EP2056322B1

EP2056322B1 - Hochspannungsleistungsschalter

Info

Publication number: EP2056322B1
Application number: EP07021276A
Authority: EP
Inventors: Lutz Drews; Gregoire Cyril
Original assignee: Areva Energietechnik GmbH
Current assignee: Areva Energietechnik GmbH
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: ATE550770T1; CA2642323A1; HK1129492A1; EP2056322A1; US20090107957A1; CN101425426A; BRPI0804604B1; CN101425426B; US8779316B2; BRPI0804604A2; CA2642323C

Description

Die Erfindung betrifft einen isoliergasgefüllten Hochspannungsleistungsschalter mit zwei einander gegenüberstehenden Abbrandkontakten, die von einer Isolierstoffdüse umgeben sind, mit zwei außerhalb der Isolierstoffdüse einander gegenüberstehenden Hauptstromkontakten, von denen jeder einem der beiden Abbrandkontakte zugeordnet ist, sowie mit Mitteln zur Ableitung einer Isoliergasströmung aus dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten, wobei jeweils eine Isoliergasströmung außerhalb der Isolierstoffdüse aus beiden Richtungen in Richtung zu den Hauptstromkontakten geleitet ist.
Derartige Hochspannungsleistungsschalter sind allgemein bekannt. Die Mittel zum Ableiten der Isoliergasströmung aus dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten haben dabei die Aufgabe, das von einem Lichtbogen erhitzte und sich ausdehnende Isoliergas in andere Bereiche des Hochspannungsleistungsschalters zu leiten. Das heiße Isoliergas kann sich auf diese Weise nicht nur entspannen, sondern es erfolgt auch eine Abkühlung des heißen Isoliergases aufgrund einer Vermischung mit kaltem Isoliergas, das in den durchströmten Bereichen vorhanden ist, sowie aufgrund eines Wärmeübergangs auf die durchströmten Bauteile des Hochspannungsleistungsschalters.
Dabei ist wesentlich, dass in einem Zustand des Hochspannungsleistungsschalters, in dem die beiden Hauptstromkontakte und die beiden Abbrandkontakte nicht mehr miteinander verbunden sind, die durch das Isoliergas erreichte Isolation zwischen den beiden Hauptstromkontakten in jedem Fall so groß ist, dass eine elektrische Trennung in jedem Fall gewährleistet ist. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die Isolationsfähigkeit des Isoliergases zwischen den beiden getrennten Hauptstromkontakten, also die sogenannte elektrische Festigkeit der beiden Hauptstromkontakte, in jedem Fall gegeben sein muss.
Ein solcher Schalter ist z.B. aus dem Dokument WO/03096365 A bekannt.
Die Forderung, möglichst wenig Isoliergas zu verwenden, hat dazu geführt, dass die mit Isoliergas befüllten Bereiche des Hochspannungsleistungsschalters immer kleiner werden und gleichzeitig auch die Dichte des Isoliergases immer geringer gewählt wird. Dies hat zur Folge, dass die beiden Isoliergasströmungen, die außerhalb der Isolierstoffdüse aus beiden Richtungen etwa entlang der Längsachse in Richtung zu den Hauptstromkontakten geleitet werden, gegebenenfalls keine ausreichende Isolationsfähigkeit mehr aufweisen, so dass in dem vorstehend erläuterten Zustand des Hochspannungsleistungsschalters die elektrische Trennung der beiden Hauptstromkontakte gegebenenfalls nicht mehr gewährleistet ist. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass zumindest eine der beiden in den Bereich der beiden Hauptstromkontakte einfließenden Isoliergasströmungen aus zumindest noch derart erhitztem Isoliergas besteht, dass die elektrische Trennung der beiden Hauptstromkontakte nicht mehr sicher gegeben ist. Dies ergibt sich unter anderem daraus, dass heißes Isoliergas eine geringere Isolationsfähigkeit besitzt als kaltes Isoliergas.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochspannungsleistungsschalter zu schaffen, bei dem in einem Zustand, in dem die beiden Hauptstromkontakte und die beiden Abbrandkontakte nicht mehr miteinander verbunden sind, in jedem Fall die elektrische Trennung der beiden Hauptstromkontakte gewährleistet ist.
Bei einem Hochspannungsleistungsschalter der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die Erfindung dadurch gelöst, dass eine Abzweigvorrichtung vorgesehen ist, die derart mit Mitteln zum Abzweigen von Isoliergas aus der aus dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten abgeleiteten Isoliergasströmung versehen ist, dass die beiden in Richtung zu den Hauptstromkontakten strömenden Isoliergasströmungen eine etwa gleich große Einwirkung auf das etwa im Bereich der beiden Hauptstromkontakte vorhandene Isoliergas haben, so dass das Isoliergas in diesem Bereich im wesentlichen nicht verschoben wird.
Vor einem Übergang des Hochspannungsleistungsschalter in die ausgeschaltete Endstellung ist das Isoliergas im Innenraum des Schalters im wesentlichen kalt. Durch den bei einem Trennvorgang entstehenden Lichtbogen wird zumindest das zwischen den Abbrandkontakten im Inneren der Isolierstoffdüse vorhandene Isoliergas erhitzt. Dieses Isoliergas dehnt sich aus und bewirkt unter anderem die beiden Isoliergasströmungen, die außerhalb der Isolierstoffdüse aus beiden Richtungen etwa entlang der Längsachse in Richtung zu den Hauptstromkontakten geleitet sind. Da die Wirkung dieser beiden Isoliergasströmungen erfindungsgemäß etwa gleich groß ist, wird das Isoliergas, das sich im Bereich der getrennten Hauptstromkontakte befindet, im wesentlichen nicht verschoben, sondern bleibt dort weitgehend erhalten. Dabei handelt es sich um kaltes Isoliergas, das durch die Isolierstoffdüse von dem Lichtbogen getrennt ist und somit auch nicht erhitzt wird. Dieses kalte Isoliergas bleibt also aufgrund der etwa gleich großen Einwirkungen der beiden zufließenden Isoliergasströmungen im wesentlichen unverändert im Bereich der beiden getrennten Hauptstromkontakte erhalten. Wenn überhaupt, so wird das kalte Isoliergas nur vorübergehend und nur geringfügig erwärmt. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die Isolationsfähigkeit des zwischen den getrennten Hauptstromkontakten vorhandenen Isoliergases sich im wesentlichen nicht verändert.
Vorteilhafterweise wird aufgrund der beiden zufließenden Isoliergasströmungen das im Bereich der beiden getrennten Hauptstromkontakte vorhandene kalte Isoliergas gegebenenfalls noch komprimiert, so dass die Isolationsfähigkeit dieses Isoliergases sogar noch verbessert wird.
Insgesamt wird damit bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter in der ausgeschalteten Endstellung in jedem Fall die elektrische Trennung der Hauptstromkontakte gewährleistet.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters und Figur 2 zeigt eine Perspektivdarstellung einer Abzweigvorrichtung des Hochspannungsleistungsschalter der Figur 1.
In der Figur 1 ist ein Hochspannungsleistungsschalter 10 dargestellt, der eine Längsachse 11 aufweist und im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist. In dem mit einem Isoliergas gefüllten Innerraum eines Porzellangehäuses 13 ist ein tulpenförmiger Abbrandkontakt 15 mit einem zugehörigen ersten Hauptstomkontakt 16 sowie ein stiftförmiger Abbrandkontakt 17 mit einem zugehörigen zweiten Hauptstromkontakt 18 untergebracht. Als Isoliergas kann dabei Schwefelhexafluorid (SF6) oder Stickstoff (N2) oder Tetrafluormethan (CF4) oder eine Mischung davon vorhanden sein.
Die Hauptstromkontakte 16, 18 sind radial außerhalb der Abbrandkontakte 15, 17 angeordnet. Die Kontakte 15, 16 sowie die Kontakte 17, 18 sind koaxial zueinander ausgerichtet und jeweils zusammen in Richtung der Längsachse 11 relativ zueinander verschiebbar, und zwar von einer kurzgeschlossenen und damit eingeschalteten Endstellung in eine getrennte und damit ausgeschaltete Endstellung und wieder zurück. In der eingeschalteten Endstellung stehen sämtliche Kontakte 15, 16, 17, 18 miteinander in Kontakt, so dass ein Strom über die Kontakte fließen kann. In der ausgeschalteten Endstellung sind die Kontakte 15, 16 und die Kontakte 17, 18 voneinander getrennt, so dass kein Strom mehr fließen kann.
Mit dem tulpenförmigen Abbrandkontakt 15 und dem zugehörigen ersten Hauptstromkontakt 16 ist eine Isolierstoffdüse 20 verbunden, die die beiden Abbrandkontakte 15, 17 umgibt, und die weiterhin derart ausgebildet ist, dass der stiftförmige Abbrandkontakt 17 in die Isolierstoffdüse 20 eintauchen und diese verschließen kann. In der eingeschalteten Endstellung kann damit kein Isoliergas durch die Isolierstoffdüse 20 strömen. Beim Übergang von der eingeschalteten Endstellung in die ausgeschaltete Endstellung entsteht ein Lichtbogen 22, der das Isoliergas erhitzt und damit zu einer Ausdehnung des Isoliergases im Inneren des tulpenförmigen Abbrandkontakts 15 führt. Weiterhin taucht bei diesem Übergang der stiftförmige Abbrandkontakt 17 aus der Isolierstoffdüse 20 heraus, so dass danach das Isoliergas durch die Isolierstoffdüse 20 hindurch strömen kann.
In der Figur 1 sind die Kontakte 15, 16, 17, 18 in der ausgeschalteten Endstellung dargestellt. Dies bedeutet, dass die Kontakte 15, 16 in der Figur 1 nach links und die Kontakte 17, 18 in der Figur 1 nach rechts relativ zueinander bewegt worden sind. Bei dieser Trennbewegung der Kontakte 15, 16, 17, 18 entsteht - wie bereits erwähnt wurde - der Lichtbogen 22 zwischen den Abbrandkontakten 15, 17. Sobald der stiftförmige Abbrandkontakt 17 aus der Isolierstoffdüse 20 heraustritt, wird dieser Lichtbogen 22 mit Isoliergas beblasen, das aus einer Speicherkammer 24 über einen Kanal 25 demjenigen Bereich der Isolierstoffdüse 20 zugeführt wird, in dem der Lichtbogen 22 vorhanden ist. In diesem zwischen den beiden Abbrandkontakten 15, 17 befindlichen Bereich wird das Isoliergas von dem Lichtbogen 22 erhitzt und dehnt sich aus, und zwar in Richtung zu dem tulpenförmigen Abbrandkontakt 15 sowie in Richtung zu dem stiftförmigen Abbrandkontakt 17, also in der Figur 1 nach links und nach rechts. Dies ist in der Figur 1 mit zwei Pfeilen 27, 28 angedeutet, die die jeweiligen Isoliergasströmungen darstellen sollen. Diese beiden heißen Isoliergasströmungen 27, 28 werden von dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten 15, 17 abgeleitet und weggeführt.
Die Isoliergasströmung 27 gelangt in einen ersten Gasraum 30, der von einem den tulpenförmigen Abbrandkontakt 15 tragenden Rohr 31 begrenzt wird. Durch Öffnungen 32 in dem Rohr 31 gelangt die Isoliergasströmung 27 in einen zweiten Gasraum 34, der von dem Rohr 31 und einem den tulpenförmigen Abbrandkontakt 15, den ersten Hauptstromkontakt 16 und die Isolierstoffdüse 20 führenden Träger 35 begrenzt wird und sich damit radial außerhalb des ersten Gasraumes 30 befindet. Durch Öffnungen 36 in dem Träger 35 gelangt die Isoliergasströmung 27 in einen dritten Gasraum 37, der zwischen dem Träger 35 und dem Porzellangehäuse 13 ausgebildet ist und sich damit radial außerhalb des zweiten Gasraumes 34 befindet. In diesem Gasraum 37 strömt das Isoliergas wieder zurück in Richtung zu den Hauptstromkontakten 16, 18. Dies ist in der Figur 1 mit einem Pfeil 39 angedeutet, der die entsprechende Isoliergasströmung darstellen soll. Die Isoliergasströmung 39 ist also etwa parallel zur Längsachse 11 und in Richtung zu den beiden Hauptstromkontakten 16, 18 ausgerichtet.
Die Isoliergasströmung 28 gelangt in einen vierten Gasraum 41, der von einem den stiftförmigen Abbrandkontakt 17 und den zugehörigen zweiten Hauptstromkontakt 18 führenden Träger 42 gebildet wird. Durch Öffnungen 43 in dem Träger 42 gelangt die Isoliergasströmung 28 in einen fünften Gasraum 45, der zwischen dem Träger 42 und dem Porzellangehäuse 13 ausgebildet ist und sich damit radial außerhalb des vierten Gasraumes 41 befindet. In diesem fünften Gasraum 45 strömt das Isoliergas wieder zurück in Richtung zu den Hauptstromkontakten 16, 18. Dies ist in der Figur 1 mit einem Pfeil 47 angedeutet, der die entsprechende Isoliergasströmung darstellen soll. Die Isoliergasströmung 47 ist also etwa parallel zur Längsachse 11 und in Richtung zu den beiden Hauptstromkontakten 16, 18 ausgerichtet.
Im Bereich der Öffnungen 36, also im Bereich des Übergangs von dem zweiten Gasraum 34 in den dritten Gasraum 37, ist eine Abzweigvorrichtung 50 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Abzweigvorrichtung 50 kann Isoliergas der über den zweiten Gasraum 34 ankommende Isoliergasströmung 27 in einen sechsten Gasraum 51 abgezweigt werden. Der sechste Gasraum 51 befindet sich dabei in axialer Richtung im Anschluss an den zweiten und dritten Gasraum 34, 37. Die in dem dritten Gasraum 37 abströmende Isoliergasströmung 39 ist damit im Vergleich zu der über den zweiten Gasraum 34 ankommenden Isoliergasströmung 27 um das in den sechsten Gasraum 51 abgezweigte Isoliergas vermindert.
In der Figur 2 ist die Abzweigvorrichtung 50 im Detail dargestellt. Die Abzweigvorrichtung 50 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zur Längsachse 11 angeordnet und besteht vorzugsweise aus Aluminium. Alternativ kann die Abzweigvorrichtung 50 auch aus einem Kunststoff, beispielsweise aus PTFE, hergestellt sein. Die Abzweigvorrichtung 50 weist einen Führungszylinder 53 auf, durch den gemäß der Figur 1 das Rohr 31 hindurch gesteckt ist, das im Bereich der Abzweigvorrichtung 50 mit einer in den sechsten Gasraum 51 hineinragenden Antriebsstange 54 verbunden ist. Die Antriebsstange 54 ist damit über das Rohr 31 mit dem tulpenförmigen Abbrandkontakt 15 und dem zugehörigen ersten Hauptstromkontakt 16 gekoppelt.
Der stiftförmige Abbrandkontakt 17 und der zugehörige zweite Hauptstromkontakt 18 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel feststehend ausgebildet. Der Übergang von der eingeschalteten Endstellung in die ausgeschaltete Endstellung und umgekehrt erfolgt somit bei dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Hochspannungsleistungsschalter 10 allein durch eine Bewegung des tulpenförmigen Abbrandkontakts 15 und des zugehörigen ersten Hauptstromkontakts 16.
Alternativ ist es möglich, dass der stiftförmige Abbrandkontakt 17 und der zugehörige zweite Hauptstromkontakt 18 nicht feststehend ausgebildet sind, sondern dass die Bewegung des tulpenförmigen Abbrandkontakts 15 und des zugehörigen ersten Hauptstromkontakts 16 mit Hilfe eines Getriebes oder Gestänges derart auf den stiftförmigen Abbrandkontakt 17 und den zugehörigen zweiten Hauptstromkontakt 18 übertragen wird, dass diese eine entgegengesetzte Bewegung durchführen.
Im Anschluss an den Führungszylinder 53 weist die Abzweigvorrichtung 50 der Figur 2 nacheinander einen axial ausgerichteten Zylinder 57 sowie eine radial ausgerichtete Scheibe 58 auf. Der Durchmesser des Zylinders 57 ist kleiner als der Durchmesser der Scheibe 58. In dem Zylinder 57 sind beispielsweise nierenförmige Öffnungen 60 enthalten. Über die Scheibe 58 ist die Abzweigvorrichtung 50 gasdicht mit dem Träger 35 und dem Porzellangehäuse 13 verbunden, so dass dem sechsten Gasraum 51 nur über die Öffnungen 60 Isoliergas zugeführt werden kann.
Gemäß der Figur 1 kann das Isoliergas von dem Bereich der Öffnungen 36, also von dem Bereich des Übergangs von dem zweiten Gasraum 34 in den dritten Gasraum 37, durch die Öffnungen 60 in dem Zylinder 57 in den sechsten Gasraum 51 strömen. In der Figur 1 ist dieses abströmende Isoliergas mittels eines Pfeils 62 angedeutet.
Das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases ist abhängig vom Strömungswiderstand, den die Abzweigvorrichtung 50 dem abströmenden Isoliergas entgegensetzt. Dieser Strömungswiderstand ist wiederum im wesentlichen von der Querschnittsfläche der Öffnungen 60 der Abzweigvorrichtung 50 abhängig. Je größer diese Querschnittsfläche dabei ist, desto mehr Isoliergas strömt in den sechsten Gasraum 51 ab, bzw. je kleiner diese Querschnittsfläche ist, desto weniger Isoliergas strömt in den sechsten Gasraum 51 ab.
Wie erläutert wurde, wird die Isoliergasströmung 27 durch den ersten, zweiten und dritten Gasraum 30, 34, 37 hindurch geleitet, um dann als Isoliergasströmung 39 wieder in Richtung zu den Hauptstromkontakten 16, 18 zurück zu strömen. Dabei wird auf diesem Weg von der Isoliergasströmung 27 über die Abzweigvorrichtung 50 ein bestimmtes Volumen bzw. eine bestimmte Menge der Isoliergasströmung 27 in den sechsten Gasraum 51 abgezweigt, so dass die Isoliergasströmung 39 im Vergleich zu der Isoliergasströmung 27 um das in den sechsten Gasraum 51 abgezweigte Isoliergas vermindert ist. Wie ebenfalls erläutert wurde, wird die Isoliergasströmung 28 durch den vierten und fünften Gasraum 41, 45 hindurch geleitet, um dann als Isoliergasströmung 47 in Richtung zu den Hauptstromkontakten 16, 18 zurück zu strömen.
Die Querschnittsfläche der Öffnungen 60 der Abzweigvorrichtung 50 sind derart gewählt, dass die Isoliergasströmung 39 etwa gleich groß ist wie die Isoliergasströmung 47. Es wird also über die Abzweigvorrichtung 50 etwa gerade so viel Isoliergas in den sechsten Gasraum 51 abgeleitet, dass die beiden in Richtung der Pfeile 39, 47 auf die Hauptstromkontakte 16, 18 zuströmenden Isoliergasströmungen etwa gleich groß sind bzw. deren Einwirkung auf das Isoliergas in dem nachfolgend erläuterten siebten Gasraum 65 etwa gleich groß ist.
Dies hat zur Folge, dass das Isoliergas, das sich radial außerhalb der Isolierstoffdüse 20 in einem in der Figur 1 als siebter Gasraum 65 gekennzeichneten Bereich befindet, aus beiden Richtungen mit einer etwa gleich großen Isoliergasströmung 39, 47 beaufschlagt wird und damit im wesentlichen ortsfest in dem siebten Gasraum 65 verbleibt. Das Isoliergas, das sich in dem siebten Gasraum 65 befindet, wird also im wesentlichen nicht verschoben, sondern es wird durch die beiden gemäß den Pfeilen 39, 47 entgegengesetzt ankommenden, etwa gleich großen Isoliergasströmungen im wesentlichen im Bereich des siebten Gasrauems 65 erhalten und gegebenenfalls von den beiden Isoliergasströmungen 39, 47 komprimiert.
Wie eingangs erläutert wurde, entstehen die Isoliergasströmungen 27, 28 durch das Erhitzen des Isoliergases durch den Lichtbogen 22. Bei den Isoliergasströmungen 27, 28 handelt es sich also um heißes Isoliergas. Im Unterschied dazu wird das Isoliergas, das sich in dem siebten Gasraum 65 befindet, nicht von dem Lichtbogen 22 erhitzt, da es durch die Isolierstoffdüse 20 von dem Lichtbogen 22 getrennt ist. Bei dem Isoliergas in dem siebten Gasraum 65 handelt es sich also um kaltes Isoliergas.
Durch die erläuterten Isoliergasströmungen 39, 47 wird also das kalte Isoliergas in dem siebten Gasraum 65 nicht verschoben, sondern dort erhalten und gegebenenfalls komprimiert. Dies bedeutet, dass im wesentlichen kein heißes Isoliergas in den Bereich des siebten Gasraumes 65 gelangt. Dies ist jedoch gleichbedeutend damit, dass der Bereich um die beiden Hauptstromkontakte 16, 18, der, wie erläutert wurde, etwa dem siebten Gasraum 65 entspricht, mit kaltem Isoliergas befüllt und erhalten bleibt. Es gelangt also im wesentlichen kein heißes Isoliergas in den Bereich zwischen die beiden Hauptstromkontakte 16, 18. Damit bleibt die Isolation zwischen den beiden Hauptstromkontakten 16, 18 im wesentlichen abhängig von dem dort vorhandenen kalten Isoliergas und wird, wenn überhaupt, nur unwesentlich von dem heißen Isoliergas beeinflusst.
Im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel werden die beiden Isoliergasströmungen 39, 47 etwa gleich groß eingestellt, um auf diese Weise zu erreichen, dass das Isoliergas in dem siebten Gasraum 65 nicht verschoben wird. Dabei wird entsprechend der Darstellung in der Figur 1 davon ausgegangen, dass der Durchmesser des Hochspannungsleistungsschalters 10 in Richtung der Längsachse 11 im wesentlichen gleich bleibt. Damit haben die etwa gleich großen Isoliergasströmungen 39, 47 im wesentlichen auch gleich große Einwirkungen auf das im siebten Gasraum 65 vorhandene Isoliergas.
In Abhängigkeit von den Dimensionierungen oder sonstigen Ausgestaltungen des Hochspannungsleistungsschalters 10 ist es aber möglich, dass etwa gleich große Isoliergasströmungen dazu führen können , dass das in dem siebten Gasraum 65 vorhandene Isoliergas verschoben wird. Es kommt deshalb in diesem allgemeineren Fall nicht auf die beiden Isoliergasströmungen 39, 47 an, sondern auf deren Auswirkungen auf das im dem siebten Gasraum vorhandene Isoliergas. Dabei ist wesentlich, dass die beiden in Richtung zu den Hauptstromkontakten 16, 18 strömenden Isoliergasströmungen 39, 47 eine etwa gleich große Einwirkung auf das etwa im siebten Gasraum 65 vorhandene Isoliergas haben, so dass das Isoliergas in diesem Gasraum 65 im wesentlichen nicht verschoben wird. Es wird also mit Hilfe der Abzweigvorrichtung 50 so viel Isoliergas abgezweigt, dass die beiden Isoliergasströmungen 39, 47 eine etwa gleich große Wirkung auf das Isoliergas im Bereich zwischen den Hauptstromkontakten 16, 18 haben, so dass dieses Isoliergas im wesentlichen nicht verschoben wird, sondern dort weitgehend ortsfest erhalten bleibt.
Wie erläutert wurde, kann das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abgezweigten Isoliergases mit Hilfe der Ausbildung der Abzweigvorrichtung 50 beeinflusst werden. Insbesondere kann diese Beeinflussung mit Hilfe der erläuterten Öffnungen 60 vorgenommen werden. Es versteht sich, dass dabei auch zwei Zylinder und/oder zwei Scheiben mit zusätzlichen Öffnungen vorhanden sein können, wobei die Öffnungen in unterschiedlichen Ebenen - radial oder axial - angeordnet sein können, und/oder wobei die Öffnungen in Serie oder parallel geschaltet sein können. Alternativ oder additiv ist es dabei möglich, dass auch in der Scheibe 58 der Abzweigvorrichtung 50 noch Öffnungen enthalten sind. Ebenfalls versteht es sich, dass die Abzweigvorrichtung 50 auch noch mit weiteren Teilen versehen sein kann, die Öffnungen aufweisen, mit deren Hilfe das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases beeinflusst werden kann. Weiterhin versteht es sich, dass auch alternative oder additive Maßnahmen getroffen werden können, um das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases zu beeinflussen. So können die Öffnungen in den Zylindern und Scheiben eine in Umfangsrichtung versetzte Anordnung aufweisen, die einen Einfluss auf das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases haben kann. Gegebenenfalls können unterschiedliche Ausbildungen der Öffnungen als solche ebenfalls einen Einfluss auf das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases haben.
Weiterhin ist es möglich, dass die Öffnungen variabel ausgebildet sind. Insbesondere ist es möglich, dass der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen sich zwischen der eingeschalteten Endstellung und der ausgeschalteten Endstellung verändert. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Abzweigvorrichtung 50 mit einem längsverschiebbaren oder drehbaren Bauteil versehen ist, das zusammen mit der relativ zueinander erfolgenden Bewegung der beiden Abbrandkontakte 15, 17 eine entsprechende Längs- oder Drehbewegung durchführt und dadurch die Öffnungen 60 mehr oder weniger stark verschließt bzw. öffnet.
Im Hinblick auf die Abzweigvorrichtung 50 bestehen somit eine Vielzahl von Möglichkeiten und Maßnahmen, mit deren Hilfe das Volumen bzw. die Menge des in den sechsten Gasraum 51 abströmenden Isoliergases beeinflusst werden kann.
Wie erläutert wurde, ist die Abzweigvorrichtung 50 im Verlauf des Wegs der Isoliergasströmung 27 angeordnet. Es versteht sich, dass eine entsprechende Abzweigvorrichtung auch im Verlauf des Wegs der Isoliergasströmung 28 vorhanden sein kann oder dass jeweils eine Abzweigvorrichtung jedem der Wege der beiden Isoliergasströmungen 27, 28 zugeordnet ist. Weiterhin versteht es sich, dass die Abzweigvorrichtung 50 nicht an der erläuterten Stelle des in der Figur 1 gezeigten Hochspannungsleistungsschalters 10 angeordnet sein muss, sondern auch an einer anderer Stelle im Verlauf des Wegs einer der beiden Isoliergasströmungen 27, 28 angeordnet sein kann.

Claims

Isoliergasgefüllter Hochspannungsleistungsschalter (10) mit zwei einander gegenüberstehenden Abbrandkontakten (15, 17), die von einer Isolierstoffdüse (20) umgeben sind, mit zwei außerhalb der Isolierstoffdüse (20) einander gegenüberstehenden Hauptstromkontakten (16, 18), von denen jeder einem der beiden Abbrandkontakte (15, 17) zugeordnet ist, sowie mit Mitteln zur Ableitung einer Isoliergasströmung (27, 28) aus dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten (15, 17), wobei jeweils eine Isoliergasströmung (39, 47) außerhalb der Isolierstoffdüse (20) aus beiden Richtungen in Richtung zu den Hauptstromkontakten (16, 18) geleitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abzweigvorrichtung (50) vorgesehen ist, die derart mit Mitteln zum Abzweigen von Isoliergas aus der aus dem Bereich zwischen den beiden Abbrandkontakten (15, 17) abgeleiteten Isoliergasströmung (27, 28) versehen ist, dass die beiden in Richtung zu den Hauptstromkontakten (16, 18) strömenden Isoliergasströmungen (39, 47) eine gleich große Einwirkung auf das im Bereich der beiden Hauptstromkontakte (16, 18) vorhandene Isoliergas haben, so dass das Isoliergas in diesem Bereich nicht verschoben wird.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach Anspruch 1, wobei die Abzweigvorrichtung (50) eine Öffnung (60) aufweist, über die Isoliergas abzweigbar ist.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach Anspruch 2, wobei die Querschnittsfläche der Öffnung (60) derart gewählt ist, dass die beiden in Richtung zu den Hauptstromkontakten (16, 18) strömenden Isoliergasströmungen (39, 47) etwa gleich groß sind.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abzweigvorrichtung (50) eine Mehrzahl von Öffnungen (60) aufweist.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach, Anspruch 4, wobei die Öffnungen (60) in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach Anspruch 4 und 5, wobei die Öffnungen (60) zueinander versetzt angeordnet sind.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Öffnung/en (60), insbesondere die Querschnittsfläche/n der Öffnung/en (60), veränderbar ist/sind, insbesondere zusammen mit der Bewegung der Abbrandkontakte (15, 17).
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Abzweigvorrichtung (50) aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beide Abbrandkontakte (15, 17) zusammen mit den jeweils zugehörigen Hauptstromkontakten (16, 18) bewegbar sind.
Hochspannungsleistungsschalter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Isoliergas Schwefelhexafluorid (SF6) oder Stickstoff (N2) oder Tetrafluormethan (CF4) oder eine Mischung davon vorhanden ist.