WO2010091943A1 - Switchgear arrangement - Google Patents

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WO2010091943A1
WO2010091943A1 PCT/EP2010/050825 EP2010050825W WO2010091943A1 WO 2010091943 A1 WO2010091943 A1 WO 2010091943A1 EP 2010050825 W EP2010050825 W EP 2010050825W WO 2010091943 A1 WO2010091943 A1 WO 2010091943A1
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WO
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switching
switching gas
gas
flow
venturi nozzle
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/050825
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German (de)
French (fr)
Inventor
Radu-Marian Cernat
Stefan Giere
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • H01H33/88—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

Definitions

  • Such a switching device arrangement is known for example from European Patent EP 1 372 172 Bl.
  • the local switching device arrangement has a switching gas intermediate storage device into which a flow-deflecting device protrudes.
  • the flow-deflecting device is substantially tubular, so that switching gas flowing into the switching-gas buffer device is preferably moved along a predetermined path.
  • the flow directing device divides the switching gas intermediate storage device and directs incidental switching gas in certain directions. In one wall of the flow deflecting device, an opening is provided, via which subdivided zones of the switching gas intermediate storage device can correspond with one another.
  • Switch gas is typically generated during a switching process and accumulates within short time intervals in larger quantities. A flow caused thereby within the switching gas buffer device is therefore relatively intense.
  • the intended opening in the wall of the flow-deflecting device is more or less dependent on the flow velocities of the switching gas highly effective. If back pressures or the like arise in the interior of the switching gas buffer storage device, the effectiveness of the opening can be reduced and thus the effect of the switching gas buffer device can be weakened.
  • the flow deflection device subdivides the switching gas intermediate storage device and influences the path of a gas flow in the switching gas intermediate storage device.
  • switching gas of the switching device can be steered.
  • insulating gas be arranged so that the flowing switching gas is automatically sucked cold insulating gas into the channel of the flow deflecting device and during the flow of the switching gas by the flow deflecting a mixing and cooling of the switching gas are made.
  • the arc steering nozzle with its arc steering nozzle throat and the switching gas outlet channel by means of a single sintering process at least with parts of the venturi nozzle or the flow deflection device, so that a one-piece composite of sections of the venturi nozzle or of the entire venturi nozzle and the arc guide nozzle can be done.
  • the switching gas outlet channel of the Lichtbogenlenkdüse merges into the channel of the flow deflecting device, which is provided with a corresponding cross-sectional reduction, so that this cross-sectional reduction can be used to form a venturi.
  • a further advantageous embodiment may provide that the Venturi nozzle has an annular channel in which opens the removal opening.
  • the Venturi nozzle represents a cross-sectional constriction in the course of a channel, wherein in the region of the cross-section constriction a removal opening is arranged, via which a medium can be sucked in in addition to the channel of the Venturi nozzle due to the prevailing at the Venturi nozzle flow conditions.
  • a cross-sectional reduction can take place in the direction of flow of the Venturi nozzle with varying degrees of reduction. For example, reductions can be provided over oppositely directed cones, the cone angles differing from each other.
  • a further advantageous embodiment can provide that temperature-reduced insulating gas is added to the switching gas via the Venturi nozzle.
  • the switching device arrangement can be flooded, for example, by an electrically insulating insulating gas.
  • This insulating gas is used for safe separation of different electrical potentials within the switching device arrangement. For example, an isolating distance between switching con- Takt Cultureen be isolated by means of electrically insulating insulating gas.
  • the switching gas buffer device is also flooded by the insulating gas as part of the switching device arrangement.
  • the insulating gas has a comparatively low temperature.
  • a switching operation which is optionally connected to an arc, is heated by the arc insulating gas and expanded. This creates hot switching gas.
  • hard gas can be emitted from electrically insulating bodies, for example the arc steering nozzle.
  • the switching gas is radiated into the Venturi nozzle via a switching outlet channel of the arc guide nozzle and passes through the Venturi nozzle.
  • the removal opening of the Venturi nozzle now forms a connection between the nozzle throat of the Venturi nozzle and the volume of the intermediate switching gas storage device.
  • the venturi opens into a thermal compression volume.
  • the removal opening as an annular gap
  • the switching gas outlet channel in one piece with at least one section of the channel of the flow deflection device in order to form part of the Venturi nozzle.
  • the transition from the switching gas outlet channel in the flow direction is fluid.
  • another preferably tubular element of the flow-deflecting device can follow.
  • the first arcing contact piece 2 protrudes into the arc steering nozzle 7, so that an annular channel is formed.
  • this front side is surmounted by an auxiliary nozzle 11.
  • the auxiliary nozzle 11 is also formed of electrically insulating material, preferably polytetrafluoroethylene and The first arcing contact piece 2 also covers the jacket side. It is provided in the embodiment shown in the figures that a shell-side cover in the interior of the intermediate switching gas storage device 10 is only partially undertaken.
  • the burning arc lengthens. Due to the thermal effect of the arc insulating gas, preferably sulfur hexafluoride, nitrogen or other suitable gases or gas mixtures, which purging the switchgear assembly is heated. The heated and expanded insulating gas becomes switching gas. In the area of the switching point, it comes to a
  • Hot switching gas is preferably radiated into the switching gas intermediate storage device 10 via the switching gas outlet channel 9 due to the damaging of the arc steering nozzle throat 8.
  • the switching gas outlet channel 9 directs switching gas into the venturi 12a.
  • the switching gas is additionally accelerated due to the cross-sectional reduction and there is a pressure difference.
  • insulating gas present in the switching gas buffer device 10 is now mixed into the switching gas stream.
  • the amount of the mixed insulating gas is regulated as a function of the amount of switching gas generated and due to the structural design of the venturi 12a.
  • FIG. 2 shows a section through a structurally identically designed switching device arrangement. Only the design of the local Venturi nozzle is different.
  • a second variant of a venturi nozzle 12b is provided there.
  • the venturi 12b has an annular gap-shaped removal opening 14c.
  • the venturi 12b according to FIG. 2 is formed, on the one hand, from a cross-section-reduced section, which adjoins the switching gas outlet channel 9 directly.
  • a flow-deflecting device 13a has a gap in the course of a channel bounded by it. As a result, an annular gap-shaped removal opening 14c of the venturi 12b is realized.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

A switchgear arrangement comprises a switching gas buffer device (10). A flow diverter (13, 13a) extends into the switching gas buffer device (10). The flow diverter (13, 13a) is designed at least in sections as a venturi nozzle (12a, 12b). A withdrawal opening (14a, 14b, 14c) is arranged in the venturi nozzle (12a, 12b).

Description

Beschreibungdescription
SchaltgeräteanordnungSwitchgear arrangement
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltgeräteanordnung mit einer Schaltgaszwischenspeichereinrichtung und einer in die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung zumindest hineinragenden Strömungslenkeinrichtung .The invention relates to a switching device arrangement with a switching gas intermediate storage device and a flow direction in the intermediate switching gas storage device at least projecting.
Eine derartige Schaltgeräteanordnung ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 1 372 172 Bl bekannt. Die dortige Schaltgeräteanordnung weist eine Schaltgaszwischen- speichereinrichtung auf, in welche eine Strömungslenkeinrichtung hineinragt. Die Strömungslenkeinrichtung ist dabei im Wesentlichen rohrförmig gestaltet, so dass in die Schaltgas- zwischenspeichereinrichtung einströmendes Schaltgas vorzugsweise längs eines vorgegebenen Weges entlang bewegt wird. Die Strömungslenkeinrichtung unterteilt die Schaltgaszwischen- speichereinrichtung und lenkt eingestrahltes Schaltgas in be- stimmte Richtungen. In einer Wandung der Strömungslenkeinrichtung ist eine Öffnung vorgesehen, über welche unterteilte Zonen der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung miteinander korrespondieren können.Such a switching device arrangement is known for example from European Patent EP 1 372 172 Bl. The local switching device arrangement has a switching gas intermediate storage device into which a flow-deflecting device protrudes. In this case, the flow-deflecting device is substantially tubular, so that switching gas flowing into the switching-gas buffer device is preferably moved along a predetermined path. The flow directing device divides the switching gas intermediate storage device and directs incidental switching gas in certain directions. In one wall of the flow deflecting device, an opening is provided, via which subdivided zones of the switching gas intermediate storage device can correspond with one another.
Schaltgas wird typischerweise bei einem Schaltvorgang generiert und fällt innerhalb von kurzen Zeitintervallen in größeren Mengen an. Eine dadurch hervorgerufene Strömung innerhalb der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung ist daher relativ intensiv.Switch gas is typically generated during a switching process and accumulates within short time intervals in larger quantities. A flow caused thereby within the switching gas buffer device is therefore relatively intense.
Bei der bekannten Anordnung ist die vorgesehene Öffnung in der Wandung der Strömungslenkeinrichtung in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeiten des Schaltgases mehr oder weniger stark wirksam. Sofern im Innern der Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung Staudrücke o. ä. entstehen, kann die Wirksamkeit der Öffnung reduziert werden und damit die Wirkung der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung geschwächt werden.In the known arrangement, the intended opening in the wall of the flow-deflecting device is more or less dependent on the flow velocities of the switching gas highly effective. If back pressures or the like arise in the interior of the switching gas buffer storage device, the effectiveness of the opening can be reduced and thus the effect of the switching gas buffer device can be weakened.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltgeräteanordnung anzugeben, die in verbesserter Weise eine Lenkung und Leitung von Schaltgasen in einer Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a switching device arrangement, which allows in an improved manner a steering and conduction of switching gases in a switching gas buffer storage device.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schaltgeräteanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Strömungslenkeinrichtung zumindest abschnittsweise als Venturidüse mit einer Abnahmeöffnung ausgebildet ist.According to the invention this is achieved in a switching device arrangement of the type mentioned above in that the flow-deflecting device is at least partially formed as Venturi nozzle with a decrease opening.
Mit einer Strömungslenkeinrichtung, die zumindest abschnittsweise als Venturidüse ausgebildet ist, kann in einem von der Strömungslenkeinrichtung begrenzten Kanal ein Differenzdruck erzeugt werden, durch welchen über die Abnahmeöffnung ein An- saugen von außerhalb des Kanals befindlichen Medien erfolgen kann. Der von der Strömungslenkeinrichtung begrenzte Kanal ist dazu mit einer entsprechenden Engstelle ausgestattet, die beispielsweise durch gegensinnig zueinander ausgerichtete Konen ausgeformt ist, wobei im Bereich der Engstelle die Ab- nahmeöffnung im Kanal mündet. Die konstruktive Ausgestaltung der Engstelle kann in verschiedenen Varianten erfolgen. Die Abnahmeöffnung ermöglicht eine Korrespondenz der Engstelle der Venturidüse mit der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung. Die Strömungslenkeinrichtung unterteilt die Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung und beeinflusst den Weg eines Gasstromes in der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung. In der Venturidüse kann Schaltgas der Schalteinrichtung gelenkt werden. Außerhalb der Strömungslenkeinrichtung kann Isoliergas angeordnet sein, so dass das strömende Schaltgas selbsttätig kaltes Isoliergas in den Kanal der Strömungslenkeinrichtung einsaugt und während der Strömung des Schaltgases durch die Strömungslenkeinrichtung eine Durchmischung und Kühlung des Schaltgases vorgenommen werden. Mit erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten, insbesondere verursacht durch erhöhte Schaltgasmengen und damit einhergehenden höheren Drücken im Bereich der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung lässt die Menge von über die Abnahmeöffnung zuzumischendem Isoliergas erhöhen.With a flow-deflecting device, which is formed at least in sections as a Venturi nozzle, a differential pressure can be generated in a channel delimited by the flow-deflecting device, by means of which suction can be carried out via the removal opening from media located outside the channel. For this purpose, the channel delimited by the flow-deflecting device is equipped with a corresponding constriction, which is formed, for example, by cones oriented in opposite directions to each other, wherein in the region of the constriction the receiving opening opens into the channel. The structural design of the bottleneck can be done in different variants. The removal opening allows a correspondence of the bottleneck of the Venturi nozzle with the switching gas buffer device. The flow deflection device subdivides the switching gas intermediate storage device and influences the path of a gas flow in the switching gas intermediate storage device. In the Venturi nozzle switching gas of the switching device can be steered. Outside the flow deflecting can insulating gas be arranged so that the flowing switching gas is automatically sucked cold insulating gas into the channel of the flow deflecting device and during the flow of the switching gas by the flow deflecting a mixing and cooling of the switching gas are made. With increased flow velocities, in particular caused by increased amounts of switching gas and concomitant higher pressures in the switching gas storage device can increase the amount of zuzumischendem over the intake port insulating gas.
Da an einer Venturidüse auf den Einsatz von beweglichen Zu- mischklappen o. ä. verzichtet werden kann und die Venturidüse sich zusätzlich selbsttätig in Abhängigkeit des an der Ventu- ridüse entstehenden Differenzdruckes steuert, kann eine dauerhafte und zuverlässige Beeinflussung der Strömung innerhalb der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung sichergestellt werden .Since the use of movable mixing flaps or the like can be dispensed with at a Venturi nozzle and the Venturi nozzle also controls itself automatically as a function of the differential pressure arising at the Venturi nozzle, a lasting and reliable influencing of the flow within the intermediate switching gas storage device can be ensured ,
Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Abnahmeöffnung einen bestimmten Querschnitt zur Verfügung stellt, wobei der Querschnitt auf eine oder mehrere Abnahmeöffnungen gegebenenfalls in verschiedensten Formgebungen aufteilbar ist.It may be provided that the removal opening provides a certain cross-section available, wherein the cross-section can be divided into one or more removal openings optionally in a variety of shapes.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Schaltgasaustrittskanal einer Lichtbogenlenkdüse Schaltgas in die Venturidüse abstrahlt.A further advantageous embodiment may provide that a switching gas outlet channel of a Lichtbogenlenkdüse radiating switching gas into the venturi.
Schaltgeräteanordnungen die zum Schalten größerer Leistungen ausgelegt sind, beispielsweise Leistungsschalteranordnungen, weisen oftmals Lichtbogenkontaktstücke auf, wobei diese Lichtbogenkontaktstücke dazu vorgesehen sind Fußpunkte eines gegebenenfalls brennenden Lichtbogens zu führen. Um ein Aus- brechen des Lichtbogens zu verhindern und die Fußpunkte an den Lichtbogenkontaktstücken möglichst in stabilen Positionen zu halten, sind Lichtbogenlenkdüsen vorgesehen. Diese Lichtbogenlenkdüsen weisen eine Lichtbogenlenkdüsenengstelle auf, welche zumindest zeitweise von einem Lichtbogenkontaktstück während eines Schaltvorganges verdämmt ist. Damit ist bei einem Brennen eines Lichtbogens dessen Ausdehnung durch die Formgebung der Lichtbogenlenkdüse begrenzt. Um ein Überschlagen des Lichtbogens zu verhindern, ist eine Lichtbogenlenk- düse elektrisch isolierend auszuführen. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, organische Kunststoffe zur Ausbildung einer Lichtbogenlenkdüse heranzuziehen. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Nutzung von Polytetrafluorethylen, welches mittels Sinterverfahren zu einem Düsenkörper geformt wird.Switchgear assemblies that are designed to switch larger power, such as circuit breaker assemblies, often have arcing contact pieces, these arcing contact pieces are intended to lead feet of a possibly burning arc. In order to To prevent arc breakage and keep the bases on the arcing contact pieces as possible in stable positions, arc steering nozzles are provided. These arc steering nozzles have a Lichtbogenlenkdüsenengstelle, which is at least temporarily dammed by an arcing contact during a switching operation. Thus, when burning an arc whose extent is limited by the shape of the Lichtbogenlenkdüse. In order to prevent a flashover of the arc, an arc steering nozzle is designed to be electrically insulating. It has proven to be advantageous to use organic plastics to form a Lichtbogenlenkdüse. Advantageously, for example, a use of polytetrafluoroethylene, which is formed by means of sintering process to a nozzle body.
Bei einem Brennen eines Lichtbogens wird aufgrund dessen thermischer Energie Schaltgas erzeugt. Diese Schaltgaserzeugung erfolgt beispielsweise durch Erhitzen und Expandieren eines Isoliergases. Isoliergase sind beispielsweise Schwefel- hexafluorid, Stickstoff oder andere geeignete elektrisch isolierende Gase bzw. Gasgemische. Aufgrund der thermischen Einwirkung wird das Isoliergas in seiner Temperatur erhöht und in seinem Volumen ausgedehnt, so dass dieses dann als Schaltgas wirkt. Dieses Schaltgas ist aus dem Bereich des Lichtbo- gens abzuführen, um Überdrücke, die beispielsweise zu einem Bersten der Lichtbogenlenkdüse führen könnten, zu vermeiden. Die von dem Lichtbogen in das Schaltgas eingetragene Energie sollte vorteilhafterweise genutzt werden. Dazu wird das Schaltgas in eine Schaltgaszwischenspeichereinrichtung einge- leitet. Die Lichtbogenlenkdüse weist dazu in ihrem Verlauf einen Schaltgasaustrittskanal auf, welcher das Schaltgas von der Lichtbogenlenkdüsenengstelle in Richtung Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung fortleitet. Wird nunmehr das Schalt- gas in die Venturidüse eines von der Strömungslenkeinrichtung begrenzten Kanals abgestrahlt, so kann ein rasches Fortführen des Schaltgases aus dem Bereich des brennenden Lichtbogens in die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung erfolgen. Durch eine Zumischung eines Mediums über die Abnahmeöffnung der Venturidüse kann dieses Schaltgas in seinen elektrischen Eigenschaften positiv verändert werden.When burning an arc, switching gas is generated due to its thermal energy. This switching gas generation takes place, for example, by heating and expanding an insulating gas. Insulating gases are, for example, sulfur hexafluoride, nitrogen or other suitable electrically insulating gases or gas mixtures. Due to the thermal effect, the insulating gas is increased in temperature and expanded in its volume, so that this then acts as a switching gas. This switching gas has to be removed from the region of the arc in order to avoid overpressures which could lead, for example, to bursting of the arc steering nozzle. The registered by the arc in the switching gas energy should be used advantageously. For this purpose, the switching gas is introduced into a switching gas buffer device. The Lichtbogenlenkdüse has in its course to a switching gas outlet channel, which forwards the switching gas from the Lichtbogenlenkdüsenengstelle towards Schaltgaszwi- storage device. If now the switching emitted gas into the Venturi nozzle of a limited of the flow deflecting channel, it can be done a rapid continuation of the switching gas from the region of the burning arc in the switching gas buffer device. By adding a medium through the discharge opening of the venturi, this switching gas can be positively changed in its electrical properties.
Eine Vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Ven- turidüse mit der Lichtbogenlenkdüse verbunden, insbesondere an dieser zumindest teilweise abgestützt ist.An advantageous embodiment can provide that the Venuti nozzle is connected to the Lichtbogenlenkdüse, in particular at least partially supported.
Die Lichtbogenlenkdüse mit ihrer Lichtbogenlenkdüsenengstelle weist einen Schaltgasaustrittskanal auf. Dieser Schaltgasaus- trittskanal kann in den von der Strömungslenkeinrichtung begrenzten Kanal übergehen und beispielsweise an der Venturidüse münden, so dass das Schaltgas möglichst verlustarm in die Venturidüse eintritt und durch diese hindurchläuft. Der Schaltgasaustrittskanal kann in unmittelbarem Kontakt mit der Strömungslenkeinrichtung, insbesondere mit der Venturidüse der Strömungslenkeinrichtung, stehen. Die Venturidüse stellt im Verlauf eines Kanals, welcher von der Strömungslenkeinrichtung begrenzt ist, eine Querschnittseinschnürung dar, die mit gegensinnig ausgerichteten Einschnürungen beiderseits des Mündungsbereiches der Abnahmeöffnung ausgestattet ist. DieThe Lichtbogenlenkdüse with its Lichtbogenlenkdüsenengstelle has a switching gas outlet channel. This switching gas outlet channel can pass into the channel delimited by the flow-deflecting device and open, for example, at the Venturi nozzle, so that the switching gas enters the Venturi nozzle with as little loss as possible and passes through it. The switching gas outlet channel can be in direct contact with the flow-deflecting device, in particular with the Venturi nozzle of the flow-directing device. The Venturi nozzle, in the course of a channel delimited by the flow deflector, constitutes a cross-sectional constriction provided with counter-aligned constrictions on either side of the mouth of the discharge opening. The
Venturidüse kann beispielsweise ein Ende des Kanals der Strömungslenkeinrichtung begrenzen.Venturi nozzle may for example limit one end of the channel of the flow deflecting device.
Die Lichtbogenlenkdüse muss aufgrund der in ihrem Inneren zu beherrschenden erhöhten Drücke mit einer ausreichenden mechanischen Stabilität ausgerüstet sein. Um ein Verformen derselben zu verhindern, muss diese auch stabil mit weiteren Teilen der Schaltgeräteanordnung verbunden sein. Nutzt man nunmehr die mechanische Stabilität der Lichtbogenlenkdüse, kann man die Venturidüse zumindest teilweise auch an der Lichtbogenlenkdüse abstützen. Vorteilhaft kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein direkter Verbund der Venturidüse bzw. der Strömungslenkeinrichtung mit der Lichtbogenlenkdüse erfolgt. Insbesondere kann ein einstückiger Verbund zumindest von Abschnitten der Strömungslenkeinrichtung, insbesondere der Venturidüse mit der Lichtbogenlenkdüse vorgesehen sein. So ist es beispielsweise möglich, die Lichtbogenlenkdüse mit ihrer Lichtbogenlenkdüsenengstelle sowie den Schaltgasaustrittska- nal mittels eines einzigen Sintervorganges zumindest mit Teilen der Venturidüse bzw. der Strömungslenkeinrichtung auszuformen, so dass ein einstückiger Verbund von Abschnitten der Venturidüse oder auch der gesamten Venturidüse und der Licht- bogenlenkdüse erfolgen kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schaltgasaustrittskanal der Lichtbogenlenkdüse in den Kanal der Strömungslenkeinrichtung übergeht, der mit einer entsprechenden Querschnittsreduzierung versehen ist, so dass diese Querschnittsreduzierung zur Ausbildung einer Venturidüse genutzt werden kann. Im weiteren Verlauf schließt sich die Strömungslenkeinrichtung an den Schaltgasaustrittskanal der Lichtbogenlenkdüse an. Die Strömungslenkeinrichtung kann beispielsweise als rohrförmiger Fortsatz an der Lichtbogenlenkdüse angeordnet sein. Vorteilhaft kann auch die gesamte Strömungslenkeinrichtung nebst Venturidüse vollständig an der Lichtbogenlenkdüse abgestützt, insbesondere einstückig mit dieser ausgeformt sein.The arc steering nozzle must be equipped with sufficient mechanical stability due to the increased pressures to be controlled in its interior. To prevent deformation of the same, it must also be stably connected to other parts of the switching device arrangement. You use now the mechanical stability of the Lichtbogenlenkdüse, you can support the venturi at least partially at the Lichtbogenlenkdüse. Advantageously, it can be provided, for example, that a direct connection of the Venturi nozzle or the flow-deflecting device takes place with the Lichtbogenlenkdüse. In particular, a one-piece composite can be provided at least from sections of the flow-deflecting device, in particular the Venturi nozzle with the Lichtbogenlenkdüse. Thus, it is possible, for example, to form the arc steering nozzle with its arc steering nozzle throat and the switching gas outlet channel by means of a single sintering process at least with parts of the venturi nozzle or the flow deflection device, so that a one-piece composite of sections of the venturi nozzle or of the entire venturi nozzle and the arc guide nozzle can be done. For example, it may be provided that the switching gas outlet channel of the Lichtbogenlenkdüse merges into the channel of the flow deflecting device, which is provided with a corresponding cross-sectional reduction, so that this cross-sectional reduction can be used to form a venturi. In the further course, the flow deflection device connects to the switching gas outlet channel of the Lichtbogenlenkdüse. The flow-deflecting device can be arranged, for example, as a tubular extension on the Lichtbogenlenkdüse. Advantageously, the entire flow-directing device, together with the venturi nozzle, can also be completely supported on the arc-guiding nozzle, in particular integrally formed therewith.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Venturidüse einen Ringkanal aufweist, in welchem die Abnahmeöffnung mündet. Die Venturidüse stellt eine Querschnittseinschnürung im Verlauf eines Kanals dar, wobei im Bereich der Querschnittseinschnürung eine Abnahmeöffnung angeordnet ist, über welche ein Medium aufgrund der an der Venturidüse herrschenden Strö- mungsverhältnisse in den Kanal der Venturidüse ergänzend hineingesaugt werden kann. Eine Querschnittsreduzierung kann dabei in Durchflussrichtung der Venturidüse mit unterschiedlich starken Graden der Reduzierung erfolgen. So können beispielsweise Reduzierungen über entgegengesetzt ausgerichtete Konen vorgesehen sein, wobei die Konuswinkel voneinander differieren .A further advantageous embodiment may provide that the Venturi nozzle has an annular channel in which opens the removal opening. The Venturi nozzle represents a cross-sectional constriction in the course of a channel, wherein in the region of the cross-section constriction a removal opening is arranged, via which a medium can be sucked in in addition to the channel of the Venturi nozzle due to the prevailing at the Venturi nozzle flow conditions. A cross-sectional reduction can take place in the direction of flow of the Venturi nozzle with varying degrees of reduction. For example, reductions can be provided over oppositely directed cones, the cone angles differing from each other.
Die Venturidüse liegt dabei im Verlauf eines Kanals, welcher beispielsweise aus dem Schaltgasaustrittskanal der Lichtbo- genlenkdüse bzw. von der Strömungslenkeinrichtung gebildet sein kann. Typischerweise weisen diese Kanäle kreisrunde Querschnitte auf, so dass ein Strömungswiderstand der Kanäle reduziert ist. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Kanal als Ringkanal ausgebildet ist. In diesem Fall sind ent- sprechende Einbauten vorgesehen, durch welche eine ringförmige Aufteilung hervorgerufen wird. Diese Ringform kann beispielsweise auch im Bereich der Venturidüse vorgesehen sein. Insbesondere kann sowohl die Venturidüse selbst einen Ringkanal aufweisen, als auch die davor und dahinter liegenden, der Zuführung bzw. Ableitung dienenden Abschnitte eines Kanals können als Ringkanäle ausgeformt sein.The Venturi nozzle lies in the course of a channel, which can be formed, for example, from the switching gas outlet channel of the arc guide nozzle or from the flow-deflecting device. Typically, these channels have circular cross-sections, so that a flow resistance of the channels is reduced. In addition, it can be provided that the channel is designed as an annular channel. In this case, corresponding internals are provided by which an annular division is caused. This ring shape can also be provided, for example, in the area of the venturi. In particular, both the Venturi nozzle itself can have an annular channel, and the portions of a channel which are located in front of and behind it and which serve for the supply or discharge can also be formed as annular channels.
In den Ringkanal kann die Abnahmeöffnung münden, so dass auch bei einer derartigen konstruktiven Ausgestaltung ein Zumi- sehen beispielsweise von einem Fluid in ein durch die Venturidüse laufenden Medienstrom erfolgen kann. Die Engstelle der Venturidüse kann beispielsweise durch Ausbauchungen in den Verlauf des Kanals gebildet werden. So kann beispielsweise eine Einschnürung radial nach innen erfolgen. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine erweiterte Ausformung eines eine Innenmantelfläche des Ringkanals begrenzenden Einbaus die Engstelle definiert. Innerhalb eines Ringkanals kann eine Engstelle auch durch eine erweiterte Ausformung und zusätzlich durch eine Einschnürung nach innen ausgeformt sein.In the annular channel, the removal opening can open, so that even with such a structural design Zumi see, for example, from a fluid can take place in a running through the Venturi nozzle media flow. The constriction of the Venturi nozzle can be formed for example by bulges in the course of the channel. So, for example a constriction is done radially inward. It can also be provided that an expanded formation of an inner shell surface of the annular channel limiting installation defines the bottleneck. Within a ring channel, a bottleneck may also be formed by an expanded shape and in addition by a constriction inward.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Venturidüse zumindest abschnittsweise von einem Schaltkontaktstück der Schaltgeräteanordnung durchsetzt ist.It can be advantageously provided that the venturi is at least partially interspersed with a switching contact piece of the switching device arrangement.
Durch eine Positionierung eines Schaltkontaktstückes der Schaltgeräteanordnung in der Venturidüse ist es möglich, zur Stromführung und -leitung benötigte Schaltkontaktstücke bzw. auch zur Lichtbogenführung- und lenkung vorgesehenen Schaltkontaktstücke möglichst kompakt, d. h. material- und platzsparend auszuformen. Eine Nutzung des Kanals der Venturidüse zur Aufnahme eines Schaltkontaktstückes ermöglicht beispielsweise eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Ausgestal- tung einer Schaltgeräteanordnung zu einer Längsachse, die als Rotationsachse dienen kann, wobei sich die Venturidüse koaxial zu der Längsachse erstreckt. Eine Gasströmung durch die Venturidüse selbst erfolgt dabei in Richtung der Längsachse. Eine Zuführung von einem weiteren Medium über die Abnahmeöff- nung sollte dann vorzugsweise aus radialen Richtungen erfolgen .By positioning a switching contact piece of the switching device arrangement in the Venturi nozzle, it is possible for the power supply and conduction required switching contact pieces or also intended for Lichtbogenführung- and steering switching contact pieces as compact as possible, d. H. material and space-saving form. Use of the channel of the Venturi nozzle for receiving a switching contact piece allows, for example, a substantially rotationally symmetrical configuration of a switching device arrangement to a longitudinal axis, which can serve as a rotation axis, wherein the venturi extends coaxially to the longitudinal axis. A gas flow through the Venturi nozzle itself takes place in the direction of the longitudinal axis. A supply of a further medium via the take-off opening should then preferably take place from radial directions.
So ist es beispielsweise möglich, die Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung mit einer im Wesentlichen rotationssymmetri- sehen Struktur zu versehen, wobei die Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung zumindest teilweise von einer Mantelfläche eines Schaltkontaktstückes begrenzt ist. Bei einer Ausgestaltung der Schaltgeräteanordnung mit einem Set aus Lichtbogen- und Nennstromkontaktstücken, ist es vorteilhaft, die Schalt- gaszwischenspeichereinrichtungen im Bereich zweier koaxial zueinander angeordneter Schaltkontaktstücke vorzusehen. Dazu eignen sich insbesondere Bereiche zwischen einem Lichtbogen- kontaktstück und einem Nennstromkontaktstück, die einander zugeordnet sind und unabhängig vom Schaltzustand der Schaltgeräteanordnung das gleiche elektrische Potential aufweisen. So können beispielsweise rotationssymmetrische Ausgestaltungen des Lichtbogenkontaktstückes und des zugehörigen Nenn- stromkontaktstückes erfolgen. Das Lichtbogenkontaktstück und das zugehörige Nennstromkontaktstück können koaxial zueinander ausgerichtet sein und einander in radialer Richtung zumindest abschnittsweise überdecken, so dass durch die Mantelflächen von Lichtbogen und Nennstromkontaktstück zwischen diesen ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiger Raum zur Verfügung gestellt ist, welcher einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist. Der hohlzylindrische Raum kann zur Gestaltung einer Schaltgaszwischenspeichereinrichtung genutzt werden .Thus, it is possible, for example, to provide the switching gas buffer device with a substantially rotationally symmetrical structure, the switching gas buffer device being at least partially delimited by a lateral surface of a switching contact piece. In one embodiment of the switching device arrangement with a set of arc and Nennstromkontaktstücken, it is advantageous to provide the switching gas storage devices in the region of two coaxially arranged switching contact pieces. For this purpose, in particular areas between an arc contact piece and a rated current contact piece, which are associated with each other and have regardless of the switching state of the switching device arrangement, the same electrical potential. Thus, for example, rotationally symmetrical configurations of the arcing contact piece and the associated rated current contact piece can take place. The arcing contact piece and the associated rated current contact piece can be aligned coaxially with one another and cover each other in the radial direction at least in sections, so that a substantially hollow-cylindrical space is provided by the lateral surfaces of the arc and rated current contact piece between them, which has an annular cross-section. The hollow cylindrical space can be used to design a switching gas buffer device.
Die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung kann beispielsweise stirnseitig an einem der Lichtbogenlenkdüse zugewandten Ende von dieser zumindest abschnittsweise begrenzt sein.The switching gas buffer device, for example, may be delimited, at least in sections, at the end side thereof at an end facing the arc steering nozzle.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass über die Venturidüse dem Schaltgas temperaturreduziertes Isoliergas zugemischt wird.A further advantageous embodiment can provide that temperature-reduced insulating gas is added to the switching gas via the Venturi nozzle.
Die Schaltgeräteanordnung kann beispielsweise von einem elektrisch isolierenden Isoliergas durchflutet sein. Dieses Isoliergas dient der sicheren Trennung von unterschiedlichen elektrischen Potentialen innerhalb der Schaltgeräteanordnung. So kann beispielsweise eine Trennstrecke zwischen Schaltkon- taktstücken mittels des elektrisch isolierenden Isoliergases isoliert werden. Die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung ist als Teil der Schaltgeräteanordnung ebenfalls von dem Isoliergas durchflutet. Das Isoliergas weist eine vergleichsweise geringe Temperatur auf. Bei einem Schaltvorgang, der gegebenenfalls mit einem Lichtbogen verbunden ist, wird durch den Lichtbogen Isoliergas erhitzt und expandiert. Damit entsteht heißes Schaltgas. Zusätzlich kann aufgrund der thermischen Wirkung Hartgas aus elektrisch isolierenden Körpern, bei- spielsweise der Lichtbogenlenkdüse, emittiert werden. DasThe switching device arrangement can be flooded, for example, by an electrically insulating insulating gas. This insulating gas is used for safe separation of different electrical potentials within the switching device arrangement. For example, an isolating distance between switching con- Taktstücken be isolated by means of electrically insulating insulating gas. The switching gas buffer device is also flooded by the insulating gas as part of the switching device arrangement. The insulating gas has a comparatively low temperature. In a switching operation, which is optionally connected to an arc, is heated by the arc insulating gas and expanded. This creates hot switching gas. In addition, due to the thermal effect, hard gas can be emitted from electrically insulating bodies, for example the arc steering nozzle. The
Schaltgas weist eine höhere Temperatur auf als das Isoliergas .Switch gas has a higher temperature than the insulating gas.
Das Schaltgas wird über einen Schaltaustrittskanal der Licht- bogenlenkdüse in die Venturidüse hineingestrahlt und durchläuft die Venturidüse. Die Abnahmeöffnung der Venturidüse bildet nunmehr eine Verbindung zwischen der Düsenengstelle der Venturidüse und dem Volumen der Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung aus. Damit ist bei einem Durchströmen der Venturidüse mit Schaltgas die Möglichkeit gegeben, über die Abnahmeöffnung ein Zumischen von ursprünglich innerhalb der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung befindlichem Isoliergas vorzusehen. Damit kann bereits während des Lenkens des Schaltgases in Kanälen die Temperatur des Schaltgases redu- ziert werden, so dass bereits vor einem freien Austreten des Schaltgases in die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung hinein eine Temperaturreduzierung erzielt wird. Dabei kann durch eine Anpassung der Düsenengstelle der Venturidüse sowie eine Anpassung der Abnahmeöffnung die Intensität des Zumi- schens und damit die Wirkung der Venturidüse verändert werden. Damit ist es beispielsweise möglich, in Abhängigkeit der jeweiligen Schaltgeräteanordnung bereits innerhalb einer Führung des Schaltgases in Kanälen eine stärkere Temperaturredu- zierung herbeizuführen oder auch nur eine reduzierte Temperaturreduzierung vorzusehen.The switching gas is radiated into the Venturi nozzle via a switching outlet channel of the arc guide nozzle and passes through the Venturi nozzle. The removal opening of the Venturi nozzle now forms a connection between the nozzle throat of the Venturi nozzle and the volume of the intermediate switching gas storage device. Thus, with a flow through the Venturi nozzle with switching gas given the opportunity to provide over the removal opening an admixing originally located within the switching gas storage device insulating. As a result, the temperature of the switching gas can already be reduced during the steering of the switching gas in channels, so that a temperature reduction is achieved even before a free escape of the switching gas into the switching gas buffer device. In this case, by adjusting the nozzle throat of the Venturi nozzle and by adapting the removal opening, the intensity of the mixing and thus the effect of the Venturi nozzle can be changed. This makes it possible, for example, depending on the respective switching device arrangement within a leadership of the switching gas in channels a stronger temperature Redu- ornamentation or even provide a reduced temperature reduction.
Eine Kühlung des Schaltgases bereits innerhalb eines Kanals, also vor einem freien Abstrahlen in die Schaltgaszwischen- speichereinrichtung, weist den Vorteil auf, dass ein Durchmischen von Schalt- und Isoliergas innerhalb der Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung lediglich mit geringer Intensität oder gar nicht zu erfolgen braucht. So ist es beispielsweise möglich, die räumliche Dimensionierung der Schaltgaszwischen- speichereinrichtung gegenüber herkömmlichen Varianten zu reduzieren, da durch die Venturidüse eine selbstregelnde Einrichtung geschaffen ist, die eine Konditionierung des Schaltgases vornimmt.A cooling of the switching gas already within a channel, ie before free blasting into the switching gas intermediate storage device, has the advantage that a mixing of switching and insulating gas within the switching gas intermediate storage device only needs to be done with little intensity or not at all. For example, it is possible to reduce the spatial dimensioning of the switching gas storage device compared to conventional variants, since a self-regulating device is provided by the venturi, which carries out a conditioning of the switching gas.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in der Venturidüse eine moderate Zuführung von Isoliergas zu dem Schaltgas erfolgt und innerhalb der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung eine geringe Durchmischung von darin befindlichen kalten Iso- liergas und eingestrahltem heißen Schaltgas vorgesehen ist. Vor einem Entleeren der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung verbleiben in der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung voneinander möglichst getrennte Abschnitte heißen Schaltgases und kalten Isoliergases. So ist es beispielsweise möglich, bei einem Entleeren eine zeitlich aufeinander folgende Staffelung eines Ausströmens von heißem und kaltem Gas zu initiieren .However, it can also be provided that in the Venturi nozzle a moderate supply of insulating gas to the switching gas takes place and within the intermediate switching gas storage means a slight mixing of therein cold is liergas and radiated hot switching gas is provided. Before emptying the switching gas buffer device remain separated as possible sections of hot switching gas and cold insulating gas in the switching gas storage device. Thus, it is possible, for example, to initiate a temporally successive staggering of an outflow of hot and cold gas when emptying.
Das in der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung zwischenge- speicherte Schaltgas wird während eines Befüllens der Schalt- gaseintrittseinrichtung aufgrund dessen begrenzten Volumens und des immer stärkeren Zuströmens von Schaltgas aufgrund des Heizens und Expandierens des Lichtbogen in seinem Druck er- höht. Ein Abströmen aus der Schaltgaszwischenspeichereinrich- tung ist nicht möglich, da der Schaltgasaustrittskanal der Lichtbogenlenkdüse expandiertes Schaltgas in die Schaltgas- zwischenspeichereinrichtung hineinleitet. Erst bei einem Freigeben der von einem der Kontaktstücke verdämmten Lichtbo- genlenkdüsenengstelle ist eine Möglichkeit geschaffen, um größere Mengen von Gas auch über andere Wege als über den in die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung abstrahlenden Schaltgasaustrittskanal aus der Lichtbogenlenkdüsenengstelle strömen zu lassen. Nunmehr sinkt der Druck in dem Schaltgasaustrittskanal der Lichtbogenlenkdüse und aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem innerhalb der Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung zwischengespeicherten Gas und der Lichtbogenlenkdüsenengstelle kommt es zu einem Abströmen von Gas aus der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung. Nunmehr kehrt sich die Strömungsrichtung in der Venturidüse bzw. auch in dem Schaltgasaustrittskanal um. Bei einem Abströmen von Schaltgas durch die Venturidüse in Richtung der Lichtbogenlenkdüsenengstelle hin erfolgt ebenfalls aufgrund der Druckdifferenz an der Venturidüse ein zusätzliches Anreichern von Gas über die Abnahmeöffnung. D. h. bei einem Entleeren der Schaltgas- zwischenspeichereinrichtung von in seinem Druck erhöhtem Schaltgas, wird über die Abnahmeöffnung zusätzliches Gas „angesaugt" und ein schnelles Leeren der Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung begünstigt.The switching gas temporarily stored in the switching gas buffer device is pressurized during filling of the switching gas inlet device due to its limited volume and the ever-increasing flow of switching gas due to the heating and expansion of the arc. increased. An outflow from the intermediate switching gas storage device is not possible, since the switching gas outlet channel of the arc steering nozzle leads expanded switching gas into the switching gas intermediate storage device. It is only when releasing the arc nozzle steering throat which is blocked by one of the contact pieces that a possibility is created to allow larger amounts of gas to flow out of the arc guide nozzle throat via other ways than via the switching gas outlet channel radiating into the switching gas buffer device. Now, the pressure in the switching gas outlet channel of the Lichtbogenlenkdüse decreases and due to the pressure difference between the caching within the Schaltgaszwischenpepe storage device gas and the Lichtbogenlenkdüsenengstelle it comes to a flow of gas from the intermediate switching gas storage device. Now, the flow direction in the venturi or in the switching gas outlet channel is reversed. With a flow of switching gas through the Venturi nozzle in the direction of the Lichtbogenlenkdüsenengstelle out also takes place due to the pressure difference at the Venturi nozzle an additional accumulation of gas through the discharge opening. Ie. when the switching gas buffer device is emptied of switching gas increased in its pressure, additional gas is "sucked in" via the removal opening and a rapid emptying of the switching gas buffer device is promoted.
Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Venturidüse in einem thermischen Kompressionsvolumen mündet.Advantageously, it can be provided that the venturi opens into a thermal compression volume.
Wie vorstehend beschrieben, dient die Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung dazu, insbesondere heißes Schaltgas aufzunehmen und dieses in seinem Druck im Innern der Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung zu erhöhen. Dieses zwischengespei- cherte Schaltgas kann bei einem Rückströmen dann dazu genutzt werden, um die Lichtbogenlenkdüsenengstelle von Lichtbogenplasma zu beräumen und den dort gegebenenfalls noch brennenden Lichtbogen zu beblasen und zu kühlen. Innerhalb eines thermischen Kompressionsvolumens kann eine Druckerhöhung aufgrund des Eintragens von thermischer Energie erfolgen, d. h. mit dem Generieren und Erhitzen von zusätzlichem Schaltgas und einem Eintragen dieses Schaltgases in die Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung erfolgt eine Druckerhöhung. Demzu- folge wirkt eine derartige Schaltgaszwischenspeichereinrich- tung als thermisches Kompressionsvolumen.As described above, the switching gas buffer device serves in particular to receive hot switching gas and to increase this in its pressure in the interior of the switching gas intermediate storage device. This intermediary Chert switching gas can then be used in a return flow to clear the Lichtbogenlenkdüsenengstelle of arc plasma and to blow the there still burning if necessary arc and cool. Within a thermal compression volume, an increase in pressure can take place due to the introduction of thermal energy, ie with the generation and heating of additional switching gas and an entry of this switching gas into the switching gas intermediate storage device, a pressure increase takes place. As a result, such a switching gas buffer device acts as a thermal compression volume.
Zusätzlich kann eine Unterstützung einer Druckerhöhung von zwischengespeichertem Schaltgas durch das Einsetzen einer me- chanischen Kompressionseinrichtung vorgesehen sein, welche durch Reduzierung eines Volumens eine Druckerhöhung in ihrem Innern bewirkt. Eine derartige Anordnung kann beispielsweise eine Kolbenzylinderanordnung sein, wobei Kolben und Zylinder relativ zueinander bewegbar sind.In addition, support for an increase in pressure of cached switching gas can be provided by the use of a mechanical compression device, which causes a pressure increase in its interior by reducing a volume. Such an arrangement may be, for example, a piston-cylinder arrangement, wherein piston and cylinder are movable relative to each other.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann weiter vorsehen, dass die Abnahmeöffnung als Ringspalt ausgebildet ist.An advantageous embodiment may further provide that the removal opening is formed as an annular gap.
Über die Abnahmeöffnung ist es möglich, in den Kanal der Ven- turidüse zusätzliche Medien einzuschleusen. Dabei wird die Menge des einzuschleusenden Volumens von der Druckdifferenz an der Venturidüse bestimmt. Somit ist durch eine geschickte Ausgestaltung der Einschnürung der Venturidüse während eines Durchströmens eine entsprechende Druckdifferenz hervorrufbar, die Ursache für ein Einströmen eines zusätzlichen Mediums über die Abnahmeöffnung ist. Um ein stärkeres oder schwächeres Einströmen über die Abnahmeöffnung zu ermöglichen, kann diese in verschiedenen Formgebungen vorgesehen sein. So kann vorgesehen sein, dass beispielsweise eine einzige Abnahmeöffnung vorgesehen ist, welche in der Venturidüse mündet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere Öffnungen in der Venturidüse münden, so dass eine vergrößerte Quer- schnittsfläche zur Verfügung gestellt ist, um ein zusätzliches Medium in den Kanal der Venturidüse hineinströmen zu lassen. Dabei können die Querschnitte der Abnahmeöffnungen verschieden voneinander ausgebildet sein.Via the removal opening it is possible to introduce additional media into the channel of the nozzle. The amount of volume to be injected is determined by the pressure difference at the Venturi nozzle. Thus, by a clever configuration of the constriction of the Venturi nozzle during a flow through a corresponding pressure difference can be caused, which is the cause of an inflow of an additional medium via the removal opening. In order to allow a stronger or weaker inflow through the discharge opening, this can be provided in various shapes. So can be provided that, for example, a single intake opening is provided, which opens into the venturi. However, it can also be provided that several openings open in the Venturi nozzle, so that an enlarged cross-sectional area is provided in order to allow an additional medium to flow into the channel of the Venturi nozzle. In this case, the cross sections of the removal openings may be formed differently from each other.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Abnahmeöffnung als Ringspalt ausgebildet ist. Die in Durchströmungsrichtung der Venturidüse beiderseits vorgesehenen Querschnittseinengungen sind beabstandet voneinander angeordnet, so dass ein freier Ringspalt gebildet ist. Zum einen kann eine Druckdifferenz in der Venturidüse erzeugt werden, andererseits ist eine ausreichende Querschnittsfläche der Abnahmeöffnung zur Verfügung gestellt, um ein zusätzliches Medium in die Venturidüse einzuleiten. Aufgrund eines aus verschiedenen radialen Richtungen möglichen Einströmens eines zusätzlichen Mediums über eine ringspaltförmige Abnahmeöffnung können auch größere Volumina in kurzen Zeitintervallen zugemischt werden.It is particularly advantageous if the removal opening is formed as an annular gap. The cross-sectional restrictions provided on both sides in the direction of flow through the Venturi nozzle are arranged at a distance from one another, so that a free annular gap is formed. On the one hand, a pressure difference can be generated in the Venturi nozzle, on the other hand, a sufficient cross-sectional area of the discharge opening is provided to introduce an additional medium into the Venturi nozzle. Due to a possible from different radial directions inflow of an additional medium via an annular gap-shaped decrease opening and larger volumes can be mixed in short time intervals.
Bei der Ausgestaltung der Abnahmeöffnung als Ringspalt ist es beispielsweise möglich, den Schaltgasaustrittskanal ein- stückig mit zumindest einem Abschnitt des Kanals der Strömungslenkeinrichtung auszuführen, um einen Teil der Venturidüse zu bilden. Der Übergang von dem Schaltgasaustrittskanal in die Strömungslenkeinrichtung erfolgt fließend. Unter Bildung des Ringspaltes kann sich ein weiteres vorzugsweise rohrförmiges Element der Strömungslenkeinrichtung anschließen . Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt dieIn the embodiment of the removal opening as an annular gap, it is for example possible to implement the switching gas outlet channel in one piece with at least one section of the channel of the flow deflection device in order to form part of the Venturi nozzle. The transition from the switching gas outlet channel in the flow direction is fluid. By forming the annular gap, another preferably tubular element of the flow-deflecting device can follow. In the following, an embodiment of the invention is shown schematically in a drawing and described in more detail below. It shows the
Figur 1 einen Schnitt durch eine Schaltgeräteanordnung mit einer Venturidüse in einer ersten Ausgestaltungsvariante und dieFigure 1 shows a section through a switching device arrangement with a Venturi nozzle in a first embodiment variant and the
Figur 2 die aus der Figur 1 bekannte Schaltgeräteanordnung mit einer zweiten Ausgestaltungsvariante einer Venturidüse .FIG. 2 shows the switching device arrangement known from FIG. 1 with a second embodiment variant of a venturi nozzle.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Konstruktionen sind bis auf die Ausgestaltung der Venturidüse im Wesentlichen gleichartig ausgeführt. Daher soll zunächst anhand der Figur 1 ein prinzipieller Aufbau einer Schaltgeräteanordnung beschrieben werden. Dementsprechend sind in den Figuren die gleichwirkenden Baugruppen mit den gleichen Bezugszeichen versehen .The constructions shown in FIGS. 1 and 2 are substantially identical except for the design of the venturi nozzle. Therefore, a basic structure of a switching device arrangement will first be described with reference to FIG. Accordingly, the same components are provided with the same reference numerals in the figures.
Die Figur 1 zeigt eine Schaltgeräteanordnung in einem Schnitt. Die Schaltgeräteanordnung erstreckt sich entlang einer Längsachse 1. Die Schaltgeräteanordnung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu der Längsachse 1 ausgebildet. Dabei weist die Schaltgeräteanordnung ein erstes Lichtbogenkontaktstück 2 sowie ein zweites Lichtbogenkontaktstück 3 auf. Weiterhin ist die Nutzung eines ersten Nennstromkontaktstückes 4 sowie eines zweiten Nennstromkontaktstückes 5 vorgesehen. Sowohl Nenn- stromkontaktstücke 2, 3 als auch Lichtbogenkontaktstücke 4, 5 weisen jeweils eine rotationssymmetrische Struktur auf. DieFIG. 1 shows a switching device arrangement in a section. The switching device arrangement extends along a longitudinal axis 1. The switching device arrangement is formed essentially rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 1. In this case, the switching device arrangement has a first arcing contact piece 2 and a second arcing contact piece 3. Furthermore, the use of a first rated current contact piece 4 and a second rated current contact piece 5 is provided. Both rated current contact pieces 2, 3 and arcing contact pieces 4, 5 each have a rotationally symmetrical structure. The
Nennstromkontaktstücke 4, 5 sowie die Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 sind koaxial zu der Längsachse 1 ausgerichtet. Dabei liegen die beiden Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 sowie die beiden Nennstromkontaktstücke 4, 5 einander beabstandet gegenüber. Das erste Lichtbogenkontaktstück 2 ist rohrförmig ausgebildet und weist an seinem dem zweiten Lichtbogenkontaktstück 3 zugewandten Ende eine Buchse auf. Entsprechend ist das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 gegengleich bolzenförmig ausgebildet, so dass dieses in die Buchse des ersten Lichtbogenkontaktstückes 2 einfahrbar ist und eine galvanische Kontaktierung zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken 2, 3 ermöglicht wird. Das erste Nennstromkontaktstück 4 weist ebenfalls eine rotationssymmetrische Struktur auf, wobei eine Außenmantelfläche als Kontaktfläche dient. Entsprechend ist das zweite Nennstromkontaktstück 5 mit Kontaktfingern versehen, welche auf die Außenmantelfläche des ersten Nennstromkontaktstückes 4 zur Kontaktierung auffahren können.Rated current contact pieces 4, 5 and the arcing contact pieces 2, 3 are aligned coaxially with the longitudinal axis 1. Here are the two arcing contact pieces 2, 3 and the two Rated current contact pieces 4, 5 spaced from each other. The first arcing contact piece 2 is tubular and has a socket at its end facing the second arcing contact piece 3. Accordingly, the second arcing contact piece 3 is formed counter-bolt-shaped, so that it is retractable into the socket of the first arcing contact piece 2 and a galvanic contacting between the two arcing contact pieces 2, 3 is made possible. The first rated current contact piece 4 also has a rotationally symmetrical structure, wherein an outer circumferential surface serves as a contact surface. Accordingly, the second rated current contact piece 5 is provided with contact fingers, which can drive onto the outer circumferential surface of the first rated current contact piece 4 for contacting.
Bei einem Einschaltvorgang ist vorgesehen, dass eine galvanische Kontaktierung der beiden Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 zeitlich vor einer galvanischen Kontaktierung der beiden Nennstromkontaktstücke 4, 5 erfolgt. Bei einem Ausschaltvorgang ist zunächst ein Trennen der Nennstromkontaktstücke 4, 5 und darauf folgend ein Trennen der Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 vorgesehen. Damit ist sichergestellt, dass zündende Lichtbögen bei einem Einschaltvorgang bzw. bei einem Ausschaltvorgang mit ihren Fußpunkten an den Lichtbogenkontaktstücken 2, 3 geführt sind. Um eine Kontaktierung bzw. Trennung hervorzurufen, sind die Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 sowie die Nennstromkontaktstücke 4, 5 längs der Längsachse 1 relativ zueinander bewegbar. Zusätzlich ist vorgesehen, dass das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 von einer bewegbaren Feldsteuerelektrode 6 um- geben ist, welche eine dielektrische Schirmung des zweiten Lichtbogenkontaktstückes 3 im in der Figur 1 dargestellten Ausschaltzustand der Schaltgeräteanordnung bewirkt. Zwischen den beide Lichtbogenkontaktstücken 2, 3 ist eine Schaltstrecke gebildet. Die Schaltstrecke ist zumindest teilweise von einer Lichtbogenlenkdüse 7 umgeben. Die Lichtbogenlenkdüse 7 ist eine Isolierstoffdüse, welche einen Düsenkörper aus gesintertem Polytetrafluorethylen aufweist. Die Lichtbogenlenkdüse 7 ist mit einer Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 versehen. Diese Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 ist während eines Schaltvorganges zumindest zeitweise durch das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 verdämmt. Die Lichtbogenlenkdüse 7 ist mit einem umlaufenden Kragen versehen und über diesen in einer gegengleichen Ausnehmung des ersten Nennstromkontakt- stückes 4 gelagert und mit dem ersten Nennstromkontaktstück 4 winkelstarr verbunden.In a switch-on is provided that a galvanic contacting of the two arcing contact pieces 2, 3 takes place in time before a galvanic contacting of the two rated current contact pieces 4, 5. In a turn-off operation, a separation of the rated current contact pieces 4, 5 and subsequently a separation of the arcing contact pieces 2, 3 is provided. This ensures that firing arcs are performed at a switch-on or at a switch-off with their feet on the arcing contact pieces 2, 3. In order to cause a contact or separation, the arcing contact pieces 2, 3 and the rated current contact pieces 4, 5 along the longitudinal axis 1 are movable relative to each other. In addition, it is provided that the second arcing contact piece 3 is surrounded by a movable field control electrode 6, which causes a dielectric shielding of the second arcing contact piece 3 in the off state of the switching device arrangement shown in FIG. Between the two arcing contact pieces 2, 3, a switching path is formed. The switching path is at least partially surrounded by a Lichtbogenlenkdüse 7. The arc steering nozzle 7 is an insulating nozzle having a sintered polytetrafluoroethylene nozzle body. The Lichtbogenlenkdüse 7 is provided with a Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8. This Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 is at least temporarily dammed by the second arcing contact piece 3 during a switching operation. The Lichtbogenlenkdüse 7 is provided with a circumferential collar and mounted on this piece in a opposite recess of the first Nennstromkontakt- piece 4 and connected in a rigid angle with the first rated current contact piece 4.
Ausgehend von der Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 erstreckt sich ein Schaltgasaustrittskanal 9 rotationssymmetrisch zur Längsachse 1. Der Schaltgasaustrittskanal 9 erweitert sich ausgehend von der Lichtbogendüsenengstelle 8 in Richtung einer Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10. Die Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung 10 ist in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Lichtbogenkontaktstück 2 und dem ersten Nennstromkontaktstück 4 angeordnet. Aufgrund der rotationssymmetrischen Ausgestaltung und koaxialen Anordnung zu der Längsachse 1 weist die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 ein im We- sentlichen hohlzylindrisches Aufnahmevolumen auf. An einer der Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 zugewandten Stirnseite begrenzt die Lichtbogenlenkdüse 7 die Schaltgaszwischenspeichereinrich- tung 10 teilweise. In die Lichtbogenlenkdüse 7 ragt das erste Lichtbogenkontaktstück 2 hinein, so dass ein ringförmiger Ka- nal ausgebildet ist. Um das erste Lichtbogenkontaktstück 2 zu schützen, ist dieses stirnseitig von einer Hilfsdüse 11 überragt. Die Hilfsdüse 11 ist ebenfalls aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Polytetrafluorethylen gebildet und deckt das erste Lichtbogenkontaktstück 2 auch mantelseitig ab. Dabei ist bei der in den Figuren gezeigten Ausgestaltung vorgesehen, dass eine mantelseitige Abdeckung im Innern der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 nur teilweise vorge- nommen ist.Starting from the Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8, a switching gas outlet channel 9 extends rotationally symmetrical to the longitudinal axis 1. The switching gas outlet channel 9 expands starting from the Lichtbogendüsenengstelle 8 towards a switching gas buffer device 10. The Schaltgaszwi- storage device 10 is in a space between the first arcing contact piece 2 and the first rated current contact piece 4th arranged. Due to the rotationally symmetrical configuration and coaxial arrangement with respect to the longitudinal axis 1, the switching gas buffer device 10 has a substantially hollow-cylindrical receiving volume. At an end face facing Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 the Lichtbogenlenkdüse 7 delimits the Schaltgaszwischenspeichereinrich- device 10 partially. The first arcing contact piece 2 protrudes into the arc steering nozzle 7, so that an annular channel is formed. In order to protect the first arcing contact piece 2, this front side is surmounted by an auxiliary nozzle 11. The auxiliary nozzle 11 is also formed of electrically insulating material, preferably polytetrafluoroethylene and The first arcing contact piece 2 also covers the jacket side. It is provided in the embodiment shown in the figures that a shell-side cover in the interior of the intermediate switching gas storage device 10 is only partially undertaken.
An der Stirnseite der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10, welche von der Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 abgewandt ist, sind Überströmöffnungen vorgesehen, durch welche ein gasförmi- ges Medium hindurchtreten kann. Es ist eine Kolbenzylinderanordnung 15 vorgesehen, wobei Kolben und Zylinder relativ zueinander bewegbar sind und dadurch eine mechanische Kompression, beispielsweise eines gasförmigen Mediums hervorgerufen werden kann.On the front side of the intermediate switching gas storage device 10, which faces away from the Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8, overflow openings are provided, through which a gaseous medium can pass. It is a piston-cylinder assembly 15 is provided, wherein the piston and cylinder are movable relative to each other and thereby a mechanical compression, for example, a gaseous medium can be caused.
In der Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante einer Ventu- ridüse 12a dargestellt. Vorliegend erstreckt sich der Schalt- gasaustrittskanal 9 von der Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 bis zum Ansatz der Verjüngung der Venturidüse 12a. Der Kanal einer Strömungslenkeinrichtung 13 ist somit teilweise von der Lichtbogenlenkdüse 7 begrenzt. Die Venturidüse 12a bildet somit einen Übergang von dem Strömungsaustrittskanal 9 der Lichtbogenlenkdüse 7 zu einer Strömungslenkeinrichtung 13 aus. Im vorliegenden Falle ist die Strömungslenkeinrichtung 13 rohr- förmig ausgebildet und koaxial zu der Längsachse 1 ausgerichtet. Die Strömungslenkeinrichtung 13 ist einstückig mit der Lichtbogenlenkdüse 7 ausgeformt und vollständig an dieser abgestützt. Ein rohrförmiges Element der Strömungslenkeinrichtung 13 ragt in die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 hinein. Eine Einschnürung der Strömungslenkeinrichtung 13 zur Ausbildung der Venturidüse 12a erfolgt durch gegensinnig ausgerichtete konische Ausformungen, die mit gegensinniger Ausrichtung eine Einengung innerhalb eines Kanals der Strömungs- lenkeinrichtung 13 darstellen. Die Ausbildung einer Engstelle kann beispielsweise durch eine entsprechende Formgebung der Hilfsdüse 11 in diesem Bereich unterstützt werden. Die Hilfs- düse 11 kann beispielsweise eine Profilierung aufweise, wo- durch die Engstelle zusätzlich profiliert ist. Im Bereich der Venturidüse 12a sind Abnahmeöffnungen 14a, 14b vorgesehen. Die Abnahmeöffnungen 14a, 14b erstrecken sich, bezogen auf die Längsachse 1, kanalartig in radialer Richtung und stellen eine Verbindung zwischen der Engstelle der Venturidüse 12a und der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 dar. Die Venturidüse 12a geht in einen hohlzylindrischen Abschnitt der Strömungslenkeinrichtung 13 über. Der Kanal der Strömungslenkeinrichtung 13 mündet in der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10. Die Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 wirkt als thermi- sches Kompressionsvolumen für Schaltgas und ist von der Strömungslenkeinrichtung 13 unterteilt.FIG. 1 shows a first embodiment variant of a venturi 12a. In the present case, the switching gas outlet channel 9 extends from the Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 to the approach of the taper of the Venturi 12a. The channel of a flow deflector 13 is thus partially bounded by the Lichtbogenlenkdüse 7. The Venturi nozzle 12a thus forms a transition from the flow outlet channel 9 of the Lichtbogenlenkdüse 7 to a flow deflecting device 13. In the present case, the flow-deflecting device 13 is tubular and aligned coaxially with the longitudinal axis 1. The flow deflecting device 13 is integrally formed with the Lichtbogenlenkdüse 7 and completely supported on this. A tubular element of the flow deflector 13 projects into the intermediate switching gas storage device 10. A constriction of the flow-deflecting device 13 for the formation of the venturi 12a is effected by oppositely directed conical formations which, with opposite orientation, form a constriction within a channel of the flow passage. represent steering device 13. The formation of a bottleneck can be supported for example by a corresponding shaping of the auxiliary nozzle 11 in this area. The auxiliary nozzle 11 may, for example, have a profiling, as a result of which the constriction is additionally profiled. In the area of the venturi nozzle 12a, removal openings 14a, 14b are provided. The removal openings 14a, 14b extend, relative to the longitudinal axis 1, channel-like in the radial direction and provide a connection between the bottleneck of the venturi 12a and the intermediate switching gas storage device 10. The venturi 12a merges into a hollow cylindrical section of the flow directing device 13. The channel of the flow-deflecting device 13 opens into the intermediate switching-gas storage device 10. The intermediate switching-gas storage device 10 acts as a thermal compression volume for switching gas and is subdivided by the flow-directing device 13.
Das erste Lichtbogenkontaktstück 2 sowie die Hilfsdüse 11 durchsetzen die Venturidüse 12a. Weiter wird somit der Kanal der Strömungslenkeinrichtung 13 in einen ringförmigen Kanal strukturiert .The first arcing contact piece 2 and the auxiliary nozzle 11 pass through the venturi 12a. Further, thus, the channel of the flow deflecting device 13 is structured in an annular channel.
In Folgenden soll die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schaltgeräteanordnung beschrieben werden. Bis auf die unterschiedlichen konstruktiven Ausgestaltungen der Ventu- ridüsen in den Figuren 1 und 2 ist deren Wirkung prinzipiell gleich.In the following, the operation of the switching device arrangement shown in Figures 1 and 2 will be described. Except for the different constructive embodiments of the Venturi nozzles in Figures 1 and 2 whose effect is the same in principle.
Bei einem Ausschaltvorgang erfolgt zunächst eine galvanische Trennung der Nennstromkontaktstücke 4,5. Darauf folgend erfolgt eine Trennung der Lichtbogenkontaktstücke 2, 3. Die Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 bewegen sich relativ zueinander längs der Längsachse 1. Aufgrund der voreilend öffnenden Nenn- Stromkontaktstücke 4, 5 erfolgt ein Kommutieren eines zu unterbrechenden elektrischen Stromes auf die Lichtbogenkontaktstücke 2, 3. Bei einem Trennen der Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 kann es zu einem Zünden eines Lichtbogens kommen, welcher mit seinen Fußpunkten im Bereich der Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 geführt ist. Zum Zeitpunkt des Zündens des Lichtbogens ist die Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 durch das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 verdämmt. Während eines zunehmenden Beabstandens der Lichtbogenkontaktstücke 2, 3 voneinander ver- längert sich der brennende Lichtbogen. Aufgrund der thermischen Wirkung des Lichtbogens wird Isoliergas, vorzugsweise Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder andere geeignete Gase bzw. Gasgemische, welches die Schaltgeräteanordnung durchspült, erhitzt. Das erhitzte und expandierte Isoliergas wird zu Schaltgas. Im Bereich der Schaltstelle kommt es zu einerDuring a switch-off process, initially a galvanic separation of the rated current contact pieces 4, 5 takes place. Subsequently, a separation of the arcing contact pieces 2, 3. The arcing contact pieces 2, 3 move relative to each other along the longitudinal axis 1. Due to the leading edge opening Current contact pieces 4, 5 is a commutation of an electrical current to be interrupted on the arcing contact pieces 2, 3. In a separation of the arcing contact pieces 2, 3 may result in an ignition of an arc, which is performed with its feet in the region of the arcing contact pieces 2, 3. At the time of ignition of the arc Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 is dammed by the second arcing contact piece 3. During an increasing spacing of the arcing contact pieces 2, 3 from one another, the burning arc lengthens. Due to the thermal effect of the arc insulating gas, preferably sulfur hexafluoride, nitrogen or other suitable gases or gas mixtures, which purging the switchgear assembly is heated. The heated and expanded insulating gas becomes switching gas. In the area of the switching point, it comes to a
Druckerhöhung aufgrund des ständig sich vergrößernden Schaltgasvolumens. Über den Schaltgasaustrittskanal 9 wird aufgrund der Verdammung der Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 heißes Schaltgas vorzugsweise in die Schaltgaszwischenspeicherein- richtung 10 gestrahlt. Dabei lenkt der Schaltgasaustrittskanal 9 Schaltgas in die Venturidüse 12a hinein. Dort wird aufgrund der Querschnittsreduzierung das Schaltgas zusätzlich beschleunigt und es entsteht eine Druckdifferenz. Über die Abnahmeöffnungen 14a, 14b wird nunmehr in der Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung 10 befindliches Isoliergas in den Schaltgasstrom eingemischt. Dabei regelt sich die Menge des eingemischten Isoliergases in Abhängigkeit der anfallenden Schaltgasmenge sowie aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung der Venturidüse 12a. Mit einem Austreten des Schaltgases aus einem Kanal der Strömungslenkeinrichtung 13 in die Schaltgaszwi- schenspeichereinrichtung 10 hinein erhöht sich der Druck im Innern der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10. Im Zuge eines weiteren Voranschreitens einer Ausschaltbewegung wird die Verdammung der Lichtbogenlenkstelle 8 durch das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 aufgehoben. Es besteht eine Druckdifferenz zwischen dem Überdruck innerhalb der Schaltgas- Zwischenspeichereinrichtung 10 und der Schaltstrecke. Aufgrund des Überdruckes wird das in der Schaltgaszwischenspeicherein- richtung 10 zwischengespeicherte Schaltgas in Richtung der Lichtbogenlenkstelle 8 geleitet. Aufgrund der Strömung des Schaltgases nunmehr in entgegengesetzer Richtung durch den Kanal der Strömungslenkeinrichtung 13 und durch die Venturi- düse 12a der Strömungslenkeinrichtung 13 können über die Abnahmeöffnungen 14a, 14b zusätzliche Gasmengen aus der Schalt- gaszwischenspeichereinrichtung 10 herausgeleitet werden. Damit ist aufgrund des Einsatzes der Venturidüse 12a ein rasches Entleeren der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 ermöglicht.Pressure increase due to the ever-increasing switching gas volume. Hot switching gas is preferably radiated into the switching gas intermediate storage device 10 via the switching gas outlet channel 9 due to the damaging of the arc steering nozzle throat 8. In this case, the switching gas outlet channel 9 directs switching gas into the venturi 12a. There, the switching gas is additionally accelerated due to the cross-sectional reduction and there is a pressure difference. Via the removal openings 14a, 14b, insulating gas present in the switching gas buffer device 10 is now mixed into the switching gas stream. In this case, the amount of the mixed insulating gas is regulated as a function of the amount of switching gas generated and due to the structural design of the venturi 12a. With an exit of the switching gas from a channel of the flow deflecting device 13 into the switching gas intermediate storage device 10, the pressure in the interior of the intermediate switching gas storage device 10 increases. In the course of a further progress of a switch-off, the dam of the arc steering point 8 is canceled by the second arcing contact piece 3. There is a pressure difference between the overpressure within the switching gas buffer device 10 and the switching path. Due to the overpressure, the switching gas temporarily stored in the switching gas buffer device 10 is directed in the direction of the arc steering point 8. Due to the flow of the switching gas now in the opposite direction through the channel of the flow deflecting device 13 and through the venturi 12a of the flow deflecting device 13, additional amounts of gas can be led out of the switching gas buffer device 10 via the removal openings 14a, 14b. Thus, due to the use of the Venturi nozzle 12a, a rapid emptying of the intermediate switching gas storage device 10 is made possible.
Je nach Bedarf kann vorgesehen sein, dass sich innerhalb der Schaltgaszwischenspeichereinrichtung 10 Zonen ausbilden, wel- che nur von einer geringen Durchmischung von Isoliergas und heißem Schaltgas gekennzeichnet sind, wohingegen andere Zonen vorgesehen sind, welche von dem heißen Schaltgas dominiert werden. Je nach Bedarf können diese unterschiedlichen Zonen unterschiedlicher Temperaturen zu möglichst unterschiedlichen Zeitpunkten abströmen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem Entleeren der Schaltgaszwischenspeichereinrich- tung 10 aufgrund der Staffelung unterschiedlicher Zonen vorzugsweise zunächst Isoliergas in den Bereich der Lichtbogen- lenkdüsenengstelle 8 strömt.Depending on requirements, provision may be made for zones within the switching gas buffer device 10 to be formed, which are characterized only by a small mixing of insulating gas and hot switching gas, whereas other zones are provided which are dominated by the hot switching gas. Depending on requirements, these different zones of different temperatures can flow out at as different times as possible. For example, it can be provided that, when the switching gas buffer device 10 is emptied, insulating gas preferably first flows into the region of the arc steering nozzle throat 8 due to the staggering of different zones.
In der Figur 2 ist ein Schnitt durch eine konstruktiv gleichartig aufgebaute Schaltgeräteanordnung dargestellt. Lediglich die Ausgestaltung der dortigen Venturidüse ist abweichend. Gemäß der Konstruktion nach Figur 2 ist dort eine zweite Variante einer Venturidüse 12b vorgesehen. Die Venturidüse 12b weist dabei eine ringspaltförmige Abnahmeöffnung 14c auf. Die Venturidüse 12b gemäß Figur 2 ist dabei zum einen aus einem querschnittsreduzierten Abschnitt gebildet, der sich unmittelbar an den Schaltgasaustrittskanal 9 anschließt. Zum anderen weist eine Strömungslenkeinrichtung 13a eine Lücke im Verlauf eines von ihr begrenzten Kanals auf. Dadurch ist eine ring- spaltförmige Abnahmeöffnung 14c der Venturidüse 12b reali- siert. An der von dem Schaltgasaustrittskanals 9 abgewandten Seite der ringspaltförmigen Abnahmeöffnung 14c ist ebenfalls eine Querschnittsreduzierung vorgesehen, wobei die Reduzierung der Querschnitte beiderseits der ringspaltförmigen Abnahmeöffnung 14c der Strömungslenkeinrichtung 13a eine Querschnittsre- duzierung im Verlauf der Strömungslenkeinrichtung 13a nach Art einer Venturidüse darstellen. Somit geht der Schaltgasaustrittskanal 9 in die Venturidüse 12b und damit in die Strömungslenkeinrichtung 13a über. Die Strömungslenkeinrichtung 13a weist ein rohrförmiges Element auf, welches in die Schalt- gaszwischenspeichereinrichtung 10 hineinragt und die Schalt- gaszwischenspeichereinrichtung 10 unterteilt.FIG. 2 shows a section through a structurally identically designed switching device arrangement. Only the design of the local Venturi nozzle is different. According to the construction according to FIG. 2, a second variant of a venturi nozzle 12b is provided there. The venturi 12b has an annular gap-shaped removal opening 14c. The venturi 12b according to FIG. 2 is formed, on the one hand, from a cross-section-reduced section, which adjoins the switching gas outlet channel 9 directly. On the other hand, a flow-deflecting device 13a has a gap in the course of a channel bounded by it. As a result, an annular gap-shaped removal opening 14c of the venturi 12b is realized. A cross-sectional reduction is likewise provided on the side of the annular gap-shaped removal opening 14c facing away from the switching gas outlet channel 9. The reduction of the cross sections on both sides of the annular gap-shaped removal opening 14c of the flow deflection device 13a represents a cross-sectional reduction in the course of the flow deflection device 13a in the manner of a venturi nozzle. Thus, the switching gas outlet channel 9 is in the venturi 12b and thus in the flow deflecting device 13a on. The flow deflecting device 13 a has a tubular element which projects into the switching gas buffer device 10 and divides the switching gas buffer device 10.
Bezüglich der Wirkungsweise und der Strömung und Lenkung eines Gasstromes wird auf oben stehende Beschreibung verwie- sen.With regard to the mode of action and the flow and direction of a gas flow, reference is made to the description above.
Neben der Anordnung einer einzigen Venturidüse, wie jeweils in den Figuren 1 und 2 gezeigt, können auch mehrere Venturi- düsen im Verlauf einer Strömungslenkeinrichtung vorgesehen sein. Weiterhin kann die Lage der Venturidüse im Verlauf einer Strömungslenkeinrichtung variieren, d. h. die Einschnürung der Venturidüse kann näher in Richtung der Lichtbogen- lenkdüseengstelle 8 oder auch weiter beabstandet von dieser Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 angeordnet werden. Darüber hinaus können auch Variationen der Anzahl, der Art des Querschnittes sowie der Lage von Abnahmeöffnungen vorgesehen sein . In addition to the arrangement of a single venturi nozzle, as shown in each case in FIGS. 1 and 2, it is also possible for a plurality of venturi nozzles to be provided in the course of a flow-deflecting device. Furthermore, the position of the Venturi nozzle can vary in the course of a flow-deflecting device, ie the constriction of the Venturi nozzle can be closer in the direction of the arc steering nozzle throat 8 or even further away from it Lichtbogenlenkdüsenengstelle 8 are arranged. In addition, variations in the number, the type of cross-section and the location of removal openings may be provided.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltgeräteanordnung mit einer Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung (10) und einer in die Schaltgaszwischenspei- chereinrichtung (10) zumindest hineinragenden Strömungslenkeinrichtung (13, 13a), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Strömungslenkeinrichtung (13, 13a) zumindest abschnittsweise als Venturidüse (12a, 12b) mit einer Abnahmeöffnung (14a, 14b, 14c) ausgebildet ist.1. Switchgear arrangement with a switching gas buffer device (10) and a device (13, 13a) at least projecting into the switching gas buffer device (10), characterized in that the flow-deflecting device (13, 13a) at least in sections as venturi (12a, 12b) a decrease opening (14a, 14b, 14c) is formed.
2. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Schaltgasaustrittskanal (9) einer Lichtbogenlenkdüse (7) Schaltgas in die Venturidüse (12a, 12b) abstrahlt.2. Switchgear assembly according to claim 1, d a d u r c h e c e n e c e s in that a switching gas outlet channel (9) of a Lichtbogenlenkdüse (7) switching gas in the Venturi nozzle (12 a, 12 b) radiates.
3. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Venturidüse (12a, 12b) mit der Lichtbogenlenkdüse (7) verbunden, insbesondere an dieser zumindest teilweise abgestützt ist.3. Switchgear assembly according to one of claims 1 or 2, d a d u r c h e c e n e c e s in that the Venturi nozzle (12 a, 12 b) connected to the Lichtbogenlenkdüse (7), in particular at least partially supported.
4. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Venturidüse (12a, 12b) einen Ringkanal aufweist, in welchem die Abnahmeöffnung (14a, 14b, 14c) mündet.4. Switchgear assembly according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h e c e n e c e in that the Venturi nozzle (12 a, 12 b) has an annular channel in which the removal opening (14 a, 14 b, 14 c) opens.
5. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Venturidüse (12a, 12b) zumindest abschnittsweise von einem Schaltkontaktstück (2) der Schaltgeräteanordnung durchsetzt ist.5. Switchgear assembly according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h e c e n e c e s in that the venturi nozzle (12 a, 12 b) is at least partially penetrated by a switching contact piece (2) of the switching device arrangement.
6. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass über die Venturidüse (12a, 12b) dem Schaltgas temperaturreduziertes Isoliergas zugemischt wird.6. Switchgear assembly according to one of claims 2 to 5, characterized in that via the Venturi nozzle (12a, 12b) the switching gas temperature-reduced insulating gas is added.
7. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Venturidüse (12a, 12b) in einem thermischen Kompressionsvolumen mündet.7. Switchgear assembly according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h e c e n e c e s in that the Venturi nozzle (12 a, 12 b) opens in a thermal compression volume.
8. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Abnahmeöffnung (14c) als Ringspalt ausgebildet ist. 8. Switchgear assembly according to one of claims 1 to 7, d a d u r c h e c e n e c e s in that the removal opening (14 c) is formed as an annular gap.
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