EP1829076A1 - Hochleistungsschalter mit dichtung gegen heissgas - Google Patents

Hochleistungsschalter mit dichtung gegen heissgas

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EP1829076A1
EP1829076A1 EP05812904A EP05812904A EP1829076A1 EP 1829076 A1 EP1829076 A1 EP 1829076A1 EP 05812904 A EP05812904 A EP 05812904A EP 05812904 A EP05812904 A EP 05812904A EP 1829076 A1 EP1829076 A1 EP 1829076A1
Authority
EP
European Patent Office
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hot gas
gas flow
flow
power switch
partial
Prior art date
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Granted
Application number
EP05812904A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1829076B1 (de
Inventor
David Saxl
Stephan Grob
Markus Vestner
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ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
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Publication of EP1829076A1 publication Critical patent/EP1829076A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1829076B1 publication Critical patent/EP1829076B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • 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 switch technology. It relates to a high power switch and a method for protecting a hot gas and / or gas pressure sensitive element of a high power switch from a hot gas flow according to the preamble of the independent claims.
  • Arc-extinguishing high-power switches are known from the prior art.
  • a flow of gas heated by the arc quenching gas, typically SF ⁇
  • SF ⁇ quenching gas
  • Such hot gas flow can create significant pressures and, if it encounters a hot gas and / or gas sensitive element that may be present in the high power switch, can damage or destroy such. Damage or destruction of a such element can lead to malfunction of the high-power switch to failure.
  • Arc contact tube via mounted sliding seals along the switching chamber axis is movable. During the switch-off process, the arc contact tube separates from the burn-off pin and the extinguishing gas can expand from the high-pressure reservoir via a blow valve in the switch.
  • the high-performance switch according to the invention in which a hot gas flow can form as a result of an electric arc burning during a switching operation, has a hot-gas and / or gas pressure-sensitive element and a seal is provided to protect the element from the hot gas flow and is characterized in that the seal a partial flow generating means for generating a partial hot gas flow of the hot gas flow and, downstream of this, a mass flow reducing agent for reducing the Mass flow of the partial hot gas flow and an expansion means for volume expansion of the partial hot gas flow on.
  • the hot gas flow can be reduced in pressure and / or temperature, so that the element is protected from damage by the hot gas flow.
  • Pressures and temperatures that are present in hot gas flows may be greater than 10 bar and greater than 20 bar or above 1 500 K and above 2000 K.
  • Mass flow reducing means can be produced with respect to the pressure of the hot gas flow reduced pressure, resulting in a reduced pressure load of the element results, and by the expansion means, a reduction of the temperature of the partial hot gas flow compared to the temperature of the hot gas flow can be achieved.
  • a very effective cooling and pressure reduction is achieved, so that a very effective protection of the element is achieved from damage by the hot gas flow.
  • the gas flow to which the element is exposed is of lower pressure and lower temperature than the hot gas flow.
  • the expansion medium is arranged downstream of the mass flow reducing agent.
  • a partial hot-gas flow reduced in pressure by the mass flow reducing agent is reduced in its temperature by expansion in the expansion medium.
  • it may also be the mass flow reducing agent downstream of the expansion means.
  • the seal achieved by the cooling and pressure reduction, a movable non-contact seal. This makes it possible to protect elements that interact with moving parts of the high power switch.
  • a seal is arranged and it is coupled in the seal from the hot gas flow a partial hot gas flow, the mass flow of TeM
  • the hot gas and / or gas pressure sensitive element is protected by a seal from a hot gas flow.
  • Mass flow reducing agent the mass flow of the partial hot gas flow caused essentially by generating internal friction within the partial hot gas flow. This is advantageously done by the sub-hot gas flow is presented to a flow-through cross section, which is small. In this way, the mass flow reduction is realized in a simple way. Further, this provides the advantage that parts of the high power switch adjacent to the mass flow reducer can receive heat from the partial hot gas flow so that the mass flow reducer also acts as a means for reducing the temperature of the partial hot gas flow.
  • the partial flow-generating means has a gap or is merely a gap.
  • the gap can also be part of the Be mass flow reducer or the expansion agent. In this way, the partial flow generating means is realized in a simple way.
  • the mass flow reducing agent has a channel.
  • a channel is advantageously elongate and advantageously narrow.
  • the channel can be extended along an axis and, in an advantageous embodiment, can be designed as an annular channel.
  • the partial flow generating means may also be integrated in the expansion medium or in the mass flow reducing agent.
  • the mass flow reducing agent may be used as a channel and the
  • Partial flow generating means may be formed as the hot gas flow-side end of the channel.
  • Expansion means on an open towards the element pressure relief space or is formed by such.
  • the pressure relief space serves in its function only the pressure relief, i. There are no other elements such.
  • the functions of the partial flow means of the mass flow reducing agent may also be very advantageous to represent the functions of the partial flow means of the mass flow reducing agent representatively as a gap which is part of the pressure relief space, so that the functions of the partial fluid, the mass flow reducing agent and the expansion agent are objectified by an element.
  • the partial hot-gas flow is presented with an increasing cross-sectional area upon entry into the expansion means.
  • the partial flow producing means or Mass flow reducing agent flows through the partial hot-gas flow through a cross-sectional area of a certain size, and the partial hot gas flow in the expansion medium presented cross-sectional area is greater than this.
  • the expansion means at least one pressure relief opening, through which the expansion means is connected to a reservoir volume containing gas whose temperature is at most as high as the temperature of the hot gas flow and / or its pressure is at most as high as the pressure of the hot gas flow.
  • the temperature and / or pressure in the reservoir volume is less than the temperature and pressure in the hot gas flow.
  • the element is
  • a guide element for mechanically guiding a first part (of the high-power switch) which is movable relative to a second part (of the high-power switch), or a contacting element for electrically contacting a first part (of the high-power switch) which is opposite a second part (of the high-power switch) is mobile, or
  • a sealing member for sealing a first part (the high-power switch) against a second part (the high-power switch), wherein the first part is movable relative to the second part.
  • the element can also have a combined function. For example, it may simultaneously act as a guide and have a sealing function.
  • a seal according to the invention can be used in the case of very high relative speeds between such first and second parts of the heavy-duty circuit breaker; For example, if at least one of the parts is coupled to the drive movement for switching the switch, in which case relative speeds of over 10 m / s and over 1 5 m / s may occur between the first and the second part.
  • the first part of the high power switch may be at least partially extending along an axis.
  • the mass flow reducing agent can be extended along an axis.
  • the mass flow reducing agent and / or the expansion agent are adjacent to the first part.
  • a holder for holding the element. This can advantageously contribute at least partially to the formation of a further channel connecting the element to the expansion means (pressure relief space).
  • a holder for holding the element is provided, which is formed integrally with the seal together. This simplifies the manufacture of these high-performance switch components and can ensure a defined fixed arrangement of these high-performance switch components.
  • a seal having a partial flow generating means and, downstream thereof, a mass flow reducing agent and an expanding agent.
  • a gasket may be used in a high power switch or in any other device in which hot gas flows occur and an element is to be protected from such hot gas flow.
  • Advantageous embodiments are possible in the manner described above.
  • Fig. 1 shows a detail of a high-performance switch with guide and inventive seal, cut
  • Fig. 2 shows a larger part of a high-performance switch with guide and inventive seal, cut
  • Fig. 3 is a passage with contacting and / or
  • Fig. 1 shows schematically and in section a detail of a substantially rotationally symmetrical high-power switch with an axis A.
  • An outflow pipe 30, which is movable relative to a second part 40 of the high-power switch along the axis A, by a hot gas flow 8 (symbolized by arrows) flows through. Through an opening 31, the hot gas can flow out of the outflow pipe.
  • a guide 10 arranged outside the outflow pipe 30 is provided, for example a hollow cylindrical piece of PTFE with additives or another polymer. The guide is held in a holder 1 1.
  • a subsequent to the holder 1 1 1 seal 1 is provided between the opening 31 and the guide 10, which is formed in a sealing body I a.
  • the seal 1 has a longitudinally extending and formed due to the rotational symmetry as an annular channel channel 2, through which the hot gas flow 8 facing end 2a, a partial hot gas flow 8a from the hot gas flow 8 is separated.
  • the partial hot-gas flow 8a flows through the narrow channel 2 and enters a pressure-relief space 3, which adjacent to the channel 2 has an optional funnel-shaped opening of the pressure relief space 3.
  • the flow rate of the partial hot gas flow 8a is limited by the sonic velocity of the hot gas, and because of the small cross section available to the partial hot gas flow 8a in the passage 2, there is considerable internal friction in the gas of the partial hot gas flow 8a. As a result, the mass flow of the partial hot gas flow 8a in the channel 2 is considerably reduced. At the pressure relief chamber-side end of the channel 2, a hot gas pressure which is significantly reduced compared with the hot gas pressure of the hot gas flow 8 is thus present.
  • the mass of the pressure reduction of the partial hot-gas flow 8a caused by the channel 2 can be achieved.
  • a further effect is that, due to the contact of the partial hot-gas flow 8a with the sealing body 1a and the outflow pipe 30, which both delimit the channel 2 and generally have a significantly lower temperature than the partial hot-gas flow 8a, the temperature of the part -Heissgasströmung 8a is reduced.
  • This effect can also be varied by varying the length of the channel 2 and its cross section.
  • the transition from the channel 2 to the pressure relief space 3 of the partial hot gas flow 8a is an enlarged to be flowed through Cross-sectional area available (for example, with continuously increasing cross-section, as in the illustrated in the figure subspace 3a.).
  • the hot gas is expanded. Due to the expansion of the hot gas in the pressure relief chamber 3, there is a cooling of the hot gas.
  • the reduction in the temperature of the hot gas can be varied by varying the volume of the pressure relief space 3 and / or the cross-sectional area increase in the transition from channel 2 to the pressure relief space 3.
  • the pressure relief chamber 3 is connected to the guide 10.
  • Another function of the subspace 3a is to widen or fan out the flow profile of the part-hot-gas flow emerging from the channel 2, so that a lower pressure is exerted on the further channel 5 opposite the channel 2 than would be the case without the sub-space 3a ,
  • the guide 10 is exposed to a lower pressure of the hot gas a lower temperature than would be the case in the hot-gas flow. 8
  • the seal 1 does not touch the discharge pipe 30 and is insofar a non-contact seal. It is therefore in the case of very large relative speeds between parts 30,40 usable.
  • At least one pressure relief opening 4 is provided, through which the Pressure relief chamber 3 is connected to a serving as a reservoir volume 20 exhaust volume 20.
  • the space in which the hot gas flow 8 impinges on the channel 2 can be completely separated from the reservoir volume 20 or connected to it via a more or less large opening. A stronger separation allows a greater pressure drop from the pressure relief chamber 3 to the reservoir volume 20, so that the pressure relief opening 4 can be effective even at lower pressures.
  • a plurality of pressure relief openings 4 distributed over the circumference of the sealing body 1a can be provided.
  • the seal 1 can also cause less hot gas and thus less contaminants to the seal 1 and in a space 90 arranged beyond the seal 1 reach. This may be particularly important if in this space 90 electrically insulating parts form a Isolierrange, over which it could come in the case of contamination of the insulating parts to flashovers and corresponding switch malfunction.
  • the guide 10 also has a sealing effect.
  • the seal especially by the choice of their dimensions, dimensioned so that on the one hand, the temperature to which the element 10 to be protected (guide) is exposed, is so low that it is not damaged, and on the other hand, the pressure, which Guide 10 is exposed, so low that the guide 10 has a sufficient sealing effect for the underlying space 90.
  • the sealing body I a (at least in the region of the channel 2) made of a temperature-resistant material such as ceramic, tungsten, tungsten carbide or steel.
  • Fig. 2 shows a larger section of a high-performance switch in the open state, which is constructed similar to the high-power switch shown in Fig. 1.
  • the seal 1 is integrally formed in this case with the part 40 of the heavy-duty circuit breaker.
  • the high-power switch also has a first arc contact piece 51 and a second arc contact piece 52, between which an arc 50 burns for a few milliseconds to a few tens or even 100 ms during a turn-off operation.
  • the contact piece 51 is surrounded by an auxiliary nozzle 55.
  • a main nozzle 56 forms with the auxiliary nozzle a
  • a boiler 22 limits a mixing volume 21, in which the hot gas of the hot gas flow 8 can mix with cooler, clean gas.
  • the space bounded by the boiler 22 may also be referred to as the flow-in space 21, since it also has the function of limiting the space in which the hot gas flow 8 flowing in against the seal 1 is present.
  • Through an opening 24 is the Mixing volume 21 connected to the reservoir volume 20.
  • pressure (and also temperature) in the reservoir volume 20 can be kept smaller than in the mixing volume 21 at least for a certain period of time. This favors the pressure-limiting effect of the pressure relief opening (s) 4 for the pressure relief chamber.
  • the discharge pipe 30 is coupled by means of a hinge 71 to an insulating rod 70, which in turn is connected to a drive, not shown.
  • the guide 10 ensures a linear, along the axis A directed movement of the discharge pipe 30, while the insulating rod 70 performs an angular movement in a plane A containing the axis.
  • the guide 10 also has a sealing function intended to prevent the penetration of hot gas into the space 90, so that no flashovers occur in the field-loaded area near the insulating rod. Such flashovers may be favored by adsorption of impurities present in the hot gas on the surface of the insulating rod 70 as well as lack of dielectric strength of the gas present in the region of the insulating rod (pressure, temperature, impurities).
  • the hot gas flow 8 is essentially caused by a pressure surge and thus of a correspondingly short duration.
  • the seal 1 is particularly well suited.
  • Fig. 3 shows schematically and in section a further embodiment of the invention.
  • a hot gas flow 8 to be protected element 1 0 either a seal 10 or a contacting element 10 is provided.
  • Figure 3 is interpretable in at least these two ways.
  • a bushing 30 ' is shown, which may be part of a high-power switch, but also in other devices, such as other high-voltage devices may be provided.
  • the part 30 ' may for example also be a preferably movable contact piece of a high-power switch. In this case, the part 30 ' does not necessarily require insulation as provided on the part 30' in Fig. 3.
  • the contacting element 10 may, for example, comprise contact blades.
  • the seal 1 in the case of a switch with two movable contact pieces, for example, an arcing contact piece 30 'and a (not shown in FIG. 3) contact tulip.
  • the movable contacting element 10 is then protected from the hot gas flow generated by an arc resting on the arcing contact 30 ' .
  • the mutual mobility of the two parts 30, 40 ' does not have to be a linear mobility, but may, for example, also be a rotatability or simply be a mutual mobility in the sense of a play or adjustability.
  • the element 10 is a seal
  • this may for example be made of a polymer and prevent penetration of gas or liquid into the region of the hot gas flow 8 and / or the escape of hot gas of the hot gas flow 8.
  • the seal 1 is provided, which is constructed substantially the same and has the same operating principle as that shown in Fig. 1.
  • the element 10 is a contacting element 10
  • it may for example be a multi-contact ring 10 or a spiral spring contact element 10 and serve to establish a releasable electrical contact between the (electrical) feedthrough 30 'and the second part 40.
  • the seal 1 has substantially the same structure and the same operating principle as that shown in Fig. 1.
  • Process of hot gas flow through the gasket may be understood to reduce the temperature and / or pressure of a gas through the gasket
  • the gasket of the present invention may also be referred to as a high-pressure gas protection device, a high-temperature gas protection device or a high-pressure gas high-temperature gas protection device; or as a protective device against high-pressure gas pulses or as a protective device against gas pulses, in particular high-pressure gas pulses of high temperature.
  • seal I a seal body
  • Anströmvolumen 30 first part, first part of the high-power switch, outflow
  • 35 gas flow diverter 40 second part, second part of the high-power switch Arc contact first contact piece, arcing contact piece, moving contact piece second contact piece, arcing contact piece, fixed contact piece auxiliary nozzle nozzle, main nozzle rated current contact piece rated current contact piece insulating rod, drive rod, switching rod coupling between insulating rod and outflow pipe, joint volume of heating space axis

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

HOCHLEISTUNGSSCHALTER MIT DICHTUNG GEGEN HEISSGAS
B E S C H R E I B U N G
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochspannungsschaltertechnik. Sie bezieht sich auf einen Hochleistungsschalter und ein Verfahren zum Schutz eines heissgas- und/oder gasdruckempfindlichen Elementes eines Hochleistungsschalters vor einer Heissgasströmung gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind lichtbogenlöschende Hochleistungsschalter bekannt. In einem solchen Hochleistungsschalter kann eine Strömung von durch den Lichtbogen erhitztem Gas (Löschgas, typischerweise SFβ) entstehen. Eine solche Heissgasströmung kann erhebliche Drücke erzeugen und, wenn sie auf ein möglicherweise im Hochleistungsschalter vorhandenes heissgas- und/oder gasdruckempfindliches Element trifft, ein solches beschädigen oder zerstören. Eine Beschädigung oder Zerstörung eines solchen Elementes kann zu Fehlfunktionen des Hochleistungsschalters bis zum Ausfall führen.
Aus der DE 1271 241 ist ein mit einem Hochdruckreservoir versehener lichtbogenlöschender Druckgasschalter bekannt, dessen
Lichtbogenkontaktrohr über gelagerte Gleitdichtungen entlang der Schaltkammerachse beweglich ist. Während des Ausschaltvorganges trennt sich das Lichtbogenkontaktrohr vom Abbrennstift und das Löschgas kann aus dem Hochdruckreservoir über ein Blasventil in den Schalter expandieren.
Darstellung der Erfindung
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Hochleistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile nicht aufweist, sowie ein Verfahren zum Schutz eines heissgas- und/oder gasdruckempfindlichen Elementes eines Hochleistungsschalters vor einer Heissgasströmung zu schaffen.
Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Der erfindungsgemässe Hochleistungsschalter, in welchem sich durch einen gegebenenfalls bei einem Schaltvorgang brennenden Lichtbogen eine Heissgasströmung ausbilden kann, weist ein heissgas- und/oder gasdruckempfindliches Element auf und zum Schutz des Elementes vor der Heissgasströmung ist eine Dichtung vorgesehen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung ein Teilströmungserzeugungsmittel zur Erzeugung einer Teil-Heissgasströmung der Heissgasströmung sowie, diesem nachgeschaltet, ein Massenstromreduziermittel zur Verringerung des Massenstroms der Teil-Heissgasströmung und ein Expansionsmittel zur volumenmässigen Expansion der Teil-Heissgasströmung auf.
Durch die Dichtung kann die Heissgasströmung in Druck und/oder Temperatur reduziert werden, so dass das Element vor Beschädigung durch die Heissgasströmung geschützt ist.
Drücke und Temperaturen, die in Heissgasströmungen vorliegen, können grösser als 10 bar und grösser als 20 bar sein beziehungsweise oberhalb von 1 500 K und oberhalb von 2000 K liegen.
Eine solche Dichtung hat den Vorteil, dass durch das
Massenstromreduziermittel ein gegenüber dem Druck der Heissgasströmung reduzierter Druck erzeugt werden kann, woraus eine reduzierte Druckbelastung des Elementes resultiert, und durch das Expansionsmittel kann eine Reduktion der Temperatur der Teil-Heissgasströmung gegenüber der Temperatur der Heissgasströmung erreicht werden. Durch das Zusammenwirken der Teile der Dichtung wird eine sehr effektive Abkühlung und Druckreduktion erreicht, so dass ein sehr effektiver Schutz des Elementes vor Schädigung durch die Heissgasströmung erreicht wird. Die Gasströmung, welcher das Element ausgesetzt ist, ist von geringerem Druck und geringerer Temperatur als die Heissgasströmung.
Vorteilhaft ist das Expansionsmittel dem Massenstromreduziermittel nachgeordnet. In diesem Fall wird eine durch das Massenstromreduziermittel druckreduzierter Teil-Heissgasströmung durch Expansion in dem Expansionsmittel in seiner Temperatur reduziert. Es kann aber auch das Massenstromreduziermittel dem Expansionsmittel nachgeordnet sein. Vorteilhaft ist die Dichtung, durch die eine Abkühlung und Druckreduktion erreicht, eine bewegbare berührungslose Dichtung. Dadurch ist es möglich, Elemente zu schützen, die mit beweglichen Teilen des Hochleistungsschalters zusammenwirken.
Erfindungsgemäss wird zum Schutz eines heissgas- und/oder gasdruckempfindlichen Elementes eines Hochleistungsschalters vor einer Heissgasströmung zwischen der Heissgasströmung und dem Element eine Dichtung angeordnet und es wird in der Dichtung aus der Heissgasströmung eine Teil-Heissgasströmung ausgekoppelt, der Massenstrom der TeM-
Heissgasströmung reduziert und die Teil-Heissgasströmung volumenmässig expandiert. Mit Vorteil in der genannten Reihenfolge. In anderen Worten wird das heissgas- und/oder gasdruckempfindliche Element durch eine Dichtung vor einer Heissgasströmung geschützt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem
Massenstromreduziermittel der Massenstrom der Teil-Heissgasströmung im wesentlichen durch Erzeugung von innerer Reibung innerhalb der Teil- Heissgasströmung hervorgerufen. Dies geschieht vorteilhaft, indem der Teil- Heissgasströmung ein zu durchströmender Querschnitt dargeboten wird, der klein ist. Auf diese Weise wird die Massenstromreduktion auf einfache Art realisiert. Fernerhin ist dadurch der Vorteil gegeben, dass Teile des Hochleistungsschalters, die an das Massenstromreduziermittel angrenzen, Wärme der Teil-Heissgasströmung aufnehmen können, so dass das Massenstromreduziermittel gleichzeitig auch als ein Mittel zur Reduktion der Temperatur der Teil-Heissgasströmung wirkt.
Vorteilhaft weist das Teilströmungserzeugungsmittel einen Spalt auf oder ist lediglich ein Spalt. Der Spalt kann auch Bestandteil des Massenstromreduziermittels oder des Expansionsmittels sein. Auf diese Weise wird das Teilströmungserzeugungsmittel auf einfache Art realisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Massenstromreduziermittel einen Kanal auf. Ein solcher Kanal ist vorteilhaft länglich erstreckt und vorteilhaft eng. Der Kanal kann entlang einer Achse erstreckt sein und kann in einer vorteilhaften Ausführungsform als Ringkanal ausgeführt sein.
Das Teilströmungserzeugungsmittel kann auch in das Expansionsmittel oder in das Massenstromreduziermittel integriert sein. Insbesondere kann das Massenstromreduziermittel als ein Kanal und das
Teilströmungserzeugungsmittel als das heissgasströmungsseitige Ende des Kanals ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das
Expansionsmittel einen zum Element hin geöffneten Druckentlastungsraum auf oder ist durch einen solchen gebildet. Der Druckentlastungsraum dient in seiner Funktion einzig der Druckentlastung, d.h. es sind darin keine anderen Elemente wie z. B. Kontaktelemente, Führungselemente oder Dichtungselemente enthalten.
Es kann aber auch sehr vorteilhaft sein, die Funktionen des Teilströmungsmittels, des Massenstromreduziermittels gegenständlich als einen Spalt auszubilden welcher Bestandteil des Druckentlastungsraumes ist, so dass die Funktionen des Teilströmungsmittels, des Massenstromreduziermittels und des Expansionsmittels durch ein Element vergegenständlicht sind.
Mit Vorteil wird der Teil-Heissgasströmung beim Eintritt in das Expansionsmittel eine sich vergrössernde Querschnittsfläche dargeboten. Beim Austritt aus dem Teilströmungserzeugungsmittel oder dem Massenstromreduziermittels strömt die Teil-Heissgasströmung durch eine Querschnittsfläche einer bestimmten Grösse, und die der Teil- Heissgasströmung in dem Expansionsmittel dargebotenen Querschnittsfläche ist grösser als diese. Dadurch kommt es zu einer volumenmässigen Expansion der Teil-Heissgasströmung, die wiederum zu einer Reduktion der Temperatur der Teil-Heissgasströmung führt.
Mit Vorteil weist das Expansionsmittel mindestens eine Druckentlastungsöffnung auf, durch welche das Expansionsmittel mit einem Reservoirvolumen verbunden ist, welches Gas enthält, dessen Temperatur höchstens so gross ist wie die Temperatur der Heissgasströmung und/oder dessen Druck höchstens so gross ist wie der Druck der Heissgasströmung. Mit Vorteil sind Temperatur und/oder Druck im Reservoirvolumen kleiner als Temperatur und Druck in der Heissgasströmung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Element
- ein Führungselement zum mechanischen Führen eines ersten Teiles (des Hochleistungsschalters), welches gegenüber einem zweiten Teil (des Hochleistungsschalters) beweglich ist, oder - ein Kontaktierungselement zum elektrischen Kontaktieren eines ersten Teiles (des Hochleistungsschalters), welches gegenüber einem zweiten Teil (des Hochleistungsschalters) beweglich ist, oder
- ein Dichtungselement zum Dichten eines ersten Teiles (des Hochleistungsschalters) gegenüber einem zweiten Teil (des Hochleistungsschalters), wobei das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil beweglich ist.
Das Element kann auch eine kombinierte Funktion aufweisen. Beispielsweise kann es gleichzeitig als eine Führung wirken und eine Dichtungsfunktion haben. Eine erfindungsgemässe Dichtung kann im Falle sehr hoher Relativgeschwindigkeiten zwischen solchen ersten und zweiten Teilen des Hochleistungsschalters eingesetzt werden; beispielsweise wenn mindestens eines der Teile an die Antriebsbewegung zum Schalten des Schalters gekoppelt ist, in welchem Falle Relativgeschwindigkeiten von über 10 m/s und über 1 5 m/s zwischen dem ersten und dem zweiten Teil auftreten können.
Das erste Teil des Hochleistungsschalters kann zumindest teilweise entlang einer Achse erstreckt sein. Mit Vorteil kann das Massenstromreduziermittel entlang einer Achse erstreckt sein.
Mit Vorteil sind das Massenstromreduziermittel und/oder das Expansionsmittel an das erste Teil angrenzend.
Es kann eine Halterung zur Halterung des Elementes vorgesehen sein. Diese kann mit Vorteil zumindest teilweise zu der Bildung eines das Element mit dem Expansionsmittel (Druckentlastungsraum) verbindenden weiteren Kanals beitragen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Halterung zur Halterung des Elementes vorgesehen, welche mit der Dichtung zusammen einstückig ausgebildet ist. Dies vereinfacht die Herstellung dieser Hochleistungsschalterbestandteile und kann eine definierte fixe Anordnung dieser Hochleistungsschalterbestandteile sicherstellen.
Im Falle von besonders heissgas- und/oder gasdruckempfindlicher Elementen oder wenn Heissgasströmungen von besonders hoher Temperatur und/oder besonders grossem Druck auftreten, können vorteilhaft zwei oder mehr Dichtungen vorgesehen werden, die hintereinander (in Serie) angeordnet sind.
Es ist auch möglich, die Erfindung in der Schaffung einer Dichtung mit einem Teilströmungserzeugungsmittel sowie, diesem nachgeschaltet, einem Massenstromreduziermittel und einem Expansionsmittel zu schaffen. Eine solche Dichtung kann in einem Hochleistungsschalter verwendet werden oder auch in beliebigen anderen Vorrichtungen, in denen Heissgasströmungen auftreten und ein Element vor einer solchen Heissgasströmung zu schützen ist. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in der oben beschriebenen Art möglich.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 ein Detail eines Hochleistungsschalters mit Führung und erfindungsgemässer Dichtung, geschnitten; Fig. 2 einen grosseren Teil eines Hochleistungsschalters mit Führung und erfindungsgemässer Dichtung, geschnitten; Fig. 3 eine Durchführung mit Kontaktierungs- und/oder
Dichtungselement und mit einer erfindungsgemässen Dichtung. Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Teile sind zum Teil nicht dargestellt. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt schematisch und geschnitten ein Detail eines im wesentlichen rotationssymmetrischen Hochleistungsschalters mit einer Achse A. Ein Abströmrohr 30, das gegenüber einem zweiten Teil 40 des Hochleistungsschalters entlang der Achse A ist beweglich, wird von einer Heissgasströmung 8 (symbolisiert durch Pfeile) durchströmt. Durch eine Öffnung 31 kann das Heissgas aus dem Abströmrohr herausströmen. Zur Führung (Zentrierung) des Teiles 40 gegenüber dem Abströmrohr 30 ist eine ausserhalb des Abströmrohres 30 angeordnete Führung 10 vorgesehen, beispielsweise ein hohlzylindrisches Stück aus PTFE mit Zusatzstoffen oder einem anderen Polymer. Die Führung ist in einer Halterung 1 1 gehalten.
Zum Schutz der Führung 10 vor Degradation durch die aus dem Abströmrohr ausgetretene Heissgasströmung 8 ist zwischen der Öffnung 31 und der Führung 10 eine an die Halterung 1 1 anschliessende Dichtung 1 vorgesehen, welche in einem Dichtungskörper I a gebildet ist. Die Dichtung 1 weist einen länglich erstreckten und aufgrund der Rotationssymmetrie als Ringkanal ausgebildeten Kanal 2 auf, durch dessen der Heissgasströmung 8 zugewandtem Ende 2a eine Teil-Heissgasströmung 8a aus der Heissgasströmung 8 separiert wird. Die Teil-Heissgasströmung 8a durchströmt den engen Kanal 2 und gelangt in einen Druckentlastungsraum 3, welcher angrenzend an den Kanal 2 einen optionalen, sich trichterförmig öffnenden Teilraum 3a des Druckentlastungsraumes 3 aufweist.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Teil-Heissgasströmung 8a ist begrenzt durch die Schallgeschwindigkeit des Heissgases, und aufgrund des kleinen, der Teil-Heissgasströmung 8a in dem Kanal 2 zum Durchströmen zur Verfügung stehenden Querschnittes gibt es erhebliche innere Reibung in dem Gas des Teil-Heissgasströmung 8a. Dadurch wird der Massenstrom der Teil-Heissgasströmung 8a in dem Kanal 2 erheblich reduziert. Am druckentlastungsraumseitigen Ende des Kanals 2 liegt somit ein gegenüber dem Heissgasdruck der Heissgasströmung 8 deutlich reduzierter Heissgasdruck vor.
Durch Variation der Länge des Kanals 2 und dessen Querschnitts kann das Mass der durch den Kanal 2 hervorgerufenen Druckreduktion der Teil- Heissgasströmung 8a erreicht werden.
Als weiterer Effekt kommt hinzu, dass durch den Kontakt der Teil- Heissgasströmung 8a mit dem Dichtungskörper 1 a und dem Abströmrohr 30, welche beide den Kanal 2 begrenzen und im allgemeinen eine deutlich geringere Temperatur aufweisen als die Teil-Heissgasströmung 8a, die Temperatur der Teil-Heissgasströmung 8a reduziert wird. Auch dieser Effekt kann durch Variation der Länge des Kanals 2 und dessen Querschnitts variiert werden.
Beim Übergang von dem Kanal 2 zu dem Druckentlastungsraum 3 steht der Teil-Heissgasströmung 8a eine vergrösserte zu durchströmende Querschnittsfläche zur Verfügung (zum Beispiel mit sich kontinuierlich vergrösserndem Querschnitt, wie in dem in der Figur dargestellten Teilraum 3a.). Das Heissgas wird expandiert. Durch die Expansion des Heissgases in dem Druckentlastungsraum 3 kommt es zu einer Abkühlung des Heissgases. Die Reduktion der Temperatur des Heissgases kann variiert werden, indem das Volumen des Druckentlastungsraumes 3 und/oder die Querschnittsflächenvergrösserung beim Übergang von Kanal 2 zum Druckentlastungsraum 3 variiert wird .
Durch einen weiteren Kanal 5, welcher in dem in Fig. 1 dargestelltem Ausführungsbeispiel durch die Halterung 1 1 und einen Teil des Dichtungskörpers I a gebildet ist, ist der Druckentlastungsraum 3 mit der Führung 10 verbunden.
Eine weitere Funktion des Teilraumes 3a ist es, das Strömungsprofil der aus dem Kanal 2 austretenden Teil-Heissgasströmung zu verbreitern oder aufzufächern, so dass auf den dem Kanal 2 gegenüberliegenden weiteren Kanal 5 ein geringerer Druck ausgeübt wird als es ohne den Teilraum 3a der Fall wäre.
Die Führung 10 wird einem geringeren Druck von Heissgas geringerer Temperatur ausgesetzt als es in der Heissgasströmung 8 der Fall wäre.
Die Dichtung 1 berührt das Abströmrohr 30 nicht und ist insofern eine berührungsfreie Dichtung. Sie ist darum im Falle sehr grosser Relativgeschwindigkeiten zwischen Teilen 30,40 verwendbar.
Um ein übermässig starkes Ansteigen des Druckes in dem Druckentlastungsraum 3 zu verhindern, ist mindestens eine Druckentlastungsöffnung 4 vorgesehen, durch welche der Druckentlastungsraum 3 mit einem als Reservoirvolumen 20 dienenden Auspuffvolumen 20 verbunden ist. Der Raum, in welchem die Heissgasströmung 8 auf den Kanal 2 trifft, kann von dem Reservoirvolumen 20 vollständig separiert sein oder über eine mehr oder weniger grosse Öffnung mit diesem verbunden sein. Eine stärkere Separation ermöglicht einen grosseren Druckabfall von Druckentlastungsraum 3 zum Reservoirvolumen 20, so dass die Druckentlastungsöffnung 4 schon bei geringeren Drücken wirksam werden kann.
Es können vorteilhaft mehrere über den Umfang des Dichtungskörpers I a verteilte Druckentlastungsöffnungen 4 vorgesehen werden.
Ausser der Verringerung der Gefahr einer Beschädigung der Führung durch die Heissgasströmung 8 kann die Dichtung 1 auch bewirken, dass weniger Heissgas und somit weniger Verunreinigungen zu der Dichtung 1 und in einen jenseits der Dichtung 1 angeordneten Raum 90 gelangen. Dies kann insbesondere dann wichtig sein, wenn in diesem Raum 90 elektrisch isolierende Teile eine Isolierstrecke bilden, über welcher es im Falle von Verunreinigungen der isolierenden Teile zu Überschlägen und entsprechenden Schalter-Fehlfunktionen kommen könnte. Die Führung 10 hat auch eine Dichtungswirkung.
Vorteilhaft ist die Dichtung, vor allem durch die Wahl ihrer Abmessungen, so dimensioniert, dass einerseits die Temperatur, welcher das zu schützende Element 10 (Führung) ausgesetzt ist, so gering ist, dass diese nicht beschädigt wird, und andererseits der Druck, welchem die Führung 10 ausgesetzt ist, so gering ist, dass die Führung 10 eine ausreichende Dichtungswirkung für den dahinterliegenden Raum 90 hat. Vorteilhaft ist der Dichtungskörper I a (zumindest im Bereich des Kanals 2) aus einem temperaturbeständigen Material wie beispielsweise Keramik, Wolfram, Wolframkarbid oder Stahl.
Fig. 2 zeigt einen grosseren Ausschnitt aus einem Hochleistungsschalter in geöffnetem Zustand, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der in Fig. 1 dargestellte Hochleistungsschalter. Die Dichtung 1 ist in diesem Fall einstückig ausgebildet mit dem Teil 40 des Hochleistungsschalters.
Der Hochleistungsschalter weist ausser einem Nennstromkontaktsystem 61 ,62 noch ein erstes üchtbogenkontaktstück 51 und ein zweites Lichtbogenkontaktstück 52 auf, zwischen welchen bei einem Ausschaltvorgang für einige Millisekunden bis einige zehn oder wenige 100 ms ein Lichtbogen 50 brennt. Das Kontaktstück 51 ist von einer Hilfsdüse 55 umgeben. Eine Hauptdüse 56 bildet mit der Hilfsdüse eine
Verbindung des Lichtbogenraumes zu einem Heizvolumen 80, welches einen Teil von durch den Lichtbogen 50 erhitztem Gas aufnimmt. Ein anderer Teil des erhitzten Gases strömt in die dem zweiten Kontaktstück 52 abgewandte Richtung durch das Abströmrohr 30.
Begünstigt durch einen das Abströmrohr 30 verschliessenden Gasströmungsumlenker 35 wird zumindest ein Teil der Heissgasströmung 8 durch die Öffnung 31 und gegen die Dichtung 1 strömen. Die Funktion und Details der Dichtung 1 entsprechen im wesentlichen dem weiter oben geschriebenen. Ein Kessel 22 begrenzt ein Durchmischvolumen 21 , in welchem sich das Heissgas der Heissgasströmung 8 mit kühlerem, sauberen Gas durchmischen kann. Der von dem Kessel 22 begrenzte Raum kann auch als Anströmraum 21 bezeichnet werden, da er auch die Funktion hat, den Raum zu begrenzen, in dem die die Dichtung 1 anströmende Heissgasströmung 8 vorhanden ist. Durch eine Öffnung 24 ist das Durchmischvolumen 21 mit dem Reservoirvolumen 20 verbunden. Durch die weitgehende Separation des Anströmvolumens 21 von dem Reservoirvolumen 20 können Druck (und auch Temperatur) in dem Reservoirvolumen 20 zumindest für eine gewisse Zeitspanne kleiner gehalten werden als in dem Durchmischvolumen 21 . Dies begünstigt die druckbegrenzende Wirkung der Druckentlastungsöffnung(en) 4 für den Druckentlastungsraum 3.
Das Abströmrohr 30 ist mittels eines Gelenkes 71 an eine Isolierstange 70 gekoppelt, welche wiederum mit einem nicht-dargestellten Antrieb verbunden ist. Die Führung 10 stellt eine lineare, entlang der Achse A gerichtete Bewegung des Abströmrohres 30 sicher, während die Isolierstange 70 eine gewinkelte Bewegung in einer die Achse A enthaltenden Ebene durchführt. Die Führung 10 hat darüber hinaus eine Dichtungsfunktion, die ein Eindringen von Heissgas in den Raum 90 verhindern soll, damit in dem feldbelasteten Bereich nahe der Isolierstange keine Überschläge auftreten. Solche Überschläge können begünstigt sein durch Adsorption von im Heissgas vorhandenen Verunreinigungen an der Oberfläche der Isolierstange 70 sowie durch mangelnde dielektrische Festigkeit des im Bereich der Isolierstange vorhandenen Gases (Druck, Temperatur, Verunreinigungen).
Aufgrund der Kurzzeitigkeit des Lichtbogens und der grossen bei der Lichtbogenlöschung freiwerdenden Energien ist die Heissgasströmung 8 im wesentlichen durch einen Druckstoss hervorgerufen und somit von entsprechend kurzer Dauer. Zum Schutz gegen derartige Heissgas- Druckstösse 8 ist die Dichtung 1 besonders gut geeignet.
Fig. 3 zeigt schematisch und geschnitten eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Als vor einer Heissgasströmung 8 zu schützendes Element 1 0 ist entweder eine Dichtung 10 oder ein Kontaktierungselement 10 vorgesehen. Die Figur 3 ist auf mindestens diese zwei Arten interpretierbar. Es ist eine Durchführung 30' dargestellt, die Teil eines Hochleistungsschalters sein kann, aber auch in anderen Vorrichtungen, beispielsweise anderen Hochspannungsgeräten, vorgesehen sein kann. Das Teil 30' kann beispielsweise auch ein vorzugsweise bewegliches Kontaktstück eines Hochleistungsschalters sein. In diesem Fall bedarf das Teil 30' nicht notwendigerweise einer Isolierung, wie sie in Fig. 3 an dem Teil 30' vorgesehen ist. Das Kontaktierungselement 10 kann beispielsweise Kontaktlamellen aufweisen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Dichtung 1 im Falle eines Schalters mit zwei bewegbaren Kontaktstücken, beispielsweise einem Lichtbogenkontaktstück 30' und einer (in Fig. 3 nicht dargestellten) Kontakttulpe. Das bewegbare Kontaktierungselement 10 wird dann vor der durch einen auf dem Lichtbogenkontaktstück 30' fussenden Lichtbogen erzeugten Heissgasströmung geschützt.
Die gegenseitige Bewegbarkeit der zwei Teile 30,40' (oder 30, 40) muss nicht eine lineare Bewegbarkeit sein, sondern kann beispielsweise auch eine Drehbarkeit sein oder einfach nur eine gegenseitige Bewegbarkeit im Sinne eines Spiels oderjustierbarkeit sein.
In dem Falle, dass das Element 10 eine Dichtung ist, kann diese beispielsweise aus einem Polymer sein und ein Eindringen von Gas oder Flüssigkeit in den Bereich der Heissgasströmung 8 und/oder das Austreten von Heissgas des Heissgasströmung 8 verhindern. Zum Schutz des Dichtungselementes 10 ist die Dichtung 1 vorgesehen, welche im wesentlichen gleich aufgebaut ist und das gleiche Funktionsprinzip hat wie die in Fig. 1 dargestellte. In dem Falle, dass das Element 10 ein Kontaktierungselement 10 ist, kann es beispielsweise ein Multikontaktring 10 oder ein Spiralfederkontaktelement 10 sein und der Erstellung eines lösbaren elektrischen Kontaktes zwischen der (elektrischen) Durchführung 30' und dem zweiten Teil 40 dienen. Auch in diesem Fall hat die Dichtung 1 im wesentlichen den gleichen Aufbau und das gleiche Funktionsprinzip wie die in Fig. 1 dargestellte.
„Schutz von einer Heissgasströmung" durch die Dichtung kann so verstanden werden, dass die Temperatur und/oder der Druck eines Gases durch die Dichtung verringert wird. Die Heissgasströmung kann kontinuierlich
(dauerhaft) sein oder, wie in den im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen im Falle eines Hochleistungsschalters, von kurzer Dauer und druckstossartig sein. In Hochleistungsschalter- Anwendungen liegen durch den Heissgas-Druckstoss während typischerweise 10 ms bis 200 ms Drücke von typischerweise 10 bar bis 25 bar und Temperaturen von 1000 K bis 2500 K vor. Im Falle anderer Anwendungen der Dichtung sind auch kleinere und grossere Drücke und Temperaturen denkbar.
Die erfindungsgemässe Dichtung kann auch bezeichnet werden als eine Schutzvorrichtung vor Gas hohen Drucks, als Schutzvorrichtung vor Gas hoher Temperatur oder als Schutzvorrichtung vor Gas hohen Druckes und hoher Temperatur; oder als Schutzvorrichtung vor Hochdruckgaspulsen oder als Schutzvorrichtung vor Gaspulse, insbesondere Hochdruckgaspulsen hoher Temperatur. Bezugszeichenliste
1 Dichtung I a Dichtungskörper
2 Massenstromreduziermittel, Kanal
2a Teilströmungserzeugungsmittel, Spalt
3 Expansionsmittel, Druckentlastungsraum
3a Teilraum, trichterartiger Raum, Raum mit sich schrittweise oder kontinuierlich vergrössernder Querschnittsfläche
4 Druckentlastungsöffnung
5 weiterer Kanal
8 Heissgasströmung, Heissgas-Druckstoss
8a Teil-Heissgasströmung 1 0 Element, heissgasempfindliches Element, gasdruckempfindliches
Element, Führung, Kontaktierungselement, Spiralkontaktring, Dichtungselement, Dichtung 1 1 Halterung
20 Reservoirvolumen, Auspuffvolumen 21 Anströmraum, Durchmischvolumen
22 Kessel (bildend den Anströmraum; beinhaltend das
Durchmischvolumen) 25 Öffnung im Kessel, Öffnung zwischen Reservoirvolumen und
Anströmvolumen 30 erster Teil, erster Teil des Hochleistungsschalters, Abströmrohr
30 ' erster Teil, Durchführungsleiter
31 Öffnung im ersten Teil (des Hochleistungsschalters), Öffnung im
Abströmrohr
35 Gasströmungsumlenker 40 zweiter Teil, zweiter Teil des Hochleistungsschalters Lichtbogen erstes Kontaktstück, Lichtbogenkontaktstück, bewegliches Kontaktstück zweites Kontaktstück, Lichtbogenkontaktstück, feststehendes Kontaktstück Hilfsdüse Düse, Hauptdüse Nennstromkontaktstück Nennstromkontaktstück Isolierstange, Antriebsstange, Schaltstange Kopplung zwischen Isolierstange und Abströmrohr, Gelenk Heizvolumen Raum Achse

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1 . Hochleistungsschalter, in welchem sich durch einen gegebenenfalls bei
5 einem Schaltvorgang brennenden Lichtbogen (50) eine Heissgasströmung
(8) ausbilden kann, aufweisend ein heissgas- und/oder gasdruckempfindliches Element (10) und das zum Schutz des Elementes (10) vor der Heissgasströmung (8) eine Dichtung (1 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (1 ) ein
W Teilströmungserzeugungsmittel (2a) zur Erzeugung einer Teil-
Heissgasströmung (8a) der Heissgasströmung (3) sowie, diesem nachgeschaltet, ein Massenstromreduziermittel (2) zur Verringerung des Massenstroms der Teil-Heissgasströmung (8a) und ein Expansionsmittel (3) zur volumenmässigen Expansion der Teil-Heissgasströmung (8a)
15 aufweist.
2. Hochleistungsschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (1 ) eine bewegbare berührungslose Dichtung (1 ) ist.
0 3. Hochleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenstromreduziermittel (2) einen zu durchströmenden Querschnitt aufweist, so dass der Massenstrom der Teil- Heissgasströmung (8a) im wesentlichen durch Erzeugung von innerer Reibung in der Teil-Heissgasströmung (8a) hervorgerufen ist. 5
4. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilströmungserzeugungsmittel (2a) einen Spalt (2a) aufweist. 5. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenstromreduziermittel (2) einen Kanal (2) aufweist.
6. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilströmungserzeugungsmittel (2a) und das Massenstromreduziermittel (2) durch einen zur Heissgasströmung (8) hin geöffneten Kanal (2) gebildet sind.
7. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionsmittel (3) einen zum Element (10) hin geöffneten Druckentlastungsraum (3) aufweist, welcher Druckentlastungsraum (3) einzig der Druckentlastung dient.
8. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil-Heissgasströmung (8a) beim Eintritt in das Expansionsmittel (3) eine sich vergrössernde Querschnittsfläche dargeboten ist.
9. Hochleistungsschalter nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungsraum (3) einen Teilraum (3a) aufweist, durch welchen der Teil-Heissgasströmung (8a) eine sich kontinuierlich oder schrittweise vergrössernde Querschnittsfläche dargeboten ist.
1 0. Hochleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionsmittel (3) mindestens eine Druckentlastungsöffnung (4) aufweist, durch welche das Expansionsmittel (3) mit einem Reservoirvolumen (20) verbunden ist, welches Gas enthält, dessen Temperatur höchstens so gross ist wie die Temperatur der Heissgasströmung (8) und/oder dessen Druck höchstens so gross ist wie der Druck der Heissgasströmung (8).
1 1 . Hochleistungsschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (10)
- ein Führungselement (1 0) zum mechanischen Führen eines ersten Teiles (30) des Hochleistungsschalters ist, welches gegenüber einem zweiten Teil (40) des Hochleistungsschalters beweglich ist, oder
- ein Kontaktierungselement (10) zum elektrischen Kontaktieren eines ersten Teiles (30 ') des Hochleistungsschalters ist, welches gegenüber einem zweiten Teil (40) des Hochleistungsschalters beweglich ist, oder
- ein Dichtungselement (10) zum Dichten eines ersten Teiles (30 ') des Hochleistungsschalters gegenüber einem zweiten Teil (40) des Hochleistungsschalters ist, wobei das erste Teil (30') gegenüber dem zweiten Teil (40) beweglich ist.
1 2. Hochleistungsschalter nach Anspruch 1 1 und Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (30,30 ') des Hochleistungsschalters zumindest teilweise entlang einer Achse (A) erstreckt ist und das
Massenstromreduziermittel (2) entlang dieser Achse (A) erstreckt ist.
1 3. Hochleistungsschalter nach Anspruch 1 1 und Anspruch 1 , oder nach
Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenstromreduziermittel (2) und/oder das Expansionsmittel (3) an das erste Teil (30, 30 ') angrenzend sind.
14. Hochleistungsschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche und
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (1 1 ) zur Halterung des Elementes (10) vorgesehen ist, welche zumindest teilweise zu der Bildung eines das Element (1 0) mit dem Expansionsmittel (3) verbindenden weiteren Kanals (5) beiträgt.
5. Hochleistungsschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche und Anspruch! , dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (1 1 ) zur
Halterung des Elementes (10) vorgesehen ist, welche mit der Dichtung (1 ) zusammen einstückig ausgebildet ist.
6. Hochleistungsschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei solche Dichtungen (1 ) in serieller Anordnung vorhanden sind.
7. Verfahren zum Schutz eines heissgas- und/oder gasdruckempfindlichen Elementes (1 0) eines Hochleistungsschalters vor einer Heissgasströmung (8), wobei zwischen der Heissgasströmung (8) und dem Element (1 0) eine
Dichtung (1 ) angeordnet wird , dadurch gekennzeichnet, dass in der Dichtung (1 ) aus der Heissgasströmung (3) eine Teil-Heissgasströmung (8a) ausgekoppelt wird, dass der Massenstrom der Teil- Heissgasströmung (8a) reduziert wird, und dass die Teil- Heissgasströmung (8a) volumenmässig expandiert wird.
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