematically as a triangle shown finger basket 55 connected. The finger basket 55 serves as a holder for a large number of individually resilient Suspended contact finger 56.
  • the contact fingers 56 form in switched on state the moving part of the Circuit breaker rated current path.
  • the contact fingers 56 bridge the distance b electrically in this position conductive. The current through the circuit breaker then flows for example from the power connections 49 through the Housing wall 42, through the contact fingers 56 and Housing wall 46 to the power connections 50.
  • the lever linkage which each consist of a lever 52, one Swing arm 53 and a rod 54 are designed so that the drive generated by the drive, not shown, comparatively high switch-off speed of the Switch pin 3, which in the range of 10 m / sec to 20 m / sec is implemented in about ten times smaller Switch-off speed of the finger basket 55 of approximately 1 m / sec up to 2 m / sec.
  • This slower movement of the Finger basket 55 is the mechanical stress of the same and also that of the contact fingers 56 is advantageously small, so that these components are comparatively light and low-mass can be carried out because they do not have a large mechanical Have to withstand stress.
  • the switching pin 3 is on the one hand with the help of the Cylinder 48 sliding compression piston 51 and on the other hand in a guide part 58.
  • the guide part 58 is with the carrier by means of star-shaped ribs 13 connected.
  • the figures are used to explain the mode of operation considered in more detail.
  • the switching pin 3 When switching off, the switching pin 3 in the course of its switch-off movement between the Abbrandplatten 9 and 14 an arc 23.
  • the switching pin 3 moves with a comparatively very high Switch-off speed, so that the arc 23 only briefly burns on the tip 4 of the switching pin 3 and immediately commutates on the erosion plate 14.
  • the top 4 therefore shows hardly any burn marks.
  • the burn plates 9 and 14 are made of particularly erosion-resistant material, they have therefore a comparatively long service life.
  • the Circuit breakers therefore only have to be used comparatively rarely be revised, making it a comparatively large Availability.
  • the arc 23 is very quick because of the Switch-off movement of the switching pin 3 comparatively quickly reach its full length, so that shortly after the Contact separation the full arc energy available stands for the pressurization of the insulating gas in the Arc zone 24.
  • the arc 23 impacts it surrounding insulating gas thermally and thereby increases briefly the pressure in the arc zone 24 of the quenching chamber.
  • the pressurized insulating gas is in the storage volume 17th saved temporarily. Part of the pressurized However, insulating gas flows through an opening 25 on the one hand into the exhaust volume 18 and on the other hand through an opening 26 into the exhaust volume 19.
  • the switching pin 3 is, however usually connected to a piston-cylinder arrangement, in which insulating gas is compressed during a switch-off process becomes. This compressed insulating gas is in addition to that thermally generated pressurized insulating gas through the Line 22 introduced into the storage volume 17.
  • the circuit breaker according to the invention is for Switchgear in the medium-voltage range is particularly good suitable.
  • the compact cylindrical version of the Circuit breaker is particularly suitable for installation in metal-encapsulated systems, especially for installation in metal-encapsulated generator leads.
  • the Circuit breaker very suitable for the replacement of outdated circuit breakers since it, at the same or better breaking capacity, a much smaller one Space requirements than this are usually at one such retrofitting no complex structural changes necessary. If the circuit breaker for operating voltages should be used above about 24 kV to 30 kV, so The distances a and b must be increased and the required Voltage must be adjusted, if necessary also the Switch-off speed of the switching pin 3 accordingly adjusted, i.e. increase.
  • the switch-on speed of the switching pin 3 is included this circuit breaker in the range 5 m / sec to 10 m / sec, while the contact fingers 56 of the nominal current contact with a corresponding switch-on speed in the range of Drive 0.5 m / sec to 1 m / sec into their switch-on position.

Abstract

The device has at least one cylindrical quenching chamber filled with insulation, with a power current path, two axially separated fixed burn-off contact arrangements, a movable bridge contact, a light arc zone and a rated current path parallel to the power current path and with movable rated current contacts connected to the bridge contact by at least one lever rod so the rated current contacts always move more slowly than the bridge contact. The device has at least one cylindrical quenching chamber filled with insulation, extending along a central axis (2) and having a power current path, two axially separated fixed burn-off contact arrangements (5,6) in the current path, a movable bridge contact, a light arc zone between the contact arrangements and a rated current path parallel to the power current path and with movable rated current contacts connected to the bridge contact by at least one lever rod so the rated current contacts always move more slowly than the bridge contact.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung geht aus von einem Leistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a circuit breaker according to the preamble of claim 1.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der Offenlegungsschrift DE 42 00 896 A1 ist ein Leistungsschalter bekannt, der eine Löschkammer aufweist mit zwei feststehenden, voneinander beabstandeten Abbrandkontakten. Die Löschkammer ist mit einem Isoliergas, vorzugsweise SF6-Gas unter Druck, gefüllt. Im eingeschalteten Zustand der Löschkammer werden die beiden Abbrandkontakte mittels eines beweglichen Überbrückungskontakts elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Überbrückungskontakt umgibt die zylindrisch ausgebildeten Abbrandkontakte konzentrisch. Der Überbrückungskontakt und die beiden Abbrandkontakte bilden eine Leistungsstrombahn, welche lediglich beim Ausschalten strombeaufschlagt ist. Bei einer Ausschaltung gleitet der Überbrückungskontakt von einem ersten der Abbrandkontakte herunter und zieht einen Lichtbogen, der zunächst zwischen dem ersten Abbrandkontakt und dem ihm zugewandten Ende des Überbrückungskontakts brennt. Sobald dieses Ende den zweiten Abbrandkontakt erreicht, kommutiert der Lichtbogenfusspunkt von dem Ende des Überbrückungskontakts auf den zweiten Abbrandkontakt. Der Lichtbogen brennt nun zwischen den beiden Abbrandkontakten und wird beblasen, bis der Lichtbogen erlischt. Das für die Beblasung nötige druckbeaufschlagte Isoliergas wird in der Regel mittels eines mit dem beweglichen Überbrückungskontakt verbundenen Blaskolbens erzeugt.From the published patent application DE 42 00 896 A1 is a Circuit breaker known, which has an arcing chamber with two fixed, spaced apart Arcing. The extinguishing chamber is with an insulating gas, preferably SF6 gas under pressure. in the the extinguishing chamber are switched on Burning contacts by means of a movable Bridging contact electrically conductive with each other connected. The bridging contact surrounds the cylindrical trained erosion contacts concentrically. The Form the bridging contact and the two erosion contacts a power current path, which only when switched off is energized. When switched off, the Bridging contact from a first one of the erosion contacts down and draws an arc that first between the first erosion contact and the end of the Bridging contact burns. As soon as this end the second If the erosion contact is reached, the arc base commutates from the end of the bridging contact to the second Arcing. The arc now burns between the two erosion contacts and is blown until the Arc goes out. The necessary for the blowing pressurized insulating gas is usually by means of one connected to the movable bypass contact Blow piston generated.

Dieser Leistungsschalter weist zudem parallel zu der Leistungsstrombahn eine Nennstrombahn auf, die bei eingeschaltetem Leistungsschalter den Betriebsstrom führt. Die Nennstrombahn ist konzentrisch um die Leistungsstrombahn angeordnet. Der Überbrückungskontakt ist hier mit einem beweglichen, in der Nennstrombahn angeordneten Nennstromkontakt mechanisch starr verbunden. Beim Ausschalten wird zuerst die Nennstrombahn unterbrochen, der zu unterbrechende Strom kommutiert danach auf die Leistungsstrombahn, wo dann, wie oben beschrieben, ein Lichtbogen eingeleitet und dann gelöscht wird.This circuit breaker also points in parallel to the Power current path on a nominal current path, which at open circuit breaker carries the operating current. The nominal current path is concentric around the power current path arranged. The bridging contact is here with one movable, arranged in the nominal current path Nominal current contact mechanically rigidly connected. At the When switching off, the rated current path is interrupted first The current to be interrupted then commutates to the Power current path, where then, as described above Arc is initiated and then extinguished.

Der Überbrückungskontakt weist, bedingt durch seine Abmessungen, eine vergleichsweise grosse zu bewegende Masse auf, die bei Schaltvorgängen zu beschleunigen und abzubremsen ist. Der Antrieb des Leistungsschalters muss die hierfür nötige Energie bereitstellen.The bypass contact points due to its Dimensions, a comparatively large mass to be moved on that accelerate during gear changes and is to be slowed down. The circuit breaker drive must provide the necessary energy for this.

Aus der Offenlegungsschrift DE 31 27 962 A1 ist ein weiterer Leistungsschalter bekannt, der eine Löschkammer aufweist mit zwei feststehenden, voneinander beabstandeten Abbrandkontakten. Die Löschkammer ist mit einem Isoliergas, vorzugsweise SF6-Gas unter Druck, gefüllt. Im eingeschalteten Zustand der Löschkammer werden die beiden Abbrandkontakte mittels eines beweglichen Überbrückungskontakts elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Überbrückungskontakt umgibt die zylindrisch ausgebildeten Abbrandkontakte konzentrisch. Der Überbrückungskontakt ist hier zugleich als Nennstromkontakt ausgebildet. Eine Ausschaltung dieses Leistungsschalters verläuft ähnlich wie beim vorher beschriebenen Leistungsschalter.Another is from the published patent application DE 31 27 962 A1 Circuit breaker known, which has an arcing chamber with two fixed, spaced apart Arcing. The extinguishing chamber is with an insulating gas, preferably SF6 gas under pressure. in the the extinguishing chamber are switched on Burning contacts by means of a movable Bridging contact electrically conductive with each other connected. The bridging contact surrounds the cylindrical trained erosion contacts concentrically. The Bridging contact is also a nominal current contact educated. An opening of this circuit breaker runs similar to the previously described Circuit breaker.

Dieser Überbrückungskontakt weist ebenfalls, bedingt durch seine Abmessungen, eine vergleichsweise grosse zu bewegende Masse auf, die bei Schaltvorgängen zu beschleunigen und abzubremsen ist. Der Antrieb des Leistungsschalters muss die hierfür nötige Energie bereitstellen.This bridging contact also shows, due to its dimensions, a comparatively large one to move Mass on that accelerate during gear changes and is to be slowed down. The circuit breaker drive must provide the necessary energy for this.

Aus der Patentschrift CH 611 452 ist ein zylindrisch aufgebauter Leistungsschalter bekannt, der einen zentral angeordneten Überbrückungskontakt aufweist. Im eingeschalteten Zustand führt hier jedoch der Überbrückungskontakt auch den Nennstrom. Wegen dieses Nennstromführungsvermögens weist der Überbrückungskontakt eine vergleichsweise grosse Masse auf, die beim Schalten bewegt und abgebremst werden muss. Beim Ausschalten erfolgt das Abströmen der heissen Gase seitlich radial aus der Lichtbogenzone heraus.From the patent specification CH 611 452 is a cylindrical built circuit breaker known, the one central arranged bypass contact. in the switched on state leads here however Bridging contact also the nominal current. Because of this The bypass contact has rated current carrying capacity a comparatively large mass that when switching must be moved and braked. When switched off the outflow of hot gases laterally radially from the Arc zone out.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Leistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher einfacher und preisgünstiger zu erstellen ist und welcher eine höhere Dauerstandfestigkeit aufweist.The invention as set out in the independent claims is marked, solves the task one To create circuit breakers of the type mentioned at the outset, which is easier and cheaper to create and which has a higher fatigue strength.

Dieser Leistungsschalter ist mit mindestens einer mit einem isolierenden Medium gefüllten, zylindrisch ausgebildeten, entlang einer zentralen Achse erstreckten, eine Leistungsstrombahn aufweisenden Löschkammer versehen. Er weist zudem zwei feststehende, auf der zentralen Achse angeordnete, voneinander in axialer Richtung beabstandete, in der Leistungsstrombahn angeordnete Abbrandkontaktanordnungen auf und einen die Abbrandkontaktanordnungen im eingeschalteten Zustand elektrisch leitend verbindenden, beweglichen Überbrückungskontakt. Zwischen den feststehenden Abbrandkontaktanordnungen ist eine Lichtbogenzone vorgesehen und eine parallel zur Leistungsstrombahn angeordnete, mit beweglichen Nennstromkontakten versehene Nennstrombahn. Die beweglichen Nennstromkontakte sind über mindestens ein Hebelgestänge mit dem Überbrückungskontakt verbunden, wobei das Hebelgestänge so ausgelegt ist, dass die Nennstromkontakte stets mit einer kleineren Geschwindigkeit als der Überbrückungskontakt beweglich sind.This circuit breaker is with at least one with one insulating medium filled, cylindrical, extending along a central axis, one Extinguishing chamber having power current path provided. He also has two fixed, on the central axis arranged, spaced from one another in the axial direction, arranged in the power current path Burn-up contact arrangements on and die die Burn-up contact arrangements when switched on electrically conductive connecting, movable Bridging contact. Between the fixed An arcing zone is provided for erosion contact arrangements and one arranged parallel to the power current path, with Movable nominal current contacts provided nominal current path. The Movable rated current contacts are at least one Lever linkage connected to the bridging contact, wherein the lever linkage is designed so that the Rated current contacts always at a lower speed than the bypass contact are movable.

Bei diesem Leistungsschalter wird demnach der bewegliche Nennstromkontakt wesentlich langsamer bewegt als der mit ihm über ein die Geschwindigkeit reduzierendes, preisgünstig zu erstellendes Hebelgestänge verbundene Überbrückungskontakt. Die Dauerstandfestigkeit und damit die Lebensdauer der Nennstromkontakte wird, wegen der kleineren Geschwindigkeit und der damit verbundenen kleineren mechanischen Beanspruchung, vorteilhaft erhöht, was die Verfügbarkeit des Leistungsschalters wesentlich verbessert.This circuit breaker is therefore the movable one Nominal current contact moves much slower than the one with it via a speed-reducing, inexpensive creating lever link connected bridging contact. The fatigue strength and thus the life of the Current contacts will, because of the lower speed and the associated smaller mechanical Stress, advantageously increases what the availability of the Circuit breaker significantly improved.

Da der Überbrückungskontakt im Innern der Abbrandkontaktanordnungen, entlang der zentralen Achse erstreckt, angeordnet ist, kann er mit einem vorteilhaft kleinen Durchmesser und damit mit einer besonders kleinen Masse ausgeführt werden. Dieser Leistungsschalter kann deshalb mit einer vergleichsweise grossen Ausschaltgeschwindigkeit betrieben werden, da dieser massearme Überbrückungskontakt mit einem vergleichsweise kleinen und vorteilhaft billigen Antrieb wirkungsvoll beschleunigt und am Ende der Schaltbewegung wieder zuverlässig abgebremst werden kann.Since the bridging contact inside the Burning contact arrangements along the central axis extends, is arranged, it can be advantageous small diameter and thus with a particularly small Mass run. This circuit breaker can therefore with a comparatively large Switch-off speed can be operated because of this low-mass bridging contact with a comparatively small and advantageously cheap drive effectively accelerated and at the end of the switching movement again can be braked reliably.

Der Überbrückungskontakt ist hier zudem als einfacher Schaltstift ausgebildet, der keine federnden Kontaktelemente aufweist, er ist deshalb vergleichsweise einfach und sehr preisgünstig herzustellen.The bridging contact is also easier here Switch pin formed of no resilient contact elements has, it is therefore comparatively simple and very inexpensive to manufacture.

Der bewegliche Nennstromkontakt ist bei den vorliegenden Leistungsschalterausführungen in einem separaten Volumen untergebracht, welches von dem Bereich des Leistungsschalters, in dem vom Lichtbogen erzeugte Heissgase und Abbrandpartikel auftreten, vollständig getrennt ist. Diese Heissgase und Abbrandpartikel können deshalb die Nennstromkontakte nicht negativ beeinflussen, wodurch deren Standfestigkeit und damit ihre Lebensdauer vorteilhaft gesteigert wird.The movable nominal current contact is in the present Circuit breaker designs in a separate volume housed by the area of the Circuit breaker, in the hot gases generated by the arc and combustion particles occur, is completely separated. These hot gases and combustion particles can therefore Do not adversely affect the rated current contacts, causing their Stability and thus their lifespan advantageous is increased.

Eine weitere vorteilhafte Verbilligung der erfindungsgemässen Leistungsschalterausführungen ergibt sich dadurch, dass die Abbrandkontaktanordnungen und teilweise auch die Gehäuseteile aus Gleichteilen spiegelbildlich zu einer Symmetrieebene aufgebaut sind.Another advantageous reduction in price Circuit breaker designs according to the invention result in that the erosion contact arrangements and partially also the housing parts from identical parts to mirror image are constructed on a plane of symmetry.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further refinements of the invention are objects of the dependent claims.

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert. The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below using the drawing, which represents only one possible way of execution, closer explained.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Es zeigen:

  • Fig.1 einen Schnitt durch die Kontaktzone einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Leistungsschalters im eingeschalteten Zustand,
  • Fig.2 einen Schnitt durch die Kontaktzone einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Leistungsschalters während des Ausschaltens,
  • Fig.3 einen Teilschnitt durch die Kontaktzone einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Leistungsschalters, und
  • Fig.4 einen stark vereinfachten Schnitt durch einen erfindungsgemässen Leistungsschalter, in der rechten Hälfte der Figur ist der Leistungsschalter im eingeschalteten Zustand dargestellt, in der linken Hälfte der Figur ist der Leistungsschalter im ausgeschalteten Zustand dargestellt.
    • Show it:
  • 1 shows a section through the contact zone of a first embodiment of a circuit breaker according to the invention in the switched-on state,
  • 2 shows a section through the contact zone of a first embodiment of a circuit breaker according to the invention during the opening,
  • 3 shows a partial section through the contact zone of a second embodiment of a circuit breaker according to the invention, and
  • 4 shows a greatly simplified section through a circuit breaker according to the invention, in the right half of the figure the circuit breaker is shown in the switched on state, in the left half of the figure the circuit breaker is shown in the switched off state.

    • Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals. All for the immediate Understanding of the invention are not necessary elements not shown.

    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

    Die Fig.1 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch die Kontaktzone 1 der Löschkammer einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Leistungsschalters im eingeschalteten Zustand. Die Löschkammer ist zentrisch symmetrisch um eine zentrale Achse 2 angeordnet. Entlang dieser zentralen Achse 2 erstreckt sich ein zylindrisch ausgebildeter, metallischer Schaltstift 3, der mittels eines nicht dargestellten Antriebs entlang der zentralen Achse 2 beweglich ist. Der Schaltstift 3 weist eine dielektrisch günstig geformte Spitze 4 auf, die bei Bedarf mit einem elektrisch leitenden, abbrandbeständigen Material versehen werden kann. Im eingeschalteten Zustand überbrückt der Schaltstift 3 elektrisch leitend einen Abstand a zwischen zwei Abbrandkontaktanordnungen 5,6.1 shows a schematically represented section through the contact zone 1 of the quenching chamber of a first Embodiment of a circuit breaker according to the invention when switched on. The arcing chamber is centric arranged symmetrically about a central axis 2. Along this central axis 2 extends cylindrically trained, metallic switching pin 3, which by means of a Drive, not shown, along the central axis 2 is mobile. The switching pin 3 has a dielectric conveniently shaped tip 4, which if necessary with a electrically conductive, burn-resistant material can be. When switched on, the Switch pin 3 an electrically conductive distance a between two erosion contact arrangements 5.6.

    Die Abbrandkontaktanordnung 5 weist einen schematisch dargestellten Kontaktkorb 7 auf, der elektrisch leitend mit einem Absatz eines plattenförmig ausgebildeten Trägers 8 aus Metall verbunden ist. Der Kontaktkorb 7 weist Kontaktfinger aus Metall auf, welche federnd auf der Oberfläche des Schaltstifts 3 aufliegen. Auf der der Abbrandkontaktanordnung 6 zugewandten Seite des Trägers 8, an der Stelle des geringsten Abstands zwischen den beiden Abbrandkontaktanordnungen 5 und 6, ist eine Abbrandplatte 9 mit Hilfe eines der bekannten Verfahren mit diesem Träger 8 verbunden worden, und zwar so, dass die Enden 10 der Kontaktfinger gegen Abbrand geschützt sind. Die Abbrandplatte 9 ist vorzugsweise aus Graphit gefertigt, sie kann jedoch auch aus anderen elektrisch leitenden, abbrandbeständigen Materialien wie beispielsweise Wolframkupferverbindungen bestehen. Die dem Träger 8 abgewandte Oberfläche der Abbrandplatte 9 wird mittels einer ringförmig ausgebildeten Abdeckung 36 aus einem abbrandbeständigen Isoliermaterial gegen Lichtbogeneinwirkung geschützt. Zudem wird durch die Abdeckung 36 verhindert, dass der Lichtbogenfusspunkt zu weit in das Speichervolumen 17 hinein wandert. The erosion contact arrangement 5 has a schematic shown contact basket 7, the electrically conductive with a shoulder of a plate-shaped carrier 8 Metal is connected. The contact basket 7 has contact fingers made of metal, which resiliently on the surface of the Put switch pin 3 on. On the the Erosion contact arrangement 6 facing side of the carrier 8, at the point of the smallest distance between the two Burn-up contact arrangements 5 and 6 is a burn-off plate 9 using one of the known methods with this carrier 8 have been connected so that the ends 10 of the Contact fingers are protected against erosion. The Burning plate 9 is preferably made of graphite, she can also be made from other electrically conductive, erosion-resistant materials such as Tungsten copper connections exist. The carrier 8 facing away surface of the erosion plate 9 is by means of a ring-shaped cover 36 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected. In addition, the Cover 36 prevents the arc base from closing migrates far into the storage volume 17.

    Die Abbrandkontaktanordnung 6 entspricht im Aufbau der Abbrandkontaktanordnung 5, allerdings ist sie spiegelbildlich zu dieser angeordnet. Eine strichpunktierte Linie 11 deutet die Spiegelungsebene an, welche von der zentralen Achse 2 senkrecht durchstossen wird. Die Abbrandkontaktanordnung 6 weist einen schematisch dargestellten Kontaktkorb 12 auf, der elektrisch leitend mit einem Absatz eines plattenförmig ausgebildeten Trägers 13 aus Metall verbunden ist. Der Kontaktkorb 12 weist Kontaktfinger aus Metall auf, welche federnd auf der Oberfläche des Schaltstifts 3 aufliegen. Auf der der Abbrandkontaktanordnung 5 zugewandten Seite des Trägers 13, an der Stelle des geringsten Abstands zwischen den beiden Abbrandkontaktanordnungen 5 und 6, ist eine Abbrandplatte 14 mit Hilfe eines der bekannten Verfahren mit diesem Träger 13 verbunden worden, und zwar so, dass die Enden 15 der Kontaktfinger gegen Abbrand geschützt sind. Die Abbrandplatte 14 ist vorzugsweise aus Graphit gefertigt, sie kann jedoch auch aus anderen elektrisch leitenden, abbrandbeständigen Materialien wie beispielsweise Wolframkupferverbindungen bestehen. Die dem Träger 13 abgewandte Oberfläche der Abbrandplatte 14 wird mittels einer ringförmig ausgebildeten Abdeckung 41 aus einem abbrandbeständigen Isoliermaterial gegen Lichtbogeneinwirkung geschützt. Zudem wird durch die Abdeckung 41 verhindert, dass der Lichtbogenfusspunkt zu weit in das Speichervolumen 17 hinein wandert.The structure of the erosion contact arrangement 6 corresponds to that of FIG Burn-up contact arrangement 5, however it is arranged in mirror image to this. A dash-dotted one Line 11 indicates the level of reflection, which of the central axis 2 is pierced vertically. The Burn-up contact arrangement 6 has a schematic shown contact basket 12, the electrically conductive with a shoulder of a plate-shaped carrier 13 is connected from metal. The contact basket 12 has Contact fingers made of metal, which resiliently on the Place the surface of the switch pin 3. On the the Erosion contact arrangement 5 facing side of the carrier 13, at the point of the smallest distance between the two Burn-up contact arrangements 5 and 6 is a burn-off plate 14 using one of the known methods with this carrier 13 have been connected so that the ends 15 of the Contact fingers are protected against erosion. The Burning plate 14 is preferably made of graphite, she can also be made from other electrically conductive, erosion-resistant materials such as Tungsten copper connections exist. The carrier 13 facing surface of the erosion plate 14 is by means of a ring-shaped cover 41 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected. In addition, the Cover 41 prevents the arc base from closing migrates far into the storage volume 17.

    Zwischen den Trägern 8 und 13 ist eine konzentrisch zur zentralen Achse 2 angeordnete ringförmige Trennwand 16 aus Isoliermaterial eingespannt. Die Träger 8 und 13 und die Trennwand 16 schliessen ein ringförmig ausgebildetes Speichervolumen 17 ein, welches für die Speicherung des für die Beblasung des Lichtbogens vorgesehenen druckbeaufschlagten Isoliergases ausgelegt ist. Der Träger 8 stellt eine Stirnseite eines zylinderförmig ausgebildeten, vollständig von metallischen Wänden umschlossenen Auspuffvolumens 18 dar. Der Träger 13 stellt eine Stirnseite eines zylinderförmig ausgebildeten, vollständig von metallischen Wänden umschlossenen Auspuffvolumens 19 dar. Wenn eine Nennstrombahn vorgesehen ist, so stellen die in dieser Nennstrombahn vorhandenen beweglichen Nennstromkontakte im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters die elektrisch leitende Verbindung zwischen den metallischen Wänden der beiden Auspuffvolumina 18 und 19 dar. Der Schaltstift 3 wird in diesem Fall lediglich von vergleichsweise kleinen Streuströmen durchflossen.Between the carriers 8 and 13 is a concentric central axis 2 arranged annular partition 16 Insulated material clamped. The carriers 8 and 13 and the Partition 16 close an annular one Storage volume 17, which for storing the for the blowing of the arc provided pressurized insulating gas is designed. The carrier 8 represents an end face of a cylindrical, completely enclosed by metallic walls Exhaust volume 18 represents. The carrier 13 is an end face of a cylindrical shape, completely of metallic walls enclosed exhaust volume 19. If a nominal current path is provided, the in this nominal current path existing movable Rated current contacts when the Circuit breaker the electrically conductive connection between the metallic walls of the two exhaust volumes 18 and 19. The switching pin 3 is in this case only from comparatively small stray currents traversed.

    Der Träger 13 ist mit einer Bohrung 20 versehen, die mit einem schematisch dargestellten Rückschlagventil 21 verschlossen ist. An die Bohrung 20 ist eine Leitung 22 angeschlossen, welche das von einer mit dem Schaltstift 3 in Wirkverbindung stehenden Kolben-Zylinder-Anordnung bei einem Ausschaltvorgang komprimierte Isoliergas zum Speichervolumen 17 führt. Ein Einströmen des druckbeaufschlagten Isoliergases in das Speichervolumen 17 ist jedoch nur dann möglich, wenn im Speichervolumen 17 ein niedrigerer Druck herrscht als in der Leitung 22.The carrier 13 is provided with a bore 20 which with a schematically illustrated check valve 21 is closed. A line 22 is connected to the bore 20 connected, which is the one with the switching pin 3 in Actively connected piston-cylinder arrangement in a Switch-off process compressed insulating gas to the storage volume 17 leads. An inflow of the pressurized Insulating gas in the storage volume 17 is only then possible if a lower pressure in the storage volume 17 prevails than in line 22.

    Die Fig.2 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch die Kontaktzone 1 einer ersten Ausführungsform der Löschkammer eines erfindungsgemässen Leistungsschalters während des Ausschaltens. Der Schaltstift 3 hat im Verlauf seiner Ausschaltbewegung in Richtung des Pfeils 27 zwischen den Abbrandplatten 9 und 14 einen Lichtbogen 23 gezogen. Der Lichtbogen 23 beaufschlagt das ihn umgebende Isoliergas thermisch und erhöht dadurch kurzzeitig den Druck in diesem als Lichtbogenzone 24 bezeichneten Bereich der Löschkammer. Das druckbeaufschlagte Isoliergas wird im Speichervolumen 17 kurzzeitig gespeichert. Ein Teil des druckbeaufschlagten Isoliergases strömt jedoch einerseits durch eine Öffnung 25 in das Auspuffvolumen 18 und andererseits durch eine Öffnung 26 in das Auspuffvolumen 19 ab.2 shows a schematically represented section through the contact zone 1 of a first embodiment of the Arcing chamber of a circuit breaker according to the invention while switching off. The switching pin 3 has in the course its switch-off movement in the direction of arrow 27 between the erosion plates 9 and 14 drawn an arc 23. The Arc 23 impinges on the insulating gas surrounding it thermal and thereby temporarily increases the pressure in it area of the arcing chamber designated as arcing zone 24. The pressurized insulating gas is in the storage volume 17th saved temporarily. Part of the pressurized However, insulating gas flows through an opening 25 on the one hand into the exhaust volume 18 and on the other hand through an opening 26 into the exhaust volume 19.

    Der Schaltstift 3 ist mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden, in welcher bei einem Ausschaltvorgang Isoliergas komprimiert wird. Dieses komprimierte Isoliergas wird, wie ein Pfeil 28 andeutet, durch die Leitung 22 in das Speichervolumen 17 eingeleitet, wenn im Speichervolumen 17 ein niedrigerer Druck herrscht als in der Leitung 22. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Lichtbogen 23 so stromschwach ist, dass er die Lichtbogenzone 24 nicht intensiv genug aufheizen kann. Wenn jedoch ein stromstarker Lichtbogen 23 die Lichtbogenzone 24 sehr stark aufheizt, sodass ein grosser Druck des Isoliergases im Speichervolumen 17 auftritt, öffnet sich nach dem Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts ein Überdruckventil 29 und der überschüssige Druck wird in das Auspuffvolumen 18 hinein abgebaut. Es ist aber auch möglich, wenn der Leistungsschalter beispielsweise nur für vergleichsweise kleine Ausschaltströme ausgelegt ist, auf das Überdruckventil zu verzichten.The switching pin 3 is with a piston-cylinder arrangement connected, in which insulating gas during a switch-off process is compressed. This compressed insulating gas is like an arrow 28 indicates through the line 22 in the Storage volume 17 initiated when in storage volume 17th the pressure is lower than in line 22. This is the case, for example, when the arc 23 is so is low in current that it does not include the arc zone 24 can heat up intensely enough. However, if a current Arc 23 heats the arc zone 24 very strongly, so that a large pressure of the insulating gas in the storage volume 17 occurs, opens after exceeding one predetermined limit value a pressure relief valve 29 and Excess pressure is injected into the exhaust volume 18 reduced. But it is also possible if the Circuit breakers, for example, only for comparative purposes small breaking currents is designed for Dispense with pressure relief valve.

    Wird der Lichtbogen 23 in Rotation um die zentrale Achse 2 versetzt, so wird dadurch bekanntlich die Aufheizung der Lichtbogenzone 24 wesentlich verstärkt. Die Fig.3 zeigt einen Teilschnitt durch eine mit Blasspulen 30 und 31 versehene Kontaktzone eines erfindungsgemässen Leistungsschalters im ausgeschalteten Zustand. Das magnetische Feld der Blasspulen 30 und 31 versetzt in bekannter Weise den Lichtbogen 23 beim Ausschalten in Rotation. Die Blasspule 30 ist in eine Vertiefung des Trägers 8 eingelassen, wobei das eine Wicklungsende 32 eine metallisch blanke Kontaktfläche aufweist, welche mittels einer Schraube 33 gegen die metallisch blanke Oberfläche des Trägers 8 gedrückt wird. Das Wicklungsende 32 ist damit elektrisch leitend verbunden mit dem Träger 8. Zwischen der übrigen, dem Träger 8 zugewandten Oberfläche der Blasspule 30 und dem Träger 8 ist eine elektrische Isolation 34 vorgesehen. Diese Isolation 34 distanziert zudem die Windungen der Blasspule 30 voneinander. Das andere Wicklungsende 35 der Blasspule 30 ist elektrisch leitend mit der Abbrandplatte 9 verbunden. Die dem Träger 8 abgewandte Oberfläche der Blasspule 30 und ein Teil der Oberfläche der Abbrandplatte 9 wird mittels einer Abdeckung 36 aus einem abbrandbeständigen Isoliermaterial gegen Lichtbogeneinwirkung geschützt.If the arc 23 rotates around the central axis 2 offset, as is known, the heating of the Arc zone 24 significantly strengthened. 3 shows a partial section through a with blowing coils 30 and 31st provided contact zone of an inventive Circuit breaker in the open state. The magnetic field of the blow coils 30 and 31 offset in the arc 23 when switching off in a known manner Rotation. The blow coil 30 is in a recess of the Carrier 8 embedded, the one winding end 32 a has bare metallic contact surface, which by means of a screw 33 against the bright metallic surface of the Carrier 8 is pressed. The winding end 32 is thus electrically conductively connected to the carrier 8. Between the remaining surface of the blow coil facing the carrier 8 30 and the carrier 8 is electrical insulation 34 intended. This insulation 34 also distances the Winding coils 30 from each other. The other Winding end 35 of the blow coil 30 is electrically conductive with the burn plate 9 connected. The facing away from the carrier 8 Surface of the blow coil 30 and part of the surface of the Burning plate 9 is made from a cover 36 burn-resistant insulating material against Arc exposure protected.

    Die Blasspule 31 ist in eine Vertiefung des Trägers 13 eingelassen, wobei das eine Wicklungsende 37 eine metallisch blanke Kontaktfläche aufweist, welche mittels einer Schraube 38 gegen die metallisch blanke Oberfläche des Trägers 13 gedrückt wird. Das Wicklungsende 37 ist damit elektrisch leitend verbunden mit dem Träger 13. Zwischen der übrigen, dem Träger 13 zugewandten Oberfläche der Blasspule 31 und dem Träger 13 ist eine elektrische Isolation 39 vorgesehen. Diese Isolation 39 distanziert zudem die Windungen der Blasspule 31 voneinander. Das andere Wicklungsende 40 der Blasspule 31 ist elektrisch leitend mit der Abbrandplatte 14 verbunden. Die dem Träger 13 abgewandte Oberfläche der Blasspule 31 und ein Teil der Oberfläche der Abbrandplatte 14 wird mittels einer Abdeckung 41 aus einem abbrandbeständigen Isoliermaterial gegen Lichtbogeneinwirkung geschützt. The blow coil 31 is in a recess of the carrier 13 embedded, the one winding end 37 a metallic has bare contact surface, which by means of a screw 38 against the metallic bright surface of the carrier 13 is pressed. The winding end 37 is thus electrical conductively connected to the carrier 13. Between the rest, the surface of the blow coil 31 facing the carrier 13 and electrical support 39 is provided on support 13. This insulation 39 also distances the turns of the Blow coil 31 from each other. The other winding end 40 of the Blow coil 31 is electrically conductive with the erosion plate 14 connected. The surface facing away from the carrier 13 Blow coil 31 and part of the surface of the erosion plate 14 is by means of a cover 41 from a burn-resistant insulating material against Arc exposure protected.

    Die beiden Blasspulen 30 und 31 sind so angeordnet, dass sich die durch diese Blasspulen 30 und 31 erzeugten Magnetfelder gegenseitig verstärken. Die beiden Abdeckungen 36 und 41 bilden bei dieser Ausführungsvariante einen ringförmigen Düsenkanal, dessen Engnis den Abstand a aufweist, und der sich in radialer Richtung aufweitet, bis er in das Speichervolumen 17 übergeht.The two blow coils 30 and 31 are arranged such that the generated by these blow coils 30 and 31 Mutually reinforce magnetic fields. The two covers 36 and 41 form one in this embodiment annular nozzle channel, the narrowing of the distance a has, and which widens in the radial direction until it merges into the storage volume 17.

    Die Fig.4 zeigt einen stark vereinfachten Schnitt durch einen erfindungsgemässen, schematisch dargestellten Leistungsschalter, in der rechten Hälfte der Figur ist der Leistungsschalter im eingeschalteten Zustand dargestellt, in der linken Hälfte der Figur ist der Leistungsschalter im ausgeschalteten Zustand dargestellt. Der Leistungsschalter ist konzentrisch um die zentrale Achse 2 aufgebaut, seine Leistungskontakte sind mit Blasspulen 30,31 versehen. Das mit Isoliergas unter Druck, vorzugsweise SF6-Gas, gefüllte Auspuffvolumen 18 wird von dem Träger 8, einer mit diesem verbundenen, zylindrisch ausgebildeten Gehäusewand 42 und einem dem Träger 8 gegenüberliegenden, druckdicht mit der Gehäusewand 42 verschraubten Verschlussdeckel 43 eingeschlossen. Der Verschlussdeckel 43 ist im Zentrum mit einer zylindrisch ausgebildeten, in Richtung der Öffnung 25 erstreckten Strömungsablenkung 44 versehen. Die Gehäusewand 42 und der Verschlussdeckel 43 sind, ebenso wie der Träger 8, in der Regel aus einem elektrisch gut leitenden Metall hergestellt.4 shows a greatly simplified section through an inventive, shown schematically Circuit breaker, in the right half of the figure is the Circuit breaker shown in the on state, in The left half of the figure is the circuit breaker in the shown switched off state. The circuit breaker is built up concentrically around the central axis 2, its Power contacts are provided with blow coils 30, 31. The filled with insulating gas under pressure, preferably SF6 gas Exhaust volume 18 is from the carrier 8, one with this connected, cylindrical housing wall 42 and one opposite the carrier 8, pressure-tight with the Housing wall 42 screwed cover 43 locked in. The closure cover 43 is in the center with a cylindrical one, in the direction of the opening 25 extending flow deflection 44 provided. The housing wall 42 and the cover 43 are, as is the carrier 8, usually made of an electrically conductive metal manufactured.

    Die Gehäusewand 42 ist mit einem zylindrisch ausgebildeten Isolierrohr 45 druckdicht verbunden. Auf der der Gehäusewand 42 entgegengesetzten Seite ist das Isolierrohr 45 druckdicht mit einer weiteren zylindrisch ausgebildeten Gehäusewand 46 verbunden. Die Gehäusewand 46 ist genau gleich ausgebildet wie die Gehäusewand 42, sie ist jedoch spiegelbildlich zu ihr angeordnet, wobei die strichpunktierte Linie 11 die Spiegelungsebene andeutet. Das Isolierrohr 45 ist konzentrisch zur isolierenden Trennwand 16 angeordnet. Diese Gehäusewand 46 ist mit dem Träger 13 verbunden. Das mit Isoliergas unter Druck, vorzugsweise SF6-Gas, gefüllte Auspuffvolumen 19 wird von dem Träger 13, der mit diesem verbundenen, Gehäusewand 46 und einem dem Träger 13 gegenüberliegenden, druckdicht mit der Gehäusewand 46 verschraubten Deckel 47 eingeschlossen. Der Deckel 47 ist im Zentrum mit einem Zylinder 48 versehen. Die Gehäusewand 46 und der Deckel 47 sind, ebenso wie der Träger 13, in der Regel aus einem elektrisch gut leitenden Metall hergestellt. Zwischen den beiden Gehäusewänden 42 und 46 ist ein Abstand b vorgesehen. Die Gehäusewand 42 ist aussen mit Befestigungsmöglichkeiten für Stromanschlüsse 49 versehen. Die Gehäusewand 46 ist aussen mit Befestigungsmöglichkeiten für Stromanschlüsse 50 versehen. Das Isolierrohr 45 ist in einer durch die beiden Gehäusewände 42 und 46 gebildeten Vertiefung angeordnet, wodurch die durch den Druck in den Auspuffvolumina 18 und 19 hervorgerufenen Zugkräfte, die das Isolierrohr 45 in axialer Richtung beanspruchen, minimiert werden. Infolge dieser vertieften Anordnung ist die äussere Oberfläche des Isolierrohrs 45 besonders gut gegen Transportschäden geschützt.The housing wall 42 is of cylindrical design Insulating tube 45 connected pressure-tight. On the the housing wall 42 opposite side, the insulating tube 45 is pressure-tight with a further cylindrical housing wall 46 connected. The housing wall 46 is of exactly the same design like the housing wall 42, but it is a mirror image to you arranged, the dash-dotted line 11 the Plane of reflection suggests. The insulating tube 45 is arranged concentrically to the insulating partition 16. This Housing wall 46 is connected to the carrier 13. That with Insulating gas filled under pressure, preferably SF6 gas Exhaust volume 19 is from the carrier 13, which with this connected, housing wall 46 and a support 13 opposite, pressure-tight with the housing wall 46 screwed cover 47 included. The lid 47 is in the Center provided with a cylinder 48. The housing wall 46 and the cover 47 are, like the carrier 13, in the Usually made of an electrically conductive metal. There is a distance between the two housing walls 42 and 46 b provided. The housing wall 42 is on the outside Attachment options for power connections 49 provided. The housing wall 46 is outside with mounting options provided for power connections 50. The insulating tube 45 is in one formed by the two housing walls 42 and 46 Recess arranged, which is caused by the pressure in the Exhaust volumes 18 and 19 caused tractive forces that the Stress insulating tube 45 in the axial direction, minimized become. As a result of this recessed arrangement, the outer one Surface of the insulating tube 45 particularly well against Transport damage protected.

    In dem Zylinder 48 gleitet ein Kompressionskolben 51, der mit dem Schaltstift 3 verbunden ist. Der Kompressionskolben 51 verdichtet bei der Ausschaltbewegung des Schaltstifts 3 das in dem Zylinder 48 befindliche Isoliergas. Das verdichtete Isoliergas strömt durch die schematisch dargestellten Leitungen 22 und 22a in das Speichervolumen 17 ein, wenn die Druckverhältnisse in diesem Volumen dies zulassen. Wenn in diesem Zylinder 48 ein zu hoher Kompressionsdruck auftreten sollte, so kann dieser durch ein nicht dargestelltes Überdruckventil in das Auspuffvolumen 19 hinein abgebaut werden.In the cylinder 48, a compression piston 51 slides is connected to the switching pin 3. The compression piston 51 compresses when the switching pin 3 is switched off the insulating gas in the cylinder 48. The compressed insulating gas flows through the schematic shown lines 22 and 22a in the storage volume 17th a if the pressure ratios in this volume are this allow. If too high in this cylinder 48 Compression pressure should occur, this can be caused by a Pressure relief valve, not shown, into the exhaust volume 19 be broken down into it.

    Der Schaltstift 3 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb bewegt. An den Schaltstift 3 ist mindestens ein Hebel 52 angelenkt, dessen anderes Ende hier drehbar und verschiebbar in der Gehäusewand 46 gelagert ist. Mit dem Hebel 52 ist eine Schwinge 53 drehbar verbunden, welche die vom Hebel 52 ausgeübte Kraft auf eine angelenkte Stange 54 überträgt. Die Stange 54 bewegt sich parallel zur Richtung der zentralen Achse 2, sie wird hier in der Gehäusewand 46 und im Träger 13 reibungsarm geführt. Das andere Ende der Stange 54 ist mit einem schematisch als Dreieck dargestellten Fingerkorb 55 verbunden. Der Fingerkorb 55 dient als Halterung für eine Vielzahl einzeln federnd aufgehängter Kontaktfinger 56. Um ein Verkanten zu vermeiden, sind mindestens zwei derartige Hebelgestänge für die Betätigung des Fingerkorbs 55 vorgesehen, wie dies in der Fig.4 dargestellt ist. Die Kontaktfinger 56 bilden im eingeschalteten Zustand den beweglichen Teil der Nennstrombahn des Leistungsschalters. Im rechten Teil der Fig.4 ist der Fingerkorb 55 im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters dargestellt, die Kontaktfinger 56 überbrücken in dieser Position den Abstand b elektrisch leitend. Der Strom durch den Leistungsschalter fliesst dann beispielsweise von den Stromanschlüssen 49 durch die Gehäusewand 42, durch die Kontaktfinger 56 und die Gehäusewand 46 zu den Stromanschlüssen 50.The switching pin 3 is by a not shown Drive moves. At least one on the switching pin 3 Articulated lever 52, the other end rotatable here and is slidably mounted in the housing wall 46. With the Lever 52 is a rocker 53 rotatably connected, which the Force exerted by lever 52 on a hinged rod 54 transfers. The rod 54 moves parallel to the direction the central axis 2, it is here in the housing wall 46 and guided in the carrier 13 with low friction. The other end of the Rod 54 is shown schematically as a triangle shown finger basket 55 connected. The finger basket 55 serves as a holder for a large number of individually resilient Suspended contact finger 56. To prevent tilting avoid, are at least two such lever linkages for the operation of the finger basket 55 is provided, as in the Fig.4 is shown. The contact fingers 56 form in switched on state the moving part of the Circuit breaker rated current path. In the right part of the 4 is the finger basket 55 in the switched-on state of the Circuit breaker shown, the contact fingers 56 bridge the distance b electrically in this position conductive. The current through the circuit breaker then flows for example from the power connections 49 through the Housing wall 42, through the contact fingers 56 and Housing wall 46 to the power connections 50.

    Der Raum 57, in dem dieser bewegliche Teil der Nennstrombahn untergebracht ist, wird durch die isolierende Trennwand 16 und die Träger 8 und 13 sehr vorteilhaft vollständig von der Lichtbogenzone 24 abgetrennt, sodass keine in der Lichtbogenzone 24 erzeugten Abbrandpartikel in den Bereich der Nennstromkontakte gelangen und diese negativ beeinflussen können. Die Lebensdauer der Nennstromkontakte wird dadurch sehr vorteilhaft erhöht, was eine vorteilhaft erhöhte Verfügbarkeit des Leistungsschalters zur Folge hat.The room 57, in which this moving part of the nominal current path is accommodated by the insulating partition 16 and the carriers 8 and 13 very advantageously completely from the Arc zone 24 separated so that none in the Arc zone 24 generated burn-up particles in the area of the nominal current contacts and these negative can influence. The service life of the nominal current contacts is thereby increased very advantageously, which is advantageous increased availability of the circuit breaker.

    Die Hebelgestänge, welche aus jeweils einem Hebel 52, einer Schwinge 53 und einer Stange 54 bestehen sind so ausgelegt, dass die vom nicht dargestellten Antrieb erzeugte, vergleichsweise hohe Ausschaltgeschwindigkeit des Schaltstifts 3, welche im Bereich von 10 m/sec bis 20 m/sec liegt, umgesetzt wird in eine etwa um das Zehnfache kleinere Ausschaltgeschwindigkeit des Fingerkorbs 55 von etwa 1 m/sec bis 2 m/sec. Infolge dieser langsameren Bewegung des Fingerkorbs 55 ist die mechanische Beanspruchung desselben und auch die der Kontaktfinger 56 vorteilhaft klein, sodass diese Bauteile vergleichsweise leicht und massearm ausgeführt werden können, da sie keinen grossen mechanischen Beanspruchungen standhalten müssen. Auf die Kontaktfinger 56 wirken, wegen der vergleichsweise kleinen Geschwindigkeit, keine grossen mechanischen Reaktionskräfte ein, sodass die Federn, welche die Kontaktfinger 56 gegen die auf den Gehäusewänden 42 und 46 vorgesehenen Kontaktflächen drücken, vergleichsweise schwach ausgelegt werden können. Die Abnutzung der Kontaktstellen der Kontaktfinger 56 und der Kontaktflächen auf denen die Kontaktfinger 56 gleiten, wird, infolge der vergleichsweise geringen Federkräfte, wesentlich verringert.The lever linkage, which each consist of a lever 52, one Swing arm 53 and a rod 54 are designed so that the drive generated by the drive, not shown, comparatively high switch-off speed of the Switch pin 3, which in the range of 10 m / sec to 20 m / sec is implemented in about ten times smaller Switch-off speed of the finger basket 55 of approximately 1 m / sec up to 2 m / sec. As a result of this slower movement of the Finger basket 55 is the mechanical stress of the same and also that of the contact fingers 56 is advantageously small, so that these components are comparatively light and low-mass can be carried out because they do not have a large mechanical Have to withstand stress. On the contact fingers 56 act because of the comparatively low speed, no great mechanical reaction forces, so that Springs which the contact fingers 56 against the on Press the housing walls 42 and 46 provided contact surfaces, can be interpreted comparatively weak. The Wear of the contact points of the contact fingers 56 and the Contact surfaces on which the contact fingers 56 slide, due to the comparatively low spring forces, essential reduced.

    Der Schaltstift 3 wird einerseits mit Hilfe des in dem Zylinder 48 gleitenden Kompressionskolbens 51 geführt und andererseits in einem Führungsteil 58. Das Führungsteil 58 ist mittels sternförmig angeordneter Rippen mit dem Träger 13 verbunden. The switching pin 3 is on the one hand with the help of the Cylinder 48 sliding compression piston 51 and on the other hand in a guide part 58. The guide part 58 is with the carrier by means of star-shaped ribs 13 connected.

    Bei allen drei beschriebenen Ausführungen der Leistungskontakte des Leistungsschalters sind die Kontaktelemente jeweils als Gleichteile ausgebildet. Die Verwendung von gleichen Teilen verbilligt vorteilhaft die Herstellungskosten des Leistungsschalters und vereinfacht zudem die Lagerhaltung für dessen Ersatzteile.In all three versions of the described Circuit breaker power contacts are the Contact elements each formed as identical parts. The Using the same parts advantageously reduces the cost Manufacturing costs of the circuit breaker and simplified also the storage for its spare parts.

    Zur Erläuterung der Wirkungsweise werden die Figuren etwas näher betrachtet. Beim Ausschalten zieht der Schaltstift 3 im Verlauf seiner Ausschaltbewegung zwischen den Abbrandplatten 9 und 14 einen Lichtbogen 23. Der Schaltstift 3 bewegt sich mit einer vergleichsweise sehr hohen Ausschaltgeschwindigkeit, sodass der Lichtbogen 23 nur kurzzeitig auf der Spitze 4 des Schaltstifts 3 brennt und sogleich auf die Abbrandplatte 14 kommutiert. Die Spitze 4 weist deshalb kaum Abbrandspuren auf. Die Abbrandplatten 9 und 14 sind aus besonders abbrandfestem Material, sie weisen deshalb eine vergleichsweise hohe Lebensdauer auf. Der Leistungsschalter muss deshalb nur vergleichsweise selten revidiert werden, wodurch er eine vergleichsweise grosse Verfügbarkeit aufweist.The figures are used to explain the mode of operation considered in more detail. When switching off, the switching pin 3 in the course of its switch-off movement between the Abbrandplatten 9 and 14 an arc 23. The switching pin 3 moves with a comparatively very high Switch-off speed, so that the arc 23 only briefly burns on the tip 4 of the switching pin 3 and immediately commutates on the erosion plate 14. The top 4 therefore shows hardly any burn marks. The burn plates 9 and 14 are made of particularly erosion-resistant material, they have therefore a comparatively long service life. The Circuit breakers therefore only have to be used comparatively rarely be revised, making it a comparatively large Availability.

    Der Lichtbogen 23 wird wegen der sehr raschen Ausschaltbewegung des Schaltstifts 3 vergleichsweise schnell seine volle Länge erreichen, sodass bereits kurz nach der Kontakttrennung die volle Lichtbogenenergie zur Verfügung steht für die Druckbeaufschlagung des Isoliergases in der Lichtbogenzone 24. Der Lichtbogen 23 beaufschlagt das ihn umgebende Isoliergas thermisch und erhöht dadurch kurzzeitig den Druck in der Lichtbogenzone 24 der Löschkammer. Das druckbeaufschlagte Isoliergas wird im Speichervolumen 17 kurzzeitig gespeichert. Ein Teil des druckbeaufschlagten Isoliergases strömt jedoch einerseits durch eine Öffnung 25 in das Auspuffvolumen 18 und andererseits durch eine Öffnung 26 in das Auspuffvolumen 19 ab. Der Schaltstift 3 ist jedoch in der Regel mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden, in welcher bei einem Ausschaltvorgang Isoliergas komprimiert wird. Dieses komprimierte Isoliergas wird zusätzlich zu dem thermisch erzeugten druckbeaufschlagten Isoliergas durch die Leitung 22 in das Speichervolumen 17 eingeleitet.The arc 23 is very quick because of the Switch-off movement of the switching pin 3 comparatively quickly reach its full length, so that shortly after the Contact separation the full arc energy available stands for the pressurization of the insulating gas in the Arc zone 24. The arc 23 impacts it surrounding insulating gas thermally and thereby increases briefly the pressure in the arc zone 24 of the quenching chamber. The pressurized insulating gas is in the storage volume 17th saved temporarily. Part of the pressurized However, insulating gas flows through an opening 25 on the one hand into the exhaust volume 18 and on the other hand through an opening 26 into the exhaust volume 19. The switching pin 3 is, however usually connected to a piston-cylinder arrangement, in which insulating gas is compressed during a switch-off process becomes. This compressed insulating gas is in addition to that thermally generated pressurized insulating gas through the Line 22 introduced into the storage volume 17.

    Dieses Einströmen erfolgt jedoch nur, wenn im Speichervolumen 17 ein niedrigerer Druck herrscht als in der Leitung 22. Dies ist beispielsweise vor der Kontakttrennung der Fall oder dann, wenn der Lichtbogen 23 so stromschwach ist, dass er die Lichtbogenzone 24 nicht intensiv genug aufheizen kann. Heizt jedoch ein stromstarker Lichtbogen 23 die Lichtbogenzone 24 sehr stark auf, sodass ein vergleichsweise grosser Druck des Isoliergases im Speichervolumen 17 auftritt, bei diesem grossen Druck erfolgt dann zunächst keine Einströmung des in der Kolben-Zylinder-Anordnung erzeugten Druckgases. Wird im Speichervolumen 17 ein vorgegebener Grenzwert des gespeicherten Drucks überschritten, so öffnet sich nach dem Überschreiten dieses vorgegebenen Grenzwerts ein Überdruckventil 29 und der überschüssige Druck wird in das Auspuffvolumen 18 hinein abgebaut. Auf diese Art wird mit grosser Sicherheit verhindert, dass in diesem Bereich eine unzulässige Überschreitung der mechanischen Belastbarkeit der Bauelemente vorkommen kann.However, this inflow takes place only if in Storage volume 17 there is a lower pressure than in the Line 22. This is for example before the contact separation the case or when the arc 23 is so low in current is that the arc zone 24 is not intense enough can heat up. However, heats a powerful arc 23 the arc zone 24 very strongly, so that comparatively high pressure of the insulating gas in the Storage volume 17 occurs at this high pressure then there is initially no inflow of the piston-cylinder arrangement generated compressed gas. Will in Storage volume 17 a predetermined limit of stored pressure exceeded, it opens after the Exceed this predetermined limit Pressure relief valve 29 and the excess pressure is in the Exhaust volume 18 dismantled into it. In this way, with Great security prevents that in this area inadmissible exceeding of the mechanical resilience the components can occur.

    Solange in der Lichtbogenzone 24 ein Überdruck herrscht, strömt sehr heisses ionisiertes Gas auch durch die Öffnungen 25 und 26 ab in die Auspuffvolumina 18 und 19. Bei der konstruktiven Gestaltung dieser beiden Strömungsbereiche wurde darauf geachtet, dass sie geometrisch ähnlich gestaltet wurden, um gleiche Abströmungsverhältnisse in beide Auspuffvolumina 18 und 19 zu erreichen. Die Spitze 4 des Schaltstifts 3 ist im Zentrum des Auspuffvolumens 19 gegenüber der Öffnung 26 angeordnet und beeinflusst zusammen mit den Rippen des Führungsteils 57 die Gasströmung in diesem Bereich. Die Strömungsablenkung 44 ist im Auspuffvolumen 18 an der der Spitze 4 entsprechenden Stelle gegenüber der Öffnung 25 angeordnet und beeinflusst dort die Gasströmung in ähnlicher Weise. Die beiden Gasströmungen bilden sich wegen der sehr ähnlich gestalteten Strömungsbereiche ähnlich aus, sodass der in der Lichtbogenzone 24 aufgebaute Druck etwa gleichmässig und kontrolliert nach beiden Seiten abströmt, wodurch das im Speichervolumen 17 für die Löschung des Lichtbogens 23 vorhandene Isoliergas unter Druck so lange gespeichert werden kann, bis eine Beblasung des Lichtbogens 23 erfolgen kann.As long as there is overpressure in the arc zone 24, very hot ionized gas also flows through the openings 25 and 26 into the exhaust volumes 18 and 19. At the constructive design of these two flow areas care was taken that they were geometrically similar were designed to have equal outflow conditions in to reach both exhaust volumes 18 and 19. The top 4 of the switching pin 3 is in the center of the exhaust volume 19th arranged opposite the opening 26 and influenced together with the ribs of the guide part 57 the gas flow in this area. The flow deflection 44 is in the Exhaust volume 18 at the point corresponding to the tip 4 arranged opposite the opening 25 and influences there Gas flow in a similar way. The two gas flows form because of the very similar design Flow areas similarly, so that in the Arc zone 24 pressure built up approximately evenly and flows out to both sides in a controlled manner, so that the Storage volume 17 for extinguishing the arc 23 existing insulating gas stored under pressure for as long can be done until the arc 23 is blown can.

    Der erfindungsgemässe Leistungsschalter ist für Schaltanlagen im Mittelspannungsbereich besonders gut geeignet. Die kompakte zylindrische Ausführung des Leistungsschalters eignet sich besonders für den Einbau in metallgekapselte Anlagen, insbesondere auch für den Einbau in metallgekapselte Generatorableitungen. Zudem ist der Leistungsschalter sehr gut geeignet für den Ersatz von veralteten Leistungsschaltern, da er, bei gleichem oder besserem Ausschaltvermögen, einen wesentlich kleineren Platzbedarf hat als diese, sind in der Regel bei einer derartigen Umrüstung keine aufwendigen baulichen Änderungen nötig. Wenn der Leistungsschalter für Betriebsspannungen oberhalb etwa 24 kV bis 30kV eingesetzt werden soll, so müssen die Abstände a und b vergrössert und der verlangten Spannung angepasst werden, gegebenenfalls muss auch die Ausschaltgeschwindigkeit des Schaltstifts 3 entsprechend angepasst, d.h. erhöht werden. The circuit breaker according to the invention is for Switchgear in the medium-voltage range is particularly good suitable. The compact cylindrical version of the Circuit breaker is particularly suitable for installation in metal-encapsulated systems, especially for installation in metal-encapsulated generator leads. In addition, the Circuit breaker very suitable for the replacement of outdated circuit breakers since it, at the same or better breaking capacity, a much smaller one Space requirements than this are usually at one such retrofitting no complex structural changes necessary. If the circuit breaker for operating voltages should be used above about 24 kV to 30 kV, so The distances a and b must be increased and the required Voltage must be adjusted, if necessary also the Switch-off speed of the switching pin 3 accordingly adjusted, i.e. increase.

    Die Einschaltgeschwindigkeit des Schaltstifts 3 liegt bei diesem Leistungsschalter im Bereich 5 m/sec bis 10 m/sec, während die Kontaktfinger 56 des Nennstromkontaktes mit einer entsprechenden Einschaltgeschwindigkeit im Bereich von 0,5 m/sec bis 1 m/sec in ihre Einschaltstellung fahren.The switch-on speed of the switching pin 3 is included this circuit breaker in the range 5 m / sec to 10 m / sec, while the contact fingers 56 of the nominal current contact with a corresponding switch-on speed in the range of Drive 0.5 m / sec to 1 m / sec into their switch-on position.

    BEZEICHNUNGSLISTENAME LIST

    11
    Kontaktzonecontact zone
    22
    zentrale Achsecentral axis
    33
    Schaltstiftswitch Probe
    44
    Spitzetop
    5,65.6
    Abbrandkontaktanordnungconsumable contact
    77
    KontaktkorbContact basket
    88th
    Trägercarrier
    99
    AbbrandplatteAbbrandplatte
    1010
    Endenend up
    1111
    strichpunktierte Liniedash-dotted line
    1212
    KontaktkorbContact basket
    1313
    Trägercarrier
    1414
    AbbrandplatteAbbrandplatte
    1515
    Endenend up
    1616
    Trennwandpartition wall
    1717
    Speichervolumenstorage volume
    18,1918.19
    Auspuffvolumenexhaust volume
    2020
    Bohrungdrilling
    2121
    Rückschlagventilcheck valve
    22,22a22,22a
    Leitungmanagement
    2323
    LichtbogenElectric arc
    2424
    LichtbogenzoneArc zone
    25,2625.26
    Öffnung opening
    27,2827.28
    Pfeilarrow
    2929
    ÜberdruckventilPressure relief valve
    30,3130.31
    Blasspuleblowout coil
    3232
    Wicklungsendewinding end
    3333
    Schraubescrew
    3434
    Isolationisolation
    3535
    Wicklungsendewinding end
    3636
    Abdeckungcover
    3737
    Wicklungsendewinding end
    3838
    Schraubescrew
    3939
    Isolationisolation
    4040
    Wicklungsendewinding end
    4141
    Abdeckungcover
    4242
    Gehäusewandhousing wall
    4343
    Verschlussdeckelcap
    4444
    Strömungsablenkungflow diversion
    4545
    Isolierrohrinsulating
    4646
    Gehäusewandhousing wall
    4747
    Deckelcover
    4848
    Zylindercylinder
    49,5049,50
    Stromanschlüssepower connectors
    5151
    Kompressionskolbencompression piston
    5252
    Hebellever
    5353
    Schwingewing
    5454
    Stangepole
    5555
    Fingerkorbfinger cage
    5656
    Kontaktfingercontact fingers
    5757
    Raumroom
    5858
    Führungsteilguide part
    a,bfrom
    Abstanddistance

    Claims (12)

    Leistungsschalter mit mindestens einer mit einem isolierenden Medium gefüllten, zylindrisch ausgebildeten, entlang einer zentralen Achse (2) erstreckten, eine Leistungsstrombahn aufweisende Löschkammer, mit zwei feststehenden, auf der zentralen Achse (2) angeordneten, voneinander in axialer Richtung beabstandeten, in der Leistungsstrombahn angeordneten Abbrandkontaktanordnungen (5,6), mit einem die Abbrandkontaktanordnungen (5,6) im eingeschalteten Zustand elektrisch leitend verbindenden, beweglichen Überbrückungskontakt, mit einer zwischen den feststehenden Abbrandkontaktanordnungen (5,6) vorgesehenen Lichtbogenzone (24), mit einer parallel zur Leistungsstrombahn angeordneten, mit beweglichen Nennstromkontakten versehenen Nennstrombahn, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Nennstromkontakte über mindestens ein Hebelgestänge mit dem Überbrückungskontakt verbunden sind, und dass das Hebelgestänge so ausgelegt ist, dass die Nennstromkontakte stets mit einer kleineren Geschwindigkeit als der Überbrückungskontakt beweglich sind. Circuit breaker with at least one cylindrical chamber-shaped quenching chamber filled with an insulating medium and extending along a central axis (2) and having a power current path, with two fixed, arranged on the central axis (2) and spaced apart from one another in the axial direction in the power current path Burn-up contact arrangements (5, 6), with a movable bridging contact that electrically connects the burn-off contact arrangements (5, 6) in the switched-on state, with an arcing zone (24) provided between the fixed burn-off contact arrangements (5, 6), with a parallel arranged to the power current path, nominal current path provided with movable nominal current contacts, characterized in that that the movable nominal current contacts are connected to the bridging contact via at least one lever linkage, and that the lever linkage is designed so that the rated current contacts can always move at a lower speed than the bridging contact. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Nennstromkontakte der Nennstrombahn in einem von der Lichtbogenzone (24) vollständig abgetrennten Raum (57) angeordnet sind. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the movable nominal current contacts of the nominal current path are arranged in a space (57) completely separated from the arcing zone (24). Leistungsschalter, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Überbrückungskontakt im Innern der Abbrandkontaktanordnungen (5,6), entlang der zentralen Achse (2) erstreckt, angeordnet ist. Circuit breaker according to claim 1 or 2 , that the bridging contact is arranged in the interior of the erosion contact arrangements (5, 6), along the central axis (2). Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überbrückungskontakt als Schaltstift (3) ausgebildet ist. Circuit breaker according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the bridging contact is designed as a switching pin (3). Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltstift (3) mit einer Ausschaltgeschwindigkeit im Bereich von 10 m/sec bis 20 m/sec angetrieben ist. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that the switching pin (3) is driven with a switch-off speed in the range from 10 m / sec to 20 m / sec. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den feststehenden Abbrandkontaktanordnungen (5,6) eine ringförmig ausgebildete Düsenzone angeordnet ist, welche sich in ein ringförmig ausgebildetes, von einer isolierenden Trennwand (16) begrenztes Speichervolumen (17) öffnet. Circuit breaker according to one of claims 1 to 5, characterized in that that a ring-shaped nozzle zone is arranged between the fixed erosion contact arrangements (5, 6), which opens into a ring-shaped storage volume (17) delimited by an insulating partition (16). Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbrandkontaktanordnungen (5,6) jeweils auf der von der Lichtbogenzone (24) abgewandten Seite Öffnungen (25,26) aufweisen für eine kontrollierte Abströmung von ionisierten Gasen aus der Lichtbogenzone (24) heraus in jeweils angrenzende Auspuffvolumina (18,19). Circuit breaker according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the erosion contact arrangements (5, 6) each have openings (25, 26) on the side facing away from the arc zone (24) for a controlled outflow of ionized gases out of the arc zone (24) into adjacent exhaust volumes (18, 19). Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (17) mit einer das isolierende Medium zusätzlich mit Druck beaufschlagenden, vom Schaltstift (3) betätigten Kolben-Zylinder-Anordnung in Wirkverbindung steht. Circuit breaker according to one of claims 6 or 7, characterized in that that the storage volume (17) is operatively connected to a piston-cylinder arrangement which additionally pressurizes the insulating medium and is actuated by the switching pin (3). Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente der Abbrandkontaktanordnungen (5,6) als Gleichteile ausgebildet sind, welche spiegelbildlich zu einer senkrecht zur zentralen Achse (2) angeordneten Symmetrieebene angeordnet sind. Circuit breaker according to one of claims 1 to 8, characterized in that the components of the erosion contact arrangements (5, 6) are designed as identical parts, which are arranged in mirror image to a plane of symmetry arranged perpendicular to the central axis (2). Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auspuffvolumina (18,19) jeweils von Wänden begrenzt sind, wobei das erste Auspuffvolumen (18) von einer ersten Gehäusewand (42), einem mit dieser verbundenen ersten Träger (8) und einem Verschlussdeckel (43) eingeschlossen ist, und wobei das zweite Auspuffvolumen (19) von einer zweiten Gehäusewand (46), einem mit dieser verbundenen Träger (13) und einem Deckel (47) eingeschlossen ist, und dass die erste Gehäusewand (42) mittels mindestens eines Isolierrohrs (45) mit der zweiten Gehäusewand (46) verbunden ist, wobei zwischen den beiden Gehäusewänden (42,46) ein elektrisch isolierender Abstand (b) verbleibt. Circuit breaker according to claim 7, characterized in that the exhaust volumes (18, 19) are each delimited by walls, the first exhaust volume (18) being enclosed by a first housing wall (42), a first carrier (8) connected thereto and a closure cover (43), and wherein second exhaust volume (19) is enclosed by a second housing wall (46), a support (13) connected to this and a cover (47), and that the first housing wall (42) is connected to the second housing wall (46) by means of at least one insulating tube (45), an electrically insulating distance (b) remaining between the two housing walls (42, 46). Leistungsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäusewand (42) zusammen mit der zweiten Gehäusewand (46) und Kontaktfingern (56), welche den elektrisch isolierenden Abstand (b) zwischen der ersten (42) und der zweiten Gehäusewand (46) elektrisch leitend überbrücken, die Nennstrombahn des Leistungsschalters bilden, und dass die erste Gehäusewand (42) und die zweite Gehäusewand (46) als Gleichteile ausgebildet sind, welche spiegelbildlich zu einer senkrecht zur zentralen Achse (2) angeordneten Symmetrieebene angeordnet sind. Circuit breaker according to claim 10, characterized in that the first housing wall (42) together with the second housing wall (46) and contact fingers (56), which electrically bridge the electrically insulating distance (b) between the first (42) and the second housing wall (46), the rated current path of the circuit breaker form, and that the first housing wall (42) and the second housing wall (46) are designed as identical parts, which are arranged in mirror image to a plane of symmetry arranged perpendicular to the central axis (2). Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbrandkontaktanordnungen (5,6) mit mindestens einer Blasspule (30,31) versehen sind. Circuit breaker according to one of claims 1 to 11, characterized in that the erosion contact arrangements (5, 6) are provided with at least one blow coil (30, 31).
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