EP1768150A1 - Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung - Google Patents

Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung Download PDF

Info

Publication number
EP1768150A1
EP1768150A1 EP05405556A EP05405556A EP1768150A1 EP 1768150 A1 EP1768150 A1 EP 1768150A1 EP 05405556 A EP05405556 A EP 05405556A EP 05405556 A EP05405556 A EP 05405556A EP 1768150 A1 EP1768150 A1 EP 1768150A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas flow
partial gas
gas
switching
partial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP05405556A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1768150B1 (de
Inventor
Andreas Dahlquist
Christian Franck
Martin Kriegel
Martin Seeger
Henrik Nordborg
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 Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35788070&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1768150(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Priority to EP05405556A priority Critical patent/EP1768150B1/de
Priority to AT05405556T priority patent/ATE458259T1/de
Priority to DE502005009041T priority patent/DE502005009041D1/de
Priority to US11/520,619 priority patent/US8389886B2/en
Priority to JP2006255278A priority patent/JP2007095680A/ja
Priority to KR1020060093655A priority patent/KR101320770B1/ko
Priority to CN2006101396232A priority patent/CN1941243B/zh
Publication of EP1768150A1 publication Critical patent/EP1768150A1/de
Publication of EP1768150B1 publication Critical patent/EP1768150B1/de
Application granted granted Critical
Revoked legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/72—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid having stationary parts for directing the flow of arc-extinguishing fluid, e.g. arc-extinguishing chamber
    • H01H33/74—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid having stationary parts for directing the flow of arc-extinguishing fluid, e.g. arc-extinguishing chamber wherein the break is in gas
    • 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
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/57—Recuperation of liquid or gas
    • 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
    • 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
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • 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
    • H01H2033/888—Deflection of hot gasses and arcing products

Definitions

  • the invention relates to the field of high-voltage technology, in particular the high-voltage circuit breakers in electrical power distribution networks. It is based on a method and a high voltage switch according to the preamble of the independent claims.
  • the invention is based on the prior art according to the EP 1 444 713 B1 , There, a flow control device is disclosed for a circuit breaker, which coaxially surrounds the quenching gas flow and has a lateral surface with two outflow openings.
  • the lateral surface of the flow-deflecting device defines an exhaust gas volume. Partial flows of the quenching gas flow out of the outflow openings into the switching chamber volume. The outflow directions of the directly opposite outflow openings are directed so that they intersect each other. It is thereby achieved that the extinguishing gas is favorably mixed after passing through the respective outflow openings.
  • the outlet openings may be associated with additional swirling body or baffles to additionally swirl the leaking from the outlet openings switching gas. By mixing and turbulence, the extinguishing gas flow is braked upon entry into the switching chamber volume, cooled and dielectrically solidified to avoid flashovers on the switching chamber housing.
  • a high voltage circuit breaker is disclosed with an interrupter unit, in which The exhaust gases are deflected twice by 180 °.
  • a concentrically arranged, hollow cylindrical, radially flowed through perforated plate is present on the fixed contact side.
  • the perforated plate serves as a heat sink, which extracts heat from the quenching gas.
  • the perforated plate does not increase the flow resistance for the quenching gas. In the area of the perforated plate, a uniform, laminar quenching gas flow is maintained.
  • the cooling device comprises a plurality of tubes, which are arranged concentrically in the gas discharge channel and each have diametrically opposite outflow openings, so that the switching gases must rush through a labyrinthine path with numerous deflections during laminar outflow and have to coat large surfaces of the cooling tubes.
  • the Ausströmpfad is extended and enlarged the cooling surface in the exhaust.
  • a circuit breaker in which exhaust gas is also passed from an arc chamber through a hollow contact in a concentrically arranged exhaust volume and from there into a more external extinguishing chamber volume.
  • at least one intermediate volume and possibly an additional volume are arranged concentrically between the hollow contact and the exhaust volume and separated from one another by intermediate walls which have bores or gas passage openings. Due to the radial outflow of the switching gases from the inner to the outer volumes, the exhaust gases are jet-like directed and vortexed on the partition walls of the volumes. In this way, heat is transferred turbulently convective to the intermediate walls in a highly efficient manner.
  • the passage openings between the hollow contact volume, the intermediate volume and optionally the additional volume are offset from each other on the circumference.
  • the passage openings between the additional volume and the exhaust volume are on each other Circumference and / or arranged offset in the axial direction.
  • Object of the present invention is to provide a method for cooling a switching gas in an electrical switching device and an associated electrical switching device with an improved switching performance. This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims.
  • the invention consists in a method for cooling a switching gas in an electrical switching device for electrical power grids, in particular in a high voltage switch, wherein the switching device comprises a switching chamber which is enclosed by a switching chamber housing, wherein further in a switching process hot switching gas from an arc extinguishing zone to a Cold gas filled exhaust area flows and the hot switching gas is split into at least two partial gas flows, wherein at least a portion of the cold gas is stored in the exhaust area and the first partial gas flow past the cached cold gas and is flowed into the switching chamber and displaced by means of the second partial gas flow, the cached cold gas from the exhaust region and mixed before flowing out into the switching chamber housing with the first partial gas flow.
  • the intermediate storage of the cold gas and the mixing with the first hot partial gas flow this is cooled efficiently. This cooling takes place at a very early time when the first partial gas flow out of the arc extinguishing zone.
  • existing cold gas is not displaced unused, but used for exhaust gas cooling.
  • the displacement of the cold gas from the intermediate storage volume is effected by the second partial gas flow, in particular by being flowed through the intermediate storage volume, or by reducing the intermediate storage volume in its size, for. B. by applying gas pressure to a movably mounted wall of the intermediate storage volume, or by this generates a negative pressure and thereby sucks the cold gas from the intermediate storage volume, by combining such effects or otherwise.
  • the switching gas is dielectrically more effective than previously solidified, the switching capacity can be increased and / or the switching chamber housing can be more compact, in particular slimmer, dimensioned without risking electrical flashovers between the outflowing switching gas and the switching chamber housing.
  • the embodiment according to claim 2 and 10 has the advantage that the first partial gas flow flows out of the exhaust largely at the same time as the stored cold gas, which is displaced from the second partial gas flow from the exhaust area and in particular the intermediate storage volume.
  • the embodiments according to claim 7-8 and 20-21 indicate different variants and installation locations for aids with which the switching gas can be additionally cooled.
  • the first and / or second partial gas stream is additionally cooled by gas jet formation and gas jet turbulence on a baffle wall.
  • the invention also relates to an electrical switching device for an electrical energy supply network, in particular a high-voltage switch.
  • the switching device comprises a switching chamber, which is enclosed by a switching chamber housing and an arc extinguishing zone and an exhaust volume for cooling of hot switching gas, wherein at the beginning of a switching action an exhaust area of the exhaust volume is filled with cold gas, wherein means for splitting the hot switching gas in at least two partial gas flows Further, in the exhaust area, a buffer storage volume for storing cold gas is present, a first means is provided, which directs the first partial gas flow, bypassing the buffer volume in the switching chamber housing, and a second means is provided, the second partial gas flow to the stored cold gas directs and thereby causes the displacement of the stored cold gas from the intermediate storage volume.
  • the embodiments according to claim 15-19 indicate preferred structural embodiments for the buffer storage volume.
  • FIG. 1 shows in simplified form the exhaust area of a conventional high-voltage switch which is constructed concentrically around a switch axis 1a and in which hot switching gas 11, 110 is discharged from the extinguishing arc zone 6 along a path, here a meandering path, from the exhaust volume 4 into the switching chamber 2 ,
  • the cold gas 111 is forced out of the exhaust area, without contributing to the cooling of the switching gas 11, 110.
  • Fig. 2 shows a simplified embodiment of a switching gas cooling according to the invention.
  • the hot switching gas 11, 110 is split into two partial gas flows 11a, 11b, at least part of the cold gas 111 is temporarily stored in the exhaust area 7, 8, the first partial gas flow 11a is conducted past the cached cold gas 111 and flowed into the switching chamber 2, and with the aid of the second partial gas flow 11b the cached cold gas 111 is removed from the exhaust area 7, 8 displaced and mixed before flowing out into the switching chamber housing 3 with the first partial gas flow 11a.
  • the mixed switching gas 13 has already at the beginning of the switching gas ejection a significantly reduced temperature compared to the conventional exhaust according to FIG. 1, where first cold gas 111 and then the relatively little cooled hot gas 110 flows.
  • further embodiments of the switching gas cooling method will be discussed in connection with Figs. 2-9.
  • the second partial gas flow 11b is led to the temporarily stored cold gas 111 in order to displace it directly or indirectly from the exhaust volume 7, 8.
  • the direct displacement is shown, in which the second partial gas flow 11b flows through the intermediate storage volume 7, 8 and replaces the cold gas 111.
  • indirect displacement for example by reducing the intermediate storage volume 7, 8 and / or by suction from the intermediate storage volume 7, 8 is possible.
  • the first partial gas flow 11a is flowed over a shorter path and the second partial gas flow 11b and optionally a third, fourth, etc., partial gas flow 11c over a longer path into the switching chamber housing 3.
  • the longer path can be divided into at least two paths, namely into the second partial gas flow 11b and a third or further partial gas flow 11c supporting this.
  • an improved mixing of the switching gas 11 can be achieved.
  • the cached portion of the cold gas 111 in the exhaust area in a cold gas reservoir or Latching volume 7, 8 cached, wherein the intermediate storage volume 7, 8 an inlet opening 70 and an outlet opening 80 for the second 11b and the optional, further supporting partial gas flow 11c and in the region of the outlet opening 80 has a mixing zone 12, in which the stored cold gas 111 with the first partial gas flow 11a is mixed.
  • a negative pressure in the region of the mixing zone 12 is generated by the first partial gas flow 11a, through which the cached cold gas 111 from the intermediate storage volume 7, 8 is sucked.
  • the suction may be effective alone or in support of cold gas displacement.
  • the first partial gas flow 11a may be mixed with the intermediately stored cold gas 111 and in particular with a pre-cooled second partial gas flow 11b and optionally with a third or further partial gas flow 11c.
  • the mixing channel 10 is an optional element.
  • gas jets can also be formed in the first partial gas flow 11a and in the displaced cold gas flow 111 and directed against one another in such a way that they swirl and mix with one another.
  • the switching gas 11 is effectively cooled before or during the outflow into the switching chamber housing 3.
  • the storage capacity of the intermediate storage volume 7, 8 should preferably be selected in accordance with a desired mixing time and mixing temperature of the first partial gas flow 11a with the cached cold gas 111.
  • a path difference between the longer and the shorter path equal to a flow length through the intermediate storage volume 7, 8 can be selected.
  • the first partial gas flow 11a, bypassing the intermediate storage volume 7, 8, flows through a minimum distance into the switching chamber housing 3; and / or the second partial gas flow 11b is discharged through the intermediate storage volume 7, 8 over a maximum distance in the switching chamber housing 3; and / or a further partial gas flow 11c (FIG. 8) is at least partially discharged through the intermediate storage volume 7, 8 into the switching chamber housing 3.
  • the switching gas 11 with auxiliary precooling 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 in the exhaust volume 4 of the switching device 1 are pre-cooled (Fig. 5-9).
  • the hot gas 110 may be pre-cooled before splitting into the partial gas flows 11a, 11b, 11c (FIG. 8, left side); and / or the first partial gas flow 11a and / or the second partial gas flow 11b and optionally a further partial gas flow 11c may be precooled.
  • a gas jet can be formed in the switching gas 11 through a jet-forming outflow opening 74 in the intermediate storage volume 7, 8 and / or in an additional volume 9a, which is directed onto a baffle wall 75 and swirled there (FIGS.
  • switching gas 11 can also be directed to a baffle plate 9b and cooled there (FIG. 9); and / or in the switching gas 11, an extended path, in particular a meandering path, can be predetermined by means of steering means 9c and / or a recirculation area can be formed by means of swirling means 9c (FIG. 9).
  • an extended path in particular a meandering path, can be predetermined by means of steering means 9c and / or a recirculation area can be formed by means of swirling means 9c (FIG. 9).
  • Other, not mentioned aids for switching gas cooling can also be used.
  • the invention also provides an electrical switching device 1, which is first explained in more detail with reference to FIG.
  • the switching device 1 comprises a switching chamber 2, which is enclosed by a switching chamber housing 3 and an arc extinguishing zone 6 and an exhaust volume 4 for cooling of hot switching gas 11, 110 has.
  • the arc extinguishing zone 6 extends between the contacts 5 of the arcing contact system 5 and is of the insulating material 6a laterally surrounded.
  • the arcing contacts 5 typically comprise a switching pin and a contact tulip, at least one of which is movable by a switch drive, not shown.
  • the contact pin is shown as a fixed contact and on the left, the contact tulip is shown as a drive contact.
  • the contact tulip can also be formed as a hollow exhaust outflow tube with a Hohljorausströmö réelle 5a. Concentric with the arcing contact system 5, the rated current contacts are arranged, which in turn are surrounded by the switching chamber insulator 3a.
  • an exhaust area 7, 8 of the exhaust volume 4 is filled with cold gas 111.
  • a buffer storage volume 7, 8 for storing cold gas 111 is arranged, wherein a first means 71; 101, 102, which directs the first partial gas flow 11a bypassing the intermediate storage volume 7, 8 into the switching chamber housing 3, and a second means 7a, 7b, 72 is present, which directs the second partial gas flow 11b to the stored cold gas 111 and thereby the displacement of the stored cold gas 111 from the intermediate storage volume 7, 8 causes.
  • FIGS. 3-9 show constructive embodiments for this purpose.
  • a shorter path for the first partial gas flow 11a and a longer path for the second partial gas flow 11b and optionally for at least one further partial gas flow 11c should be provided between the arc extinguishing zone 6 and the switching chamber housing 3c.
  • the path length difference or flow-through length can also be composed of two or more unequal length partial paths (FIGS. 5-8).
  • the intermediate storage volume 7, 8 an inlet opening 70 and an outlet opening 80, wherein the first means 71, the first partial gas flow 11a, bypassing the intermediate storage volume 7, 8 to the outlet opening 80 and directs the second means 7a, 7b, 72nd the second partial gas flow 11b or possibly further partial gas flows 11c to the inlet opening 70 and through the intermediate storage volume 7 to the outlet opening 80 directs.
  • a mixing zone 12 for mixing the first partial gas flow 11a with the cold gas 111 should be present, which is stored in the intermediate storage volume 7, 8 and which is displaced from the intermediate storage volume 7, 8 by the second partial gas flow 11b.
  • the mixing zone 12 can at the same time be designed as a vacuum zone 12 for sucking the stored cold gas 111 from the intermediate storage volume 7, 8. This can be z. B. by the flow conditions and in particular flow velocities of the partial flows 11a, 11b and optionally 11c in the region of the vacuum zone 12 can be achieved.
  • the mixing zone 12 can also be designed as a turbulence zone 12 for the first partial gas flow 11a and the cold gas 111, in particular of gas jets of the first partial gas flow 11a and the cold gas 111.
  • a mixing channel 10 may be arranged in which an additional mixing of the first partial gas flow 11a with the displaced from the intermediate storage volume 7, 8 cold gas 111 and in particular with a pre-cooled second partial gas flow 11b and optionally one further partial gas flow 11c takes place.
  • the mixing channel 10 is z. B. separated by an inner channel wall 10a from the intermediate storage volume 8 and connected thereto via a channel inlet opening 101.
  • the channel inlet opening 101 thus acts as a discharge opening from the intermediate storage volume 7, 8 and the channel outlet opening as the actual exhaust opening 102.
  • the mixing channel 10 has a diameter D and a length L between the channel inlet opening 101 and the channel outlet opening 102.
  • Diameter D and length L should be dimensioned so that an efficient mixture of the already premixed partial gas flows 11a, 11b, 11c with the cold gas 111 and with each other is realized.
  • the mixing channel 10 may be aligned axially (Figs. 3-4, 7-9) and / or radially (Figs. 5-6).
  • the storage capacity of the intermediate storage volume 7, 8 is dimensioned such that a desired mixing time and mixing temperature of the first partial gas flow 11a with the temporarily stored cold gas 111 can be achieved. Also, the flow-through length, z. B. 2 * 1 in Fig. 3-4, be dimensioned by the buffer volume 7, 8 so that a desired time delay of the second partial gas flow 11a in the buffer storage volume 7, 8 relative to the first partial gas flow 11b can be realized.
  • FIGS. 3-9 also show preferred structural designs of the switching device 1.
  • the exhaust volume 4 is enclosed by an exhaust housing 4a, which has an outflow opening 101 and an exhaust opening 102 toward the switching chamber housing 2.
  • the intermediate storage volume 7, 8 is formed by a permeable body 7 a, 7 b, 8 a, 8 b, which is arranged in the exhaust volume 4.
  • the flow-through body 7a, 7b, 8a, 8b has a first opening 71 for branching off the first partial gas flow 11a in a region of the body 7a, 7b, 8a, 8b facing the arc extinguishing zone 6 and a second opening 72 for the second partial gas flow 11b for a further assisting partial gas flow 11c, a third or further opening 73 in a region of the body 7a, 7b, 8a, 8b facing away from the arc extinguishing zone 6.
  • the first opening 71 is close to Outflow opening 101, in particular radially opposite, arranged; and / or to provide a maximum path for the second partial gas flow 11b, the second opening 72 is located far away from the outflow opening 101, in particular axially maximally spaced apart from the outflow opening 101; and / or a third or further opening 73 is arranged between the first and second openings 71, 72 for a further partial gas flow 11c in the axial direction 1a (FIG. 8, right side).
  • the further partial gas flow 11c the long path can be divided into at least two paths 11b, 11c. As a result, the mixing of the switching gas 11 in the outer volume 8 can be improved.
  • the second opening 72 cooperates with a deflecting device 7b, 8b, 8a for returning the stored cold gas 111 and the second partial gas flow 11b to the outlet opening 80 of the intermediate storage volume 7, 8; and / or the path length difference between the shorter path 11a for the first partial gas flow and the longer path 11b for the second partial gas flow is given by the axial distance between the first and second openings 71, 72.
  • the openings 71, 72, 73 may be holes or slots in a wall 7a, 7b of the body 7a, 7b, 8a, 8b.
  • the openings 71, 72, 73 may be arranged in a radial wall 7a and / or in an axial wall 7b of the body 7a, 7b, 8a, 8b.
  • a number, size (ie cross-sectional area A 1 , A 2 , A 3 ) and position of the first, second and optionally third openings 71, 72, 73 should be selected so that the first partial gas flow 11 a still largely in the exhaust volume 4 with the stored cold gas 111 is mixable.
  • a plurality of holes or slots 72 and, if appropriate, 73 should be arranged on the circumference and / or along the axial extension in the body 7a, 7b, 8a, 8b which can be flowed through such that a hot gas front is formed in the second and possibly further partial gas flows 11b, 11c and no cold gas pockets in the buffer storage volume 7, 8 exist stay.
  • the total flow cross-section A 0 A 1 + A 2
  • a 0 A 1 + A 2 + A 3
  • the flow-through body 7a, 7b, 8a, 8b may include an inner cylinder 7a, 7b and an outer cylinder 8a, 8b.
  • Inner and outer cylinders 7a, 7b, 8a, 8b are preferably arranged coaxially to one another and to the switch axis 1a.
  • the buffer storage volume 7, 8 is limited radially by at least two lateral surfaces 7a, 8a and axially end by associated bottom surfaces 7b, 8b.
  • the inner cylinder 7a, 7b defines an inner volume V 1 and, towards the quenching arc zone 6, has an inlet opening 70 for the second partial gas flow 11a.
  • the outer cylinder 8a, 8b surrounds the inner cylinder 7a, 7b, defines an outer volume V 2 and has an exit opening 80 for the stored cold gas 111 and the second partial gas flow 11b toward the extinguishing arc zone 6.
  • the inner cylinder 7a, 7b and outer cylinder 8a, 8b communicate with each other through the second opening 72 and optionally the third opening 73.
  • the inner and outer volumes V 1 , V 2 should be coordinated so that a desired storage capacity for the cold gas 111 and a desired flow dynamics for the second partial gas flow 11b can be realized.
  • the buffer storage volume 7, 8, the first means 71; 101, 102 and the second means 7a, 7b, 72 may be arranged in the exhaust area 7, 8 of a first and / or a second contact 5 of the switching device 1.
  • the switching device 1 may be a high-voltage circuit breaker 1 or a high-current switch or a circuit breaker o. ⁇ . Act.
  • FIGS. 3-8 The following variants are shown in detail in FIGS. 3-8: FIG. 3: left side or drive contact side and right side or fixed contact side in each case two partial gas flows 11a, 11b realized through holes 71, 72; 4: left side with slots 71, 72 instead of holes and right side with large-area second opening 72 in the rear wall 7b of the inner cylinder 7a, 7b; Fig.
  • FIG. 5-6 axially aligned first and second openings 71, 72 and inner cylinder 7a, 7b axially shortened (left side) and / or radially reduced (right side); further mixing channel 10 with radial exhaust or gas outlet 102; 7: slots 72 for the second partial gas flow 11b are dimensioned such that a hot gas jet or jet is built up and impacted against the outer wall 8a of the outer cylinder 8a, 8b, as discussed below; 8: additional volume 9a for building up a hot gas jet or jet (left side) and third openings 73 for splitting off a third partial gas flow 11c; and FIG. 9: first partial gas flow 11a or, as shown, second partial gas flow 11b with further cooling mechanisms 9.
  • Aids 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 for pre-cooling of the switching gas 11 may be arranged in the exhaust volume 4 of the switching device 1.
  • the aids 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 may be arranged in the hot gas flow 110 before the splitting into the partial gas flows 11a, 11b, 11 and / or in the first partial gas flow and / or in the second partial gas flow 11a, 11b and possibly in the further partial gas flow 11c.
  • Such aids relate on the one hand jet-forming outflow openings 74 in the intermediate storage volume 7, 8 and / or in an additional volume 9a for the formation of gas jets and a baffle 75 for turbulence and intensive turbulent convective cooling of the gas jets.
  • the additional volume 9a may be designed, for example, as a cylindrical metal sleeve 9a.
  • the jet-forming metal sleeve 9a may, for. B. tulpentitle lake or drive contact side concentrically around the Hohl.ausströmö réelle 5a and also within the intermediate storage volume 7, 8 or on the Heidelberggas-Abströmweg 11 before the intermediate storage volume 7, 8 may be arranged.
  • the aids can also comprise a baffle plate 9b and / or steering means 9c and / or swirling means 9c for the switching gas 11.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät (1), insbesondere einen Hochspannungsschalter (1), und ein Verfahren zur verbesserten Schaltgaskühlung. Erfindungsgemäss wird im Auspuffbereich (7, 8) Kaltgas (111) zwischengespeichert und eine erste Teilgasströmung (11a) an dem zwischengespeicherten Kaltgas (111) vorbeigeleitet und in die Schaltkammer (2) abgeströmt, wobei mit Hilfe einer zweiten Teilgasströmung (11b) das zwischengespeicherte Kaltgas (111) aus dem Auspuffbereich (7, 8) verdrängt und vor dem Abströmen in das Schaltkammergehäuse (3) mit der ersten Teilgasströmung (11a) durchmischt wird. Ausführungsbeispiele betreffen u. a.: die Ausgestaltung des Zwischenspeichervolumens (7, 8) für das Kaltgas (111) sowie Hilfsmittel (9) zur Vorkühlung des heissen Schaltgases (11, 110; 11a, 11b, 11c). Vorteile sind u. a.: verbesserte Schaltgaskühlung, erhöhte Schaltleistung und/oder kompaktere Schalterbauweise.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochspannungstechnik, insbesondere der Hochspannungsleistungsschalter in elektrischen Energieverteilnetzen. Sie geht aus von einem Verfahren und einem Hochspannungsschalter gemäss Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
    • STAND DER TECHNIK
  • Bei der Erfindung wird ausgegangen von dem Stand der Technik gemäss der EP 1 444 713 B1 . Dort wird für einen Leistungsschalter eine Strömungslenkeinrichtung offenbart, welche die Löschgasströmung koaxial umgibt und eine Mantelfläche mit zwei Ausströmöffnungen aufweist. Die Mantelfläche der Strömungslenkeinrichtung definiert ein Abgasvolumen. Aus den Ausströmöffnungen treten Teilströmungen der Löschgasströmung in das Schaltkammervolumen aus. Die Abströmrichtungen der unmittelbar gegenüberliegenden Ausströmöffnungen sind so gerichtet, dass sie einander schneiden. Dadurch wird erreicht, dass das Löschgas nach dem Hindurchtreten durch die jeweiligen Ausströmöffnungen günstig vermischt wird. Den Austrittsöffnungen können zusätzliche Verwirbelungskörper oder Prallplatten zugeordnet sein, um das aus den Austrittsöffnungen austretende Schaltgas zusätzlich zu verwirbeln. Durch die Vermischung und Verwirbelung wird die Löschgasströmung bei Eintritt in das Schaltkammervolumen gebremst, gekühlt und dielektrisch verfestigt, um Überschläge auf das Schaltkammergehäuse zu vermeiden.
  • In der DE 102 21 580 B3 wird ein Hochspannungsleistungsschalter mit einer Unterbrechereinheit offenbart, in welcher die Auspuffgase zweimal um 180° umgelenkt werden. Zur Verbesserung der Kühlung der Gase ist auf der Festkontaktseite ein konzentrisch angeordnetes, hohlzylindrisches, radial durchströmtes Lochblech vorhanden. Das Lochblech dient als Kühlkörper, der dem Löschgas Wärme entzieht. Das Lochblech bewirkt keine Erhöhung des Strömungswiderstands für das Löschgas. Im Bereich des Lochblechs wird eine einheitliche, laminare Löschgasströmung beibehalten.
  • In dem Gebrauchsmuster DE 1 889 068 U wird ein Lasttrennschalter mit verbesserter Abgaskühlung offenbart. Die Kühlvorrichtung umfasst mehrere, im Gasabströmkanal konzentrisch angeordnete Rohre, die jeweils diametral gegenüberliegende Ausströmöffnungen aufweisen, so dass die Schaltgase beim laminaren Ausströmen einen labyrinthartigen Weg mit zahlreichen Umlenkungen durcheilen und grosse Oberflächen der Kühlrohre bestreichen müssen. Mit dieser Anordnung wird der Ausströmpfad verlängert und die Kühloberfläche im Auspuff vergrössert.
  • In der EP 1 403 891 A1 wird ein Leistungsschalter offenbart, bei dem Auspuffgas ebenfalls von einem Lichtbogenraum durch einen Hohlkontakt in ein konzentrisch angeordnetes Auspuffvolumen und von dort in ein weiter aussen liegendes Löschkammervolumen geleitet wird. Zur Steigerung der Ausschaltleistung sind zwischen dem Hohlkontakt und dem Auspuffvolumen mindestens ein Zwischenvolumen und gegebenenfalls ein Zusatzvolumen konzentrisch angeordnet und durch Zwischenwände, die Bohrungen oder Gasdurchlassöffnungen aufweisen, voneinander separiert. Durch das radiale Ausströmen der Schaltgase von den inneren zu den äusseren Volumina werden die Abgase jetartig auf die Zwischenwände der Volumina gerichtet und verwirbelt. So wird Wärme turbulent konvektiv hocheffizient auf die Zwischenwände übertragen. Die Durchlassöffnungen zwischen dem Hohlkontaktvolumen, dem Zwischenvolumen und gegebenenfalls dem Zusatzvolumen sind zueinander am Umfang versetzt angeordnet. Die Durchlassöffnungen zwischen dem Zusatzvolumen und dem Auspuffvolumen sind zueinander am Umfang und/oder in axialer Richtung versetzt angeordnet. Dadurch werden mäandrierende sowie auch spiralförmige Abgaspfade vorgegeben, die Verweilzeit des Abgases im Auspuffbereich wird erhöht und die Wärmeabgabe des Abgases wird verbessert. Insgesamt benötigt man in dem Leistungsschalter also neben dem Hohlkontaktvolumen, dem Auspuffvolumen und dem Schaltkammervolumen noch mindestens ein weiteres Zwischenvolumen, um die Effizienz der Abgaskühlung zu steigern.
  • In den vorbekannten Schaltern wird kaltes Gas, das vor dem Schaltvorgang in der Unterbrechereinheit verweilt, von heissem Abgas, das aus der Lichtbogenzone abströmt, verdrängt und aus dem Auspuff rausgeschoben. Der zu verdrängende Kaltgasanteil behindert das Abströmen der heissen Abgase und geht für Kühlzwecke ungenützt verloren.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases in einem elektrischen Schaltgerät und ein zugehöriges elektrisches Schaltgerät mit einer verbesserten Schaltleistung anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases in einem elektrischen Schaltgerät für elektrische Energieversorgungsnetze, insbesondere in einem Hochspannungsschalter, wobei das Schaltgerät eine Schaltkammer umfasst, die von einem Schaltkammergehäuse umschlossen ist, wobei ferner bei einem Schaltvorgang heisses Schaltgas von einer Lichtbogenlöschzone zu einem mit Kaltgas gefüllten Auspuffbereich strömt und das heisse Schaltgas in mindestens zwei Teilgasströmungen aufgespalten wird, wobei zumindest ein Teil des Kaltgases im Auspuffbereich zwischengespeichert wird und die erste Teilgasströmung an dem zwischengespeicherten Kaltgas vorbeigeleitet und in die Schaltkammer abgeströmt wird und mit Hilfe der zweiten Teilgasströmung das zwischengespeicherte Kaltgas aus dem Auspuffbereich verdrängt und vor dem Abströmen in das Schaltkammergehäuse mit der ersten Teilgasströmung durchmischt wird. Durch die Zwischenspeicherung des Kaltgases und die Vermischung mit dem ersten heissen Teilgasstrom wird dieser effizient gekühlt. Diese Kühlung erfolgt zu einem sehr frühen Zeitpunkt beim Abströmen des ersten Teilgasstroms aus der Lichtbogenlöschzone. Im Auspuffvolumen vorhandenes Kaltgas wird nicht ungenutzt hinausverdrängt, sondern zur Abgaskühlung genutzt. Die Verdrängung des Kaltgases aus dem Zwischenspeichervolumen erfolgt durch den zweiten Teilgasstrom, insbesondere indem dieser durch das Zwischenspeichervolumen geströmt wird, oder indem durch diesen das Zwischenspeichervolumen in seiner Grösse reduziert wird, z. B. durch Ausüben von Gasdruck auf eine beweglich gelagerte Wand des Zwischenspeichervolumens, oder indem dieser einen Unterdruck erzeugt und dadurch das Kaltgas aus dem Zwischenspeichervolumen ansaugt, durch Kombination derartiger Effekte oder auf andere Weise. Durch die verbesserte Kühlung wird das Schaltgas dielektrisch wirkungsvoller als bisher verfestigt, die Schaltleistung kann gesteigert werden und/oder das Schaltkammergehäuse kann kompakter, insbesondere schlanker, dimensioniert werden, ohne elektrische Überschläge zwischen dem abströmenden Schaltgas und dem Schaltkammergehäuse zu riskieren.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 2 und 10 hat den Vorteil, dass die erste Teilgasströmung weitgehend zeitgleich aus dem Auspuff ausströmt wie das gespeicherte Kaltgas, das von der zweiten Teilgasströmung aus dem Auspuffbereich und insbesondere dem Zwischenspeichervolumen verdrängt wird.
  • Die Ausführungsbeispiele gemäss Anspruch 3-6 und 11-14 geben vorteilhafte Geometrien und bevorzugte Dimensionierungskriterien für den Auspuffbereich und insbesondere für das Zwischenspeichervolumen, die Durchmischungszone und einen optionalen Durchmischungskanal an.
  • Die Ausführungsbeispiele gemäss Anspruch 7-8 und 20-21 geben verschiedene Varianten und Einbauorte für Hilfsmittel an, mit denen das Schaltgas zusätzlich gekühlt werden kann. Mit Vorteil wird der erste und/oder zweite Teilgasstrom durch Gasjetbildung und Gasjetverwirbelung an einer Prallwand zusätzlich gekühlt.
  • In einem weiteren Aspekt hat die Erfindung auch ein elektrisches Schaltgerät für ein elektrisches Energieversorgungsnetz, insbesondere einen Hochspannungsschalter, zum Gegenstand. Das Schaltgerät umfasst eine Schaltkammer, die von einem Schaltkammergehäuse umschlossen ist und eine Lichtbogenlöschzone sowie ein Auspuffvolumen zur Kühlung von heissem Schaltgas aufweist, wobei zu Beginn einer Schalthandlung ein Auspuffbereich des Auspuffvolumens mit Kaltgas gefüllt ist, wobei Mittel zur Aufspaltung des heissen Schaltgases in mindestens zwei Teilgasströmungen vorhanden sind, wobei ferner in dem Auspuffbereich ein Zwischenspeichervolumen zur Speicherung von Kaltgas vorhanden ist, ein erstes Mittel vorhanden ist, das die erste Teilgasströmung unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens in das Schaltkammergehäuse lenkt, und ein zweites Mittel vorhanden ist, das die zweite Teilgasströmung zum gespeicherten Kaltgas lenkt und dadurch die Verdrängung des gespeicherten Kaltgases aus dem Zwischenspeichervolumen bewirkt.
  • Die Ausführungsbeispiele gemäss Anspruch 15-19 geben bevorzugte konstruktive Ausführungsformen für das Zwischenspeichervolumen an.
  • Weitere Ausführungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen, aus den Anspruchskombinationen sowie aus der nun folgenden Beschreibung und den Figuren.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen schematisch
    • Fig. 1
    den Auspuffbereich einer Unterbrechereinheit mit Kaltgasverlust gemäss Stand der Technik;
    Fig. 2
    erste Ausführungsform eines Auspuffbereichs mit erfindungsgemässer Heissgas-Kaltgas Durchmischung;
    Fig. 3
    zweite Ausführungsformen mit jeweils zwei Teilströmungen antriebskontaktseitig und festkontaktseitig;
    Fig. 4
    dritte Ausführungsformen mit Öffnungsschlitzen im Zwischenspeichervolumen;
    Fig. 5,6
    vierte Ausführungsformen mit axialen Öffnungen im Zwischenspeichervolumen und radialem Gasaustritt aus dem Auspuff;
    Fig. 5-8
    fünfte Ausführungsformen mit Gasjetverwirbelung zur Vorkühlung des Schaltgases; und
    Fig. 9
    sechste Ausführungsformen mit anderen Mechanismen zur Vorkühlung der zweiten Teilgasströmung.
  • In den Figuren werden für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet und gegebenenfalls werden sich wiederholende Bezugszeichen weggelassen.
    • WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt vereinfacht den Auspuffbereich eines herkömmlichen Hochspannungsschalters, der konzentrisch um eine Schalterachse 1a aufgebaut ist und in dem heisses Schaltgas 11, 110 von der Löschbogenzone 6 entlang eines Weges, hier eines mäandrierenden Weges, aus dem Auspuffvolumen 4 in die Schaltkammer 2 ausgeströmt wird. Dabei wird das Kaltgas 111 aus dem Auspuffbereich hinausgedrängt, ohne zur Kühlung des Schaltgases 11, 110 beizutragen.
  • Fig. 2 zeigt vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zur Schaltgaskühlung gemäss der Erfindung. Das heisse Schaltgas 11, 110 wird in zwei Teilgasströmungen 11a, 11b aufgespalten, zumindest ein Teil des Kaltgases 111 wird im Auspuffbereich 7, 8 zwischengespeichert, die erste Teilgasströmung 11a wird an dem zwischengespeicherten Kaltgas 111 vorbeigeleitet und in die Schaltkammer 2 abgeströmt, und mit Hilfe der zweiten Teilgasströmung 11b wird das zwischengespeicherte Kaltgas 111 aus dem Auspuffbereich 7, 8 verdrängt und vor dem Abströmen in das Schaltkammergehäuse 3 mit der ersten Teilgasströmung 11a durchmischt. Das durchmischte Schaltgas 13 hat schon zu Beginn des Schaltgasausstosses eine deutlich reduzierte Temperatur gegenüber dem herkömmlichen Auspuff gemäss Fig. 1, wo zunächst Kaltgas 111 und dann das relativ wenig gekühlte Heissgas 110 abströmt. Im folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele des Schaltgaskühlverfahrens im Zusammenhang mit den Fig. 2-9 besprochen.
  • Beim Schaltgaskühlverfahren wird die zweite Teilgasströmung 11b zum zwischengespeicherten Kaltgas 111 geführt, um dieses direkt oder indirekt aus dem Auspuffvolumen 7, 8 zu verdrängen. In Fig. 2-9 ist jeweils die direkte Verdrängung gezeigt, bei der die zweite Teilgasströmung 11b durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 hindurchströmt und das Kaltgas 111 ersetzt. Genauso ist aber auch eine indirekte Verdrängung, beispielsweise durch Verkleinerung des Zwischenspeichervolumen 7, 8 und/oder durch Ansaugen aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 möglich. Vorzugsweise wird die erste Teilgasströmung 11a über einen kürzeren Weg und die zweite Teilgasströmung 11b sowie gegebenenfalls eine dritte, vierte usw. Teilgasströmung 11c über einen längeren Weg in das Schaltkammergehäuse 3 abgeströmt. Mit Hilfe der dritten oder weiterer Teilgasströmungen 11c kann der längere Weg in mindestens zwei Pfade aufgeteilt werden, nämlich in die zweite Teilgasströmung 11b und eine diese unterstützende dritte oder weitere Teilgasströmung 11c. Dadurch kann eine verbesserte Durchmischung des Schaltgases 11 erreicht werden.
  • Mit Vorteil wird der zwischengespeicherte Teil des Kaltgases 111 im Auspuffbereich in einem Kaltgasreservoir oder Zwischenspeichervolumen 7, 8 zwischengespeichert, wobei das Zwischenspeichervolumen 7, 8 eine Eintrittsöffnung 70 und eine Austrittsöffnung 80 für die zweite 11b und die optionale, weitere unterstützende Teilgasströmung 11c und im Bereich der Austrittsöffnung 80 eine Durchmischungszone 12 aufweist, in welcher das gespeicherte Kaltgas 111 mit der ersten Teilgasströmung 11a vermischt wird.
  • Bevorzugt wird von der ersten Teilgasströmung 11a ein Unterdruck im Bereich der Durchmischungszone 12 erzeugt, durch den das zwischengespeicherte Kaltgas 111 aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 angesogen wird. Die Ansaugung kann alleine oder unterstützend zur Kaltgasverdrängung wirksam sein. Zusätzlich kann hinter der Durchmischungszone 12 und vor Eintritt in das Schaltkammergehäuse 3 in einem Durchmischungskanal 10 die erste Teilgasströmung 11a mit dem zwischengespeicherten Kaltgas 111 und insbesondere mit einer vorgekühlten zweiten Teilgasströmung 11b und optional einer dritten oder weiteren Teilgasströmung 11c vermischt werden. Der Durchmischungskanal 10 ist ein optionales Element. Beispielsweise können auch Gasjets in der ersten Teilgasströmung 11a und im verdrängten Kaltgasstrom 111 gebildet und so gegeneinander gerichtet werden, dass sie einander verwirbeln und durchmischen. Dadurch wird auch ohne oder zusätzlich zum Durchmischungskanal 10 das Schaltgas 11 vor oder beim Abströmen in das Schaltkammergehäuse 3 wirksam gekühlt.
  • Die Speicherkapazität des Zwischenspeichervolumens 7, 8 soll vorzugsweise nach Massgabe einer gewünschten Mischungsdauer und Mischungstemperatur der ersten Teilgasströmung 11a mit dem zwischengespeicherten Kaltgas 111 gewählt werden. Zudem kann eine Wegdifferenz zwischen dem längeren und dem kürzeren Weg gleich einer Durchströmungslänge durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 gewählt werden. Beispielsweise ist gemäß Fig. 3, 4 die Wegdifferenz 2*1, wobei 1=axiale Erstreckung des Zwischenspeichervolumens 7, 8, welches von der zweiten Teilgasströmung 11b zuerst in der einen axialen Richtung und dann nach einer Umlenkung in der entgegengesetzten axialen Richtung durchströmt wird.
  • Besonders bevorzugt wird die erste Teilgasströmung 11a unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens 7, 8 über einen minimalen Weg in das Schaltkammergehäuse 3 abgeströmt; und/oder die zweite Teilgasströmung 11b wird durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 über einen maximalen Weg in das Schaltkammergehäuse 3 abgeströmt; und/oder eine weitere Teilgasströmung 11c (Fig. 8) wird mindestens streckenweise durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 in das Schaltkammergehäuse 3 abgeströmt.
  • Darüberhinaus kann das Schaltgas 11 mit Hilfsmitteln zur Vorkühlung 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 im Auspuffvolumen 4 des Schaltgeräts 1 vorgekühlt werden (Fig. 5-9). Insbesondere kann das Heissgas 110 vor der Aufspaltung in die Teilgasströmungen 11a, 11b, 11c vorgekühlt werden (Fig. 8, linke Seite); und/oder es kann die erste Teilgasströmung 11a und/oder die zweite Teilgasströmung 11b und gegebenenfalls eine weitere Teilgasstömung 11c vorgekühlt werden. Insbesondere kann im Schaltgas 11 durch eine jetbildende Ausströmöffnung 74 im Zwischenspeichervolumen 7, 8 und/oder in einem Zusatzvolumen 9a ein Gasjet gebildet werden, der auf eine Prallwand 75 gelenkt und dort verwirbelt wird (Fig. 5-8); und/oder das Schaltgas 11 kann auch auf eine Prallplatte 9b gelenkt und dort abgekühlt werden (Fig. 9); und/oder im Schaltgas 11 kann mittels Lenkmitteln 9c ein verlängerter Weg, insbesondere ein mäandrierender Weg, vorgegeben werden und/oder mittels Verwirbelungsmitteln 9c ein Rezirkulationsgebiet gebildet werden (Fig. 9). Auch andere, nicht genannte Hilfsmittel zur Schaltgaskühlung sind zusätzlich einsetzbar.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein elektrisches Schaltgerät 1, das zunächst anhand von Fig. 3 näher erläutert wird. Das Schaltgerät 1 umfasst eine Schaltkammer 2, die von einem Schaltkammergehäuse 3 umschlossen ist und eine Lichtbogenlöschzone 6 sowie ein Auspuffvolumen 4 zur Kühlung von heissem Schaltgas 11, 110 aufweist. Die Lichtbogenlöschzone 6 erstreckt sich zwischen den Kontakten 5 des Lichtbogenkontaktsystems 5 und ist von der Isolierstoffdüse 6a seitlich umgeben. Die Lichtbogenkontakte 5 umfassen typischerweise einen Schaltstift und eine Kontakttulpe, von denen mindestens einer durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb bewegbar ist. Beispielhaft sind in den Figuren rechts der Schaltstift als Festkontakt und links die Kontakttulpe als Antriebskontakt dargestellt. Die Kontakttulpe kann zugleich als hohles Auspuffabströmrohr mit einer Hohlkontaktausströmöffnung 5a ausgebildet sein. Konzentrisch zum Lichtbogenkontaktsystem 5 sind die Nennstromkontakte angeordnet, die ihrereseits vom Schaltkammerisolator 3a umgeben sind.
  • Zu Beginn einer Schalthandlung ist ein Auspuffbereich 7, 8 des Auspuffvolumens 4 mit Kaltgas 111 gefüllt. Es sind Mittel 71, 72, 73; 7a, 7b; 8a, 8b zur Aufspaltung des heissen Schaltgases 11, 110 in mindestens zwei Teilgasströmungen 11a, 11b, 11c vorhanden. Im Auspuffbereich 7, 8 ist ein Zwischenspeichervolumen 7, 8 zur Speicherung von Kaltgas 111 angeordnet, wobei ein erstes Mittel 71; 101, 102 vorhanden ist, das die erste Teilgasströmung 11a unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens 7, 8 in das Schaltkammergehäuse 3 lenkt, und ein zweites Mittel 7a, 7b, 72 vorhanden ist, das die zweite Teilgasströmung 11b zum gespeicherten Kaltgas 111 lenkt und dadurch die Verdrängung des gespeicherten Kaltgases 111 aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 bewirkt.
  • Die Fig. 3-9 zeigen hierzu konstruktive Ausführungsbeispiele. Im Auspuffbereich 7, 8 soll zwischen der Lichtbogenlöschzone 6 und dem Schaltkammergehäuse 3 ein kürzerer Weg für die erste Teilgasströmung 11a und ein längerer Weg für die zweite Teilgasströmung 11b und gegebenenfalls für mindestens eine weitere Teilgasströmung 11c vorgegeben sein. Bevorzugt ist eine Weglängendifferenz 2*1 zwischen dem längeren und kürzeren Weg durch eine Durchströmungslänge 2*1 durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 vorgegeben. Die Weglängendifferenz oder Durchströmungslänge kann sich auch aus zwei oder mehr ungleich langen Teilwegen zusammensetzen (Fig. 5-8).
  • In Fig. 3-9 weist das Zwischenspeichervolumen 7, 8 eine Eintrittsöffnung 70 und eine Austrittsöffnung 80 auf, wobei das erste Mittel 71 die erste Teilgasströmung 11a unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens 7, 8 zur Austrittsöffnung 80 lenkt und das zweite Mittel 7a, 7b, 72 die zweite Teilgasströmung 11b oder gegebenenfalls weitere Teilgasströmungen 11c zur Eintrittsöffnung 70 und durch das Zwischenspeichervolumen 7 zur Austrittsöffnung 80 lenkt.
  • Im Bereich der Austrittsöffnung 80 soll eine Durchmischungszone 12 zur Vermischung der ersten Teilgasströmung 11a mit dem Kaltgas 111 vorhanden sein, das im Zwischenspeichervolumen 7, 8 gespeichert ist und das durch die zweite Teilgasströmung 11b aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 verdrängt wird. Die Durchmischungszone 12 kann zugleich als Unterdruckzone 12 zur Ansaugung des gespeicherten Kaltgases 111 aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 ausgestaltet sein. Dies kann z. B. durch die Strömungsverhältnisse und insbesondere Strömungsgeschwindigkeiten der Teilströmungen 11a, 11b und gegebenenfalls 11c im Bereich der Unterdruckzone 12 erreicht werden. Zudem kann die Durchmischungszone 12 auch als Verwirbelungszone 12 für die erste Teilgasströmung 11a und das Kaltgas 111, insbesondere von Gasjets der ersten Teilgassströmung 11a und des Kaltgases 111, ausgestaltet sein.
  • Ausserdem kann hinter der Durchmischungszone 12 und vor Eintritt in das Schaltkammergehäuse 3 ein Durchmischungskanal 10 angeordnet sein, in dem eine zusätzliche Durchmischung der ersten Teilgasströmung 11a mit dem aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 verdrängten Kaltgas 111 und insbesondere mit einer vorgekühlten zweiten Teilgasströmung 11b und gegebenenfalls einer weiteren Teilgasströmung 11c stattfindet. Der Durchmischungskanal 10 ist z. B. durch eine innenliegende Kanalwand 10a vom Zwischenspeichervolumen 8 separiert und mit diesem über eine Kanaleintrittsöffnung 101 verbunden. Die Kanaleintrittsöffnung 101 wirkt somit als Abströmöffnung aus dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 und die Kanalaustrittsöffnung als eigentliche Auspufföffnung 102. Der Durchmischungskanal 10 weist einen Durchmesser D und eine Länge L zwischen der Kanaleintrittsöffnung 101 und Kanalaustrittsöffnung 102 auf. Durchmesser D und Länge L sollen so dimensioniert sein, dass eine effiziente Mischung der bereits vorgemischten Teilgasströmungen 11a, 11b, 11c mit dem Kaltgas 111 und miteinander realisiert wird. Der Durchmischungskanal 10 kann axial (Fig. 3-4, 7-9) und/oder radial (Fig. 5-6) ausgerichtet sein.
  • Die Speicherkapazität des Zwischenspeichervolumens 7, 8 ist so dimensioniert, dass eine gewünschte Mischungsdauer und Mischungstemperatur der ersten Teilgasströmung 11a mit dem zwischengespeicherten Kaltgas 111 erreichbar ist. Auch soll die Durchströmungslänge, z. B. 2*1 in Fig. 3-4, durch das Zwischenspeichervolumen 7, 8 so dimensioniert sein, dass eine gewünschte Zeitverzögerung der zweiten Teilgasströmung 11a im Zwischenspeichervolumen 7, 8 relativ zur ersten Teilgasströmung 11b realisierbar ist.
  • Fig. 3-9 zeigen auch bevorzugte konstruktive Auslegungen des Schaltgeräts 1. Das Auspuffvolumen 4 ist von einem Auspuffgehäuse 4a umschlossen, das eine Abströmöffnung 101 und eine Auspufföffnung 102 zum Schaltkammergehäuse 2 hin aufweist. Das Zwischenspeichervolumen 7, 8 ist durch einen durchströmbaren Körper 7a, 7b, 8a, 8b gebildet, der im Auspuffvolumen 4 angeordnet ist. Der durchströmbare Körper 7a, 7b, 8a, 8b weist eine erste Öffnung 71 auf zur Abzweigung der ersten Teilgasströmung 11a in einem der Lichtbogenlöschzone 6 zugewandten Bereich des Körpers 7a, 7b, 8a, 8b und für die zweite Teilgasströmung 11b eine zweite Öffnung 72 und gegebenenfalls für eine weitere unterstützende Teilgasströmung 11c eine dritte oder weitere Öffnung 73 in einem der Lichtbogenlöschzone 6 abgewandten Bereich des Körpers 7a, 7b, 8a, 8b.
  • Bevorzugt ist zur Schaffung eines minimalen Weges für die erste Teilgasströmung 11a die erste Öffnung 71 nahe der Abströmöffnung 101, insbesondere radial gegenüberliegend, angeordnet; und/oder zur Schaffung eines maximalen Weges für die zweite Teilgasströmung 11b ist die zweite Öffnung 72 weit entfernt von der Abströmöffnung 101, insbesondere axial maximal beabstandet zur Abströmöffnung 101, angeordnet; und/oder eine dritte oder weitere Öffnung 73 ist für eine weitere Teilgasströmung 11c in axialer Richtung 1a zwischen der ersten und zweiten Öffnung 71, 72 angeordnet (Fig. 8, rechte Seite). Mit Hilfe der weiteren Teilgasströmung 11c kann der lange Weg in mindestens zwei Pfade 11b, 11c aufgeteilt werden. Dadurch lässt sich die Durchmischung des Schaltgases 11 im äusseren Volumen 8 verbessern.
  • Vorzugsweise wirkt die zweite Öffnung 72 mit einer Umlenkeinrichtung 7b, 8b, 8a zur Rückführung des gespeicherten Kaltgases 111 und der zweiten Teilgasströmung 11b zur Austrittsöffnung 80 des Zwischenspeichervolumens 7, 8 zusammen; und/oder die Weglängendifferenz zwischen dem kürzeren Weg 11a für die erste Teilgasströmung und dem längeren Weg 11b für die zweite Teilgasströmung ist durch den axialen Abstand zwischen der ersten und zweiten Öffnung 71, 72 gegeben. Die Öffnungen 71, 72, 73 können Löcher oder Schlitze in einer Wandung 7a, 7b des Körpers 7a, 7b, 8a, 8b sein. Die Öffnungen 71, 72, 73 können in einer radialen Wandung 7a und/oder in einer axialen Wandung 7b des Körpers 7a, 7b, 8a, 8b angeordnet sein. Eine Anzahl, Grösse (d. h. Querschnittsfläche A1, A2, A3) und Position der ersten, zweiten und gegebenenfalls dritten Öffnungen 71, 72, 73 sollen so gewählt sein, dass die erste Teilgasströmung 11a noch im Auspuffvolumen 4 weitgehend mit dem gespeicherten Kaltgas 111 durchmischbar ist. Insbesondere sollen im durchströmbaren Körper 7a, 7b, 8a, 8b mehrere Löcher oder Schlitze 72 und gegebenenfalls 73 so am Umfang und/oder entlang der axialen Erstreckung angeordnet sein, dass sich im zweiten und gegebenenfalls weiteren Teilgasströmen 11b, 11c eine Heissgasfront ausbildet und keine Kaltgastaschen im Zwischenspeichervolumen 7, 8 bestehen bleiben. Typischerweise wird im Bereich der Öffnungen 71, 72, 73 der gesamte Durchströmungsquerschnitt A0=A1+A2, gegebenenfalls A0=A1+A2+A3, am geringsten und die Durchströmungsgeschwindigkeit am höchsten sein.
  • Der durchströmbare Körper 7a, 7b, 8a, 8b kann einen Innenzylinder 7a, 7b und einen Aussenzylinder 8a, 8b umfassen. Innen- und Aussenzylinder 7a, 7b, 8a, 8b sind vorzugsweise koaxial zueinander und zur Schalterachse 1a angeordnet. Durch Innen- und Aussenzylinder 7a, 7b, 8a, 8b ist das Zwischenspeichervolumen 7, 8 radial durch mindestens zwei Mantelflächen 7a, 8a und axial endseitig durch zugehörige Bodenflächen 7b, 8b begrenzt. Der Innenzylinder 7a, 7b definiert ein inneres Volumen V1 und weist zur Löschbogenzone 6 hin eine Eintrittsöffnung 70 für die zweite Teilgasströmung 11a auf. Der Aussenzylinder 8a, 8b umgreift den Innenzylinder 7a, 7b, definiert ein äusseres Volumen V2 und weist zur Löschbogenzone 6 hin eine Austrittsöffnung 80 für das gespeicherte Kaltgas 111 und die zweite Teilgasströmung 11b auf. Der Innenzylinder 7a, 7b und Aussenzylinder 8a, 8b stehen durch die zweite Öffnung 72 und gegebenenfalls die dritte Öffnung 73 miteinander in Verbindung. Das innere und äussere Volumen V1, V2 sollen so aufeinander abgestimmt sein, dass eine gewünschte Speicherkapazität für das Kaltgas 111 und eine gewünschte Durchströmungsdynamik für die zweite Teilgasströmung 11b realisierbar sind.
  • Das Zwischenspeichervolumen 7, 8, das erste Mittel 71; 101, 102 und das zweite Mittel 7a, 7b, 72 können im Auspuffbereich 7, 8 eines ersten und/oder eines zweiten Kontakts 5 des Schaltgeräts 1 angeordnet sein. Bei dem Schaltgerät 1 kann es sich um einen Hochspannungsleistungsschalter 1 oder einen Hochstromschalter oder einen Trennschalter o. ä. handeln.
  • Im Detail sind in Fig. 3-8 folgende Varianten gezeigt: Fig. 3: linke Seite oder Antriebskontaktseite und rechte Seite oder Festkontaktseite jeweils zwei Teilgasströmungen 11a, 11b realisiert durch Löcher 71, 72; Fig. 4: linke Seite mit Schlitzen 71, 72 statt Löchern und rechte Seite mit grossflächiger zweiter Öffnung 72 in Rückwand 7b des Innenzylinders 7a, 7b; Fig. 5-6: axial ausgerichtete erste und zweite Öffnungen 71, 72 sowie Innenzylinder 7a, 7b axial verkürzt (linke Seite) und/oder radial verkleinert (rechte Seite); desweiteren Durchmischungskanal 10 mit radialem Auspuff oder Gasaustritt 102; Fig. 7: Schlitze 72 für die zweite Teilgasströmung 11b so dimensioniert, dass ein Heissgasstrahl oder Jet aufgebaut und gegen die Aussenwand 8a des Aussenzylinders 8a, 8b geprallt wird, wie weiter unten diskutiert; Fig. 8: Zusatzvolumen 9a zum Aufbau eines Heissgasstrahls oder Jets (linke Seite) und dritte Öffnungen 73 zur Abspaltung einer dritten Teilgasströmung 11c; und Fig. 9: erste Teilgasströmung 11a oder, wie gezeigt, zweite Teilgasströmung 11b mit weiteren Kühlmechanismen 9.
  • Hilfsmittel 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 zur Vorkühlung des Schaltgases 11 können im Auspuffvolumen 4 des Schaltgeräts 1 angeordnet sein. Die Hilfsmittel 9, 9a, 9b, 9c; 74, 75 können in der Heissgasströmung 110 vor der Aufspaltung in die Teilgasströmungen 11a, 11b, 11 und/oder in der ersten Teilgasströmung und/oder in der zweiten Teilgasströmung 11a, 11b und gegebenenfalls in der weiteren Teilgasströmung 11c angeordnet sein. Solche Hilfsmittel betreffen einerseits jetbildende Ausströmöffnungen 74 im Zwischenspeichervolumen 7, 8 und/oder in einem Zusatzvolumen 9a zur Bildung von Gasjets sowie eine Prallwand 75 zur Verwirbelung und intensiven turbulent konvektiven Kühlung der Gasjets. Weitere Details dieses Kühlmechanismus können der vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP 1 403 891 A1 und der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung PCT/CH2004/000752 entnommen werden, die hiermit durch Bezugnahme mit ihrem gesamten Offenbarungsgehalt in die Beschreibung aufgenommen seien. Insbesondere kann eine Abstrahlcharakteristik der Öffnungen 71, 72, 73 so an einen Abstand zur gegenüberliegenden Prallwand 75, z. B. der Aussenwand 8a oder Rückwand 8b des Aussenzylinders 8a, 8b, angepasst sein, dass die Wirbel an oder im Bereich der Prallwand 75 gebildet werden. Zudem kann das Schaltgas und können insbesondere die Wirbel auf Kreisbahnen, Schraubenbahnen oder auf Spiralbahnen geführt werden. Insbesondere können die Kreisbahnen, Schraubenbahnen oder auf Spiralbahnen entlang der Prallwand 75 um den Innenzylinder 7a, 7b zur Ausströmöffnung 80 des Zwischenspeichervolumens 7, 8 hin verlaufen. Gemäß Fig. 8 kann das Zusatzvolumen 9a beispielsweise als zylindrische Metallhülse 9a gestaltet sein. Die jetbildende Metallhülse 9a kann z. B. tulpenkontaktseitig oder antriebskontaktseitig konzentrisch um die Hohlkontaktausströmöffnung 5a und zudem innerhalb des Zwischenspeichervolumens 7, 8 oder auf dem Schaltgas-Abströmweg 11 vor dem Zwischenspeichervolumen 7, 8 angeordnet sein. Gemäß Fig. 9 können die Hilfsmittel auch eine Prallplatte 9b und/oder Lenkmittel 9c und/oder Verwirbelungsmittel 9c für das Schaltgas 11 umfassen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    elektrisches Schaltgerät, Unterbrechereinheit; Hochspannungsleistungsschalter
    1a
    Zentrale Achse, Schalterachse
    2
    Schaltkammer, Schaltkammervolumen
    3
    Schaltkammergehäuse, Schaltkammerwand
    3a
    Schaltkammerisolator
    4
    Auspuffvolumen
    4a
    Auspuffgehäuse, Auspuffwand; Stromanschlussarmaturen
    5
    Lichtbogenkontaktsystem, erster Kontakt, Schaltstift, Festkontakt; zweiter Kontakt, Kontakttulpe, Hohlkontakt, Antriebskontakt
    5a
    Hohlkontaktausströmöffnung
    6
    Lichtbogenlöschzone
    6a
    Isolierstoffdüse
    7, 8
    kaltgasgefüllter Auspuffbereich, Zwischenspeichervolumen, Kaltgasreservoir
    7
    erstes Volumen V1, inneres Volumen
    7a, 7b, 8a, 8b
    durchströmbarer Körper
    7a, 7b
    Aussenwand, Rückwand des inneren Volumens; durchströmbarer Körper
    70
    Eintrittsöffnung in Zwischenspeichervolumen
    71
    erste Ausströmöffnung(en)
    72
    zweite Ausströmöffnung(en), Durchströmöffnung(en)
    73
    dritte Ausströmöffnung(en), weitere Ausströmöffnung(en), Durchströmöffnung(en)
    74
    jetbildende Ausströmöffnung(en)
    75
    Prallwand
    8
    zweites Volumen V2, äusseres Volumen
    80
    Austrittsöffnung in Zwischenspeichervolumen
    8a, 8b
    Aussenwand, Rückwand des Zwischenspeichervolumens oder Kaltgasreservoirs
    9
    Hilfsmittel zur Vorkühlung
    9a
    Zusatzvolumen, Vorkühlvolumen, jetbildendes Volumen V3
    9b
    Prallplatte
    9c
    Lenkmittel, Verwirbelungsmittel für Schaltgas
    10
    Durchmischungskanal, zusätzliche Durchmischungslänge
    10a
    innenliegende Kanalwand
    101
    Kanaleintrittsöffnung, Abströmöffnung
    102
    Kanalaustrittsöffnung, Auspufföffnung
    11
    Löschgasströmung
    11a, 11b
    erste, zweite Teilgasströmung
    11c
    dritte Teilgasströmung, weitere Teilgasströmungen
    110
    Heissgas
    111
    Kaltgas
    12
    Durchmischungszone; Unterdruckzone; Verwirbelungszone
    13
    durchmischtes Abgas
    A1, A2, A3
    Querschnittsfläche der ersten, zweiten, dritten Ausströmöffnung(en)
    A0
    Gesamtausströmfläche
    L, D
    Länge, Durchmesser des Durchmischungskanals
    1
    Abstand zwischen Ausströmöffnungen

Claims (22)

  1. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) in einem elektrischen Schaltgerät (1) für elektrische Energieversorgungsnetze, insbesondere in einem Hochspannungsschalter (1), wobei das Schaltgerät (1) eine Schaltkammer (2) umfasst, die von einem Schaltkammergehäuse (3) umschlossen ist, wobei ferner bei einem Schaltvorgang heisses Schaltgas (11, 110) von einer Lichtbogenlöschzone (6) zu einem mit Kaltgas (111) gefüllten Auspuffbereich (7, 8) strömt, wobei das heisse Schaltgas (11, 110) in mindestens zwei Teilgasströmungen (11a, 11b, 11c) aufgespalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) zumindest ein Teil des Kaltgases (111) im Auspuffbereich (7, 8) zwischengespeichert wird und die erste Teilgasströmung (11a) an dem zwischengespeicherten Kaltgas (111) vorbeigeleitet und in die Schaltkammer (2) abgeströmt wird und
    b) mit Hilfe der zweiten Teilgasströmung (11b) das zwischengespeicherte Kaltgas (111) aus dem Auspuffbereich (7, 8) verdrängt und vor dem Abströmen in das Schaltkammergehäuse (3) mit der ersten Teilgasströmung (11a) durchmischt wird.
  2. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die zweite Teilgasströmung (11b) zum zwischengespeicherten Kaltgas (111) geführt wird und/oder
    b) die erste Teilgasströmung (11a) über einen kürzeren Weg und die zweite Teilgasströmung (11b) sowie gegebenenfalls eine diese unterstützende weitere oder dritte Teilgasströmung (11c) über einen längeren Weg in das Schaltkammergehäuse (3) abgeströmt wird.
  3. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der zwischengespeicherte Teil des Kaltgases (111) im Auspuffbereich in einem Zwischenspeichervolumen (7, 8) zwischengespeichert wird und
    b) das Zwischenspeichervolumen (7, 8) eine Eintrittsöffnung (70) und eine Austrittsöffnung (80) für die zweite (11b) und gegebenenfalls weitere Teilgasströmung (11c) und im Bereich der Austrittsöffnung (80) eine Durchmischungszone (12) aufweist, in welcher das gespeicherte Kaltgas (111) mit der ersten Teilgasströmung (11a) vermischt wird.
  4. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) von der ersten Teilgasströmung (11a) ein Unterdruck im Bereich der Durchmischungszone (12) erzeugt wird, durch den das zwischengespeicherte Kaltgas (111) aus dem Zwischenspeichervolumen (7, 8) angesogen wird, und/oder
    b) im Bereich der Durchmischungszone (12) in der ersten Teilgasströmung (11a) und im Kaltgas (111) Gasjets erzeugt und gegeneinander gerichtet und dadurch vermischt werden, und/oder
    c) hinter der Durchmischungszone (12) und vor Eintritt in das Schaltkammergehäuse (3) in einem Durchmischungskanal (10) die erste Teilgasströmung (11a) mit dem zwischengespeicherten Kaltgas (111) und insbesondere mit einer vorgekühlten zweiten Teilgasströmung (11b) und gegebenenfalls einer weiteren Teilgasströmung (11c) zusätzlich vermischt wird.
  5. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Speicherkapazität des Zwischenspeichervolumens (7, 8) nach Massgabe einer gewünschten Mischungsdauer und Mischungstemperatur der ersten Teilgasströmung (11a) mit dem zwischengespeicherten Kaltgas (111) gewählt wird und/oder
    b) eine Wegdifferenz (2*1) zwischen dem längeren und dem kürzeren Weg gleich einer Durchströmungslänge (2*1) durch das Zwischenspeichervolumen (7, 8) gewählt wird.
  6. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die erste Teilgasströmung (11a) unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens (7, 8) über einen minimalen Weg in das Schaltkammergehäuse (3) abgeströmt wird und/oder
    b) die zweite Teilgasströmung (11b) durch das Zwischenspeichervolumen (7, 8) über einen maximalen Weg in das Schaltkammergehäuse (3) abgeströmt wird und/oder
    c) eine weitere Teilgasströmung (11c) mindestens streckenweise durch das Zwischenspeichervolumen (7, 8) in das Schaltkammergehäuse (3) abgeströmt wird.
  7. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das Schaltgas (11) mit Hilfsmitteln zur Vorkühlung (9, 9a, 9b, 9c; 74, 75) im Auspuffvolumen (4) des Schaltgeräts (1) vorgekühlt wird,
    b) insbesondere dass das Heissgas (110) vor der Aufspaltung in die Teilgasströmungen (11a, 11b, 11c) und/oder die erste Teilgasströmung (11a) und/oder die zweite Teilgasströmung (11b) und gegebenenfalls eine weitere Teilgasstömung (11c) vorgekühlt wird.
  8. Verfahren zur Kühlung eines Schaltgases (11) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) im Schaltgas (11) durch eine jetbildende Ausströmöffnung (74) im Zwischenspeichervolumen (7, 8) und/oder in einem Zusatzvolumen (9a) ein Gasjet gebildet wird, der auf eine Prallwand (75) gelenkt und dort verwirbelt wird und/oder
    b) das Schaltgas (11) auf eine Prallplatte (9b) gelenkt wird und/oder
    c) im Schaltgas (11) mittels Lenkmitteln (9c) ein verlängerter Weg, insbesondere ein mäandrierender Weg, vorgegeben wird und/oder mittels Verwirbelungsmitteln (9c) ein Rezirkulationsgebiet gebildet wird.
  9. Elektrisches Schaltgerät (1) für ein elektrisches E-nergieversorgungsnetz, insbesondere Hochspannungsschalter (1), umfassend eine Schaltkammer (2), die von einem Schaltkammergehäuse (3) umschlossen ist und eine Lichtbogenlöschzone (6) sowie ein Auspuffvolumen (4) zur Kühlung von heissem Schaltgas (11, 110) aufweist, wobei zu Beginn einer Schalthandlung ein Auspuffbereich (7, 8) des Auspuffvolumens (4) mit Kaltgas (111) gefüllt ist, wobei ferner Mittel (71, 72, 73; 7a, 7b; 8a, 8b) zur Aufspaltung des heissen Schaltgases (11, 110) in mindestens zwei Teilgasströmungen (11a, 11b, 11c) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) in dem Auspuffbereich (7, 8) ein Zwischenspeichervolumen (7, 8) zur Speicherung von Kaltgas (111) angeordnet ist,
    b) ein erstes Mittel (71; 101, 102) vorhanden ist, das die erste Teilgasströmung (11a) unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens (7, 8) in das Schaltkammergehäuse (3) lenkt und
    c) ein zweites Mittel (7a, 7b, 72) vorhanden ist, das die zweite Teilgasströmung (11b) zum gespeicherten Kaltgas (111) lenkt und dadurch die Verdrängung des gespeicherten Kaltgases (111) aus dem Zwischenspeichervolumen (7, 8) bewirkt.
  10. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) im Auspuffbereich (7, 8) zwischen der Lichtbogenlöschzone (6) und dem Schaltkammergehäuse (3) ein kürzerer Weg für die erste Teilgasströmung (11a) und ein längerer Weg für die zweite Teilgasströmung (11b) und gegebenenfalls eine weitere Teilgasströmung (11c) vorgegeben ist und
    b) insbesondere dass eine Weglängendifferenz (2*1) zwischen dem längeren und kürzeren Weg durch eine Durchströmungslänge (2*1) durch das Zwischenspeichervolumen (7, 8) vorgegeben ist.
  11. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-10, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das Zwischenspeichervolumen (7, 8) eine Eintrittsöffnung (70) und eine Austrittsöffnung (80) aufweist,
    b) das erste Mittel (71) die erste Teilgasströmung (11a) unter Umgehung des Zwischenspeichervolumens (7, 8) zur Austrittsöffnung (80) lenkt und
    c) das zweite Mittel (7a, 7b, 72) die zweite Teilgasströmung (11b) oder gegebenenfalls weitere Teilgasströmungen (11c) zur Eintrittsöffnung (70) und durch das Zwischenspeichervolumen (7, 8) zur Austrittsöffnung (80) lenkt.
  12. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Austrittsöffnung (80) des Zwischenspeichervolumens (7, 8) eine Durchmischungszone (12) zur Vermischung der ersten Teilgasströmung (11a) mit dem Kaltgas (111) vorhanden ist, das im Zwischenspeichervolumen (7, 8) gespeichert ist und das durch die zweite Teilgasströmung (11b) aus dem Zwischenspeichervolumen (7, 8) verdrängt wird.
  13. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Durchmischungszone (12) zugleich als Unterdruckzone (12) zur Ansaugung des gespeicherten Kaltgases (111) aus dem Zwischenspeichervolumen (7, 8) ausgestaltet ist, und/oder
    b) die Durchmischungszone (12) zugleich als Verwirbelungszone (12) für die erste Teilgasströmung (11a) und das Kaltgas (111), insbesondere von Gasjets der ersten Teilgassströmung (11a) und des Kaltgases (111), ausgestaltet ist, und/oder
    c) hinter der Durchmischungszone (12) und vor Eintritt in das Schaltkammergehäuse (3) ein Durchmischungskanal (10) angeordnet ist, in dem eine zusätzliche Durchmischung der ersten Teilgasströmung (11a) mit dem aus dem Zwischenspeichervolumen (7, 8) verdrängten Kaltgas (111) und insbesondere mit einer vorgekühlten zweiten Teilgasströmung (11b) und gegebenenfalls einer weiteren Teilgasströmung (11c) stattfindet.
  14. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Speicherkapazität des Zwischenspeichervolumens (7, 8) nach Massgabe einer gewünschten Mischungsdauer und Mischungstemperatur der ersten Teilgasströmung (11a) mit dem zwischengespeicherten Kaltgas (111) gewählt ist und/oder
    b) eine Durchströmungslänge (2*1) des Zwischenspeichervolumens (7, 8) nach Massgabe einer gewünschten Zeitverzögerung der zweiten Teilgasströmung (11a) im Zwischenspeichervolumen (7, 8) relativ zur ersten Teilgasströmung (11b) gewählt ist.
  15. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das Auspuffvolumen (4) von einem Auspuffgehäuse (4a) umschlossen ist, das eine Abströmöffnung (101) und eine Auspufföffnung 102) zum Schaltkammergehäuse (2) hin aufweist,
    b) das Zwischenspeichervolumen (7, 8) durch einen durchströmbaren Körper (7a, 7b, 8a, 8b) gebildet ist, der im Auspuffvolumen (4) angeordnet ist und
    c) der durchströmbare Körper (7a, 7b, 8a, 8b) eine erste Öffnung (71) zur Abzweigung der ersten Teilgasströmung (11a) in einem der Lichtbogenlöschzone (6) zugewandten Bereich des Körpers (7a, 7b, 8a, 8b) und für die zweite Teilgasströmung (11b) eine zweite Öffnung (72) in einem der Lichtbogenlöschzone (6) abgewandten Bereich des Körpers (7a, 7b, 8a, 8b) aufweist.
  16. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die erste Öffnung (71) nahe der Abströmöffnung (101), insbesondere radial gegenüberliegend, angeordnet ist und/oder
    b) die zweite Öffnung (72) weit entfernt von der Abströmöffnung (101), insbesondere axial maximal beabstandet zur Abströmöffnung (101), angeordnet ist und/oder
    c) eine dritte oder weitere Öffnung (73) für eine dritte oder weitere Teilgasströmung (11c) in axialer Richtung (1a) zwischen der ersten und zweiten Öffnung (71, 72) angeordnet ist.
  17. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 15-16, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die zweite Öffnung (72) mit einer Umlenkeinrichtung (7b, 8b, 8a) zur Rückführung des gespeicherten Kaltgases (111) und der zweiten Teilgasströmung (11b) zur Austrittsöffnung (80) des Zwischenspeichervolumens (7, 8) zusammenwirkt und/oder
    b) eine Weglängendifferenz (2*1) zwischen dem kürzeren Weg für die erste Teilgasströmung (11a) und dem längeren Weg für die zweite Teilgasströmung (11b) durch den axialen Abstand zwischen der ersten und zweiten Öffnung (71, 72) gegeben ist.
  18. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Öffnungen (71, 72, 73) Löcher oder Schlitze in einer Wandung (7a, 7b) des Körpers (7a, 7b, 8a, 8b) sind und/oder
    b) die Öffnungen (71, 72, 73) in einer radialen Wandung (7a) und/oder in einer axialen Wandung (7b) des Körpers (7a, 7b, 8a, 8b) angeordnet sind und/oder
    c) eine Anzahl, Grösse und Position der ersten, zweiten und gegebenenfalls dritten Öffnungen (71, 72, 73) so gewählt sind, dass die erste Teilgasströmung (11a) noch im Auspuffvolumen (4) weitgehend mit dem gespeicherten Kaltgas (111) durchmischbar ist.
  19. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der durchströmbare Körper (7a, 7b, 8a, 8b) einen koaxial angeordneten Innenzylinder (7a, 7b) umfasst, der zur Löschbogenzone (6) hin eine Eintrittsöffnung (70) für die zweite Teilgasströmung (11a) aufweist,
    b) der durchströmbare Körper (7a, 7b, 8a, 8b) einen den Innenzylinder (7a, 7b) umgreifenden Aussenzylinder (8a, 8b) umfasst, der zur Löschbogenzone (6) hin eine Austrittsöffnung (80) für das gespeicherte Kaltgas (111) und die zweite Teilgasströmung (11a) aufweist und
    c) der Innenzylinder (7a, 7b) und der Aussenzylinder (8a, 8b) durch die zweite Öffnung (72) und gegebenenfalls die dritte Öffnung (73) miteinander in Verbindung stehen.
  20. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-19, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) Hilfsmittel (9, 9a, 9b, 9c; 74, 75) zur Vorkühlung des Schaltgases (11) im Auspuffvolumen (4) des Schaltgeräts (1) angeordnet sind,
    b) insbesondere dass die Hilfsmittel (9, 9a, 9b, 9c; 74, 75) in der Heissgasströmung (110) vor der Aufspaltung in die Teilgasströmungen (11a, 11b, 11c) und/oder in der ersten Teilgasströmung und/oder in der zweiten Teilgasströmung (11a, 11b) und gegebenenfalls in einer weiteren Teilgasströmung (11c) angeordnet sind.
  21. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Hilfsmittel eine jetbildende Ausströmöffnung (74) im Zwischenspeichervolumen (7, 8) und/oder in einem Zusatzvolumen (9a) zur Bildung von Gasjets sowie eine Prallwand (75) zur Verwirbelung der Gasjets umfassen und/oder
    b) die Hilfsmittel eine Prallplatte (9b) und/oder Lenkmittel (9c) und/oder Verwirbelungsmittel (9c) für das Schaltgas (11) umfassen.
  22. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 9-21, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das Zwischenspeichervolumen (7, 8), das erste Mittel (71; 101, 102) und das zweite Mittel (7a, 7b, 72) im Auspuffbereich (7, 8) eines ersten und/oder eines zweiten Kontakts (5) des Schaltgeräts (1) angeordnet sind und/oder
    b) das Schaltgerät (1) ein Hochspannungsleistungsschalter (1) oder ein Hochstromschalter oder ein Trennschalter ist.
EP05405556A 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung Revoked EP1768150B1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05405556A EP1768150B1 (de) 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung
AT05405556T ATE458259T1 (de) 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter schaltleistung
DE502005009041T DE502005009041D1 (de) 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung
US11/520,619 US8389886B2 (en) 2005-09-26 2006-09-14 High-voltage circuit breaker with improved circuit breaker rating
JP2006255278A JP2007095680A (ja) 2005-09-26 2006-09-21 改良されたサーキット・ブレーカ定格を備えた高電圧サーキット・ブレーカ
KR1020060093655A KR101320770B1 (ko) 2005-09-26 2006-09-26 전기 차단 장치 그리고 전기 차단 장치의 소멸 가스 냉각 방법
CN2006101396232A CN1941243B (zh) 2005-09-26 2006-09-26 带有改善的电路断路器额定值的高压电路断路器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05405556A EP1768150B1 (de) 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1768150A1 true EP1768150A1 (de) 2007-03-28
EP1768150B1 EP1768150B1 (de) 2010-02-17

Family

ID=35788070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05405556A Revoked EP1768150B1 (de) 2005-09-26 2005-09-26 Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8389886B2 (de)
EP (1) EP1768150B1 (de)
JP (1) JP2007095680A (de)
KR (1) KR101320770B1 (de)
CN (1) CN1941243B (de)
AT (1) ATE458259T1 (de)
DE (1) DE502005009041D1 (de)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1835520A1 (de) 2006-03-14 2007-09-19 ABB Technology AG Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter
EP2063445A1 (de) * 2007-11-22 2009-05-27 Areva T & D SA Hochspannungs-Schutzschalter mit verbessertem Gasaustritt
EP2120244A1 (de) 2008-05-15 2009-11-18 ABB Technology AG Hochspannungs-Leistungsschalter
WO2010091944A1 (de) * 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke
EP2256776A1 (de) 2009-05-26 2010-12-01 Areva T&D Sas Hochspannungsschutzschalter mit verbessertem Gasaustritt
WO2011067122A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalteranordnung
WO2013045234A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung aufweisend eine leistungsschalterunterbrechereinheit
WO2013045235A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalterunterbrechereinheit
WO2013045233A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalterunterbrechereinheit
DE102012202406A1 (de) * 2012-02-16 2013-08-22 Siemens Ag Schaltgeräteanordnung
WO2014187632A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgaskanal sowie schalteinrichtung mit schaltgaskanal
EP2593954B1 (de) 2010-07-16 2015-03-11 Alstom Technology Ltd. Trennkammeranlage für zwei elektroden mit begrenzten kontakt
WO2015097143A1 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Abb Technology Ag Electrical switching device
EP2930732A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-14 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gasisolierter Leistungsschalter
RU186667U1 (ru) * 2018-08-27 2019-01-29 Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") Выключатель с газовой изоляцией
CN109564836A (zh) * 2016-08-02 2019-04-02 西门子股份公司 用于功率开关的断路器单元

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807670A (en) * 1995-08-14 1998-09-15 Abbott Laboratories Detection of hepatitis GB virus genotypes
JP4494476B2 (ja) * 2004-12-24 2010-06-30 アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー 改善されたスイッチング容量を有するジェネレータ・スイッチ
KR101109697B1 (ko) * 2007-12-07 2012-01-30 현대중공업 주식회사 가스차단기의 고온 가스 배출장치
KR100934488B1 (ko) * 2007-12-31 2009-12-30 주식회사 효성 가스 절연 개폐장치용 차단기의 고정부
KR101017385B1 (ko) * 2008-08-25 2011-02-28 주식회사 효성 가스 절연 개폐장치용 차단기의 고정부
US8519287B2 (en) * 2010-11-15 2013-08-27 Schneider Electric USA, Inc. Circuit breaker with controlled exhaust
DE102012202408A1 (de) 2012-02-16 2013-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung
KR101291789B1 (ko) * 2012-03-16 2013-07-31 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치
KR101291792B1 (ko) * 2012-03-16 2013-07-31 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치
DE102012112202A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Polaritätsunabhängiges Schaltgerät zum Führen und Trennen von Gleichströmen
DE102013010124A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Abb Technology Ag Schaltkammer für einen gasisolierten Leistungsschalter
JP6277083B2 (ja) * 2014-08-20 2018-02-07 株式会社日立製作所 ガス遮断器
US9305726B2 (en) 2014-08-27 2016-04-05 Eaton Corporation Arc extinguishing contact assembly for a circuit breaker assembly
CN104332352B (zh) * 2014-10-15 2016-08-24 中国西电电气股份有限公司 一种sf6气体断路器
FR3030868B1 (fr) * 2014-12-19 2018-02-16 Alstom Technology Ltd Disjoncteur equipe de vannes d'evacuation du gaz sous pression dans les volumes d'echappement
US9673006B2 (en) * 2015-01-23 2017-06-06 Alstom Technology Ltd Exhaust diffuser for a gas-insulated high voltage circuit breaker
FR3032059B1 (fr) * 2015-01-28 2017-03-03 Alstom Technology Ltd Disjoncteur equipe d'un capot d'echappement extensible
JP6478836B2 (ja) * 2015-06-29 2019-03-06 株式会社東芝 ガス遮断器
EP3433869B1 (de) * 2016-03-24 2021-02-17 ABB Power Grids Switzerland AG Elektrische schutzschaltervorrichtung
EP3433870B1 (de) * 2016-03-24 2020-06-24 ABB Power Grids Switzerland AG Elektrische schutzschaltervorrichtung mit partikelfalle
CN109314011B (zh) * 2016-04-06 2020-09-25 Abb电网瑞士股份公司 用于生成、传输、分布和/或使用电能的设备，尤其电气切换装置
JP6667370B2 (ja) * 2016-05-31 2020-03-18 株式会社日立製作所 ガス遮断器
ES2865422T3 (es) * 2016-06-03 2021-10-15 Abb Schweiz Ag Dispositivo de conmutación con doble carcasa conductora
EP3261107A1 (de) * 2016-06-20 2017-12-27 ABB Schweiz AG Gasisolierter nieder- oder mittelspannungsschalter mit wirbelungsvorrichtung
CN109496342A (zh) * 2016-10-06 2019-03-19 株式会社东芝 气体断路器
DK3422381T3 (da) * 2017-06-29 2022-10-24 Abb Schweiz Ag Gasisoleret belastningsafbryder og koblingsudstyr, der omfatter en gasisoleret belastningsafbryder
JP6794327B2 (ja) 2017-09-15 2020-12-02 株式会社東芝 ガス遮断器
CN107464708B (zh) * 2017-09-27 2021-06-18 湖南长高电气有限公司 具有气体冷却通道的高压断路器
JP6921988B2 (ja) * 2017-12-01 2021-08-18 株式会社東芝 ガス遮断器
EP3503153B1 (de) * 2017-12-22 2021-09-01 ABB Power Grids Switzerland AG Gasisolierter hoch- oder mittelspannungsleistungsschalter
KR102135381B1 (ko) 2018-10-30 2020-07-17 엘에스일렉트릭(주) 가스절연 개폐장치의 고속 접지 스위치
DE102018219832A1 (de) * 2018-11-20 2020-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Unterbrechereinheit eines Leistungsschalters
EP3951822B1 (de) * 2019-04-02 2024-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Gasschutzschalter
CN112017904B (zh) * 2019-05-28 2022-08-12 河南平芝高压开关有限公司 断路器及其静侧尾部气流通道结构
EP3828909B1 (de) * 2019-11-29 2023-09-13 General Electric Technology GmbH Schutzschalter mit vereinfachter nichtlinearer doppelbewegung
KR102363010B1 (ko) 2020-03-20 2022-02-15 엘에스일렉트릭(주) 차단 부재 및 이를 포함하는 배선용 차단기
US11798761B2 (en) * 2020-11-20 2023-10-24 Technologies Mindcore Inc. System for controlling and cooling gas of circuit breaker and method thereof
EP4125108B1 (de) * 2021-07-26 2024-01-31 Hitachi Energy Ltd Gasisolierter hoch- oder mittelspannungsleistungsschalter
CN114420482B (zh) * 2022-01-06 2023-12-08 平高集团有限公司 一种隔离动触头组件及具有隔离断口的高压开关设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2642693A1 (de) * 1976-09-20 1978-03-23 Siemens Ag Hochspannungs-leistungsschalter fuer freiluftaufstellung
US4471187A (en) * 1981-09-30 1984-09-11 Sprecher & Schuh Ag Gas-blast switch
DE10221580B3 (de) * 2002-05-08 2004-01-22 Siemens Ag Unterbrechereinheit eines Hochspannungs-Leistungsschalters
EP1403891A1 (de) * 2002-09-24 2004-03-31 ABB Schweiz AG Leistungsschalter
EP1444713A1 (de) * 2001-11-14 2004-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalter

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2293513A (en) 1939-10-11 1942-08-18 Gen Electric Electric air circuit breaker
US2272214A (en) 1939-12-22 1942-02-10 Gen Electric Air blast circuit breaker
US2292158A (en) 1941-05-28 1942-08-04 Gen Electric Gas blast circuit breaker
US2345375A (en) 1942-12-19 1944-03-28 Gen Electric Electric circuit breaker
US3005892A (en) 1957-03-19 1961-10-24 Ite Circuit Breaker Ltd Arc chute design for circuit breakers
US3025376A (en) 1958-05-13 1962-03-13 Ite Circuit Breaker Ltd Arc chute for circuit breakers
DE1889068U (de) 1964-01-18 1964-03-12 Concordia Maschinen Und Elek Z Rohrloeschkammer mit kuehlvorrichtung.
US4328403A (en) * 1977-02-15 1982-05-04 Westinghouse Electric Corp. Single barrel puffer circuit interrupter
US4144426A (en) 1977-02-15 1979-03-13 Westinghouse Electric Corp. Single barrel puffer circuit interrupter with downstream gas coolers
CH645753A5 (en) 1979-05-22 1984-10-15 Sprecher & Schuh Ag Gas-blast circuit breaker
DE3065760D1 (en) 1979-05-25 1984-01-05 Mitsubishi Electric Corp Power circuit interrupter with arc-extinguishing means
JPS5671223A (en) 1979-11-13 1981-06-13 Mitsubishi Electric Corp Switch
CH643087A5 (en) 1979-11-30 1984-05-15 Sprecher & Schuh Ag Gas-blast circuit breaker
JPS56104031A (en) 1980-01-24 1981-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pipe for guiding linear body and manufacture thereof
EP0076668B1 (de) 1981-10-06 1986-08-27 A/S Kongsberg Väpenfabrikk Turbomaschinen mit einer Entlüftungsvorrichtung
FR2520928A1 (fr) 1982-02-04 1983-08-05 Alsthom Atlantique Disjoncteur a auto-soufflage pneumatique
JPH0797467B2 (ja) 1984-12-20 1995-10-18 三菱電機株式会社 接地タンク形ガスしや断器
NO855379L (no) 1985-02-27 1986-08-28 Bbc Brown Boveri & Cie Trykkgassbryter.
EP0204180B1 (de) 1985-05-15 1989-10-18 Alsthom Schalter mit Schwefelhexafluorid, funktionierend in einer Umgebung bei sehr niedriger Temperatur
FR2638564B1 (fr) 1988-11-02 1990-11-30 Alsthom Gec Disjoncteur a haute tension a gaz dielectrique sous pression
DE3915700C3 (de) 1989-05-13 1997-06-19 Aeg Energietechnik Gmbh Druckgasschalter mit Verdampfungskühlung
DE9314779U1 (de) 1993-09-24 1993-11-25 Siemens AG, 80333 München Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Löschgases
TW280920B (de) 1995-01-20 1996-07-11 Hitachi Seisakusyo Kk
DE19547522C1 (de) 1995-12-08 1997-01-16 Siemens Ag Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Gasspeicherraum
DE19720090C2 (de) 1997-05-14 2003-08-14 Abb Patent Gmbh Hochspannungsleistungsschalter
JP4174094B2 (ja) 1998-01-29 2008-10-29 株式会社東芝 ガス遮断器
DE19832709C5 (de) * 1998-07-14 2006-05-11 Siemens Ag Hochspannungsleistungsschalter mit einer Unterbrechereinheit
JP3833839B2 (ja) 1999-01-28 2006-10-18 三菱電機株式会社 パッファ形ガス遮断器
DE19928080C5 (de) 1999-06-11 2006-11-16 Siemens Ag Hochspannungsleistungsschalter mit einem Abströmkanal
JP4218216B2 (ja) 2001-02-22 2009-02-04 株式会社日立製作所 ガス遮断器
US6682619B2 (en) 2001-07-17 2004-01-27 Sikorsky Aircraft Corporation Composite pre-preg ply having tailored dielectrical properties and method of fabrication thereof
FR2837321B1 (fr) 2002-03-18 2004-08-06 Alstom Disjoncteur haute tension comprenant un clapet de decompression
DE10221576B4 (de) 2002-05-08 2006-06-01 Siemens Ag Elektrisches Schaltgerät mit einer Kühleinrichtung
JP2004119344A (ja) 2002-09-30 2004-04-15 Mitsubishi Electric Corp ガス遮断器
DE502004004571D1 (de) 2004-06-07 2007-09-20 Abb Technology Ag Leistungsschalter
JP4494476B2 (ja) 2004-12-24 2010-06-30 アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー 改善されたスイッチング容量を有するジェネレータ・スイッチ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2642693A1 (de) * 1976-09-20 1978-03-23 Siemens Ag Hochspannungs-leistungsschalter fuer freiluftaufstellung
US4471187A (en) * 1981-09-30 1984-09-11 Sprecher & Schuh Ag Gas-blast switch
EP1444713A1 (de) * 2001-11-14 2004-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalter
DE10221580B3 (de) * 2002-05-08 2004-01-22 Siemens Ag Unterbrechereinheit eines Hochspannungs-Leistungsschalters
EP1403891A1 (de) * 2002-09-24 2004-03-31 ABB Schweiz AG Leistungsschalter

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1835520A1 (de) 2006-03-14 2007-09-19 ABB Technology AG Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter
EP2063445A1 (de) * 2007-11-22 2009-05-27 Areva T & D SA Hochspannungs-Schutzschalter mit verbessertem Gasaustritt
FR2924267A1 (fr) * 2007-11-22 2009-05-29 Areva T & D Sa Disjoncteur haute tension a echappement de gaz ameliore
US8530774B2 (en) 2007-11-22 2013-09-10 Areva T&D Sa High voltage circuit breaker with improved gas exhaust
EP2120244A1 (de) 2008-05-15 2009-11-18 ABB Technology AG Hochspannungs-Leistungsschalter
RU2543081C2 (ru) * 2009-02-13 2015-02-27 Сименс Акциенгезелльшафт Система коммутационного аппарата с раствором контактов
WO2010091944A1 (de) * 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke
US8633413B2 (en) 2009-02-13 2014-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear assembly with a contact gap
EP2256776A1 (de) 2009-05-26 2010-12-01 Areva T&D Sas Hochspannungsschutzschalter mit verbessertem Gasaustritt
WO2011067122A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalteranordnung
EP2593954B1 (de) 2010-07-16 2015-03-11 Alstom Technology Ltd. Trennkammeranlage für zwei elektroden mit begrenzten kontakt
US9524836B2 (en) 2010-07-16 2016-12-20 Alstom Technology Ltd. Arc-control chamber gear for two confined contact electrodes
EP2593954B2 (de) † 2010-07-16 2022-03-16 Alstom Technology Ltd. Trennkammeranlage für zwei elektroden mit begrenzten kontakt
WO2013045235A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalterunterbrechereinheit
WO2013045233A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalterunterbrechereinheit
WO2013045234A1 (de) * 2011-09-28 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung aufweisend eine leistungsschalterunterbrechereinheit
US9076611B2 (en) 2011-09-28 2015-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker unit
US9251981B2 (en) 2011-09-28 2016-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement comprising a circuit breaker unit
RU2608173C2 (ru) * 2011-09-28 2017-01-17 Сименс Акциенгезелльшафт Размыкающий блок силового выключателя
WO2013120732A1 (de) * 2012-02-16 2013-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung
DE102012202406A1 (de) * 2012-02-16 2013-08-22 Siemens Ag Schaltgeräteanordnung
US10199189B2 (en) 2012-02-16 2019-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear arrangement
WO2014187632A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgaskanal sowie schalteinrichtung mit schaltgaskanal
CN106030744B (zh) * 2013-12-23 2019-07-02 Abb瑞士股份有限公司 电气开关装置
US9899167B2 (en) 2013-12-23 2018-02-20 Abb Schweiz Ag Electrical switching device
CN106030744A (zh) * 2013-12-23 2016-10-12 Abb 技术有限公司 电气开关装置
RU2706233C2 (ru) * 2013-12-23 2019-11-15 Абб Швайц Аг Электрическое переключающее устройство
WO2015097143A1 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Abb Technology Ag Electrical switching device
US9514903B2 (en) 2014-04-09 2016-12-06 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas-insulated circuit breaker
EP2930732A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-14 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gasisolierter Leistungsschalter
CN109564836A (zh) * 2016-08-02 2019-04-02 西门子股份公司 用于功率开关的断路器单元
US10685798B2 (en) 2016-08-02 2020-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Interrupter unit for a circuit breaker
CN109564836B (zh) * 2016-08-02 2020-07-03 西门子股份公司 用于功率开关的断路器单元
RU186667U1 (ru) * 2018-08-27 2019-01-29 Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") Выключатель с газовой изоляцией

Also Published As

Publication number Publication date
US20070068904A1 (en) 2007-03-29
KR101320770B1 (ko) 2013-10-21
JP2007095680A (ja) 2007-04-12
KR20070034972A (ko) 2007-03-29
EP1768150B1 (de) 2010-02-17
CN1941243A (zh) 2007-04-04
DE502005009041D1 (de) 2010-04-01
US8389886B2 (en) 2013-03-05
CN1941243B (zh) 2012-07-11
ATE458259T1 (de) 2010-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1768150B1 (de) Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung
EP1403891B2 (de) Leistungsschalter
EP1829077B1 (de) Generatorschalter mit verbesserter schaltleistung
EP1826792B1 (de) Schaltkammer eines Hochspannungsschalters mit einem Heizvolumen zur Aufnahme von schaltlichtbogenerzeugtem Löschgas
EP0075668B1 (de) Druckgasschalter
EP2396800B1 (de) Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke
WO2005122201A1 (de) Leistungsschalter
DE19928080C5 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit einem Abströmkanal
EP1792324A1 (de) Isolierstoffgehäuse mit belüftungsschacht
DE2215656B2 (de) Elektrischer Druckgasschalter
DE19832709C5 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit einer Unterbrechereinheit
DE3247121A1 (de) Schaltungsunterbrecher von gaspuffertyp
EP2316122B1 (de) Hochspannungs-leistungsschalter mit einer schaltstrecke
EP1226597B1 (de) Druckgas-leistungsschalter
EP1306868A1 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit einer Isolierstoffdüse
EP1835520B1 (de) Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter
DE4333277C2 (de) Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Löschgases
DE2647643C2 (de) Druckgasschalter
EP2099047B1 (de) Abbrandkontaktanordnung und Leistungsschalter
DE3816811C2 (de)
DE19928077B4 (de) Hochspannungsleistungsschalter
DE19720090C2 (de) Hochspannungsleistungsschalter
DE3430306C3 (de)
EP1780741B2 (de) Schaltkammer eines Hochspannungsschalters mit einem Heizvolumen zur Aufnahme von Druckgas
DE29719274U1 (de) Hochspannungsleistungsschalter

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

17P Request for examination filed

Effective date: 20070928

17Q First examination report despatched

Effective date: 20071102

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005009041

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100401

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20100217

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20100217

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100617

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100528

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100518

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

PLAZ Examination of admissibility of opposition: despatch of communication + time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOPE2

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100517

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

PLBA Examination of admissibility of opposition: reply received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOPE4

PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

26 Opposition filed

Opponent name: AREVA ENERGIETECHNIK GMBH

Effective date: 20101117

Opponent name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

Effective date: 20101110

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

BERE Be: lapsed

Owner name: ABB TECHNOLOGY A.G.

Effective date: 20100930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100930

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20100926

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100930

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100930

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100926

RDAF Communication despatched that patent is revoked

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100926

APBM Appeal reference recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREFNO

APBP Date of receipt of notice of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2O

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO

APBQ Date of receipt of statement of grounds of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA3O

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

Effective date: 20101110

Opponent name: ALSTOM GRID GMBH

Effective date: 20101117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100818

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100926

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100217

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: ALSTOM GRID GMBH

Effective date: 20101117

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R064

Ref document number: 502005009041

Country of ref document: DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R103

Ref document number: 502005009041

Country of ref document: DE

APBU Appeal procedure closed

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9O

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 12

RDAG Patent revoked

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271

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

Free format text: STATUS: PATENT REVOKED

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 12

27W Patent revoked

Effective date: 20161020

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MA03

Ref document number: 458259

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20161020