EP2396800B1 - Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke - Google Patents

Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke Download PDF

Info

Publication number
EP2396800B1
EP2396800B1 EP10703244.3A EP10703244A EP2396800B1 EP 2396800 B1 EP2396800 B1 EP 2396800B1 EP 10703244 A EP10703244 A EP 10703244A EP 2396800 B1 EP2396800 B1 EP 2396800B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
deflector
channel
nozzle
arrangement according
section
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.)
Active
Application number
EP10703244.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2396800A1 (de
Inventor
Radu-Marian Cernat
Hold Dienemann
Stefan Giere
Volker Lehmann
Manfred Meinherz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2396800A1 publication Critical patent/EP2396800A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2396800B1 publication Critical patent/EP2396800B1/de
Active 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/901—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism making use of the energy of the arc or an auxiliary arc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7023—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle
    • H01H33/703—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle having special gas flow directing elements, e.g. grooves, extensions
    • 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
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • 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 a switching device arrangement with a switching path at least partially surrounding Isolierstoffdüse with a nozzle channel, which opens into a Schugasvolumen, in which a deflector element is arranged with deflector, wherein from the nozzle channel in the emission direction in the Walkergasvolumen radiating quenching gas is directed into the deflector channel.
  • a switching device arrangement is, for example, from the Patent Abstract of Japan JP 02-086023 known. There, a switching device arrangement is described which has a Schugasvolumen.
  • a nozzle channel of an insulating nozzle opens into the heating gas volume.
  • a deflector element with deflector channel is arranged within the heating gas volume. Switch gas flowing out of the nozzle channel is introduced into the deflector channel of the deflector element.
  • the deflector channel due to the position of the deflector channel and the nozzle channel, only a part of the switching gas is introduced into the deflector channel.
  • EP 1 768 150 A1 It is known to perform a multiple deflection of flowing out of a switching path switching gas at a high-voltage circuit breaker. The outflowing switching gas relaxes and neutralizes in the course of its outflow.
  • the energy required to extinguish the arc is provided in the known construction by the piston-cylinder arrangement.
  • a high voltage power switch which has a gas storage space.
  • the gas storage space is connected via a first and via a second annular channel with a switching contact located between contact pieces.
  • the gas storage room has an annular partition which separates the mouth openings of the first and second annular channel.
  • the two ring channels are different depending on the progress of a relative movement between the contact pieces Released times, so that the first annular channel is used to fill the gas storage space and the second annular channel emptying the gas storage space.
  • the deflector channel has a portion which is bounded by a frusto-conical lateral surface and has a widening cross-section in the emission direction and the portion has a transition between a substantially cylindrical lateral surface and a tapered portion formed.
  • the deflector channel undergoes a corresponding extension of its cross section.
  • this extension is not necessarily perform outside jacket side of Deflektorkanals.
  • the outer shell-side shape of the deflector element may differ from a cross-sectional profile of the deflector channel.
  • the deflector element may be formed, for example, funnel-shaped.
  • An inner wall in the expanding portion may be cylindrical, curved, conical, etc. formed.
  • An advantageous embodiment may further provide that the portion of a frustoconical lateral surface is limited.
  • the deflector channel is subdivided into different sections, wherein at least one of the sections has a frustoconical, in particular hollow frustoconical course.
  • a mounting element to protrude into the deflector channel, as a result of which an annular structure can be formed and, with appropriate shaping, a hollow-truncated cone-shaped section can be formed.
  • the latter has a hollow cone-bladed shape over its entire length, or has such a shape only in certain sections.
  • the wall thickness of the deflector element can vary or be made approximately constant.
  • a further advantageous embodiment can provide that the section is bounded by an abruptly widened cylindrical lateral surface.
  • a continuously widening section for example a funnel-shaped section, which constitutes a transition between regions of the deflector channel adjoining this section, provision can also be made for sudden extensions to be provided in the deflector channel. It is thus possible, for example, for the channel to have a cylindrical inner lateral surface, whereby sections with different diameters directly adjoin one another and so a projecting edge is formed in the course of the deflector channel, at which the deflector channel widens abruptly in the emission direction.
  • a further advantageous embodiment can provide that the nozzle channel has a cross-sectional reduction in the region of an orifice opening.
  • the nozzle channel opens, for example in the form of an annular channel or a channel with a circular cross section in an area of the Schugasvolumens.
  • an orifice opening of the opening nozzle channel and an inflow opening of the deflector channel should be aligned approximately coaxially opposite one another in order to allow a slight inflow of switching gas radiated from the nozzle channel into the deflector channel. If an additional cross-sectional reduction is now provided in the region of the orifice opening of the nozzle channel, for example in the form of a nozzle, in particular a venturi nozzle, then the switching gas can be additionally accelerated and directed in the direction of the inflow opening of the deflector channel.
  • a cross-sectional reduction can be provided, for example, such that the nozzle channel has an approximately constant cross-section in its last section in the direction of the mouth opening, followed by a continuous constriction of the cross section at the mouth opening, so that the mouth opening has the smallest cross section in the form of a nozzle throat.
  • a free blasting of the switching gas is advantageous.
  • a Venturi nozzle is formed, the decrease opening between the orifice and inflow opening is located.
  • the removal opening is for example annular.
  • corresponding protruding shoulders, crowned formations or similar structures are formed in the nozzle channel in the region of the mouth opening.
  • the section forms a transition between a substantially cylindrical lateral surface and a tapered section.
  • the section with the widening cross section may, for example, open into a cylindrical section or merge into it.
  • a tapered section can adjoin the section, so that a two-step cross-sectional widening takes place in the course of the outflow direction of the deflector channel.
  • An inflow opening of the nozzle channel can be arranged, for example, on the tapering section, so that an at least two-stage extension of the cross section in the emission direction is provided in front of the substantially hollow cylindrical section of the deflector channel.
  • the provided cross-sectional area of the inflow opening of the deflector channel is comparatively reduced, so that, with a corresponding bundling of the emerging from the orifice of the nozzle channel switching gas a fast vortex low-flow into the deflector allows.
  • a spacing is provided between the wall of the Schugasvolumens in which the mouth opening of the nozzle channel is located and the deflector element with the inflow opening. This allows a free transition of switching gas from the nozzle channel into the deflector channel. Over a gap located between the mouth opening and the inflow opening can escape in case of overpressures or congestion in the heating volume irradiated switching gas. In such a case, there is also a greater mixing of the switching gas and insulating gas before an entry of the switching gas in the deflector channel.
  • a further advantageous embodiment can provide that the tapered section represents a cross-sectional reduction at a free, the nozzle channel end facing.
  • the tapered section can represent an additional constriction at its end facing the nozzle channel, so that an additional nozzle throat is formed.
  • This nozzle throat can be shaped, for example, in the manner of a Venturi nozzle.
  • a further advantageous embodiment can provide that in a lateral surface of the deflector radially oriented openings are arranged.
  • a radial arrangement of openings in the deflector element makes it possible to escape in the course of the deflector from the Deflektorkanal via sweeping openings gases and drain.
  • an obliquely aligned baffle wall is arranged opposite to at least one opening.
  • An oblique baffle allows radial escape of extinguishing gases streamlined. Due to the oblique orientation of the baffles, it is possible to reduce the flow resistance in the interior of the Schugasvolumens. For example, it may be provided by the radial openings in the Deflector switching GmbHgasanteile by 90 degrees in the radial direction and deflect after a bounce against the baffle by another 90 degrees, so that a 180 degree turn to the emission direction of at least parts of the switching gas can be generated.
  • the baffle can, for example, be designed so that it rotates around the deflector element in the form of an inner circumferential surface of a hollow truncated cone or another suitable rotational body, wherein, for example, a plurality of outflow openings is arranged annularly in the circulation of the baffle wall.
  • the openings are arranged in a cylindrical lateral surface.
  • An arrangement of the openings in a cylindrical portion allows to promote in the expanding cross-sectional area of the deflector initially a rapid outflow.
  • the inflowing switching gases so calm already inside the Deflektorkanals to emerge in the region of a section with a cylindrical lateral surface, which has a nearly constant cross-sectional area in its course, via a plurality of openings in the radial direction of the deflector.
  • at least part of the switching gas follows the emission direction from an outflow opening of the deflector channel, which is aligned substantially parallel to the inflow opening.
  • the deflector element is held at its end facing away from the insulating material.
  • End-side mounting of the deflector element allows the area of the deflector element, that of the orifice opening facing the nozzle channel to allow to protrude freely in the Schugasvolumen.
  • the local area can be shaped independently of mechanical holding devices in a suitable aerodynamic shape.
  • this switching gas is due to the deflector element on the outer jacket side again in the direction of the insulating nozzle and can there, for example, on the free space, which is located between the spaced apart orifice of the Isolierstoffdüse or inflow of the deflector, in flow in the nozzle channel.
  • a return flow can advantageously also take place on an outer circumferential surface of the section with an expanding cross-section, with the cross-section resulting for the return flow in this region expanding in the opposite direction to the emission direction.
  • this can be achieved with a rotationally symmetrical shaping of the deflector element, wherein a wall thickness of the deflector element is selected such that the shape of the deflector channel is imaged on an outer circumferential surface of the deflector element.
  • this cold insulating gas can be only slightly influenced by hot switching gas in its dielectric properties.
  • a compound of the deflector element may for example be made in one piece with a contact piece. However, it can also be provided that the deflector element is connected by a screw connection, welding or other suitable joining method with other modules of the switching device arrangement.
  • the deflector element can have, for example, electrically conductive or electrically insulating properties.
  • a further advantageous embodiment can provide that the Schugasvolumen between a first and a second coaxially aligned each contact piece is arranged.
  • Switchgear assemblies designed to switch higher powers are usually equipped with a set of electric arc and rated current contact pieces.
  • the rated current contact pieces and arcing contact pieces are constructed differently from each other.
  • the arcing contact pieces preferably serve to guide an arc and therefore have correspondingly abrasion-resistant surface areas.
  • the rated current contact pieces, which are protected by the arc contact pieces from arcing, can be optimized in terms of electrical current carrying capacity, since the occurrence of arcing at these rated current contact pieces is unlikely.
  • the rated current contact pieces which have the same potential independently of the switching state of the switching device arrangement, surround the arcing contact pieces in an advantageous manner.
  • the arcing and rated current contact pieces are preferably rotationally symmetrical, so that the arcing contact piece is surrounded by an associated rated current contact piece, wherein a heating gas volume can be positioned between an inner circumferential surface of the rated current contact piece and an outer circumferential surface of the arcing contact piece. It is advantageous if limiting lateral surfaces of the Schugasvolumens are formed in accordance with arc or rated current contact piece.
  • the frontal surfaces are accordingly to be temporarily closed by further modules.
  • An advantageous embodiment may provide that the deflector element is integrally connected to one of the contact pieces.
  • a one-piece design allows, for example, a contact piece as well as to form the deflector element in a single casting process. For example, it may be provided to shape one of the rated current contact pieces at least in sections from an aluminum casting. With a corresponding shaping of the casting mold, the deflector element can then be made in one piece with the contact piece. It can be provided that the deflector element is additionally covered at least in sections with electrically insulating materials. However, it can also be provided that the surfaces of the deflector element are formed entirely from electrically conductive materials.
  • a further advantageous embodiment can provide that the deflector element is struck on a connecting element which locks the coupling in an angularly rigid manner.
  • a first and a second contact piece may be formed, for example, as an arc and as a rated current contact piece, these two contact pieces are associated with each other and are on "one side" of a switching path of the switching device arrangement.
  • the two contact pieces always have the same electrical potential, regardless of the switching position of the switching device arrangement.
  • a connecting element is provided, which couples the two contact pieces together.
  • a rigid coupling of the two contact pieces can be provided.
  • a gear is arranged in the course of the clutch, so that a relative movement between the two contact pieces is made possible.
  • the deflector element may be connected to the connecting element in such a way that they are integrally formed, or that this connecting element is struck by means of a detachable connection.
  • a further advantageous embodiment may provide that a wall bounding the nozzle channel protrudes into the deflector channel.
  • the nozzle channel may advantageously have a rotationally symmetrical structure.
  • the nozzle channel has a hollow cylindrical structure, wherein in the insulating nozzle, an element, for example, an arcing contact piece and / or an auxiliary nozzle protrudes, so that a hollow cylindrical shape of the nozzle channel is given.
  • This protruding element forms a wall bounding the nozzle channel and can advantageously also protrude into the deflector channel and at least partially pass through it.
  • the Deflektorkanal should be penetrated over its entire length of this element.
  • an adaptation of the cross section of the deflector is possible and given an overflow of switching gas from the nozzle channel in the deflector into a wall against which, for example, due to the additional nozzle-like constriction of the orifice of the nozzle channel and the nozzle-like narrowing of the inflow of the deflector channel along the hot switching gas and sliding over the hot switching gas from one channel into the other channel allows.
  • a corresponding shaping of the wall can additionally support the course of a change in cross section of the deflector channel.
  • a further advantageous embodiment may provide that the deflector element is electrically conductive.
  • an electrically conductive design of the deflector element it is possible to transmit an electrical potential from a contact piece to the deflector element and thus to form, for example, field-free spaces between potential-like walls. This can reduce the risk of partial discharges.
  • this can be covered at least in sections with electrically insulating materials. This can be promoted, for example, in an influx of hot Druckgans an additional emission of hard gas in the interior of the Schugasvolumens.
  • the deflector element is optionally formed completely from electrically insulating materials.
  • a further advantageous embodiment may provide that the nozzle channel opens annularly in the heating gas volume.
  • An annular mouth of the nozzle channel in the Schugasvolumen allows to effect a support of the emission of the switching gas, so that a laminar flow as possible is given after emerging from the orifice of the nozzle channel.
  • This laminar flow may, for example, extend along a wall which splits at least the insulating nozzle channel into an annular channel. If this element, which makes the orifice opening appear as an annular opening, also protrudes into the deflector channel, a low-turbulence passing of the switching gas can be supported in the deflector channel.
  • a further advantageous embodiment may provide that the deflector element is supported on the outer shell side.
  • An outer shell side supporting the deflector element allows a nearly freely designable cross-sectional configuration in the course of Deflektorkanals.
  • the deflector channel is free of holding elements or built-in parts and can thus be optimized with regard to the steering and management of switching gas.
  • An outer shell-side support also promotes easy installation of the deflector in the interior of the Schugasvolumens.
  • the deflector element may for example be integrally connected to other modules.
  • an escape of switching gas from a arranged at the opposite end to the inflow opening of the Isolierdüsenkanals outflow opening is providable by an outer shell side bracket if necessary.
  • other assemblies such as orifice channels, overflow, valves o. ⁇ . Can be arranged in this area.
  • FIGS. 1 . 2 and 3 In each case identically acting switchgear arrangements are shown, which differ substantially by the various configurations of arranged in a Walkergasvolumen deflector elements. Therefore, first by way of example based on the FIG. 1 the basic structure of a switching device arrangement are shown. The statements regarding the switching device arrangement, as in the FIG. 1 represented, correspond mutatis mutandis to the Figures 2 and 3 illustrated switching device arrangements. Accordingly, in the figures the same components are provided with the same reference numerals.
  • the switching device arrangement has a substantially rotationally symmetrical structure, which extends around a longitudinal axis 1.
  • the switching device arrangement has a switching path 2.
  • the switching path 2 extends between a first arcing contact piece 5 and a second arcing contact piece 6.
  • the arcing contact pieces 5, 6 are each assigned a first rated current contact piece 3 and a second rated current contact piece 4.
  • the rated current contact pieces 3, 4 and the arcing contact pieces 5, 6 are each formed rotationally symmetrical to the longitudinal axis 1 and arranged coaxially with the longitudinal axis 1.
  • the first arcing contact piece 5 has a tubular structure which has a tulip-shaped bushing at its end facing the second arcing contact piece 6. Accordingly, the second arcing contact piece 6 is designed bolt-shaped to be retractable under galvanic contact in the socket of the first arcing contact piece 5.
  • the second rated current contact piece 4 has a plurality of contact fingers, which are elastically deformable and to a contact with the first rated current contact piece 3 to a Jacket surface of the first rated current contact piece 3 can be moved up.
  • the first rated current contact piece 3 and the first arcing contact piece 5 are associated with each other.
  • the second rated current contact piece 4 and the second arcing contact piece 6 are also associated with each other.
  • the associated contact pieces always have the same electrical potential regardless of a switching state of the switching device arrangement.
  • the rated current contact pieces 3, 4 and the arcing contact pieces 5, 6 are along the longitudinal axis 1 relative to each other movable so that rated current contact pieces 3, 4 and arcing contact pieces 5, 6 can come into contact with each other. In this case, it is provided that, during a switch-on operation, the arcing contact pieces 5, 6 contact each other in time before the rated current contact pieces 3, 4. During a switch-off operation, first the rated current contact pieces 3, 4 and subsequently the arc contact pieces 5, 6 are disconnected.
  • an insulating nozzle 7 is provided.
  • the insulating material nozzle 7 has a nozzle channel 8.
  • the nozzle channel 8 is rotationally symmetrical in this case and has a constriction which can be temporarily reduced by the second arcing contact piece 6.
  • the insulating material nozzle 7 surrounds with its nozzle channel 8, the switching path 2 at least partially and is coaxially aligned with the longitudinal axis 1.
  • the insulating material nozzle 7 is equipped on the outer shell side with a circumferential collar, which is mounted in a counter-locking recess on the first rated current contact piece 3 angle rigid. To secure the insulating material 7 to the first rated current contact piece 3, a screw 9 is provided.
  • the first arcing contact piece 5 protrudes into the nozzle channel 8 of the insulating material nozzle 7, as a result of which the portion of the nozzle channel 8 facing a heating gas volume 10 is designed in the form of an annular channel.
  • the Schugasvolumen 10 is formed substantially in the form of a hollow cylindrical storage space, wherein the outer circumferential surface of the Edelgasvolumens 10 of the first rated current contact piece 3 and the inner circumferential surface of the first arcing contact piece 5 and the first arcing contact piece 5 surrounding insulating material is limited.
  • the heating gas volume 10 is limited at its end facing the second arcing contact piece 6 by a surface of the insulating material nozzle 7.
  • this end face of the heating gas volume 10 is limited by the screw 9 and parts of the rated current contact piece 3.
  • a connecting element 11 is arranged at the opposite end face of the Schugasvolumens 10.
  • the connecting element 11 couples the first rated current contact piece 3 to the first arcing contact piece 5 so that they are in operative connection with one another and via this connecting element 11 an electrically conductive connection between these two contact pieces 3, 5 is given.
  • In the connecting element 11 1 extending recesses are arranged in the direction of the longitudinal axis.
  • the region of the first arcing contact piece 5, which projects into the nozzle channel 8, is surrounded by an auxiliary nozzle 12 made of insulating material.
  • the auxiliary nozzle 12 defines with a wall the nozzle channel 8, in particular in the region of its substantially hollow cylindrical configuration.
  • the auxiliary nozzle 12 extends beyond the first arcing contact piece 5 in the direction of the second arcing contact piece 6.
  • the auxiliary nozzle 12 also surrounds the first arcing contact piece 5 at least to some extent in the interior of the heating gas volume 10.
  • an annular mouth opening 13 is located in the area of the insulating material nozzle 7, in which the nozzle channel 8 in the Schugasvolumen 10th opens.
  • a constriction of the annular portion of the nozzle channel 8 is provided in the immediate vicinity of the mouth opening 13, so that directly in the region of the mouth opening 13, a nozzle throat is formed.
  • the insulating material nozzle 7 is provided in the present case with a corresponding radially inwardly directed Anformung.
  • the nozzle effect is assisted by the auxiliary nozzle 12 which widens radially in the region of the outlet opening 13.
  • further configurations of the region of the mouth opening 13 of the nozzle channel 8 can also be provided in order to form a nozzle. For example, projecting shoulders, ramps, constrictions or other suitable formations may be arranged in the channel to achieve a nozzle effect.
  • Switching gas radiating out of the mouth opening 13 of the nozzle channel 8 is introduced in the emission direction into a deflector channel 14a of a deflector element 15a.
  • the emission direction runs parallel to the longitudinal axis 1.
  • FIG. 1 shows a first variant of a deflector element 15a with a deflector channel 14a.
  • the principal mode of action in the Figures 2 and 3 Deflector elements 15b, 15c and deflector channels 14b, 14c shown in variants are identical in each case. Only the structural design is different.
  • the deflector channel 14a has a substantially rotationally symmetrical hollow structure and is arranged coaxially to the longitudinal axis 1.
  • the deflector element 15a according to FIG. 1 a one-piece composite with the first rated current contact piece 3.
  • the deflector element 15a according to FIG. 1 is connected at its end facing away from the mouth opening 13 end with the first rated current contact piece 3 and held by this.
  • a one-piece version of deflector element 15a and rated current contact piece 3 is provided.
  • the deflector element 15a may also be fastened alternatively.
  • the deflector channel 14a formed in the interior of the deflector element 15a has an inflow opening.
  • the inflow opening is arranged at the end of the deflector element 15 a, which faces the mouth opening 13.
  • the deflector element 15a is dimensioned such that a gap-shaped clearance is provided between the orifice 13a and the inflow opening of the deflector channel 14a.
  • This gap-shaped free space is used, for example, an outflow of excessive quantities of switching gas or a return flow of switching gas or insulating gas.
  • the inflow opening is likewise provided with a cross-sectional constriction so that a nozzle throat of a nozzle is likewise formed in the region of the inflow opening of the deflector channel 14a.
  • the directivity of the nozzles at the orifice 13 of the nozzle channel 8 and the nozzle of the inflow opening of the deflector 14a is directed opposite to each other, ie in the emission of the switching gases from the orifice 13 is a continuous constriction to form a nozzle at the mouth opening 13 given.
  • the nozzle throat is formed at the inflow opening in such a way that, starting from the inflow opening of the deflector channel 14a, an enlargement of the cross section of the deflector channel 14a takes place.
  • switching gas radiating from the orifice 13a is blasted against an outer circumferential surface of the auxiliary nozzle 12 and flows along the outer circumferential surface of the auxiliary nozzle 12 into the deflector channel 14a.
  • this section is provided with a substantially frusto-conical lateral surface.
  • this portion 16 of the deflector channel 14a should be shaped like a hollow truncated cone.
  • the section 16 is followed by a hollow cylindrical section, which provides an approximately constant cross-sectional area of the deflector channel 14a.
  • the section 16 and the nozzle-shaped taper lying in front in the emission direction form a funnel-shaped transition from the inflow opening to the hollow cylindrical section.
  • An outflow opening of Deflektorkanals 14a is at least partially obscured by the connecting element 11, so that hot switching gas, which flows through the inflow opening in the deflector 14a, can also be deflected radially outwardly via radially aligned openings 17 by 90 degrees. A part of the switching gas radiated into the deflector channel 14a can also continue to flow in the emission direction through openings in the connecting element 11.
  • the auxiliary nozzle 12 is dimensioned such that it partially limits the deflector channel 14a. It can also be provided that the auxiliary nozzle is dimensioned such that the deflector channel 14a is delimited over its entire length by a lateral surface of the auxiliary nozzle 12.
  • At least some of the openings 17 is associated with an inclined baffle 18. Due to the oblique arrangement of the baffle 18, the deflection of the radially outwardly directed switching gas components is supported by a further 90 degrees, so that switching gas, which is guided in the direction of emission in the interior of the deflector channel 14a, is guided radially outwards through the openings 17 and is returned to outer lateral surfaces of the deflector element 15a in the opposite direction.
  • FIG. 1 shown illustration above the longitudinal axis 1, the injection of switching gases is illustrated by a plurality of arrows. Below the longitudinal axis 1, a return flow of switching gases is shown on outer lateral surfaces of the deflector 15a in the opposite direction to the emission, wherein the switching gas at a given time again enters the orifice 13 and flows back in the direction of the second arc contact piece 6.
  • the local deflector 15a has a substantially constant wall thickness, so that the shape of the Deflektorkanals 14a also finds in outer circumferential surfaces of the deflector 15a.
  • a switching operation in particular a switch-off
  • the arc generates switching gas.
  • This is done by heating and expansion of arranged in the switching device assembly insulating gas such as sulfur hexafluoride, nitrogen or other suitable gases or gas mixtures.
  • the expanded switching gas is passed via the nozzle channel 8 at least in part in the direction of the heating gas volume 10.
  • a steering takes place in the region of the mouth opening 13 such that the hot switching gas to a Large part, in particular almost completely, is directed into the inflow opening of the deflector channel 14a.
  • FIG. 2 shows the from the FIG. 1 known switching device arrangement, wherein in the heating gas volume 10, a second variant of a deflector element 15b is shown.
  • the deflector element 15b is shown above the longitudinal axis 1 in a first embodiment and below the longitudinal axis 1 in a second embodiment.
  • the deflector element 15b according to FIG. 2 essentially has a frustoconical outer circumferential surface.
  • the first embodiment illustrated above the longitudinal axis 1 has a constant wall thickness over a large part of the length of the deflector element 15b, so that the deflector channel 14b extending in the interior of the deflector element 15b follows FIG. 2 extended almost continuously and has a hollow conical shape.
  • the deflector element 15b At its end facing the mouth opening 13, the deflector element 15b is provided with a protruding shoulder, so that a tapered section with nozzle-like constrictions is provided directly in the region of the inflow opening.
  • the deflector element 15b In the first embodiment of the deflector 15b according to FIG. 2 the deflector element 15b is integrally connected to the first rated current contact piece 3. Furthermore, variations of the shape and arrangement of the openings 17 are shown.
  • the second embodiment is provided below the longitudinal axis 1 inner shell side with a jump-like extension 19, so that the deflector channel 14b according to FIG. 2 formed variant shown below the longitudinal axis substantially of two abutting hollow cylindrical, a jump-like extension 19 forming sections.
  • a screw connection of the deflector 15b is provided, said screw together with the connecting element 11 on a projecting shoulder of the first rated current contact piece 3 takes place.
  • the embodiments of the deflector element 15a, 15b according to the FIGS. 1 and 2 are provided substantially of an electrically conductive material is in the third embodiment according to the FIG. 3 an embodiment of the local Deflektorieris 15c provided as Isolierstoffteil. It can be provided that parts of the deflector 15c according to FIG. 3 equipped with metallic reinforcements. Likewise, it can also be provided that the deflector elements 15a, 15b according to FIGS. 1 or 2 are at least partially provided with covers made of insulating material.
  • the third variant of a deflector element 15c according to FIG. 3 is formed seated on the auxiliary nozzle 12.
  • a one-piece composite between auxiliary nozzle 12 and deflector 15c is provided.
  • the deflector element 15c and thus also the deflector channel 14c are completely penetrated by an outer circumferential surface of the insulating material nozzle 12. It can also be provided that the insulating material nozzle 12 projects only partially into the deflector element 15c.
  • the deflector channel 14c surrounded by the deflector element 15c FIG. 3 has a ring structure. In the first embodiment, a continuous widening of the deflector channel 14c is provided above the longitudinal axis 1.
  • a projecting nose is provided, which represents a taper in the form of a nozzle throat directly in the region of the inflow opening.
  • the deflector element 15c is over struts, which in the interior of the deflector 14 c are supported on the auxiliary nozzle 12.
  • a frustoconical jacket surface is provided on the outer shell side, while the inner jacket side of the deflector element 15c, which delimits the deflector channel 14c, is delimited by two substantially hollow-cylindrical sections abutting one another an abrupt extension 19 takes place from the one cross-sectionally smaller section to the other cross-sectionally larger section.
  • struts are preferably to be arranged for supporting the deflector element 15c.
  • the nozzle effects are directed opposite to each other, so that radiated from the orifice switching gas as possible radially inward to the Longitudinal axis 1 is guided against a lateral surface of the auxiliary nozzle 12 and a lateral surface of the first arcing contact piece 5 and is correspondingly transferred to the oppositely directed Düsenengstelle the inflow opening of the deflector.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltgeräteanordnung mit einer eine Schaltstrecke zumindest teilweise umgebenden Isolierstoffdüse mit einem Düsenkanal, welcher in einem Heizgasvolumen mündet, in welchem ein Deflektorelement mit Deflektorkanal angeordnet ist, wobei aus dem Düsenkanal in Abstrahlrichtung in das Heizgasvolumen abstrahlendes Löschgas in den Deflektorkanal gelenkt wird.
  • Eine Schaltgeräteanordnung ist beispielsweise aus dem Patent Abstract of Japan JP 02-086023 bekannt. Dort ist eine Schaltgeräteanordnung beschrieben, welche ein Heizgasvolumen aufweist. Ein Düsenkanal einer Isolierstoffdüse mündet in dem Heizgasvolumen. Zur Lenkung und Leitung von Gasströmen in dem Heizgasvolumen ist innerhalb des Heizgasvolumens ein Deflektorelement mit Deflektorkanal angeordnet. Aus dem Düsenkanal abströmendes Schaltgas wird in den Deflektorkanal des Deflektorelementes eingeleitet. Dabei wird aufgrund der Lage von Deflektorkanal und Düsenkanal zueinander jedoch nur ein Teil des Schaltgases in den Deflektorkanal hineingeleitet.
  • Insbesondere im Übergangsbereich von dem Düsenkanal zu dem Deflektorkanal kann es zu Verwirbelungen von in das Heizgasvolumen eingestrahltem Schaltgas kommen.
  • Aufgrund des Verwirbelns ist ein relativ ungleichmäßiges Einströmen des Schaltgases in das Heizgasvolumen festzustellen. Insbesondere bei kurzen Zeitintervallen, in welchen ein Befüllen und Entleeren des Heizgasvolumens vorzunehmen ist, kann ein derartiges Verwirbeln bereits im Mündungsbereich des Düsenkanales sich derart auswirken, dass einzelne Zonen des Heizgasvolumens stärker durchwirbelt werden, während andere Abschnitte des Heizgasvolumens nur einer reduzierten Verwirbelung unterliegen.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 768 150 A1 ist bekannt, an einem Hochspannungs-Leistungsschalter ein mehrfaches Umlenken von aus einer Schaltstrecke abströmendes Schaltgas vorzunehmen. Das abströmende Schaltgas entspannt und neutralisiert sich im Verlauf seines Abströmweges.
  • Aus dem US Patent US 4,199,671 geht ein Leistungsschalter hervor, welcher zur Erzeugung einer Löschgasströmung eine Kolben-Zylinder-Anordnung nutzt, die in Abhängigkeit einer Bewegung von relativ zueinander bewegbaren Kontaktstücken ein Komprimieren eines Löschgases vornimmt. Entsprechend erfolgt eine Beblasung eines Lichtbogens, wobei zur Lenkung und Führung des aus der Kolben-Zylinder-Anordnung herausgepressten Gases verschiedenartige Strömungslenkeinrichtungen eingesetzt sind.
  • Die zum Löschen des Lichtbogens nötige Energie wird bei der bekannten Konstruktion durch die Kolben-Zylinder-Anordnung zur Verfügung gestellt.
  • Aus der Patentschrift DE 195 47 522 C1 ist ein HochspannungsLeistungsschalter bekannt, welcher einen Gasspeicherraum aufweist. Der Gasspeicherraum ist über einen ersten sowie über einen zweiten Ringkanal mit einer zwischen Kontaktstücken befindlichen Schaltstrecke verbunden. Der Gasspeicherraum verfügt über eine ringförmige Trennwand, welche die Mündungsöffnungen von erstem und zweitem Ringkanal trennt. Die beiden Ringkanäle werden in Abhängigkeit des Fortschreitens einer Relativbewegung zwischen den Kontaktstücken zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigegeben, so dass der erste Ringkanal einem Befüllen des Gasspeicherraums und der zweite Ringkanal einem Entleeren des Gasspeicherraumes dient. Trotz der relativ aufwändigen Nutzung zweier Ringkanäle sowie einer Trennwand im Inneren des Gasspeicherraumes ist ein Durchmischen von einströmendem heißen Gas mit in dem Gasspeicherraum befindlichem kalten Gas kaum in rascher Weise möglich. Stets verbleiben innerhalb des Gasspeicherraumes Zonen, welche nur bedingt an einem Durchmischen von heißem und kaltem Gas teilnehmen.
  • Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltgeräteanordnung anzugeben, welche ein effektives Befüllen und Entleeren des Heizgasvolumens mit Schaltgas innerhalb kurzer Zeitintervalle ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schaltgeräteanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Deflektorkanal einen Abschnitt aufweist, welcher von einer kegelstumpfförmigen Mantelfläche begrenzt ist und in Abstrahlrichtung einen sich erweiternden Querschnitt aufweist und der Abschnitt einen Übergang zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche und einem verjüngten Abschnitt ausbildet.
  • Durch ein Erweitern von Querschnittsflächen des Deflektorkanals in Abstrahlrichtung ist die Möglichkeit gegeben, einströmendes Schaltgas rasch aus dem Bereich der Mündung des Düsenkanals in entferntere Regionen des Heizgasvolumens zu leiten. Bei einem Strömen von Schaltgas innerhalb eines Deflektorkanals ist zu befürchten, dass aufgrund der im Innern des Deflektorkanals auftretenden Reibung an Wandungen eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt. Bei einem Vorsehen eines sich erweiternden Querschnittes in Abstrahlrichtung kann das Schaltgas kontinuierlich oder auch sprungartig durch Bereiche unterschiedlicher Strömungswiderstände geführt und geleitet werden. Damit können auch größere Mengen rasch durch den Deflektorkanal geleitet werden.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass der Deflektorkanal eine entsprechende Erweiterung seines Querschnittes erfährt. Diese Erweiterung ist jedoch nicht zwangsweise auch außenmantelseitig des Deflektorkanals auszuführen. Bei einer entsprechenden Profilierung des Kanals, beispielsweise innerhalb eines zylinderförmigen Grundelementes, kann die außenmantelseitige Gestalt des Deflektorelementes von einem Querschnittsverlauf des Deflektorkanals abweichen.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass beispielsweise eine annähernd gleichbleibende Stärke einer mantelseitigen Wand für das Deflektorelement vorgesehen ist, so dass sich ein Verlauf einer den Deflektorkanal begrenzenden Wandung auch auf einer Außenmantelfläche des Deflektorelementes abbildet. Zur Erweiterung des Querschnittes eines Abschnittes kann das Deflektorelement beispielsweise trichterförmig ausgebildet sein. Eine Innenwandung in dem sich erweiternden Abschnitt kann zylindrisch, gewölbt, konisch usw. ausgeformt sein.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann weiter vorsehen, dass der Abschnitt von einer kegelstumpfförmigen Mantelfläche begrenzt ist.
  • Neben einem kontinuierlichen Erweitern des Querschnittes des Deflektorkanals über seine Länge kann auch vorgesehen sein, dass der Deflektorkanal jeweils in verschiedene Abschnitte unterteilt ist, wobei zumindest einer der Abschnitte einen kegelstumpfförmigen, insbesondere hohlkegelstumpfförmigen Verlauf aufweist. So ist es beispielsweise möglich, dass in den Deflektorkanal ein Einbauelement hineinragt, wodurch eine ringförmige Struktur gebildet werden kann und bei entsprechender Formgebung ein hohlkegelstumpfförmiger Abschnitt ausgebildet werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer kontinuierlichen Querschnittserweiterung des Deflektorkanals dieser über seine gesamte Länge eine hohlkegelstumpfe Form aufweist, oder lediglich in bestimmten Abschnitten eine derartige Formgebung aufweist. Im Bereich eines hohlkegelstumpfförmigen Abschnittes des Deflektorkanals kann die Wandstärke des Deflektorelementes variieren oder annähernd konstant ausgeführt sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Abschnitt von einer sprungartig erweiterten zylindrischen Mantelfläche begrenzt ist.
  • Neben einem sich kontinuierlich erweiternden Abschnitt, beispielsweise einem trichterförmig ausgebildeten Abschnitt, der einen Übergang zwischen sich an diesen Abschnitt anschließenden Bereichen des Deflektorkanals darstellt, kann auch vorgesehen sein, dass sprungartige Erweiterungen in dem Deflektorkanal vorgesehen sind. So ist es beispielsweise möglich, dass der Kanal eine zylindrische Innenmantelfläche aufweist, wobei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern unmittelbar aneinandergrenzen und so im Verlauf des Deflektorkanals eine vorspringende Kante gebildet ist, an welcher sich der Deflektorkanal in Abstrahlrichtung sprungartig erweitert.
  • Bei dem Vorsehen einer sprungartigen Erweiterung ist es möglich, auf einem kurzen Bauraum eine rasche Erweiterung von Querschnittsflächen im Verlauf des Deflektorkanals zu erzeugen. So ist beispielsweise ein schlagartiges Entspannen von Schaltgasen bereits im Innern des Deflektorkanals ermöglicht. Bereits beim Durchströmen des Deflektorkanals können Druckwellen etc. im Schaltgasstrom erzeugt werden, welche das Abströmverhalten des Schaltgases in dem Deflektorkanal und damit auch ein Abstrahlverhalten des Schaltgases aus dem Düsenkanal beeinflussen können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Düsenkanal im Bereich einer Mündungsöffnung eine Querschnittsreduzierung aufweist.
  • Der Düsenkanal mündet beispielsweise in Form eines Ringkanals oder eines Kanals mit kreisförmigem Querschnitt in einer Fläche des Heizgasvolumens. Dabei sollte eine Mündungsöffnung des mündenden Düsenkanals und eine Einströmöffnung des Deflektorkanals annähernd koaxial gegenüberliegend ausgerichtet sein, um ein leichtes Einströmen von aus dem Düsenkanal abgestrahlten Schaltgas in den Deflektorkanal zu ermöglichen. Ist nunmehr im Bereich der Mündungsöffnung des Düsenkanals eine zusätzliche Querschnittsreduzierung vorgesehen, beispielsweise in Form einer Düse insbesondere einer Venturidüse, so kann das Schaltgas zusätzlich beschleunigt werden und gezielter in Richtung der Einströmöffnung des Deflektorkanals strahlen. Eine Querschnittsreduzierung kann beispielsweise derart vorgesehen sein, dass der Düsenkanal auf seinem letzten Abschnitt in Richtung der Mündungsöffnung einen annähernd konstanten Querschnitt aufweist, worauf eine kontinuierliche Einschnürung des Querschnitts an der Mündungsöffnung folgt, so dass die Mündungsöffnung den geringsten Querschnitt in Form einer Düsenengstelle aufweist. Zwischen der Mündungsöffnung und der Einströmöffnung ist ein freies Strahlen des Schaltgases vorteilhaft. Im Zusammenwirken der entgegengesetzt zueinander gerichteten Düsenengstellen von Mündungsöffnung und Einströmöffnung ist eine Venturidüse ausgeformt, deren Abnahmeöffnung zwischen Mündungsöffnung und Einströmöffnung liegt. Die Abnahmeöffnung ist beispielsweise ringförmig ausgebildet.
  • So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Bereich der Mündungsöffnung entsprechende vorspringende Schultern, ballige Ausformungen oder ähnliche Strukturen in den Düsenkanal eingeformt sind.
  • Durch die Düsenwirkung der Mündungsöffnung wird abgestrahltes Schaltgas auf einen Fokuspunkt gebündelt.
  • Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Abschnitt einen Übergang zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche und einem verjüngten Abschnitt ausbildet.
  • Der Abschnitt mit dem sich erweiternden Querschnitt kann beispielsweise in einem zylindrischen Abschnitt münden bzw. in diesen übergehen. Weiterhin kann sich an dem Abschnitt ein verjüngter Abschnitt anschließen, so dass eine zweistufige Querschnittserweiterung im Verlauf der Abströmrichtung des Deflektorkanals erfolgt. Eine Einströmöffnung des Düsenkanals kann beispielsweise an dem sich verjüngenden Abschnitt angeordnet sein, so dass eine zumindest zweistufige Erweiterung des Querschnittes in Abstrahlrichtung vor dem im Wesentlichen hohlzylindrischen Abschnitt des Deflektorkanals vorgesehen ist. Somit ist die zur Verfügung gestellte Querschnittsfläche der Einströmöffnung des Deflektorkanals vergleichsweise reduziert, so dass bei einer entsprechenden Bündelung des aus der Mündungsöffnung des Düsenkanals austretenden Schaltgases ein schnelles verwirbelungsarmes Einströmen in den Deflektorkanal ermöglicht. Dabei sollte angestrebt werden, dass möglichst ein Großteil des abgestrahlten Schaltgases aus dem Düsenkanal in den Deflektorkanal eintritt. Damit sind Verwirbelungen im Bereich zwischen der Mündungsöffnung des Düsenkanals in dem Heizgasvolumen und der Einströmöffnung des Deflektorkanals reduziert. Aufgrund der zumindest zweistufigen Erweiterung des Deflektorkanals ist die Möglichkeit gegeben, im Bereich der Mündungsöffnung des Düsenkanals im Heizvolumen Isoliergas vorzuhalten, welches zunächst kaum mit dem Schaltgas verwirbelt bzw. vermischt wird. Damit wird eine Trennung von in dem Heizgasvolumen befindlichem Isoliergas und in das Heizgasvolumen frei einstrahlendem Schaltgas bewirkt. Diese Trennung kann gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt aufgehoben werden oder auch während eines Befüll- und Entleerungsprozesses des Heizgasvolumens mit Schaltgas aufrecht erhalten werden.
  • Zwischen der Wandung des Heizgasvolumens, in welcher die Mündungsöffnung des Düsenkanals liegt und dem Deflektorelement mit der Einströmöffnung ist eine Beabstandung vorgesehen. Damit ist ein freier Übergang von Schaltgas aus dem Düsenkanal in den Deflektorkanal möglich. Über einen zwischen der Mündungsöffnung und der Einströmöffnung befindlichen Spalt kann bei Überdrücken oder Stauungen in das Heizvolumen eingestrahltes Schaltgas ausweichen. In einem solchen Fall kommt es auch zu einer stärkeren Durchmischung von Schaltgas und Isoliergas vor einem Eintritt des Schaltgases in den Deflektorkanal.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der verjüngte Abschnitt an einem freien, dem Düsenkanal zugewandten Ende eine Querschnittsreduzierung darstellt.
  • Um eine gezieltere Führung des Schaltgases zu bewirken, kann der verjüngte Abschnitt an seinem dem Düsenkanal zugewandten Ende eine zusätzliche Einschnürung darstellen, so dass eine zusätzliche Düsenengstelle gebildet ist. Diese Düsenengstelle kann beispielsweise nach Art einer Venturidüse geformt sein. Durch die Düsenengstelle ist eine Beschleunigung des einströmenden Schaltgases im Bereich der Einströmöffnung des Deflektorkanals und eine anschließende Entspannung in dem Abschnitt mit erweiterndem Querschnitt ermöglicht. Insbesondere in einem Zusammenspiel einer düsenartigen Mündungsöffnung des Düsenkanals und einer düsenartigen Einströmöffnung des Deflektorkanals kann so eine Lenkung und Leitung von Schaltgasen in dem Abschnitt zwischen der Mündungsöffnung der Isolierdüse und der Einströmöffnung des Deflektorelementes erfolgen. Somit ist zum einen eine günstige Lenkung von austretendem Schaltgas aus der Isolierstoffdüse in den Deflektorkanal hinein gegeben. Zum anderen ist aufgrund der freien Führung des Schaltgasstrahles innerhalb des Heizgasvolumens eine Möglichkeit gegeben, im Falle einer Störung ein Abströmen des Schaltgases in den freien Raum zwischen Mündungsöffnung des Düsenkanals und Eintrittsöffnung des Deflektorkanals zu ermöglichen. Damit ist beispielsweise die Gefahr eines Berstens der Isolierstoffdüse oder auch des Deflektorelementes oder weitere Bauteile infolge von Überdruck reduziert.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass in einer Mantelfläche des Deflektorelementes radial ausgerichtete Öffnungen angeordnet sind.
  • Ein radiales Anordnen von Öffnungen in dem Deflektorelement ermöglicht es, im Verlauf des Deflektorelementes aus dem Deflektorkanal über durchgreifende Öffnungen Gase austreten und abfließen zu lassen. So ist es beispielsweise möglich, nach einem nahezu vollständigen Übertreten des Schaltgases aus dem Düsenkanal in den Deflektorkanal hinein zumindest Teile des Schaltgases in radialer Richtung durch die Öffnungen abströmen zu lassen und so ein rasches Befüllen von Zonen des Heizvolumens, die beabstandet zu der Mündungsöffnung des Düsenkanales befindlich sind, zu erzielen.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass gegenüber zumindest einer Öffnung eine schräg ausgerichtete Prallwand angeordnet ist.
  • Eine schräge Prallwand ermöglicht radial austretende Löschgase strömungsgünstig umzulenken. Durch die schräge Ausrichtung der Prallwände ist es möglich, die Strömungswiderstände im Innern des Heizgasvolumens zu reduzieren. So kann beispielsweise vorgesehen sein, durch die radialen Öffnungen in dem Deflektorelement Schaltgasanteile um 90 Grad in radialer Richtung umzuleiten und nach einem Anprallen an die Prallwand um weitere 90 Grad umzulenken, so dass eine 180 Grad Kehre zur Abstrahlrichtung zumindest von Teilen des Schaltgases erzeugt werden kann. Die Prallwand kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass diese in Form einer Innenmantelfläche eines Hohlkegelstumpfes oder eines anderen geeigneten Rotationskörpers um das Deflektorelement umläuft, wobei beispielsweise mehrere Ausströmöffnungen ringförmig im Umlauf der Prallwand angeordnet ist.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Öffnungen in einer zylindrischen Mantelfläche angeordnet sind.
  • Eine Anordnung der Öffnungen in einem zylindrischen Abschnitt ermöglicht, in dem sich erweiternden Querschnittsbereich des Deflektorkanals zunächst ein rasches Abströmen zu fördern. Die einströmenden Schaltgase beruhigen sich so bereits im Innern des Deflektorkanals, um im Bereich eines Abschnittes mit zylindrischer Mantelfläche, welcher in seinem Verlauf eine nahezu konstante Querschnittsfläche aufweist, über eine Vielzahl von Öffnungen in radialer Richtung aus den Deflektorkanal auszutreten. Neben einer Umlenkung des Schaltgases in radialen Richtungen kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Schaltgases der Abstrahlrichtung folgend aus einer Ausströmöffnung des Deflektorkanals, die im Wesentlichen parallel zur Einströmöffnung ausgerichtet ist, austritt.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Deflektorelement an seinem von der Isolierstoffdüse abgewandten Ende gehalten ist.
  • Eine endseitige Lagerung des Deflektorelementes ermöglicht, den Bereich des Deflektorelementes, welcher der Mündungsöffnung des Düsenkanals zugewandt ist, frei in das Heizgasvolumen hineinragen zu lassen. Dadurch ist der dortige Bereich unabhängig von mechanischen Halteeinrichtungen in einer geeigneten strömungsgünstigen Form ausformbar. Somit ist insbesondere bei einem Abströmen von Schaltgasen in radialen Richtungen dieses Schaltgas außenmantelseitig an dem Deflektorelement wieder in Richtung der Isolierstoffdüse zurückzuführen und kann dort beispielsweise auch über den freien Raum, welcher zwischen der voneinander beabstandeten Mündungsöffnung der Isolierstoffdüse bzw. Einströmöffnung des Deflektorelementes befindlich ist, in den Düsenkanal einströmen. So ist es möglich, das Schaltgas nahezu verwirbelungsfrei aus dem Düsenkanal der Isolierstoffdüse in den Deflektorkanal einzuleiten und dort das Schaltgas in radialer Richtung umzulenken, um dieses in entgegengesetzter Richtung an der Außenmantelfläche des Deflektorelementes wieder in Richtung des Düsenkanals strömen zu lassen. Ein Rückströmen kann vorteilhaft auch an einer Außenmantelfläche des Abschnittes mit erweiterndem Querschnitt erfolgen, wobei sich der zum Rückströmen in diesem Bereich ergebende Querschnitt entgegengesetzt zur Abstrahlrichtung erweitert. Vorteilhaft kann dies bei einer rotationssymmetrischen Formgebung des Deflektorelementes erzielt werden, wobei eine Wandungsstärke des Deflektorelementes derart gewählt wird, dass sich die Formgebung des Deflektorkanals auf einer Außenmantelfläche des Deflektorelementes abbildet.
  • Je nach Anzahl der Öffnungen und Lage der Öffnungen in dem Deflektorelement kann vor einem Einströmen des Schaltgases in den Deflektorkanal, innerhalb des Heizgasvolumens befindliches kaltes Isoliergas annähernd vermischungsfrei von dem heißen Schaltgas gehalten werden. So kann dieses kalte Isoliergas in seinen dielektrischen Eigenschaften nur geringfügig durch heißes Schaltgas beeinflusst werden. Mit der Schaltanordnung ist eine günstige Löschleistung zu erzielen, indem das kalte Isoliergas von dem innerhalb des Deflektorkanals geleiteten und anschließend umgelenkten heißen Schaltgases aus dem Heizgasvolumen herausgepresst wird.
  • Eine Verbindung des Deflektorelementes kann beispielsweise einstückig mit einem Kontaktstück ausgeführt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Deflektorelement durch eine Verschraubung, Verschweißung oder andere geeignete Fügeverfahren mit weiteren Baugruppen der Schaltgeräteanordnung verbunden wird. Das Deflektorelement kann dabei beispielsweise elektrisch leitende oder elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Heizgasvolumen zwischen einem ersten und einem zweiten jeweils koaxial ausgerichteten Kontaktstück angeordnet ist.
  • Schaltgeräteanordnungen, welche zum Schalten höherer Leistungen vorgesehen sind, sind üblicherweise mit einem Set von Lichtbogen sowie Nennstromkontaktstücken ausgerüstet. Dabei sind die Nennstromkontaktstücke und Lichtbogenkontaktstücke verschieden voneinander aufgebaut. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Lichtbogenkontaktstücke vorzugsweise der Führung eines Lichtbogens dienen und deshalb entsprechend abbrandfeste Oberflächenbereiche aufweisen. Die Nennstromkontaktstücke, welche durch die Lichtbogenkontaktstücke vor Lichtbogen geschützt werden, können hinsichtlich der elektrischen Stromtragfähigkeit optimiert werden, da ein Auftreten von Lichtbögen an diesen Nennstromkontaktstücken eher unwahrscheinlich ist.
  • Dabei ist üblicherweise vorgesehen, dass bei einem Einschaltvorgang zunächst eine galvanische Kontaktierung der Lichtbogenkontaktstücke und darauf folgend eine Kontaktierung der Nennstromkontaktstücke und bei einem Ausschaltvorgang zunächst eine Trennung der Nennstromkontaktstücke und darauf folgend eine Trennung der Lichtbogenkontaktstücke erfolgt. Aufgrund der vor- bzw. nacheilenden Kontaktierung/Trennung der Lichtbogenkontaktstücke werden Vorüberschläge und Ausschaltlichtbögen vorzugsweise zwischen den Lichtbogenkontaktstücken geführt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die jeweils einander zugehörigen Nennstrom- und Lichtbogenkontaktstücke koaxial zueinander ausgerichtet sind. Die unabhängig von dem Schaltzustand der Schaltgeräteanordnung jeweils dasselbe Potential aufweisenden Nennstromkontaktstücke umgeben die Lichtbogenkontaktstücke vorteilhaft. Dabei sind die Lichtbogen- und Nennstromkontaktstücke vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass das Lichtbogenkontaktstück von einem zugehörigen Nennstromkontaktstück umgeben ist, wobei zwischen einer Innenmantelfläche des Nennstromkontaktstückes und einer Außenmantelfläche des Lichtbogenkontaktstückes ein Heizgasvolumen positionierbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn begrenzende Mantelflächen des Heizgasvolumens entsprechend von Lichtbogen- bzw. Nennstromkontaktstück gebildet sind. Die stirnseitigen Flächen sind entsprechend von weiteren Baugruppen gegebenenfalls zeitweise zu verschließen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn bei einer Ausbildung des Heizgasvolumens zwischen zwei koaxial ausgerichteten Kontaktstücken eine Mündungsöffnung einer Isolierstoffdüse stirnseitig, vorzugsweise koaxial, zu einem der Kontaktstücke in dem Heizgasvolumen mündet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Deflektorelement einstückig mit einem der Kontaktstücke verbunden ist.
  • Eine einstückige Ausbildung ermöglicht beispielsweise ein Kontaktstück sowie das Deflektorelement in einem einzigen Gussverfahren auszuformen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, eines der Nennstromkontaktstücke zumindest abschnittsweise aus einem Aluminiumguss auszuformen. Bei einer entsprechenden Formgebung der Gussform kann dann das Deflektorelement mit dem Kontaktstück einstückig ausgeführt sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Deflektorelement zusätzlich zumindest abschnittsweise mit elektrisch isolierenden Materialien abgedeckt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Oberflächen des Deflektorelementes vollständig aus elektrisch leitenden Materialien gebildet sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Deflektorelement an einem die beiden Kontaktstücke winkelstarr kuppelnden Verbindungselement angeschlagen ist.
  • Ein erstes und ein zweites Kontaktstück können beispielsweise als Lichtbogen- und als Nennstromkontaktstück ausgebildet sein, wobei diese beiden Kontaktstücke einander zugehörig sind und auf "einer Seite" einer Schaltstrecke der Schaltgeräteanordnung liegen. Dadurch weisen die beiden Kontaktstücke unabhängig von der Schaltstellung der Schaltgeräteanordnung stets dasselbe elektrische Potential auf. Um die beiden Kontaktstücke zueinander zu positionieren bzw. gegeneinander abzustützen, ist ein Verbindungselement vorgesehen, welches die beiden Kontaktstücke miteinander kuppelt. Dabei kann eine starre Kupplung der beiden Kontaktstücke vorgesehen sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass im Verlauf der Kupplung ein Getriebe angeordnet ist, so dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktstücken ermöglicht ist.
  • Das Deflektorelement kann mit dem Verbindungselement derart verbunden sein, dass diese einstückig ausgeformt sind, oder dass dieses Verbindungselement mittels einer lösbaren Verbindung angeschlagen wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine den Düsenkanal begrenzende Wandung in den Deflektorkanal hineinragt.
  • Der Düsenkanal kann vorteilhafterweise eine rotationssymmetrische Struktur aufweisen. Im Bereich der Mündungsöffnung kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass der Düsenkanal eine hohlzylindrische Struktur aufweist, wobei in die Isolierstoffdüse ein Element, beispielsweise ein Lichtbogenkontaktstück und/oder eine Hilfsdüse hineinragt, so dass eine hohlzylindrische Form des Düsenkanals gegeben ist. Dieses hineinragende Element bildet eine den Düsenkanal begrenzende Wandung und kann vorteilhafterweise auch in den Deflektorkanal hineinragen und diesen zumindest teilweise durchsetzen. Vorteilhaft sollte der Deflektorkanal auf seiner gesamten Länge von diesem Element durchsetzt sein. Somit ist eine Anpassung des Querschnittes des Deflektorkanals möglich und bei einem Überströmen von Schaltgas aus dem Düsenkanal in den Deflektorkanal hinein eine Wandung gegeben, gegen welche beispielsweise aufgrund der zusätzlichen düsenartigen Einschnürung der Mündungsöffnung des Düsenkanals bzw. der düsenartigen Einengung der Einströmöffnung des Deflektorkanals ein Entlanggleiten des heißen Schaltgases und übergleiten des heißen Schaltgases von dem einen Kanal in den anderen Kanal ermöglicht. Eine entsprechende Formgebung der Wandung kann den Verlauf einer Querschnittsänderung des Deflektorkanals zusätzlich unterstützen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Deflektorelement elektrisch leitend ist.
  • Bei elektrisch leitender Ausgestaltung des Deflektorelementes ist die Möglichkeit gegeben, ein elektrisches Potential von einem Kontaktstück auf das Deflektorelement zu übertragen und somit beispielsweise feldfreie Räume zwischen potentialgleichen Wandungen auszubilden. Damit kann das Risiko der Entstehung von Teilentladungen reduziert werden. Neben einer elektrisch leitenden Ausgestaltung des Deflektorelementes kann dieses zumindest abschnittsweise mit elektrisch isolierenden Materialien abgedeckt sein. Damit kann beispielsweise bei einem Einströmen von heißem Schaltgans eine zusätzliche Emission von Hartgas im Innern des Heizgasvolumens gefördert werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Deflektorelement gegebenenfalls vollständig aus elektrisch isolierenden Materialien ausgeformt ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Düsenkanal ringförmig in dem Heizgasvolumen mündet.
  • Ein ringförmiges Münden des Düsenkanals in dem Heizgasvolumen ermöglicht, eine Unterstützung des Abstrahlens des Schaltgases zu bewirken, so dass eine möglichst laminare Strömung nach dem Austreten aus der Mündungsöffnung des Düsenkanals gegeben ist. Diese laminare Strömung kann sich beispielsweise entlang einer Wandung, welche zumindest den Isolierdüsenkanal in einen ringförmigen Kanal aufspaltet, erstrecken. Sofern dieses Element, welches die Mündungsöffnung als ringförmige Öffnung erscheinen lässt, auch in den Deflektorkanal hineinragt, kann ein verwirbelungsarmes Überleiten des Schaltgases in den Deflektorkanal unterstützt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Deflektorelement außenmantelseitig abgestützt ist.
  • Ein außenmantelseitiges Abstützen des Deflektorelementes ermöglicht eine nahezu frei gestaltbare Querschnittsgestaltung im Verlauf des Deflektorkanals. Der Deflektorkanal ist frei von Halteelementen oder Einbauteilen und kann so hinsichtlich der Lenkung und Leitung von Schaltgas optimiert werden. Eine außenmantelseitige Abstützung befördert auch eine einfache Montage des Deflektors im Innern des Heizgasvolumens. So kann das Deflektorelement beispielsweise einstückig mit weiteren Baugruppen verbunden sein. Weiterhin ist durch eine außenmantelseitige Halterung bedarfsweise auch ein Austreten von Schaltgas aus einer am entgegengesetzt liegenden Ende zu der Einströmöffnung des Isolierdüsenkanals angeordneten Ausströmöffnung vorsehbar. Damit können in diesem Bereich auch weitere Baugruppen wie Mündungskanäle, Überströmöffnungen, Ventile o. ä. angeordnet werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung schematisch gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die
    • Figur 1
    einen Schnitt durch eine Schaltgeräteanordnung mit einer ersten Variante eines Deflektorelementes, die
    Figur 2
    eine Schaltgeräteanordnung mit einer zweiten Variante eines Deflektorelementes in zwei Ausführungsarten und die
    Figur 3
    eine Schaltgeräteanordnung mit einer dritten Variante eines Deflektorelementes in zwei Ausführungsarten.
  • In den Figuren 1, 2 und 3 sind jeweils gleich wirkende Schaltgeräteanordnungen dargestellt, die sich im Wesentlichen durch die verschiedenartigen Ausgestaltungen von in einem Heizgasvolumen angeordneten Deflektorelementen unterscheiden. Daher soll zunächst beispielhaft anhand der Figur 1 der grundsätzliche Aufbau einer Schaltgeräteanordnung dargestellt werden. Die Ausführungen bezüglich der Schaltgeräteanordnung, wie in der Figur 1 dargestellt, entsprechen sinngemäß auch für die Figuren 2 und 3 dargestellten Schaltgeräteanordnungen. Entsprechend sind in den Figuren gleich wirkende Baugruppen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In der Figur 1 ist eine Schaltgeräteanordnung im Schnitt dargestellt. Die Schaltgeräteanordnung weist eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Struktur auf, welche sich um eine Längsachse 1 erstreckt. Die Schaltgeräteanordnung weist eine Schaltstrecke 2 auf. Die Schaltstrecke 2 erstreckt sich zwischen einem ersten Lichtbogenkontaktstück 5 sowie einem zweiten Lichtbogenkontaktstück 6. Zu den Lichtbogenkontaktstücken 5, 6 ist jeweils ein erstes Nennstromkontaktstück 3 sowie ein zweites Nennstromkontaktstück 4 zugeordnet. Die Nennstromkontaktstücke 3, 4 sowie die Lichtbogenkontaktstücke 5, 6 sind jeweils rotationssymmetrisch zu der Längsachse 1 ausgeformt und koaxial zu der Längsachse 1 angeordnet. Dabei weist das erste Lichtbogenkontaktstück 5 eine rohrförmige Struktur auf, welches an seinem dem zweiten Lichtbogenkontaktstück 6 zugewandten Ende eine tulpenförmige Buchse aufweist. Entsprechend ist das zweite Lichtbogenkontaktstück 6 bolzenförmig ausgeführt, um unter galvanischem Kontakt in die Buchse des ersten Lichtbogenkontaktstückes 5 einfahrbar zu sein. Das zweite Nennstromkontaktstück 4 weist eine Vielzahl von Kontaktfingern auf, welche elastisch verformbar sind und zu einer Kontaktierung mit dem ersten Nennstromkontaktstück 3 auf eine Mantelfläche des ersten Nennstromkontaktstückes 3 auffahrbar sind.
  • Das erste Nennstromkontaktstück 3 sowie das erste Lichtbogenkontaktstück 5 sind zueinandergehörig. Das zweite Nennstromkontaktstück 4 und das zweite Lichtbogenkontaktstück 6 sind ebenfalls zueinandergehörig. Die zueinandergehörigen Kontaktstücke weisen unabhängig von einem Schaltzustand der Schaltgeräteanordnung stets das gleiche elektrische Potential auf.
  • Die Nennstromkontaktstücke 3, 4 sowie die Lichtbogenkontaktstücke 5, 6 sind längs der Längsachse 1 relativ zueinander bewegbar, so dass Nennstromkontaktstücke 3, 4 und Lichtbogenkontaktstücke 5, 6 miteinander in Kontakt treten können. Dabei ist vorgesehen, dass bei einem Einschaltvorgang die Lichtbogenkontaktstücke 5, 6 einander zeitlich vor den Nennstromkontaktstücken 3, 4 kontaktieren. Bei einem Ausschaltvorgang trennen sich zunächst die Nennstromkontaktstücke 3, 4 und zeitlich darauf folgend die Lichtbogenkontaktstücke 5, 6.
  • Aufgrund des Zeitversatzes bei einer Kontaktierung bzw. Trennung der Lichtbogenkontaktstücke 5, 6 und Nennstromkontaktstücke 3, 4 wird ein Einschalt- bzw. Ausschaltlichtbogen zwischen dem Lichtbogenkontaktstück 5, 6 geführt. Um einen brennenden Lichtbogen günstig zu lenken und zu leiten, ist eine Isolierstoffdüse 7 vorgesehen. Die Isolierstoffdüse 7 weist einen Düsenkanal 8 auf. Der Düsenkanal 8 ist dabei rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine Engstelle auf, welche zeitweise von dem zweiten Lichtbogenkontaktstück 6 verdämmbar ist. Die Isolierstoffdüse 7 umgibt mit ihrem Düsenkanal 8 die Schaltstrecke 2 zumindest teilweise und ist koaxial zur Längsachse 1 ausgerichtet. Die Isolierstoffdüse 7 ist außenmantelseitig mit einem umlaufenden Kragen ausgestattet, welcher in einer gegengleichen Ausnehmung an dem ersten Nennstromkontaktstück 3 winkelstarr gelagert ist. Zur Sicherung der Isolierstoffdüse 7 an dem ersten Nennstromkontaktstück 3 ist eine Verschraubung 9 vorgesehen.
  • Das erste Lichtbogenkontaktstück 5 ragt in den Düsenkanal 8 der Isolierstoffdüse 7 hinein, wodurch der einem Heizgasvolumen 10 zugewandte Abschnitt des Düsenkanals 8 in Form eines Ringkanals ausgebildet ist. Das Heizgasvolumen 10 ist im Wesentlichen in Form eines hohlzylindrischen Speicherraumes ausgebildet, wobei die Außenmantelfläche des Heizgasvolumens 10 von dem ersten Nennstromkontaktstück 3 und die Innenmantelfläche von dem ersten Lichtbogenkontaktstück 5 bzw. einen das erste Lichtbogenkontaktstück 5 umgebenden Isolierstoff begrenzt ist. Stirnseitig ist das Heizgasvolumen 10 an seinem dem zweiten Lichtbogenkontaktstück 6 zugewandten Ende von einer Fläche der Isolierstoffdüse 7 begrenzt. Weiter ist diese Stirnseite des Heizgasvolumens 10 von der Verschraubung 9 sowie Teilen des Nennstromkontaktstückes 3 begrenzt. Am entgegengesetzten stirnseitigen Ende des Heizgasvolumens 10 ist ein Verbindungselement 11 angeordnet. Das Verbindungselement 11 kuppelt das erste Nennstromkontaktstück 3 mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück 5, so dass diese miteinander in Wirkverbindung stehen und über dieses Verbindungselement 11 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen beiden Kontaktstücken 3, 5 gegeben ist. In dem Verbindungselement 11 sind in Richtung der Längsachse 1 verlaufende Ausnehmungen angeordnet.
  • Der Bereich des ersten Lichtbogenkontaktstückes 5, welcher in den Düsenkanal 8 hineinragt, ist von einer Hilfsdüse 12 aus Isolierstoff umgeben. Die Hilfsdüse 12 begrenzt mit einer Wandung den Düsenkanal 8, insbesondere im Bereich seiner im Wesentlichen hohlzylindrischen Ausgestaltung. Die Hilfsdüse 12 überragt dabei das erste Lichtbogenkontaktstück 5 in Richtung des zweiten Lichtbogenkontaktstückes 6. Weiterhin ummantelt die Hilfsdüse 12 das erste Lichtbogenkontaktstück 5 auch zumindest zu einem Teil im Innern des Heizgasvolumens 10. In der Fläche der Isolierstoffdüse 7, in welcher der Düsenkanal 8 in dem Heizgasvolumen 10 mündet, ist eine ringförmige Mündungsöffnung 13 befindlich. Dabei ist in unmittelbarer Nähe zu der Mündungsöffnung 13 eine Einschnürung des ringförmigen Abschnittes des Düsenkanals 8 vorgesehen, so dass unmittelbar im Bereich der Mündungsöffnung 13 eine Düsenengstelle gebildet ist. Zur Bildung der Düsenengstelle ist im vorliegenden Falle die Isolierstoffdüse 7 mit einer entsprechenden radial nach innen gerichteten Anformung versehen. Unterstützt wird die Düsenwirkung durch die sich im Bereich der Mündungsöffnung 13 radial erweiternde Hilfsdüse 12. Darüber hinaus können auch weitere Gestaltungen des Bereiches der Mündungsöffnung 13 des Düsenkanals 8 vorgesehen sein, um eine Düse zu formen. Beispielsweise können in den Kanal vorspringende Schultern, Rampen, Einschnürungen oder andere geeignete Anformungen angeordnet sein, um eine Düsenwirkung zu erzielen. Aus der Mündungsöffnung 13 des Düsenkanals 8 abstrahlendes Schaltgas wird in Abstrahlrichtung in einen Deflektorkanal 14a eines Deflektorelementes 15a eingeleitet. Die Abstrahlrichtung verläuft parallel zur Längsachse 1.
  • Die Figur 1 zeigt eine erste Variante eines Deflektorelementes 15a mit einem Deflektorkanal 14a. Die prinzipielle Wirkungsweise der in den Figuren 2 und 3 in Varianten gezeigten Deflektorelemente 15b, 15c und Deflektorkanäle 14b, 14c ist jeweils gleich. Lediglich die konstruktive Ausgestaltung unterscheidet voneinander.
  • Im Folgenden wird beispielhaft die Wirkung eines Deflektorelementes anhand der Figur 1 beschrieben.
  • Der Deflektorkanal 14a weist eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Hohlstruktur auf und ist koaxial zu der Längsachse 1 angeordnet. Dabei weist das Deflektorelement 15a gemäß Figur 1 einen einstückigen Verbund mit dem ersten Nennstromkontaktstück 3 auf. Das Deflektorelement 15a gemäß Figur 1 ist an seinem von der Mündungsöffnung 13 fortgewandten Ende mit dem ersten Nennstromkontaktstück 3 verbunden und von diesem gehalten. Im vorliegenden Falle ist eine einstückige Ausfertigung von Deflektorelement 15a sowie Nennstromkontaktstück 3 vorgesehen. Darüber hinaus kann das Deflektorelement 15a auch alternativ befestigt sein. Der im Innern des Deflektorelementes 15a gebildete Deflektorkanal 14a weist eine Einströmöffnung auf. Die Einströmöffnung ist an dem Ende des Deflektorelementes 15a angeordnet, welches der Mündungsöffnung 13 zugewandt ist. Das Deflektorelement 15a ist dabei derart dimensioniert, dass zwischen der Mündungsöffnung 13a und der Einströmöffnung des Deflektorkanals 14a ein spaltförmiger Freiraum vorgesehen ist. Dieser spaltförmige Freiraum dient beispielsweise einem Abströmen von übermäßigen Schaltgasmengen bzw. einem Rückströmen von Schaltgas oder Isoliergas. An seinem der Mündungsöffnung 13 zugewandten Ende ist die Einströmöffnung ebenfalls mit einer Querschnittseinschnürung versehen, so dass im Bereich der Einströmöffnung des Deflektorkanals 14a ebenfalls eine Düsenengstelle einer Düse gebildet ist. Dabei ist die Richtwirkung der Düsen an der Mündungsöffnung 13 des Düsenkanals 8 sowie der Düse der Einströmöffnung des Deflektorkanals 14a entgegengesetzt zueinander gerichtet, d. h. in Abstrahlrichtung der Schaltgase aus der Mündungsöffnung 13 ist eine kontinuierliche Verengung zur Ausbildung einer Düse an der Mündungsöffnung 13 gegeben. Entsprechend umgekehrt ist die Düsenengstelle an der Einströmöffnung dergestalt gebildet, dass ausgehend von der Einströmöffnung des Deflektorkanals 14a eine Erweiterung des Querschnittes des Deflektorkanals 14a erfolgt. Von der Düsenwirkung wird aus der Mündungsöffnung 13a abstrahlendes Schaltgas gegen eine Außenmantelfläche der Hilfsdüse 12 gestrahlt und strömt entlang der Außenmantelfläche der Hilfsdüse 12 in den Deflektorkanal 14a ein. Innerhalb des Deflektorkanals 14a ergibt sich ein Abschnitt 16, welcher sich in Abstrahlrichtung des Schaltgases erweitert. Dabei ist dieser Abschnitt mit einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Mantelfläche versehen. Vorzugsweise sollte dieser Abschnitt 16 des Deflektorkanals 14a hohlkegelstumpfförmig ausgeformt sein. An den Abschnitt 16 schließt sich ein hohlzylindrischer Abschnitt an, welcher eine annähernd konstante Querschnittsfläche des Deflektorkanals 14a zur Verfügung stellt. Der Abschnitt 16 und die in Abstrahlrichtung davor liegende düsenförmige Verjüngung bilden einen trichterförmigen Übergang von der Einströmöffnung zu dem hohlzylindrischen Abschnitt aus.
  • Eine Ausströmöffnung des Deflektorkanals 14a ist von dem Verbindungselement 11 zumindest teilweise verdeckt, so dass heißes Schaltgas, welches über die Einströmöffnung in den Deflektorkanal 14a einströmt, auch über radial ausgerichtete Öffnungen 17 um 90 Grad radial nach außen umgelenkt werden kann. Ein Teil des in den Deflektorkanal 14a eingestrahlten Schaltgases kann auch durch Öffnungen in dem Verbindungselement 11 in Abstrahlrichtung weiter strömen. Im vorliegenden Falle ist die Hilfsdüse 12 derart dimensioniert, dass diese teilweise den Deflektorkanal 14a begrenzt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Hilfsdüse derart dimensioniert ist, dass der Deflektorkanal 14a auf seiner gesamten Länge auch von einer Mantelfläche der Hilfsdüse 12 begrenzt ist.
  • Zumindest einigen der Öffnungen 17 ist eine schräge Prallwand 18 zugeordnet. Aufgrund der schrägen Anordnung der Prallwand 18 wird das Umlenken der radial nach außen geleiteten Schaltgasanteile um weitere 90 Grad unterstützt, so dass Schaltgas, welches im Innern des Deflektorkanals 14a in Abstrahlrichtung gelenkt ist, durch die Öffnungen 17 radial nach außen geleitet und an Außenmantelflächen des Deflektorelementes 15a mit entgegengesetzten Richtungssinn zurückgeleitet wird.
  • In der in der Figur 1 gezeigten Darstellung ist oberhalb der Längsachse 1 das Einstrahlen von Schaltgasen durch mehrere Pfeile veranschaulicht. Unterhalb der Längsachse 1 ist ein Rückströmen von Schaltgasen an Außenmantelflächen des Deflektorelementes 15a in entgegengesetzter Richtung zur Abstrahlrichtung dargestellt, wobei das Schaltgas zu einem gegebenen Zeitpunkt wieder in die Mündungsöffnung 13 eintritt und in Richtung zweitem Lichtbogenkontaktstück 6 rückströmt.
  • Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, weist das dortige Deflektorelement 15a eine im Wesentlichen konstante Wandstärke auf, so dass sich die Formgebung des Deflektorkanals 14a auch in Außenmantelflächen des Deflektorelementes 15a wiederfindet.
  • Im Folgenden soll schematisch die Wirkungsweise und Funktion einer Strömung von Schaltgasen beschrieben werden.
  • Bei einem Schaltvorgang, insbesondere einem Ausschaltvorgang, kommt es zu einem Brennen eines Schaltlichtbogens zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken 5,6. Insbesondere während einer Verdämmung der Düsenengstelle durch das zweite Lichtbogenkontaktstück 6 erzeugt der Lichtbogen Schaltgas. Dies erfolgt durch Erhitzung und Expansion von in der Schaltgeräteanordnung angeordnetem Isoliergas wie beispielsweise Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder anderen geeigneten Gasen bzw. Gasgemischen. Das expandierte Schaltgas wird über den Düsenkanal 8 zumindest zu einem Teil in Richtung des Heizgasvolumens 10 geleitet. Dabei erfolgt eine Lenkung im Bereich der Mündungsöffnung 13 derart, dass das heiße Schaltgas zu einem Großteil, insbesondere nahezu vollständig, in die Einströmöffnung des Deflektorkanals 14a gelenkt wird. Innerhalb des Heizgasvolumens 10 befindet sich bereits kaltes Isoliergas. Dieses kalte Isoliergas wird zunächst getrieben von dem heißen Schaltgas durch die Öffnungen 17 aus dem Deflektorkanal 14a hinausgetrieben. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer immer stärkeren Ansammlung von Schaltgas in dem Heizgasvolumen 10, so dass sich der Druck innerhalb des Heizgasvolumens 10 erhöht. Mit einem Freigeben der Düsenengstelle des Düsenkanals 8 kann das in seinem Druck erhöhte innerhalb des Heizgasvolumens 10 gespeicherte Gas ausströmen. Da bisher ein Abströmen von kaltem Isoliergas durch die Mündungsöffnung 13 aufgrund des eingestrahlten heißen Schaltgases verhindert ist, wird bei einem Freigeben der Düsenengstelle der Isolierstoffdüse 8 zunächst das von dem heißen Schaltgas zusammengepresste, im Bereich des freien Raumes zwischen Mündungsöffnung 13 und Einströmöffnung zwischengespeicherte kalte Isoliergas ausgestoßen. Anschließend erfolgt auch ein Abströmen des heißen Schaltgases.
  • Aufgrund der Anordnung eines Deflektorelementes 15a innerhalb des Heizgasvolumens 10 kann eine Vermischung von kaltem Isoliergas und heißem Schaltgas in dem Heizgasvolumen 10 begrenzt werden. Dadurch ist es möglich, dass die Schaltstrecke 2 im Bereich der Isolierstoffdüse 7 zunächst mit kaltem Isoliergas geflutet wird. Kaltes Isoliergas weist gegenüber heißem Schaltgas eine verbesserte Kühl- und Isolierwirkung auf. Damit ist es möglich, auch in kurzen Zeiträumen innerhalb des Schaltgasvolumens hohe Drücke zu erzielen und dabei lediglich eine begrenzte Durchmischung von einströmendem heißen Schaltgas und in dem Heizgasvolumen 10 befindlichen kaltem Isoliergas zuzulassen.
  • Die Figur 2 zeigt die aus der Figur 1 bekannte Schaltgeräteanordnung, wobei im Heizgasvolumen 10 eine zweite Variante eines Deflektorelementes 15b gezeigt ist. Das Deflektorelement 15b ist oberhalb der Längsachse 1 in einer ersten Ausführungsart und unterhalb der Längsachse 1 in einer zweiten Ausführungsart dargestellt. Das Deflektorelement 15b gemäß Figur 2 weist im Wesentlichen eine kegelstumpfförmige Außenmantelfläche auf. Die erste oberhalb der Längsachse 1 dargestellte Ausführungsart weist dabei über einen Großteil der Länge des Deflektorelementes 15b eine konstante Wandstärke auf, so dass sich der im Innern des Deflektorelementes 15b erstreckende Deflektorkanal 14b gemäß Figur 2 nahezu kontinuierlich erweitert und eine hohlkegelförmige Gestalt aufweist. An seinem der Mündungsöffnung 13 zugewandten Ende ist das Deflektorelement 15b mit einer vorspringenden Schulter versehen, so dass ein verjüngter Abschnitt mit düsenartigen Einengungen unmittelbar im Bereich der Einströmöffnung gegeben ist. In der ersten Ausführungsart des Deflektorelementes 15b gemäß Figur 2 ist das Deflektorelement 15b einstückig mit dem ersten Nennstromkontaktstück 3 verbunden. Weiterhin sind Variationen der Formgebung und Anordnung der Öffnungen 17 dargestellt.
  • Abweichend von der Formgebung der ersten Ausführungsart oberhalb der Längsachse 1 ist die zweite Ausführungsart unterhalb der Längsachse 1 innenmantelseitig mit einer sprungartigen Erweiterung 19 versehen, so dass der Deflektorkanal 14b gemäß Figur 2 unterhalb der Längsachse dargestellte Variante im Wesentlichen aus zwei aneinander stoßenden hohlzylindrischen, eine sprungartige Erweiterung 19 ausbildenden Abschnitten gebildet ist. Weiterhin ist bei der zweiten Ausführungsart des Deflektorelementes 15b eine Verschraubung des Deflektorelementes 15b vorgesehen, wobei diese Verschraubung gemeinsam mit dem Verbindungselement 11 an einer vorspringenden Schulter des ersten Nennstromkontaktstückes 3 erfolgt. Die Wirkung des Deflektorelementes 15b mit seinem Deflektorkanal 14b, in beiden Ausführungsarten oberhalb und unterhalb der Längsachse 1, erfolgt wie zu Figur 1 beschrieben.
  • Während die Ausführungen des Deflektorelementes 15a, 15b gemäß den Figuren 1 und 2 im Wesentlichen aus einem elektrisch leitenden Material vorgesehen sind, ist bei der dritten Ausführungsart gemäß der Figur 3 eine Ausgestaltung des dortigen Deflektorelementes 15c als Isolierstoffteil vorgesehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass Teile des Deflektorelementes 15c gemäß Figur 3 mit metallischen Verstärkungen ausgestattet sind. Ebenso kann auch vorgesehen sein, dass die Deflektorelemente 15a, 15b gemäß den Figuren 1 bzw. 2 zumindest teilweise mit Abdeckungen aus Isolierstoff versehen sind.
  • Die dritte Variante eines Deflektorelementes 15c gemäß Figur 3 ist auf der Hilfsdüse 12 aufsitzend ausgebildet. Im vorliegenden Falle ist ein einstückiger Verbund zwischen Hilfsdüse 12 und Deflektorelement 15c vorgesehen. Das Deflektorelement 15c und somit auch der Deflektorkanal 14c sind vollständig von einer Außenmantelfläche der Isolierstoffdüse 12 durchsetzt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Isolierstoffdüse 12 lediglich teilweise in das Deflektorelement 15c hineinragt. Der von dem Deflektorelement 15c umgebene Deflektorkanal 14c gemäß Figur 3 weist eine Ringstruktur auf. Dabei ist bei der ersten Ausführungsart oberhalb der Längsachse 1 eine kontinuierliche Erweiterung des Deflektorkanals 14c vorgesehen. Wiederum ist im Bereich der Schaltgaseintrittsöffnung des Deflektorelementes 15c eine vorspringende Nase vorgesehen, welche eine Verjüngung in Form einer Düsenengstelle unmittelbar im Bereich der Einströmöffnung darstellt. Das Deflektorelement 15c ist über Streben, welche im Innern des Deflektorkanals 14c befindlich sind, an der Hilfsdüse 12 abgestützt.
  • Bei der unterhalb der Längsachse 1 dargestellten zweiten Ausführungsart des Deflektorelementes 15c ist vorgesehen, dass außenmantelseitig eine kegelstumpfförmige Mantelfläche zur Verfügung gestellt ist, während die Innenmantelseite des Deflektorelementes 15c, welche den Deflektorkanal 14c begrenzt, durch zwei aneinander stoßende im Wesentlichen hohlzylindrische Abschnitte begrenzt ist, wobei eine sprungartige Erweiterung 19 von dem einen querschnittsgeringeren Abschnitt zu dem anderen querschnittsgrößeren Abschnitt erfolgt. Im Bereich des Sprunges zwischen den beiden hohlzylindrischen Abschnitten des Deflektorkanals 14c sind vorzugsweise Streben zum Abstützen des Deflektorelementes 15c anzuordnen.
  • Abweichend von den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Konstruktionen ist an dem Ende des Deflektorkanals 14c, welcher von der Mündungsöffnung 13 abgewandt ist, eine Beabstandung zu der dortigen stirnseitigen Wand des Heizgasvolumens 10 vorgesehen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsvarianten illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Insbesondere sind Varianten der Formgebung der Öffnungen, sowie Formgebungen des Deflektorkanäle sowie der Deflektorelemente vorsehbar. Vorzugsweise sollte jedoch bei der Ausrichtung der Düsenstellen an der Mündungsöffnung 13 sowie der Einströmöffnung der Deflektorkanäle 14a, 14b, 14c daran festgehalten werden, dass die Düsenwirkungen entgegengesetzt zueinander gerichtet ist, so dass aus der Mündungsöffnung ausgestrahltes Schaltgas möglichst radial nach innen zu der Längsachse 1 gegen eine Mantelfläche der Hilfsdüse 12 bzw. eine Mantelfläche des ersten Lichtbogenkontaktstückes 5 geleitet ist und entsprechend in die entgegengesetzt richtende Düsenengstelle der Einströmöffnung des Deflektorkanals übergeleitet wird.

Claims (15)

  1. Schaltgeräteanordnung mit einer eine Schaltstrecke (2) zumindest teilweise umgebenden Isolierstoffdüse (7) mit einem Düsenkanal (8), welcher in einem Heizgasvolumen (10) mündet, in welchem ein Deflektorelement (15a, 15b, 15c) mit Deflektorkanal (14a, 14b, 14c) angeordnet ist, wobei aus dem Düsenkanal (8) in Abstrahlrichtung in das Heizgasvolumen (10) abstrahlendes Löschgas in den Deflektorkanal (14a, 14b, 14c) gelenkt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Deflektorkanal (14a, 14b, 14c) einen Abschnitt (16) aufweist, welcher von einer kegelstumpfförmigen Mantelfläche begrenzt ist und in Abstrahlrichtung einen sich erweiternden Querschnitt aufweist und der Abschnitt (16) einen Übergang zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche und einem verjüngten Abschnitt ausbildet.
  2. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abschnitt (16) von einer sprungartig erweiterten zylindrischen Mantelfläche begrenzt ist.
  3. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Düsenkanal (8) im Bereich einer Mündungsöffnung (13) eine Querschnittsreduzierung aufweist.
  4. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der verjüngte Abschnitt an einem freien, dem Düsenkanal (8) zugewandten Ende eine düsenartige Querschnittsreduzierung darstellt.
  5. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in einer Mantelfläche des Deflektorelementes (15a, 15b, 15c) radial ausgerichtete Öffnung (17) angeordnet sind.
  6. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    gegenüber zumindest einer Öffnung (17) eine schräg ausgerichtete Prallwand (18) angeordnet ist.
  7. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Öffnungen (17) in der zylindrischen Mantelfläche angeordnet sind.
  8. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Deflektorelement (15a, 15b, 15c) an seinem von der Isolierstoffdüse (8) abgewandten Ende gehalten ist.
  9. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Heizgasvolumen (10) zwischen einem ersten und einem zweiten jeweils koaxial ausgerichteten Kontaktstück (3, 5) angeordnet ist.
  10. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Deflektorelement (15a, 15b, 15c) einstückig mit einem der Kontaktstücke(3) verbunden ist.
  11. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Deflektorelement (15a, 15b, 15c) an einem die beiden Kontaktstücke (3, 5) winkelstarr kuppelnden Verbindungselement (11) angeschlagen ist.
  12. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine den Düsenkanal (8) begrenzende Wandung in den Deflektorkanal (14a, 14b, 14c) hineinragt.
  13. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Deflektorelement (15a, 15b, 15c) elektrisch leitend ist.
  14. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Düsenkanal (8) ringförmig in dem Heizgasvolumen (10) mündet.
  15. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Deflektorelement (15a, 15b, 15c) außenmantelseitig abgestützt ist.
EP10703244.3A 2009-02-13 2010-01-26 Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke Active EP2396800B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009009452A DE102009009452A1 (de) 2009-02-13 2009-02-13 Schaltgeräteanordnung mit einer Schaltstrecke
PCT/EP2010/050826 WO2010091944A1 (de) 2009-02-13 2010-01-26 Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2396800A1 EP2396800A1 (de) 2011-12-21
EP2396800B1 true EP2396800B1 (de) 2015-10-28

Family

ID=42035696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10703244.3A Active EP2396800B1 (de) 2009-02-13 2010-01-26 Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8633413B2 (de)
EP (1) EP2396800B1 (de)
JP (1) JP2012517679A (de)
KR (1) KR101270412B1 (de)
CN (1) CN102349126B (de)
DE (1) DE102009009452A1 (de)
RU (1) RU2543081C2 (de)
WO (1) WO2010091944A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013217337A1 (de) * 2013-08-30 2015-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsleistungsschalter
WO2015099474A1 (ko) * 2013-12-27 2015-07-02 주식회사 효성 가스절연 개폐장치의 가스차단기
FR3053524B1 (fr) * 2016-06-29 2018-08-10 General Electric Technology Gmbh Buse a soufflage d'arc electrique et disjoncteur comprenant une telle buse
WO2018015436A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 Abb Schweiz Ag Gas-insulated high-voltage switching device with improved main nozzle
DE102016214196B4 (de) * 2016-08-02 2019-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Unterbrechereinheit für einen Leistungsschalter
JP6659864B2 (ja) * 2016-10-06 2020-03-04 株式会社東芝 ガス遮断器
KR101890682B1 (ko) * 2016-12-27 2018-08-22 엘에스산전 주식회사 가스절연 개폐장치용 복합 소호식 가스 차단기
CN114068240B (zh) * 2020-08-07 2023-12-15 国家电网有限公司 自能式灭弧室及断路器
US11798761B2 (en) * 2020-11-20 2023-10-24 Technologies Mindcore Inc. System for controlling and cooling gas of circuit breaker and method thereof
EP4383302A1 (de) * 2022-12-08 2024-06-12 Hitachi Energy Ltd Hochspannungs-leistungsschalter

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH591756A5 (de) * 1975-06-18 1977-09-30 Bbc Brown Boveri & Cie
JPS5748034Y2 (de) 1977-08-31 1982-10-21
US4199671A (en) * 1978-01-30 1980-04-22 Westinghouse Electric Corp. Puffer circuit breaker
CH653477A5 (de) * 1980-01-11 1985-12-31 Sprecher & Schuh Ag Blasduese fuer einen druckgasschalter.
PH15897A (en) * 1981-05-07 1983-04-15 Schlueter William Bryan Method and system and apparatus utilizing electromagnets and hydraulic pressure to amplify electrical energy
EP0238843A1 (de) * 1986-03-26 1987-09-30 BBC Brown Boveri AG Druckgasschalter
DE3880190D1 (de) * 1987-05-13 1993-05-19 Bbc Brown Boveri & Cie Druckgasschalter.
JPH0286023A (ja) 1988-09-21 1990-03-27 Meidensha Corp パッファ型ガス遮断器
JPH04284319A (ja) * 1991-03-13 1992-10-08 Hitachi Ltd ガス遮断器
JPH06318423A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Meidensha Corp パッファ形ガス遮断器
JPH07335097A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Meidensha Corp パッファ形ガス遮断器
SE514917C2 (sv) * 1994-12-29 2001-05-14 Abb Ab Högspänningsbrytare samt förfarande för tillverkning av en sådan brytare
DE19526805A1 (de) * 1995-07-13 1997-01-16 Siemens Ag Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Isolierstoffkörper
DE19533794A1 (de) * 1995-09-13 1997-03-20 Abb Patent Gmbh Metallgekapselter, gasisolierter Hochspannungsschalter
DE19547522C1 (de) * 1995-12-08 1997-01-16 Siemens Ag Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Gasspeicherraum
DE19613568A1 (de) * 1996-04-04 1997-10-09 Asea Brown Boveri Leistungsschalter
DE19641550A1 (de) 1996-10-09 1998-04-16 Asea Brown Boveri Leistungsschalter
DE502005009041D1 (de) * 2005-09-26 2010-04-01 Abb Technology Ag Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung
DE102006034742A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Siemens Ag Isolierstoffdüse, welche ein erstes Material und ein zweites Material aufweist

Also Published As

Publication number Publication date
RU2543081C2 (ru) 2015-02-27
RU2011137570A (ru) 2013-03-20
KR101270412B1 (ko) 2013-06-07
WO2010091944A1 (de) 2010-08-19
CN102349126B (zh) 2014-07-30
KR20110123261A (ko) 2011-11-14
DE102009009452A1 (de) 2010-08-19
JP2012517679A (ja) 2012-08-02
EP2396800A1 (de) 2011-12-21
US8633413B2 (en) 2014-01-21
US20110297647A1 (en) 2011-12-08
CN102349126A (zh) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2396800B1 (de) Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke
EP1768150B1 (de) Hochspannungsschalter mit verbesserter Schaltleistung
EP1826792B1 (de) Schaltkammer eines Hochspannungsschalters mit einem Heizvolumen zur Aufnahme von schaltlichtbogenerzeugtem Löschgas
EP1403891B1 (de) Leistungsschalter
EP2325859B1 (de) Gasisolierter Hochspannungsschalter
WO2005122201A1 (de) Leistungsschalter
EP2801100B1 (de) Schaltgeräteanordnung
EP2396798B1 (de) Hochspannungs-leistungsschalter mit einer schaltstrecke ausgerüstet mit schaltgasablenkelementen
DE2215656B2 (de) Elektrischer Druckgasschalter
EP1105898B1 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit einer unterbrechereinheit
EP3469618B1 (de) Unterbrechereinheit für einen leistungsschalter
EP2316122B1 (de) Hochspannungs-leistungsschalter mit einer schaltstrecke
EP1444713B1 (de) Leistungsschalter
DE2438017C3 (de) Druckgasschalter
WO2013045233A1 (de) Leistungsschalterunterbrechereinheit
WO2016151002A1 (de) Isolierdüse und elektrische schalteinrichtung mit der isolierdüse
WO2012139916A1 (de) Elektrisches schaltgerät
WO2010091943A1 (de) Schaltgeräteanordnung
DE202015106610U1 (de) Kontakttulpe für einen gasisolierten Hochspannungsschalter und Hochspannungsschalter mit dieser Kontakttulpe
EP2099047B1 (de) Abbrandkontaktanordnung und Leistungsschalter
DE102012202408A1 (de) Schaltgeräteanordnung
EP1780741B1 (de) Schaltkammer eines Hochspannungsschalters mit einem Heizvolumen zur Aufnahme von Druckgas
WO2000077808A1 (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

17P Request for examination filed

Effective date: 20110802

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 HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150529

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 HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM 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: NV

Representative=s name: SIEMENS SCHWEIZ AG, CH

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 758345

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20151115

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502010010543

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 7

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20151028

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

Ref country code: HR

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: 20151028

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: 20160228

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: 20151028

Ref country code: NO

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: 20160128

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: 20151028

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: 20151028

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: 20151028

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: 20160131

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: 20160229

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: 20160129

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: 20151028

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: 20151028

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: 20151028

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: 20151028

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502010010543

Country of ref document: DE

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

Ref country code: LU

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: 20160126

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: 20151028

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: 20151028

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: 20151028

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: 20151028

Ref country code: SM

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: 20151028

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

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

Effective date: 20160128

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 FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20151028

26N No opposition filed

Effective date: 20160729

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: 20160128

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

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

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: 20151028

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 8

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

Ref country code: IE

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

Effective date: 20160126

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 758345

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20160126

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: 20160126

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

Ref country code: MT

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: 20151028

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PCOW

Free format text: NEW ADDRESS: WERNER-VON-SIEMENS-STRASSE 1, 80333 MUENCHEN (DE)

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 9

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; INVALID AB INITIO

Effective date: 20100126

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: 20151028

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

Ref country code: MK

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: 20151028

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: 20151028

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

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: 20151028

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502010010543

Country of ref document: DE

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20231222

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

Ref country code: DE

Payment date: 20240129

Year of fee payment: 15

Ref country code: CH

Payment date: 20240202

Year of fee payment: 15

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

Ref country code: SE

Payment date: 20240125

Year of fee payment: 15

Ref country code: FR

Payment date: 20240125

Year of fee payment: 15