WO2006021109A1 - Schaltkammer und hochleistungsschalter - Google Patents

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WO2006021109A1
WO2006021109A1 PCT/CH2005/000433 CH2005000433W WO2006021109A1 WO 2006021109 A1 WO2006021109 A1 WO 2006021109A1 CH 2005000433 W CH2005000433 W CH 2005000433W WO 2006021109 A1 WO2006021109 A1 WO 2006021109A1
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arc
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arc contact
switching chamber
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Olaf Hunger
Max Claessens
Martin Holstein
Johan Abrahamson
Martin Kriegel
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Abb Technology Ag
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Definitions

  • the invention relates to the field of Hochnapss ⁇ switch technology. It relates to a switching chamber for a high-performance switch and a high-performance switch and to a method for switching off a switching chamber according to the preamble of the independent claims.
  • a quenching gas high-performance switch with a switching chamber which has two arcing contact pieces, of which at least one is movable by means of a drive. After a contact separation burns an arc between the two arcing contact pieces.
  • a boiler room is provided for temporary storage of arc gas heated by the arc.
  • An insulating nozzle has to guide a quenching gas flow connected to the boiler room Engle. This will be a blowing reaches the arc, which should lead to its extinction, so that a current flowing through the high-power switch can be switched.
  • capacitive switching thus requires a high relative speed of the two arcing contact pieces.
  • a relative speed of the two arcing contact pieces necessary for capacitive switching can be determined experimentally or by model calculations.
  • the relative speed of the two arcing contact pieces is selected such that it meets the minimum requirements of the capacitive switching, optionally with a safety margin of a few percent.
  • the switch has an insulating nozzle, which has a throat for guiding a quenching gas flow, which in turn is connected by means of a channel with the heating chamber.
  • a switching chamber according to the invention for a high-power switch which can be filled with an extinguishing gas has a first arcing contact piece and a second arcing contact piece, of which at least one is movable by means of a drive. If necessary, an arc burns between the arcing contact pieces.
  • the switching chamber comprises a heating chamber for temporarily storing extinguishing gas heated by the arc, and an insulating nozzle which has a throat connected to the heating chamber for guiding an extinguishing gas flow.
  • a maximum relative speed Vi2, max of the two arcing contact pieces to each other is at least 1 .3 times as great as a relative speed Vi2, c of the two arcing contact pieces necessary for capacitive switching.
  • This first view of the invention can also be formulated such that the switching chamber according to the invention is designed such that during a switch-off operation, a maximum relative speed Vi2, max of the two arcing contact pieces to each other at least 1 .3 times as large as a relative speed Vi2, c necessary for capacitive switching the two arcing contact pieces.
  • the switching chamber according to the invention can be designed in this way or the invention can consist in that during a switch-off operation the maximum relative speed the two arcing contact pieces to each other at least 1.5 times, preferably at least 1 .7 times as large, advantageously at least 1 .9 times as large or even at least 2 times as large as the relative speed vi2, c of the two arcing contact pieces necessary for the capacitive switching.
  • the speed vi2, c is the minimum relative speed of the two arcing contact pieces necessary for capacitive switching, ie the smallest relative speed of the two arcing contact pieces, which enables capacitive switching.
  • the invention may consist in that, when the switching chamber is installed in a single-chamber high-power switch, for the maximum relative velocity Vi2, max of the two arcing contact pieces to each other during a turn-off operation: Vi2, max> 23 x UN • p • f / (E-crit-po), in particular vi 2, max ⁇ 27 ⁇ UN • P • f / (E crit • Po), advantageous
  • the invention in this different aspect may consist in that the switching chamber is designed such that, if it is installed in a single-chamber high-power switch, for the maximum Relative speed vi2, max of the two arcing contact pieces to each other during a turn-off above.
  • Vl 2 c «k X UN - p - f / (Elcrit * P ⁇ ) gives, to a good approximation, the minimum maximum speed required for capacitive switching between the two arcing contact pieces, where the factor k is typically between 1 6 and 1 8.5 ,
  • Ekrit is about 8900 kV / (bar- m).
  • Typical line frequencies are 50 Hz and 60 Hz.
  • Fill pressures po are typically 4.3 bar or 6 bar or above.
  • the pole factor p depends on the intended earthing conditions of the high-performance switch in the high-voltage network (see, for example, the standard IEC 62271-100) and is typically 1 .4 or 1 .2, occasionally above 1 .4.
  • Typical high-performance switch rated voltages UN are of the order of 1 23 kV or 365 kV.
  • the invention may be that for the maximum relative speed Vi2, max of the two arcing contact pieces to each other during a turn-off operation applies: Vi2, max ⁇ 1 3 m / s. advantageous Vi2, ma ⁇ > 1 5 m / s, in particular Vi2, ma ⁇ > 1 7 m / s, particularly advantageous
  • the invention may consist in this different view that the switching chamber is designed such that the above relative to the maximum relative velocity vi ⁇ .max of the two arcing contact pieces to one another during a turn-off.
  • the invention makes it possible to produce a very large arc gap within a very short time.
  • material from the insulating nozzle can be vaporized by the arc along a large part of the throat, advantageously along the entire length of the throat.
  • a large surface, in particular the entire inner surface of the throat can thus be used for a relatively long period of time for the generation (evaporation) of the arc-extinguishing material.
  • a large amount of arc-quenching material is generated, so that an efficient arc blowing is achieved.
  • the movement of the insulating nozzle is coupled to the movement of one of the two contact pieces, in particular rigidly coupled (equally fast and rectified movement of the insulating nozzle and of the relevant contact piece).
  • the relative speed between the insulating nozzle and one of the two contact pieces satisfies one of the abovementioned conditions according to the invention for the maximum relative speed vi2, max of the two contact pieces.
  • the throat is at least partially dammed by one of the two arcing contact pieces, which is referred to as Verdämm contact piece and is movable, so the two arcing contact pieces advantageously until at least the time of release of the passage through the Verdämm contact piece (that is, therefore, at least until a quenching gas flow through the throat is enabled), such relative velocity satisfies one of the above-mentioned conditions for Vi2, max.
  • This relative speed may be the maximum relative speed Vi2, max of the arcing contact pieces or also a relative speed which is less than Vi2, ma ⁇ .
  • the invention may consist in (that the switching chamber is designed such that both Lichtbogehessor foundede are movable, and that during a phase of opposite movement of the arcing contact pieces a ratio vi / v2 of the speed vi of the first arcing contact piece to the speed v2 of second arcing contact piece of vi / v2 ⁇ 1: 2.4, in particular of vi / v2 ⁇ 1: 2.7, vi / v2 ⁇ 1: 2.8 or vi / v2 ⁇ 1: 3 is achieved.
  • a speed ratio a large relative speed of the arcing contact pieces can be achieved. This is particularly advantageous if the mass to be moved with the first arcing contact piece clearly (at least by a factor of 2 or 3 or 4 or more) greater than the mass to be moved with the second arcing contact piece.
  • a first drive for driving the first arcing contact piece and a second drive for driving the second arcing contact piece are provided.
  • the second drive (auxiliary drive) may be a drive drivable by the first drive.
  • the insulating nozzle can be driven by means of the first drive.
  • the switching chamber is advantageously designed such that in one phase during a rectified movement of the arc contact pieces for the ratio vl / v2 of the speed vi of the first arcing contact piece to the speed v2 of the second arcing contact piece:
  • the speed ratio vi / v2 is between 0.9 and 1 .1 or close to one or is essentially one.
  • a compression space is present whose volume is reduced during a switch-off. It may be the compression chamber with the boiler room identical or different from the boiler room, and be provided in particular a valve between the compression space and the boiler room.
  • the switch, or the switching chamber can be designed as a buffer switch (blow piston switch) or as a self-blowing switch or as a buffer switch diblasschalter- hybrid.
  • the switching chamber may be advantageously designed so that during a turn-off, after the contact separation, and while a quenching gas flow along an axis through the throat in the direction of the second arcing contact piece is possible, a measured parallel to the axis distance d between the throat and the second Arc contact piece is selected such that the
  • Flow rate of the quenching gas flow is in such a range at a maximum, which is arranged with respect to the axis radially laterally adjacent to the second arcing contact piece and / or within the second arcing contact piece.
  • the area can be contiguous or consist of several subareas.
  • the distance d is a spacing.
  • the distance d is of course measured between the facing ends of throat and second contact piece when the throat and the second contact piece are spaced apart.
  • the distance d By said choice of the distance d, an optimization of the extinguishing gas flow, in particular in the region of the throat and the second contact piece is achieved.
  • the extinguishing gas flow is optimized so that a particularly high dielectric strength is generated where a particularly high dielectric load is present.
  • This advantageous effect is achieved by the described choice of the distance d, since a high quenching gas density can be achieved along the switching path, while a lower quenching gas density in the dielectrically less loaded area laterally (and / or inside) of the second contact piece is present.
  • the throat is formed substantially cylindrical, and advantageously the second contact piece is also formed substantially cylindrical.
  • the diameter of the respective cylinder does not have to be completely constant and can vary slightly. Deviations from a circular cross section to, for example, elliptical cross sections are possible.
  • the throat (or the second contact piece) may have another, advantageously substantially prismatic shape and is still referred to as substantially cylindrical.
  • a corresponding radial dimension of the throat is then taken.
  • the diameter of such a circle can be taken with good accuracy, which has the same area as the throat near the second contact piece.
  • the diameter of the cylinder or the radial dimension of the prism must not be exactly constant.
  • the relevant quantity for the determination of d is the radial dimension at the end of the cylinder or prism facing the second contact piece. Such forms are also included in the term "substantially cylindrical".
  • the mentioned advantageous flow rate condition is fulfilled for the common switch geometries. If the distance d can be kept within a narrower of the specified ranges for d, maintenance of the advantageous extinguishing gas flow can be better ensured.
  • the quenching phase which occurs after the contact separation, and during which an extinguishing gas flow through the throat can take place in the direction of the second arcing contact piece (and also takes place in the case of switching).
  • the distance d satisfies the condition mentioned. This condition is that the region in which the flow velocity of said quenching gas flow directed through the throat toward the second contact piece is greatest is located within the second contact piece and / or laterally adjacent to the second contact piece.
  • the throat is at least partially insulated with a contact piece which can be designated as a damming contact piece, no (notable) extinguishing gas flow can take place through the throat.
  • the said condition for the distance d is advantageously fulfilled for at least 10 ms, more advantageously for at least 20 ms, at least 35 ms or at least 50 ms during a switch-off operation.
  • the Engnis can also be called a nozzle channel.
  • the contact separation means a separation of a physical contact between the two arcing contact pieces 1 and 2.
  • the physical contact can be realized, for example, by contacting the contact pieces 1, 2 directly or by means of an intermediate contact piece contacting the two arcing contact pieces 1, 2. Contact pieces).
  • the second arcing contact piece is like a pin, in particular full pin-like design
  • the throat is at least partially deflatable by one of the two arcing contact pieces, which is referred to as Verdämm contact piece and is movable, and the switching chamber is designed such that during a Ausschaltvorganges there is a period during which a direction of movement of the Verdämm - Contact piece remains unchanged and the maximum relative speed Vi2, max of the two arcing contact pieces is achieved to each other. This period advantageously takes at least until the Enghis is no longer at least partially dammed by the Verdämm contact piece.
  • a particularly preferred embodiment is characterized in that the Engnis by one of the two arcing contact pieces, which is referred to as Verdämm contact piece and is movable, at least partially WegMmmbar, and (that the switching chamber is designed such that) during a turn-off a direction of movement of the at least one movable arcing contact piece takes place when the throat is no longer dammed by the damper contact piece at least partially.
  • the movement direction reversal taking place after the release of the throat through the damper contact piece also makes it possible to optimize the quenching gas flow near the damper contact piece.
  • the distance between the two contact pieces can be (slightly) increased or reduced or, with particular advantage, kept substantially constant.
  • the movement of the insulating nozzle 1: 1 (rigid) is coupled to the movement of the first contact piece and after the Movement direction reversal rectified movement of the two contact pieces is also substantially the same size, a predeterminable distance between the throat and the Verdämm contact piece can be kept substantially constant.
  • one of the conditions mentioned above for the distance d over a longer period of time can also be met.
  • a transmission driven by the drive is used as the auxiliary drive (second drive)
  • a speed ratio vi / v2 of the speed vi of the first arcing contact to the speed v2 of the second arcing contact of vi / v2 «1: 1 in the same direction contact piece - Movement a constant contact piece distance (and possibly also a constant distance between the throat and the Verdämm- contact piece) can be achieved, which remains even when the switch movement is decelerated by a damping mechanism. Also, in this way the influence of return to said distances can be substantially eliminated. Return occurs when the movement of a driven contact piece is hindered by quenching gas in the boiler room, so that thereby takes place an unintended reversal of movement of at least one of the contact pieces.
  • a high-performance switch according to the invention has at least one switching chamber according to the invention and has the corresponding advantages.
  • the method according to the invention for switching off a switching chamber for a high-power switch that can be filled with a quenching gas, with a first arcing contact piece and with a second arcing contact piece, with at least one drive and with an insulating nozzle having a throat, has the steps that at least one of the two arcing contact pieces by means of Drive is moved, that a contact separation takes place and an arc burning between the arcing contact pieces is ignited, is heated by the quenching gas, and that the heated quenching gas is cached and led to the blowing of the arc through the Engnis.
  • a maximum relative speed vu.max of the two arcing contact pieces is achieved, which is at least 1 .3 times, in particular 1 .5 times, as large as a relative velocity vi 2, c of the two necessary for the capacitive switching arcing contact pieces.
  • the inventive method can also be referred to as a method for switching an electric current by means of a switching chamber.
  • the two arcing contact pieces are arranged coaxially with each other.
  • the channel between the boiler room and Engnis can be advantageously designed as an annular channel.
  • the arcing contact pieces can also be nominal current contact pieces at the same time.
  • separate rated current contacts are provided in addition to the arcing contact pieces.
  • the rated current contacts are separated from each other so that the electrical current to be interrupted commutes to the arcing contact pieces. Thereafter, the arc contact pieces are separated with ignition of the arc.
  • one of the two arcing contact pieces in particular the first arcing contact piece, have an opening for receiving the other, advantageously pin-shaped arcing contact piece in the closed switch state and for discharging extinguishing gas in the opened switch state.
  • this arc contact piece may be formed as a contact tulip with a plurality of contact fingers.
  • the second arcing contact piece is formed like a pin and is movable while the first contact piece has an opening for receiving the second contact piece, and is movable or not movable.
  • High-performance switches and switching chambers in the sense of this application are in particular those designed for nominal voltages of typically at least approximately 72 kV.
  • the arc in a switching chamber according to the invention generally burns close to the axis and is substantially stationary. In general, the base points of the arc are fixed to the ends of the arcing contact pieces.
  • Fig. 1 shows an inventive switching chamber with two movable
  • FIG. 2 shows a path-time curve for a switch-off process
  • Fig. 3 is a speed-time curve for a turn-off.
  • the high-power switch filled with an extinguishing gas (for example SF ⁇ , or a mixture of N2 and SFe) has a first movable arcing contact piece 1 which can be driven by a non-illustrated drive.
  • a suitable drive can be, for example, an electrodynamic drive or a spring-loaded drive.
  • a second arcing contact piece 2 is driven by an auxiliary drive 3, which is realized by the drive 3 driven by the drive.
  • the two arcing contact pieces 1, 2 touch each other. It may additionally be provided not shown nominal current contact pieces.
  • the first contact piece 1 is rigidly connected to an insulating nozzle 5 and an auxiliary nozzle 13.
  • the insulating nozzle 5 has a throat 6, which is formed substantially cylindrical with a diameter D. Subsequent to the throat 6, a diameter-extended area 21 with an opening angle ⁇ adjoins. Through an annular channel 7, the Engnis with a heating chamber 1 1 is connected. Connected to the heating chamber 1 1 through a valve 12 is a compression space 10. The volume of the heating space is by means of a piston 1 5, which is advantageously formed stationary, changeable.
  • the high-power switch is essentially rotationally symmetrical with respect to an axis A, whereby axial directions z1 and z2, along which the arcing contact pieces move and vertical radial directions are defined.
  • FIG. 2 schematically shows a path-time diagram (zt curves) for the movement of the first contact piece 1 (dashed curve) and of the second contact piece 2 (dotted curve) and for the relative movement of the two contact pieces (solid line). shown.
  • v-t curves The corresponding velocity-time curves (v-t curves) are shown schematically in FIG.
  • the speed vi of the first contact piece 1 (dashed curve) and the speed v2 of the second contact piece 2 (dotted curve) and the relative speed vi 2 of the two contact pieces (solid line) are shown.
  • the first arc contact piece 1 and the insulating nozzle 5, the auxiliary nozzle 13 and the valve 12 first move in the direction z1.
  • the second contact piece 2 moves in the direction z2.
  • the mass to be moved directly by the drive is large in relation to the mass to be moved by the gear 3. Until just before reaching the maximum speed vi can therefore be waited with the acceleration of the second contact piece 2.
  • the first contact piece 1 remains after reaching its maximum speed up to a deceleration process at the end of the switch-off at this speed.
  • the contact separation takes place under ignition an arc 4 instead. It is possible that the contact separation takes place shortly (a few milliseconds) before or after reaching the maximum relative speeds.
  • the arc 4 leads to the heating of quenching gas and dissolves in Engnis 6 burn-off material from the insulating 5 out.
  • an overpressure in the boiler room 1 1 is generated in this way.
  • the valve 12 pressure difference between the boiler room 1 1 and the compression chamber 10 for example, when in the boiler room 1 1 a greater pressure prevails than in the compression chamber 10, the valve closes 12.
  • the later from the boiler room 1 1 and optionally also from the Compression chamber 10 through the boiler room 1 1 then through the channel 7 in the space between the two contact pieces 1, 2 extinguishing path extinguishing gas is then used to extinguish the arc. 4
  • quenching gas can flow through the channel 7 not only through the tulip-shaped first contact piece 1 (in the direction zl) but also (in FIG appreciable mass) through the throat 6 and the pin-shaped second contact piece 2 over (in the direction z2) flow.
  • a distance d between the second, advantageously pin-shaped contact piece 2 and the throat 6 can be kept substantially constant.
  • This distance d is selected such that, in the case of an extinguishing gas flow through the throat 6 to the damper contact piece 2 (in the direction z2), the maximum flow velocity lies laterally (ie radially) next to the damper contact piece 2, and in particular not on the distance between the two Arc contact pieces 1 and 2 (or radially adjacent to this distance).
  • the distance d is chosen to be d ⁇ (0.7 ⁇ 0.2) xD, where D is the diameter of the throat 6 (at its z2-sided end). If the opening angle ⁇ x were less than 45 °, then the distance d would advantageously be approximately d (0.7 ⁇ 0.2) xD / tan ⁇ .
  • optimal flow conditions can be up to the end of the Maintain switch-off, thereby ensuring a safe arc extinguishing without re-ignition. Due to the speed ratio vi / v2 of 1: 1, the distance between the two contact pieces 1 and 2 is constant, so that the electric field distribution is kept constant.
  • Figs. 2 and 3 show the movements of the contact pieces 1, 2 only until shortly after the use of the damping.
  • Pl denotes a first phase, during which, with opposite movement of the two contact pieces 1, 2, a maximum relative speed vi 2 is present. This is in the illustrated case Vi2, max ⁇ 20 m / s.
  • P2 designates a second phase, during which, when the two contact pieces 1, 2 move in the same direction, a speed ratio vi / v2 of approximately 1: 1 is present after release of the throat.
  • the end of the second phase P2 coincides with the application of damping.
  • a lever 8 is rotatably supported at a first end by means of a bolt 1 6 at the second contact piece 2.
  • the lever 8 At the second end of the lever 8, the lever 8 by means of a pin 1 7 rotatably mounted on a leg of an angle lever 9.
  • the second leg of the angle lever 9 is guided by means of a bolt 18 in a link plate 14.
  • the angle lever 9 is rotatably supported by means of a stationary, for example, attached to the housing of the high-power switch pin 1 9.
  • the movement of the link plate 14 (preferably rigidly) is coupled to the movement of the first contact piece 1.
  • the transmission 3 can convert a linear movement (of the drive) with a constant speed into a movement with reversal of the direction of movement.
  • a desired velocity profile for the second contact piece 2 can be selected.
  • the transmission 3 can, as shown in Fig. 1, be constructed symmetrically, resulting in a more favorable distribution of forces and greater stability.
  • the velocity vi of the first contact piece 1 after the initial acceleration may typically be between 3 m / s and 10 m / s, for example 5 m / s.
  • the speed v2 of the second Contact piece 1 can typically be 10 m / s to 20 m / s at maximum, for example 1 5 m / s.
  • the maximum speed ratio vi / v2 (with opposite motion) can be between 1: 2.4 and 1: 3.5, for example 1: 3.
  • correspondingly large relative velocities vi 2 between typically 1 5 m / s, 20 m / s and more can be achieved, which enable a rapid release of the throat 6 and an efficient arc blowing by providing a large quenching gas pressure within a short time.
  • a large distance between the contact pieces 1 and 2 (Isolierumble) can be achieved within a very short time.
  • the throat 6 and also the second contact piece 2 is formed substantially cylindrical.
  • the diameter of the respective cylinder does not have to be completely constant and can vary slightly. Deviations from a circular cross section to, for example, elliptical cross sections are possible.
  • throat lengths of more than 40 mm, advantageously more than 50 mm and more than 60 mm can be used.
  • a corresponding high-performance switch can be designed for rated cur- rent currents of more than 40 kA or more than 50 kA at rated voltages of more than 1 70 kV or more than 200 kV.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Abstract

Die Schaltkammer für einen mit einem Löschgas befüllbaren Hochleistungsschalter weist ein erstes (1) und ein zweites Lichtbogenkontaktstück (2) auf, von denen mindestens eines (1 ;2) mittels eines Antriebs bewegbar ist Gegebenenfalls brennt zwischen den Kontaktstücken (1,2) ein Lichtbogen (4). Ein Heizraum (11) dient der Zwischenspeicherung von durch den Lichtbogen (4) aufgeheiztem Löschgas. Eine Isolierdüse (5) weist ein Engnis (6) auf, das der Führung einer Löschgasströmung dient und mit dem Heizraum (11) verbunden ist. Während eines Ausschaltvorgangs wird eine maximale Relativgeschwindigkeit v12,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1,2) zueinander erreicht, die mindestens 1.3 mal so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit V12,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1,2). Für die maximale Relativgeschwindigkeit v12,max gilt im Falle eines Ein-Kammer-Hochleistungsschalters insbesondere: v12,max ≥ 23 x UN • p • f / (Ekrit• P0) , wobei UN die Nennspannung des Hochleistungsschalters ist, wenn dieser als ein Einkammer-Hochleistungsschalter ausgebildet ist, p der Polfaktor des Hochleistungsschalters ist, Ekrit die Einsatzfeldstärke für Entladungen des Löschgases, und p0 der Fülldruck des Löschgases ist, und f die Netzfrequenz ist, für die die Schaltkammer ausgelegt ist.

Description

SCHALTKAMMER UND HOCHLEISTUNGSSCHALTER
B E S C H R E I B U N G
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochspannungs¬ schaltertechnik. Sie bezieht sich auf eine Schaltkammer für einen Hochleistungsschalter und auf einen Hochleistungsschalter sowie auf ein Verfahren zum Ausschalten einer Schaltkammer gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind mit einem Löschgas befüllbare Hochleistungsschalter mit einer Schaltkammer bekannt, die zwei Lichtbogenkontaktstücke aufweist, von denen mindestens eines mittels eines Antriebs bewegbar ist. Nach einer Kontakttrennung brennt zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken ein Lichtbogen. Ein Heizraum ist zur Zwischenspeicherung von durch den Lichtbogen aufgeheiztem Löschgas vorgesehen. Eine Isolierdüse weist zur Führung einer Löschgasströmung ein mit dem Heizraum verbundenes Engnis auf. Dadurch wird eine Beblasung des Lichtbogens erreicht, die zu dessen Verlöschen führen soll, so dass ein durch den Hochleistungsschalter fliessender Strom geschaltet werden kann.
Nach der Kontakttrennung erfolgt eine Relativbewegung der beiden Lichtbogenkontaktstücke, um diese rasch voneinander zu entfernen, da durch die unmittelbar nach dem Verlöschen des Lichtbogens aufschwingende, sogenannte wiederkehrende Spannung sonst eine Rückzündung erfolgen kann. Erfolgt eine Rückzündung, so wurde nicht geschaltet.
Dieses sogenannte kapazitive Schalten erfordert somit eine grosse Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke. Eine für kapazitives Schalten (minimale) notwendige Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke kann experimentell oder durch Modell- Rechnungen bestimmt werden.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Hochleistungsschaltern und Schaltkammern ist die Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke derart gewählt, dass sie den Minimalanforderungen des kapazitiven Schaltens entspricht, gegebenenfalls mit einer Sicherheitsmarge von wenigen Prozent.
Da im Falle der aus dem Stand der Technik bekannten Hochleϊstungsschalter das kapazitive Schalten die höchsten Anforderungen an die Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke stellt, wurden keine nennenswert höheren Relativgeschwindigkeiten realisiert, denn dies würde eine aufwendigere Auslegung des Hochleistungsschalters und insbesondere entsprechend stärkere Antriebe und Dämpfungseinrichtungen erfordert haben, ohne erkennbare Vorteil zu erbringen. Typische maximale Relativgeschwindigkeiten der Lichtbogenkontaktstücke liegen zwischen 5 m/s und 9 m/s.
Aus EP 1 21 1 706 Al ist ein Hochleistungsschalter mit zwei bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken bekannt, wobei ein maximales Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Kontaktstücke bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung von 1 : 1.6 bis 1 :1.7 erreicht wird.
Bei Schaltkammern und Hochleistungsschaltern der genannten Art ist es stets wünschenswert, eine stärkere Lichtbogenbeblasung zu erreichen.
Aus der Schrift DE 100 03 359 Cl beispielsweise ist ein Hochleistungsschalter bekannt mit zwei bewegbaren
Lichtbogenkontaktstücken und einem Heizraum zum Zwischenspeichern von Löschgas, das durch einen gegebenenfalls zwischen den Lichtbogenkontaktstücken brennenden Lichtbogen erhitzt wurde. Der Schalter weist eine Isolierdüse auf, welche zur Führung einer Löschgasströmung ein Engnis aufweist, welches wiederum mittels eines Kanals mit dem Heizraum verbunden ist. Zunächst bewegen sich die beiden Kontaktstücke in entgegengesetzte Richtung, wobei die Kontakttrennung stattfindet und das Engnis durch das zweite der zwei Kontaktstücke zumindest teilweise verdämmt ist. Während das Engnis noch zumindest teilweise durch das zweite Kontaktstück verschlossen ist, findet eine Bewegungsrichungsumkehr des zweiten Kontaktstückes statt. Das zweite Kontaktstück bewegt sich dann also in dieselbe Richtung wie das erste der zwei Kontaktstücke. Dadurch, dass das Engnis während der Bewegungsrichtungsumkehr immer noch zumindest teilweise durch das zweite Kontaktstück verdämmt ist, kann eine Erhöhung des Löschgasdruckes im Heizraum erzeugt werden. Dadurch kann eine stärkere Lichtbogenbeblasung erreicht werden. - A -
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alternative Möglichkeit zur Erzeugung einer besonders effektiven Lichtbogenbeblasung zu schaffen.
Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Eine erfindungsgemässe Schaltkammer für einen mit einem Löschgas befüllbaren Hochleistungsschalter weist ein erstes Lichtbogenkontaktstück und ein zweites Lichtbogenkontaktstück auf, von denen mindestens eines mittels eines Antriebs bewegbar ist. Gegebenenfalls brennt zwischen den Lichtbogenkontaktstücken ein Lichtbogen. Die Schaltkammer umfasst einen Heizraum zur Zwischenspeicherung von durch den Lichtbogen aufgeheiztem Löschgas sowie eine Isolierdüse, welche zur Führung einer Löschgasströmung ein mit dem Heizraum verbundenes Engnis aufweist.
Gemäss einer ersten Sichtweise der Erfindung ist während eines Ausschaltvorgangs eine maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander mindestens 1 .3 mal so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit Vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke. Diese erste Sichtweise der Erfindung kann auch so formuliert werden, dass die erfindungsgemässe Schaltkammer derart ausgelegt, dass während eines Ausschaltvorgangs eine maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander mindestens 1 .3 mal so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit Vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke. Insbesondere kann die erfindungsgemässe Schaltkammer derart ausgelegt sein beziehungsweise die Erfindung darin bestehen, dass während eines Ausschaltvorgangs die maximale Relativgeschwindigkeit
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der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander mindestens 1.5 mal so gross, vorteilhaft mindestens 1 .7 mal so gross, vorteilhaft mindestens 1 .9 mal so gross oder sogar mindestens 2 mal so gross ist wie die zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke.
Die Geschwindigkeit vi2,c ist die für kapazitives Schalten minimal notwendige Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke, also die kleinste Relativgeschwindigkeit der beiden Lichtbogenkontaktstücke, die kapazitives Schalten ermöglicht.
In einer anderen Sichtweise kann die Erfindung darin bestehen, dass, wenn die Schaltkammer in einem einkammerigen Hochleistungsschalter eingebaut ist, für die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander während eines Ausschaltvorgangs gilt: Vi2,max > 23 x UN • p • f / (Ekrit- po) , insbesondere vi 2,max ≥ 27 x UN • P • f / (Ekrit • Po) , vorteilhaft
Vi2,maχ > 31 x UN - P -f / (Ekrit - Po) , wobei UN die Nennspannung des Hochleistungsschalters, p der Polfaktor des Hochleistungsschalters, Ekrit die Einsatzfeldstärke für Entladungen des Löschgases, und Po der Fülldruck des Löschgases ist, und f die Netzfrequenz ist, für die Schaltkammer ausgelegt ist. Anders formuliert kann die Erfindung in dieser anderen Sichtweise darin bestehen, dass die Schaltkammer derart ausgelegt ist, dass, wenn sie in einem einkammerigen Hochleistungsschalter eingebaut ist, für die maximale Relativgeschwindigkeit vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander während eines Ausschaltvorgangs obengenanntes gilt.
Die Gleichung
Vl 2,c « k X UN - p - f / (Elcrit * Pθ) , gibt in guter Näherung die für kapazitives Schalten notwendige minimale Maximal-Geschwindigkeit zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken an, wobei der Faktor k typischerweise zwischen 1 6 und 1 8.5 liegt.
Die genannten Gleichungen / Ungleichungen für Vi2,c beziehungsweise Vi2,max gelten in der dargestellten Form auch für einen Hochleistungsschalter, der genau eine entsprechende Schaltkammer aufweist. Für die Berechnung von Vi2,c beziehungsweise Vi2,max für einen Hochleistungsschalter, der mehr als eine Schaltkammern aufweist, muss in die Gleichungen noch ein Faktor eingefügt werden (oder der Faktor k wird durch einen Faktor k' ersetzt), wodurch die Versteuerung des Hochleistungsschalters (beispielsweise durch parallel zu den Schaltkammern geschaltete Kapazitäten) berücksichtigt.
Für SFβ als Löschgas beträgt Ekrit etwa 8900 kV / (bar- m). Für andere Löschgase wie CF4 oder Mischungen von SFβ und N2 kann der entsprechende Ekrit-Wert einschlägigen Handbüchern entnommen werden. Typische Netzfrequenzen sind 50 Hz und 60 Hz. Fülldrucke po liegen typischerweise bei 4.3 bar oder 6 bar oder darüber. Der Polfaktor p hängt von den vorgesehenen Erdungsverhältnissen des Hochleistungsschalters im Hochspannungsnetz ab (siehe zum Beispiel die Norm IEC 62271 -100) und beträgt typischerweise 1 .4 oder 1 .2, gelegentlich auch über 1 .4. Typische Hochleistungsschalter-Nennspannungen UN sind von der Grössenordnung von 1 23 kV oder 365 kV. In einer anderen Sichtweise kann die Erfindung darin bestehen, dass für die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander während eines Ausschaltvorgangs gilt: Vi2,max ≥ 1 3 m/s . vorteilhaft Vi2,maχ > 1 5 m/s , insbesondere Vi2,maχ > 1 7 m/s , besonders vorteilhaft
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Anders formuliert kann die Erfindung in dieser anderen Sichtweise darin bestehen, dass die Schaltkammer derart ausgelegt ist, dass für die maximale Relativgeschwindigkeit vi∑.max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander während eines Ausschaltvorgangs obengenanntes gilt.
Durch die Erfindung wird es möglich, innerhalb sehr kurzer Zeit eine sehr grosse Lichtbogenstrecke zu erzeugen. Vorteilhaft kann während eines wesentlichen Teils der Lichtbogenzeit (Lichtbogen-Brenndauer) durch den Lichtbogen Material aus der Isolierdüse entlang eines grossen Teils des Engnisses, vorteilhaft entlang der gesamten Länge des Engnisses, verdampft werden. Eine grosse Oberfläche, insbesondere die gesamte Engnis- Innenfläche, kann also während einer relativ langen Zeitdauer zur Erzeugung (Verdampfung) von lichtbogenlöschendem Material genutzt werden. Dadurch wird eine grosse Menge lichtbogenlöschenden Materials erzeugt, so dass eine effiziente Lichtbogenbeblasung erreicht wird. Aufgrund der sehr schnellen Relativbewegung kann diese grosse Menge lϊchtbogenlöschenden Materials bereits innerhalb einer sehr kurzen Zeit erzeugt werden, so dass ein sehr grosser Löschgasdruck erzeugbar ist, und die Druckerzeugung kann sehr rasch nach der Kontakttrennung stattfinden. Dadurch kann eine sehr starke Lichtbogenbeblasung erreicht werden. Somit kann ein sehr sicheres Schalten, auch grosser Kurzschlussströme, erreicht werden. Vorteilhaft ist die Bewegung der Isolierdüse an die Bewegung eines der beiden Kontaktstücke gekoppelt, insbesondere starr gekoppelt (gleichschnelle und gleichgerichtete Bewegung der Isolierdüse und des betreffenden Kontaktstücks). Vorteilhaft erfüllt die Relativgeschwindigkeit zwischen der Isolierdüse und einem der beiden Kontaktstücke eine der oben genannten erfindungsgemässen Bedingungen für die maximale Relativgeschwindigkeit vi2,max der beiden Kontaktstücke.
Wenn das Engnis durch eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke, das als Verdämm-Kontaktstück bezeichnet wird und bewegbar ist, zumindest teilweise verdämmbar ist, so weisen die beiden Lichtbogenkontaktstücke vorteilhaft bis mindestens zum Zeitpunkt der Freigabe des Engnisses durch das Verdämm-Kontaktstück (das heisst also, mindestens bis eine Löschgasströmung durch das Engnis ermöglicht ist), eine solche Relativgeschwindigkeit auf, die eine der oben genannten Bedingungen für Vi2,max erfüllt. Diese Relativgeschwindigkeit kann die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der Lichtbogenkontaktstücke sein oder auch eine Relativgeschwindigkeit, die geringer ist als Vi2,maχ.
In einer anderen Sichtweise kann die Erfindung darin bestehen, (dass die Schaltkammer derart ausgelegt ist,) dass beide Lichtbogehkontaktstücke bewegbar sind, und dass während einer Phase entgegengesetzter Bewegung der Lichtbogenkontaktstücke ein Verhältnis vi /v2 der Geschwindigkeit vi des ersten Lichtbogenkontaktstückes zu der Geschwindigkeit v2 des zweiten Lichtbogenkontaktstückes von vi /v2 < 1 :2.4, insbesondere von vi /v2 < 1 :2.7, vi /v2 < 1 :2.8 oder vi /v2 < 1 :3 erreicht wird. Durch ein solches Geschwindigkeitsverhältnis kann eine grosse Relativgeschwindigkeit der Lichtbogenkontaktstücke erreicht werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück zu bewegende Masse deutlich (mindestens um einen Fakor 2 oder 3 oder 4 oder mehr) grösser ist als die mit dem zweiten Lichtbogenkontaktstück zu bewegende Masse.
Wenn beide Lichtbogenkontaktstücke bewegbar sind, ist vorteilhaft ein erster Antrieb zum Antreiben des ersten Lichtbogenkontaktstücks und ein zweiter Antrieb zum Antreiben des zweiten Lichtbogenkontaktstücks vorgesehen. Insbesondere kann der zweite Antrieb (Hilfsantrieb) ein durch den ersten Antrieb antreibbares Getriebe sein. Vorteilhaft kann weiterhin die Isolierdüse mittels des ersten Antriebes antreibbar sein.
Im Falle zweier bewegbarer Lichtbogenkontaktstücke ist vorteilhaft die Schaltkammer derart ausgelegt, dass in einer Phase während einer gleichgerichteten Bewegung der Lichtbogenkontaktstücke für das Verhältnis vl /v2 der Geschwindigkeit vi des ersten Lichtbogenkontaktstückes zu der Geschwindigkeit v2 des zweiten Lichtbogenkontaktstückes gilt:
0.4 < vi /v2 < 1 .2, insbesondere
0.75 < vi /v2 < 1 :1.1 5 .
Besonders vorteilhaft liegt das Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 zwischen 0.9 und 1 .1 oder nahe bei eins oder beträgt im wesentlichen eins.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Kompressionsraum vorhanden, dessen Volumen während eines Ausschaltvorganges verringert wird. Es kann der Kompressionsraum mit dem Heizraum identisch oder von dem Heizraum verschieden sein, und insbesondere ein Ventil zwischen dem Kompressionsraum und dem Heizraum vorgesehen sein. Der Schalter, respektive die Schaltkammer, kann als Pufferschalter (Blaskolbenschalter) oder als Selbstblasschalter oder als ein Pufferschalter-Selbstblasschalter- Hybride ausgebildet sein. Die Schaltkammer kann mit Vorteil derart ausgelegt sein, dass während eines Ausschaltvorgangs, nach der Kontakttrennung, und während eine Löschgasströmung entlang einer Achse durch das Engnis in Richtung des zweiten Lichtbogenkontaktstücks möglich ist, ein parallel zu der Achse gemessener Abstand d zwischen dem Engnis und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück derart gewählt ist, dass die
Strömungsgeschwindigkeit der Löschgasströmung in einem solchen Bereich maximal ist, der bezüglich der Achse radial seitlich neben dem zweiten Lichtbogenkontaktstück und/oder innerhalb des zweiten Lichtbogenkontaktstücks angeordnet ist. Der Bereich kann zusammenhängend sein oder aus mehreren Teilbereichen bestehen.
Der Abstand d ist eine Beabstandung. Der Abstand d misst sich selbstverständlich zwischen den einander zugewandten Enden von Engnis und zweitem Kontaktstück, wenn das Engnis und das zweite Kontaktstück voneinander beabstandet sind.
Durch die genannte Wahl des Abstandes d wird eine Optimierung des Löschgasflusses, insbesondere im Bereich des Engnisses und des zweiten Kontaktstücks, erreicht. Der Löschgasfluss ist dahingehend optimiert, dass eine besonders hohe Durchschlagsicherheit dort erzeugt wird, wo eine besonders hohe dielektrische Belastung vorliegt. Diese vorteilhafte Wirkung wird durch die beschriebene Wahl des Abstandes d erreicht, da eine hohe Löschgasdichte entlang der Schaltstrecke erreicht werden kann, während eine geringere Löschgasdichte in dem dielektrisch weniger belasteten Bereich seitlich (und/oder innerhalb) des zweiten Kontaktstücks vorliegt.
Vorteilhaft kann das Engnis im wesentlichen als ein Zylinder ausgebildet und die Schaltkammer derart ausgelegt sein, dass während eines Ausschaltvorgangs, nach der Kontakttrennung und während einer Löschphase, in der eine Löschgasströmung entlang einer Achse durch das Engnis in Richtung des zweiten Lichtbogenkontaktstücks möglich ist, ein parallel zu der Achse gemessener Abstand d zwischen dem Engnis und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück derart gewählt ist, dass d = D x ( (l +b' ' COSO(F2 - I ) / (2 - sinoc - cosoO gilt. Dabei ist D der Durchmesser des Zylinders nahe dem während der Löschphase dem zweiten Lichtbogenkontaktstück zugewandten Ende des Zylinders, der Winkel <x ist gleich einem Öffnungswinkel a eines an das Engnis anschliessenden, erweiterten Bereiches, und für den Parameter b ' gilt: b ' = b - F/F ' , wobei F ' der Flächeninhalt der bezüglich der Achse radial angeordneten Querschnittsfläche einer gegebenenfalls in dem zweiten Kontaktstück vorgesehenen Öffnung zum Abströmen von Löschgas ist, und für den Parameter b gilt:
1 .4 < b < 4.5, insbesondere
1 .7 < b < 4.0, insbesondere
2.1 < b < 3.5, und besonders vorteilhaft
2.2 < b < 3.2.
Das Engnis ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, und mit Vorteil ist das zweite Kontaktstück ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Der Durchmesser des jeweiligen Zylinders (des Engnisses oder des zweiten Kontaktstücks) muss nicht völlig konstant sein und kann leicht variieren. Abweichungen von einem kreisförmigen Querschnitt zu beispielsweise elliptischen Querschnitten sind möglich. Das Engnis (oder auch das zweite Kontaktstück) kann eine andere, vorteilhaft im wesentlichen prismatische Form aufweisen und wird dennoch als im wesentlichen zylindrisch bezeichnet. Für den Durchmesser D ist dann eine entsprechende radiale Abmessung des Engnisses zu nehmen. Insbesondere kann mit guter Genauigkeit der Durchmesser eines solchen Kreises genommen werden, der denselben Flächeninhalt hat wie das Engnis nahe dem zweiten Kontaktstück. Auch muss der Durchmesser des Zylinders beziehungsweise die radiale Abmessung des Prismas nicht genau konstant sein. Die für die Bestimmung von d relevante Grosse ist die radiale Abmessung an dem dem zweiten Kontaktstück zugewandten Ende des Zylinders oder Prismas. Auch solche Formen sind in dem Begriff „im wesentlichen zylindrisch" umfasst.
Durch die beschriebene, zylinderdurchmesserabhängige Wahl des Abstandes d wird für die gängigen Schaltergeometrien die genannte vorteilhafte Strömungsgeschwindigkeitsbedingung erfüllt. Wenn der Abstand d innerhalb eines engeren der angegebenen Bereiche für d gehalten werden kann, kann ein Beibehalten der vorteilhaften Löschgasströmung besser sichergestellt werden.
Es gibt also eine als Löschphase bezeichnete Zeitspanne, die nach der Kontakttrennung liegt, und während der eine Löschgasströmung durch das Engnis in Richtung des zweiten Lichtbogenkontaktstücks stattfinden kann (und im Schaltfalle auch stattfindet). Während einer solchen Zeitspanne erfüllt der Abstand d die genannte Bedingung. Diese Bedingung lautet, dass der Bereich, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der genannten, durch das Engnis in Richtung des zweiten Kontaktstücks gerichteten Löschgasströmung am grössten ist, innerhalb des zweiten Kontaktstücks und/oder seitlich neben dem zweiten Kontaktstück angeordnet ist.
Während das Engnis mit einem als Verdämm-Kontaktstück bezeichnbaren Kontaktstücks zumindest teilweise vedämmt ist, kann keine (nennenswerte) Löschgasströmung durch das Engnis stattfinden.
Die genannte Bedingung für den Abstand d ist vorteilhaft während mindestens 10 ms, vorteilhafter während mindestens 20 ms, mindestens 35 ms oder mindestens 50 ms während eines Ausschaltvorganges erfüllt. Das Engnis kann auch als Düsenkanal bezeichnet werden.
Die Kontakttrennung bedeutet eine Trennung eines physischen Kontaktes zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken 1 und 2. Der physische Kontakt kann beispielsweise durch ein direktes Einander-Kontaktieren der Kontaktstücke 1 ,2 realisiert sein oder mittels eines die beiden Lichtbogenkontaktstücke 1 ,2 kontaktierenden Zwischen-Kontaktstücks (Brücken-Kontaktstück).
Vorteilhaft ist das zweite Lichtbogenkontaktstück stiftartig, insbesondere vollstiftartig ausgebildet
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Engnis durch eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke, das als Verdämm-Kontaktstück bezeichnet wird und bewegbar ist, zumindest teilweise verdämmbar, und die Schaltkammer ist derart ausgelegt, dass es während eines Ausschaltvorganges eine Zeitspanne gibt, während der eine Bewegungsrichtung des Verdämm- Kontaktstücks unverändert bleibt und die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander erreicht wird. Diese Zeitspanne dauert vorteilhaft mindestens an, bis das Enghis nicht mehr durch das Verdämm-Kontaktstück zumindest teilweise verdämmt ist.
in dieser Ausführungsform gibt es somit nach der Kontakttrennung eine ununterbrochene Bewegung des Verdämm-Kontaktstücks in ein und dieselbe Richtung, wobei diese Bewegung mindestens bis zur Freigabe des Engnisses durch das Verdämm-Kontaktstück anhält, und wobei (irgendwann) während dieser Bewegung die maximale Relativgeschwindigkeit vu.max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander erreicht wird. Dadurch wird sichergestellt, dass sehr rasch eine sehr grosse Isolierdüsen-Oberfläche dem Lichtbogen ausgesetzt wird. Vorteilhaft findet keine Bewegungsrichtungsumkehr des Verdämm-Kontaktstücks statt, bevor das Engnis freigegeben ist.
Eine besonders bevorzugten Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass das Engnis durch eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke, das als Verdämm-Kontaktstück bezeichnet wird und bewegbar ist, zumindest teilweise verdämmbar ist, und (dass die Schaltkammer derart ausgelegt ist,) dass während eines Ausschaltvorgangs eine Bewegungsrichtungsumkehr des mindestens einen bewegbaren Lichtbogenkontaktstücks stattfindet, wenn das Engnis nicht mehr durch das Verdämm-Kontaktstück zumindest teilweise verdämmt ist.
Dadurch kann innerhalb kurzer Zeit nach der Kontakttrennung eine grosse Menge lichtbogenlöschenden Materials erzeugt werden. Und es ist möglich, die Belastung einer die Kontaktstücke abbremsenden Dämpfungseinrichtung zu verringern oder eine weniger aufwendige Dämpfungseinrichtung einzusetzen,
Die nach der Freigabe des Engnisses durch das Verdämm-Kontaktstück stattfindende Bewegungsrichtungsumkehr ermöglicht desweiteren auch eine Optimierung des Löschgasflusses nahe dem Verdämm-Kontaktstück. Der Abstand zwischen den zwei Kontaktstücken kann, je nach Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Kontaktstücke, (leicht) vergrössert oder verkleinert oder, besonders vorteilhaft, im wesentlichen konstantgehalten werden. Insbesondere kann auch ein Abstand zwischen dem Verdämm- Kontaktstück und dem Engnis (leicht) vergrössert oder verkleinert oder, besonders vorteilhaft, im wesentlichen konstant gehalten werden. Wenn beispielsweise die Bewegung der Isolierdüse 1 :1 (starr) an die Bewegung des ersten Kontaktstücks gekoppelt ist und die nach der Bewegungsrichtungsumkehr gleichgerichtete Bewegung der beiden Kontaktstücke ebenfalls im wesentlichen gleich gross ist, kann ein vorgebbarer Abstand zwischen dem Engnis und dem Verdämm-Kontaktstück im wesentlichen konstant gehalten werden. Insbesondere und mit grossem Vorteil kann auch eine der weiter oben genannten Bedingungen für den Abstand d über einen längeren Zeitraum erfüllt werden.
Durch die Bewegungsumkehr wird eine zunächst antiparallele oder gegensinnigen Bewegung der zwei Lichtbogenkontaktstücke zu einer parallelen oder gleichsinnigen Bewegung der zwei Lichtbogenkontaktstücke.
Insbesondere wenn als Hilfsantrieb (zweiter Antrieb) ein von dem Antrieb angetriebenes Getriebe verwendet wird, kann bei der Wahl eines Geschwindigkeitsverhältnisses vi /v2 der Geschwindigkeit vi des ersten Lichtbogenkontaktstückes zu der Geschwindigkeit v2 des zweiten Lichtbogenkontaktstückes von vi /v2 « 1 :1 bei gleichsinniger Kontaktstück- Bewegung ein konstanter Kontaktstück-Abstand (und gegebenenfalls auch ein konstanter Abstand zwischen dem Engnis und dem Verdämm- Kontaktstück) erreicht werden, der auch dann noch konstant bleibt, wenn die Schalterbewegung durch einen Dämpfungsmechanismus abgebremst wird. Auch kann auf diese Weise der Einfluss von Rücklauf auf die genannten Abstände im wesentlichen eliminiert werden. Rücklauf entsteht, wenn die Bewegung eines angetriebenen Kontaktstücks durch Löschgas im Heizraum behindert wird, so dass dadurch eine ungewollte Bewegungsrichtungsumkehr mindestens eines der Kontaktstücke stattfindet.
Durch die mittels der Antriebe gezielt erzeugte Bewegungsrichtungsumkehr kann in einem solchen Hochleistungsschalter oder Schalterpol also eine gute Kontrolle der Kontaktstück-Abstände und des Engnis-Kontaktstück- Abstandes erreicht werden, so dass gewünschte Strömungsverhältnisse, insbesondere nahe dem Verdämm-Kontaktstück, einstellbar und auch bei verschiedenen Schaltfällen einhaltbar sind. Eine Optimierung des Löschgasflusses in Kontaktstücknähe wird ermöglicht.
Ein erfindungsgemässer Hochleistungsschalter weist mindestens eine erfindungsgemässe Schaltkammer auf und hat die entsprechenden Vorteile.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Ausschalten einer Schaltkammer für einen mit einem Löschgas befüllbaren Hochleistungsschalter, mit einem ersten Lichtbogenkontaktstück und mit einem zweiten Lichtbogenkontaktstück, mit mindestens einem Antrieb und mit einer ein Engnis aufweisenden Isolierdüse, weist die Schritte auf, dass mindestens eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke mittels des Antriebs bewegt wird, dass eine Kontakttrennung stattfindet und ein zwischen den Lichtbogenkontaktstücken brennender Lichtbogen gezündet wird, durch den Löschgas aufgeheizt wird, und dass das aufgeheizte Löschgas zwischengespeichert und zur Beblasung des Lichtbogens durch das Engnis geführt wird.
Es kennzeichnet sich dadurch, dass während eines Ausschaltvorgangs eine maximale Relativgeschwindigkeit vu.max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander erreicht wird, die mindestens 1 .3 mal, insbesondere 1 .5 mal, so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke. Die Vorteile ergeben sich aus den Vorteilen der Schaltkammer.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch als ein Verfahren zum Schalten eines elektrischen Stromes mittels einer Schaltkammer bezeichnet werden. Mit Vorteil sind die beiden Lichtbogenkontaktstücke koaxial zueinander angeordnet. Der Kanal zwischen Heizraum und Engnis kann vorteilhaft als ein Ringkanal ausgebildet sein.
Die Lichtbogenkontaktstücke können gleichzeitig auch Nennstrom- Kontaktstücke sein. Vorteilhaft sind aber zusätzlich zu den Lichtbogenkontaktstücken noch separate Nennstrom-Kontaktstücke vorgesehen. Typischerweise werden bei einem Ausschaltvorgang zunächst die Nennstrom-Kontaktstücke voneinander getrennt, so dass der zu unterbrechende elektrische Strom auf die Lichtbogenkontaktstücke kommutiert. Danach werden die Lichtbogenkontaktstücke unter Zündung des Lichtbogens getrennt.
Mit Vorteil kann eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke, insbesondere das erste Lichtbogenkontaktstück, eine Öffnung zur Aufnahme des anderen, vorteilhaft stiftartig ausgebildeten Lichtbogenkontaktstücks im geschlossenem Schalterzustand und zum Abströmen von Löschgas im geöffneten Schalterzustand aufweisen. Insbesondere kann dieses Lichtbogenkontaktstück als eine Kontakttulpe mit einer Vielzahl von Kontaktfingern ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es, wenn das zweite Lichtbogenkontaktstück stiftartig ausgebildet und bewegbar ist, während das erste Kontaktstück eine Öffnung zur Aufnahme des zweiten Kontaktstücks aufweist, und bewegbar oder nicht bewegbar ist.
Hochleistungsschalter und Schaltkamemm im Sinne dieser Anmeldung sind insbesondere solche, die für Nennspannungen von typischerweise mindestens ca. 72 kV ausgelegt sind. Der Lichtbogen in einer erfindungsgemässen Schaltkammer brennt im allgemeinen achsennah und ist im wesentlichen stationär. Im allgemeinen sind die Fusspunkte des Lichtbogens an den Enden der Lichtbogenkontaktstücke fixiert.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Schaltkammer mit zwei bewegbaren
Lichtbogenkontaktstücken in geöffnetem und in geschlossenen Zustand im Schnitt, mit Getriebe in Aufsicht;
Fig. 2 eine Weg-Zeit-Kurve für einen Ausschaltvorgang;
Fig. 3 eine Geschwindigkeits-Zeit-Kurve für einen Ausschaltvorgang.
Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung. Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Schaltkammer oder einen erfindungsgemässen einkammerigen Hochleistungsschalter in geöffnetem Zustand (untere Bildhälfte) und in geschlossenem Zustand (obere Bildhälfte). Im rechten Bildteil ist schematisch ein Getriebe 3 in Aufsicht dargestellt. Der mit einem Löschgas (beispielsweise SFε, oder eine Mischung aus N2 und SFe) gefüllte Hochleistungsschalter weist ein erstes bewegbares Lichtbogenkontaktstück 1 auf, das durch einen nicht-dargestellen Antrieb antreibbar ist. Ein geeigneter Antrieb kann beispielsweise ein elektrodynamischer Antrieb oder ein Federspeicherantrieb sein.
Ein zweites Lichtbogenkontaktstück 2 wird durch einen Hilfsantrieb 3 angetrieben, welcher durch das durch den Antrieb angetriebene Getriebe 3 realisiert ist. Im geschlossenen Schalterzustand berühren die beiden Lichtbogenkontaktstücke 1 ,2 einander. Es können zusätzlich noch nicht- dargestellte Nennstrom-Kontaktstücke vorgesehen sein.
Das erste Kontaktstück 1 ist mit einer Isolierdüse 5 und einer Hilfsdüse 13 starr verbunden. Die Isolierdüse 5 weist ein Engnis 6 auf, das im wesentlichen zylindrisch mit einem Durchmesser D ausgebildet ist. Anschliessend an das Engnis 6 schliesst ein im Durchmesser erweiterter Bereich 21 mit einem Öffnungswinkel a an. Durch einen Ringkanal 7 ist das Engnis mit einem Heizraum 1 1 verbunden. Mit dem Heizraum 1 1 durch ein Ventil 12 verbunden ist ein Kompressionsraum 10. Das Volumen des Heizraumes ist mittels eines Kolbens 1 5, der vorteilhaft feststehend ausgebildet ist, veränderbar.
Der Hochleistungsschalter ist im wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich einer Achse A ausgebildet, wodurch axiale Richtungen zl und z2, entlang der sich die Lichtbogenkontaktstücke bewegen, und dazu senkrechte radiale Richtungen definiert sind.
In Fig. 2 ist schematisch ein Weg-Zeit-Diagramm (z-t-Kurven) für die Bewegung des ersten Kontaktstücks 1 (gestrichelte Kurve) und des zweiten Kontaktstücks 2 (gepunktete Kurve) sowie für die Relativ-Bewegung der beiden Kontaktstücke (durchgezogene Linie) dargestellt.
Die entsprechenden Geschwindigkeits-Zeit-Kurven (v-t-Kurven) sind in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die Geschwindigkeit vi des ersten Kontaktstücks 1 (gestrichelte Kurve) und die Geschwindigkeit v2 des zweiten Kontaktstücks 2 (gepunktete Kurve) sowie die Relativgeschwindigkeit vi 2 der beiden Kontaktstücke (durchgezogene Linie) sind dargestellt.
Während eines Ausschaltvorganges zum Unterbrechen eines durch den Hochleistungsschalter fliessenden Stromes bewegt sich zunächst das erste Lichtbogenkontaktstück 1 sowie die Isolierdüse 5, die Hilfsdüse 13 und das Ventil 12 in Richtung zl . Mit einer optionalen Verzögerung bewegt sich das zweite Kontaktstück 2 in Richtung z2. Die durch den Antrieb direkt zu bewegende Masse ist gross gegenüber der durch das Getriebe 3 zu bewegenden Masse. Bis kurz vor Erreichen der maximalen Geschwindigkeit vi kann darum mit der Beschleunigung des zweiten Kontaktstücks 2 gewartet werden. Das erste Kontaktstück 1 verbleibt nach Erreichen seiner maximalen Geschwindigkeit bis zu einem Abbrems-Vorgang am Ende des Ausschaltvorganges auf dieser Geschwindigkeit.
Durch den feststehenden Kolben 1 5 wird das Volumen des Kompressionsraum reduziert, und das Ventil 1 2 lässt Löschgas in den Heizraum 10 fliessen. Dann findet während einer Phase hoher oder maximaler Relativgeschwindigkeit vi 2 die Kontakttrennung unter Zündung eines Lichtbogens 4 statt. Es ist möglich, dass die Kontakttrennung kurz (einige Millisekunden) vor oder nach dem Erreichen der maximalen Relativgeschwindigkeiten stattfindet.
Der Lichtbogen 4 führt zur Erhitzung von Löschgas und löst im Engnis 6 Abbrandmaterial aus der Isolierdüse 5 heraus. Vermittelst des Ringkanals 7 wird auf diese Weise ein Überdruck im Heizraum 1 1 erzeugt. Ab einer durch das Ventil 12 vorgebbaren Druckdifferenz zwischen dem Heizraum 1 1 und dem Kompressionsraum 10, beispielsweise wenn im Heizraum 1 1 ein grosserer Druck herrscht als im Kompressionsraum 10, schliesst das Ventil 12. Das später aus dem Heizraum 1 1 und gegebenenfalls auch aus dem Kompressionsraum 10 durch den Heizraum 1 1 dann durch den Kanal 7 in die zwischen den beiden Kontaktstücken 1 ,2 angeordnete Löschstrecke fliessende Löschgas dient dann der Löschung des Lichtbogens 4.
Nachdem das dem ersten Lichtbogenkontaktstück 1 zugewandte Ende des zweiten Lichtbogenkontaktstücks 2 den grössten Teil (ca. 80%) der Länge des Engnisses 6 mit maximaler Geschwindigkeit v2 (und somit während Vorliegens der maximalen Relativgeschwindigkeit vu.max der beiden Lichtbogenkontaktstücke) durchquert hat, verringert sich v2 wieder. Das zweite Kontaktstück 2 kommt zum Stillstand und bewegt sich, nachdem es das Engnis 6 freigegeben hat, in Richtung zl und somit parallel zu (gleichgerichtet mit) dem ersten Kontaktstück 1 . Nach dieser Bewegungsrichtungsumkehr erreicht das zweite Kontaktstück 2 bald die gleiche Geschwindigkeit wie das erste Kontaktstück 1 .
Sobald das Engnis 6 vom zweiten Kontaktstück 2 nicht mehr zumindest teilweise verdämmt ist, kann Löschgas durch den Kanal 7 nicht nur durch das tulpenförmige erste Kontaktstück 1 (in Richtung zl ), sondern auch (in nennenswertem Masse) durch das Engnis 6 und am stiftförmigen zweiten Kontaktstück 2 vorbei (in Richtung z2) abströmen.
Durch das Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 von im wesentlichen 1 :1 bei gleichsinniger Bewegung der beiden Kontaktstücke 1 ,2 kann ein Abstand d zwischen dem zweiten, vorteilhaft stiftartig ausgebildeten Kontaktstück 2 und dem Engnis 6 im wesentlichen konstant gehalten werden. Dieser Abstand d ist derart gewählt, dass bei einer Löschgasströmung durch das Engnis 6 zum Verdämm-Kontaktstück 2 (in Richtung z2) die maximale Strömungsgeschwindigkeit seitlich (also radial) neben dem Verdämm- Kontaktstück 2 liegt, und insbesondere nicht auf der Strecke zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken 1 und 2 (oder radial dieser Strecke benachbart). Dadurch wird eine besonders effiziente Lichtbogenbeblasung erreicht, und ein Rückzünden des Lichtbogens wird effektiv unterbunden. Der Abstand d wird als d ~ (0.7±0.2)xD gewählt, wobei D der Durchmesser des Engnisses 6 (an seinem z2-seitigen Ende) ist. Wäre der Öffnungswinkel <x kleiner als 45°, so würde der Abstand d vorteilhaft näherungsweise als d « (0.7±0.2)xD / tan α gewählt.
Wenn durch das Getriebe 3 ein Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 von 1 :1 (nach der Bewegungsrichtungsumkehr) vorgegeben ist, kann der Abstand d und damit auch die entsprechenden Strömungsverhältnisse auch dann eingehalten werden, wenn der Schalter in die Dämpfung geht, also die Kontaktstücke 1 ,2 durch einen Dämpfungsmechanismus abgebremst werden. Gegen Ende eines Ausschaltvorganges kommt es oft auch zu einem durch die Druckverhältnisse in dem Heizraum 1 1 und/oder dem Kompressionsraum 10 hervorgerufenen Rücklauf des ersten Kontaktstücks 1 . Auch durch einen derartigen Rücklauf kann bei der Wahl eines Geschwindigkeitsverhältnisses vi /v2 von 1 :1 der Abstand d nicht verändert werden. Insofern können optimale Strömungsverhältnisse bis ans Ende der Ausschaltbewegung beibehalten und dadurch eine sichere Lichtbogenlöschung ohne Rückzünden sichergestellt werden. Durch das Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 von 1 :1 ist auch der Abstand zwischen den beiden Kontaktstücken 1 und 2 konstant, so dass die elektrische Feldverteilung konstanthaltbar ist.
Durch ein Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 von etwa 1 :1 nach der Bewegungsrichtungsumkehr ist es möglich, die Belastung der Dämpfungseinrichtung zu verringern oder eine weniger aufwendige Dämpfungseinrichtung einzusetzen, da ein längerer Dämpfungshub (längere Strecke, während der die Bewegungen abgebremst werden) vorgesehen werden kann. Denn nach einem frühen Erreichen eines ausreichenden (typischerweise nahezu maximalen) Abstandes zwischen den Lichtbogenkontaktstücken kann das Abbremsen der Kontaktstücke bereits beginnen, da der Kontaktstück-Abstand durch die 1 .1 -Übersetzung konstantgehalten wird. Für ein Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2, das nahe bei eins liegt, gilt im Prinzip das gleiche, wobei jedoch kleine Veränderungen des Kontaktstück-Abstandes vorkommen.
Die Figs. 2 und 3 zeigen die Bewegungen der Kontaktstücke 1 ,2 nur bis kurz nach dem Einsatz der Dämpfung. Mit Pl ist eine erste Phase bezeichnet, während welcher bei entgegengesetzter Bewegung der beiden Kontaktstücke 1 ,2 eine maximale Relativgeschwindigkeit vi 2 vorliegt. Diese beträgt im dargestellten Fall Vi2,max ~ 20 m/s. Mit P2 ist eine zweite Phase bezeichnet, während welcher bei gleichgerichter Bewegung der beiden Kontaktstücke 1 ,2 nach Freigabe des Engnisses ein Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 von etwa 1 :1 vorliegt. In den Figs. 2 und 3 fällt das Ende der zweiten Phase P2 mit dem Einsatz der Dämpfung zusammen. Wie dem rechten Teil vom Fig. 1 zu entnehmen ist (in Aufsicht), ist ein Hebel 8 an einem ersten Ende mittels eines Bolzens 1 6 an dem zweiten Kontaktstück 2 drehbar gelagert. An dem zweiten Ende des Hebels 8 ist der Hebel 8 mittels eines Bolzens 1 7 an einem Schenkel eines Winkelhebels 9 drehbar gelagert. Der zweite Schenkel des Winkelhebels 9 ist mittels eines Bolzens 18 in einer Kulissenscheibe 14 geführt. Der Winkelhebel 9 ist mittels eines ortsfesten, beispielsweise am Gehäuse des Hochleistungsschalters befestigten Bolzens 1 9 drehbar gelagert. Wie mittels einer Wirklinie W symbolisiert, ist die Bewegung der Kulissenscheibe 14 (vorzugsweise starr) an die Bewegung des ersten Kontaktstücks 1 gekoppelt.
Durch die mit dem Antrieb verbundene Kulissenscheibe 14 wird also über einen Hebelmechanismus die Bewegung des zweiten Kontaktstücks 2 gesteuert. Das Getriebe 3 kann eine lineare Bewegung (des Antriebes) mit konstanter Geschwindigkeit umsetzen in eine Bewegung mit Bewegungsrichtungsumkehr. Durch geeignete Wahl der Hebellängen und - Winkel ist ein gewünschtes Geschwindigkeitsprofil für das zweite Kontaktstück 2 wählbar.
Das Getriebe 3 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, symmetrisch aufgebaut sein, was zu einer günstigeren Kräfteverteilung und grosserer Stabilität führt.
Durch die Reduktion der Geschwindigkeit v2 des zweiten Kontaktstücks 2 am Ende der Ausschaltbewegung kann die Belastung einer die Bewegung der Kontaktstücke abbremsenden Dämpfungseinrichtung verringert werden, da eine geringere Bewegungsenergie absorbiert werden muss.
Die Geschwindigkeit vi des ersten Kontaktstücks 1 kann nach der anfänglichen Beschleunigung typischerweise zwischen 3 m/s und 10 m/s betragen, beispielsweise 5 m/s. Die Geschwindigkeit v2 des zweiten Kontaktstücks 1 kann im Maximum typischerweise 10 m/s bis 20 m/s betragen, beispielsweise 1 5 m/s. Das maximale Geschwindigkeitsverhältnis vi /v2 (bei entgegengesetzter Bewegung) kann zwischen 1 :2.4 und 1 :3.5 betragen, beispielsweise 1 :3. Dadurch können entsprechend grosse Relativgeschwindigkeiten vi 2 zwischen typischerweise 1 5 m/s, 20 m/s und mehr erreicht werden, die eine rasche Freigabe des Engnisses 6 und eine effiziente Lichtbogenbeblasung durch Bereitstellung eines grossen Löschgasdruckes innerhalb kurzer Zeit ermöglichen. Ein grosser Abstand zwischen den Kontaktstücken 1 und 2 (Isolierstrecke) kann innerhalb sehr kurzer Zeit erreicht werden.
Mit Vorteil ist das Engnis 6 und auch das zweite Kontaktstück 2 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Der Durchmesser des jeweiligen Zylinders (des Engnisses oder des zweiten Kontaktstücks) muss nicht völlig konstant sein und kann leicht variieren. Abweichungen von einem kreisförmigen Querschnitt zu beispielsweise elliptischen Querschnitten sind möglich.
Wenn das Engnis eine grosse Länge (axiale Erstreckung) aufweist, kann auf diese Weise eine sehr grosse Oberfläche der Isolierdüse dem Lichtbogen ausgesetzt werden, wodurch grosse Mengen Materials aus der Isolierdüse verdampft werden können, so dass eine effiziente Lichtbogenbeblasung erreicht wird. Insbesondere können Engnis-Längen von mehr als 40 mm, vorteilhaft mehr als 50 mm und mehr als 60 mm eingesetzt werden.
Ein entsprechender Hochleistungsschalter kann für Nennkurschlussströme von über über 40 kA oder über 50 kA bei Nennspannungen von über 1 70 kV oder über 200 kV ausgelegt sein. Bezugszeichenliste
1 erstes Lichtbogenkontaktstück
2 zweites Lichtbogenkontaktstück, Verdämm-Kontaktstück
3 zweiter Antrieb, Hilfsantrieb, Getriebe
4 Lichtbogen
5 Isolierdüse
6 Engnis
7 Kanal, Ringkanal
8 Hebel
9 Winkelhebel
1 0 Kompressionsraum
1 1 Heizraum
1 2 Ventil
1 3 Hilfsdüse
1 4 Kulisse, Kulissenscheibe
1 5 Kolben
1 6, 1 7, 1 8 Bolzen, drehbare Lagerung
1 9 fixierter Bolzen, drehbare Lagerung
21 Bereich, (im Radius) erweiterter Bereich
A Achse, Symmetrieachse b,b ' Parameter d Abstand
D Durchmesser, radiale Abmessung k Faktor
Pl Phase
P2 Phase
'1 Geschwindigkeit des ersten Kontaktstücks v2 Geschwindigkeit des zweiten Kontaktstücks vi 2 Relativgeschwindigkeit der Kontaktstücke vi2,c für kapazitives Schalten minimal notwendie Relativgeschwindigkeit der Kontaktstücke vi2,max maximale Relativgeschwindigkeit der Kontaktstücke
W Wirklinie z Weg-Koordinate zl Richtung z2 Richtung
ex ' Winkel ex Öffnungswinkel

Claims

PATENTAN SPRÜCHE
1 . Schaltkammer für einen mit einem Löschgas befüllbaren Hochleistungsschalter, mit einem ersten Lichtbogenkontaktstück (1 ) und einem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2), von denen mindestens eines (1 ;2) mittels eines Antriebs bewegbar ist, mit einem gegebenenfalls zwischen den Lichtbogenkontaktstücken (1 ,2) brennenden Lichtbogen (4), mit einem Heizraum (1 1 ) zur Zwischenspeicherung von durch den Lichtbogen (4) aufgeheiztem Löschgas, und mit einer Isolierdüse (5), welche zur Führung einer Löschgasströmung ein mit dem Heizraum (1 1 ) verbundenes Engnis (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Ausschaltvorgangs eine maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) zueinander mindestens 1 .3 mal so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit Vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2).
2. Schaltkammer gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während eines Ausschaltvorgangs die maximale Relativgeschwindigkeit vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) zueinander mindestens 1 .5 mal so gross ist wie die zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit Vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2).
3. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sie in einem einkammerigen Hochleistungsschalter eingebaut ist, für die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) zueinander während eines Ausschaltvorgangs gilt: Vi2,max > 23 X UN • P « f / . (Elcrit • Pθ) , Wobei
UN die Nennspannung des Hochleistungsschalters, p der Polfaktor des Hochleistungsschalters,
Ekrit die Einsatzfeldstärke für Entladungen des Löschgases, und po der Fülldruck des Löschgases ist, und f die Hochspannungsnetzfrequenz ist, für die die Schaltkammer ausgelegt ist.
4. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die maximale Relativgeschwindigkeit vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander während eines Ausschaltvorgangs (1 ,2) gilt:
Figure imgf000031_0001
, insbesondere vi2,max ≥ 1 7 m/s .
5. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) bewegbar sind, und dass während einer Phase (Pl ) entgegengesetzter Bewegung der Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) ein Verhältnis vi /v2 der Geschwindigkeit vi des ersten Lichtbogenkontaktstückes (1 ) zu der Geschwindigkeit v2 des zweiten Lichtbogenkontaktstückes (2) von vi /v2 < 1 :2.4, insbesondere von vi /v2 < 1 :2.8, erreicht wird.
6. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompressionsraum (1 0) vorhanden ist, dessen Volumen während eines Ausschaltvorganges verringert wird.
7. Schaltkammer gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionsraum (10) von dem Heizraum (1 1 ) verschieden ist, und dass ein Ventil (1 2) zwischen dem Kompressionsraum (10) und dem Heizraum (1 1 ) vorgesehen ist.
8. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) bewegbar sind, und dass ein erster Antrieb zum Antreiben des ersten Lichtbogenkontaktstücks (1) und ein zweiter Antrieb (3) zum Antreiben des zweiten Lichtbogenkontaktstücks (2) vorgesehen ist.
9. Schaltkammer gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (3) ein durch den ersten Antrieb antreibbares Getriebe (3) ist.
10. Schaltkammer gemäss Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierdüse (5) mittels des ersten Antriebes antreibbar ist.
1 1 . Schaltkammer gemäss einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Phase (P2) während einer gleichgerichteten Bewegung der Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) für das Verhältnis vi /v2 der Geschwindigkeit vi des ersten Lichtbogenkontaktstückes (1 ) zu der Geschwindigkeit v2 des zweiten Lichtbogenkontaktstückes (2) gilt:
0.4 > vi /v2 > 1 .2, insbesondere 0.75 > vi /v2 > 1 :1.1 5.
1 2. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Ausschaltvorgangs, nach der Kontakttrennung und während eine Löschgasströmung entlang einer Achse (A) durch das Engnis (6) in Richtung (z2) des zweiten Lichtbogenkontaktstücks (2) möglich ist, ein parallel zu der Achse (A) gemessener Abstand d zwischen dem Engnis (6) und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) derart gewählt ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Löschgasströmung in einem solchen Bereich maximal ist, der bezüglich der Achse (A) radial seitlich neben dem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) und/oder innerhalb des zweiten Lichtbogenkontaktstücks (2) angeordnet ist.
1 3. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Engnis (6) im wesentlichen als ein Zylinder ausgebildet ist, und dass während eines Ausschaltvorgangs, nach der Kontakttrennung und während einer Löschphase, in der eine Löschgasströmung entlang einer Achse (A) durch das Engnis (6) in Richtung (z2) des zweiten Lichtbogenkontaktstücks (2) möglich ist, ein parallel zu der Achse (A) gemessener Abstand d zwischen dem Engnis (6) und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) derart gewählt ist, dass d = D x ( (1 +b ' • coscxF2 - 1 ) / (2 • sin« • cosα) gilt, wobei D der Durchmesser des Zylinders nahe dem während der Löschphase dem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) zugewandten Ende des Zylinders ist, und wobei a gleich einem Öffnungswinkel a eines an das Engnis (6) anschliessenden, erweiterten Bereiches (21 ) ist, und wobei für den Parameter b ' gilt: b ' = b - F/F ' , wobei F' der Flächeninhalt der bezüglich der Achse (A) radial angeordneten Querschnittsfläche einer gegebenenfalls in dem zweiten Kontaktstück (2) vorgesehenen Öffnung zum Abströmen von Löschgas ist, und wobei für den Parameter b gilt:
1 .4 < b < 4.5, insbesondere 1 .7 < b < 4.0 .
14. Schaltkammer gemäss Anspruch 1 2 oder 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Bedingung für die Wahl des Abstandes d während mindestens 10 ms, insbesondere während mindestens 35 ms erfüllt ist.
1 5. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtbogenkontaktstück (2) stiftartig ausgebildet ist.
16. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Engnis (6) durch eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ;2), das als Verdämm-Kontaktstück (2) bezeichnet wird und bewegbar ist, zumindest teilweise verdämmbar ist, und dass es während eines Ausschaltvorganges eine Zeitspanne gibt, während der eine Bewegungsrichtung (z2) des Verdämm-Kontaktstücks (2) unverändert bleibt und die maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke zueinander erreicht wird, und wobei diese Zeitspanne mindestens andauert, bis das Engnis (6) nicht mehr durch das Verdämm-Kontaktstück (2) zumindest teilweise verdämmt ist.
1 7. Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Engnis (6) durch eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ;2), das als Verdämm-Kontaktstück (2) bezeichnet wird und bewegbar ist, zumindest teilweise verdämmbar ist, und dass während eines Ausschaltvorgangs eine Bewegungsrichtungsumkehr des mindestens einen bewegbaren Lichtbogenkontaktstücks (2) stattfindet, wenn das Engnis (6) nicht mehr durch das Verdämm-Kontaktstück (2) zumindest teilweise verdämmt ist.
18. Hochleistungsschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hochleistungsschalter mindestens eine Schaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
1 9. Verfahren zum Ausschalten einer Schaltkammer für einen mit einem Löschgas befüllbaren Hochleistungsschalter, mit einem ersten Lichtbogenkontaktstück (1 ) und mit einem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2), mit mindestens einem Antrieb und mit einer ein Engnis (6) aufweisenden Isolierdüse (5), wobei mindestens eines der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) mittels des Antriebs bewegt wird, wobei eine Kontakttrennung stattfindet und ein zwischen den Lichtbogenkontaktstücken (1 ,2) brennender Lichtbogen (4) gezündet wird, durch den Löschgas aufgeheizt wird, wobei das aufgeheizte Löschgas zwischengespeichert und zur Beblasung des Lichtbogens (4) durch das Engnis (6) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Ausschaltvorgangs eine maximale Relativgeschwindigkeit Vi2,max der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2) zueinander erreicht wird, die mindestens 1.3 mal so gross ist wie eine zum kapazitiven Schalten notwendige Relativgeschwindigkeit Vi2,c der beiden Lichtbogenkontaktstücke (1 ,2).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949170B1 (fr) * 2009-08-14 2011-11-25 Areva T & D Sas Chambre de coupure pour disjoncteur a moyenne ou haute tension a energie de manoeuvre reduite
US8890019B2 (en) 2011-02-05 2014-11-18 Roger Webster Faulkner Commutating circuit breaker
US9824838B2 (en) * 2011-02-05 2017-11-21 Alevo International, S.A. Commutating circuit breaker
US9035211B2 (en) 2011-07-20 2015-05-19 Pennsylvania Breaker, Llc Gas blast interrupter
EP2761637B1 (de) * 2011-09-30 2016-12-07 Alevo International, S.A. Gleichrichter-schutzschalter
WO2013153110A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Abb Technology Ag Circuit breaker
US9054530B2 (en) 2013-04-25 2015-06-09 General Atomics Pulsed interrupter and method of operation
EP2887367A1 (de) 2013-12-19 2015-06-24 ABB Technology AB Gasisolierter Hochspannungsschutzschalter
JP6418079B2 (ja) * 2015-06-24 2018-11-07 Smk株式会社 コンタクトの接触構造
WO2018015436A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 Abb Schweiz Ag Gas-insulated high-voltage switching device with improved main nozzle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052721A1 (fr) * 1999-03-01 2000-09-08 Alstom Disjoncteur haute tension a double mouvement
EP1211706A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-05 Schneider Electric High Voltage SA Hochspannungsschaltgerät mit Doppelbewegung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2683383B1 (fr) * 1991-11-04 1993-12-31 Gec Alsthom Sa Disjoncteur a haute ou moyenne tension a triple mouvement.
DE19613569A1 (de) * 1996-04-04 1997-10-09 Asea Brown Boveri Leistungsschalter
JPH1083748A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Mitsubishi Electric Corp 開閉器
FR2770678B1 (fr) * 1997-10-30 1999-12-31 Gec Alsthom T & D Sa Disjoncteur de generateur a commande mecanique unique
DE10003359C1 (de) 2000-01-21 2001-07-19 Siemens Ag Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei antreibbaren Lichtbogenkontaktstücken und einem Heizraum
DE10006167B4 (de) * 2000-02-11 2009-07-23 Abb Schweiz Ag Leistungsschalter
FR2807870B1 (fr) * 2000-04-18 2002-05-24 Alstom Interrupteur a soufflage d'arc, possedant une chambre de coupure a compression de gaz reduite et un mouvement alternatif du piston

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052721A1 (fr) * 1999-03-01 2000-09-08 Alstom Disjoncteur haute tension a double mouvement
EP1211706A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-05 Schneider Electric High Voltage SA Hochspannungsschaltgerät mit Doppelbewegung

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