CH631570A5 - Stationaerer schaltkontakt fuer einen leistungsschalter, insbesondere fuer druckgasschalter. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stationären Schaltkon- gezeigten Auslenkung der Finger gegeneinander und takt für Leistungsschalter, insbesondere für Druckgasschalter. Fig. 2e einen längs der Linie 2e-2e der Fig. 2d genommenen

Druckgasschalter sind wohlbekannte Geräte und die 55 Querschnitt.

US—PS 3 909 571 zeigt ein typisches Beispiel eines solchen. In Es zeigt die Fig. 1 einen teilweisen Schnitt einer Phase eines einem Leistungsschalter dieser Art sind mehrere Unterbrecher Hochspannungs-Leistungsschalters, welcher eine Ausführungs-in Serie geschaltet, und jeder solche weist einen stationären form der Erfindung verwendet. Es kann der Leistungsschalter Kontakt auf, der aus einem Büschel von biegsamen Kontaktfin- der Fig. 1 beispielsweise für 230 000 V und 63 000 A bemessen gern besteht, in dessen Inneres ein beweglicher Schaltbolzen 6o sein. Üblicherweise wird es ein Dreiphasen-Leistungsschalter eingeführt wird. sein, so dass zwei weitere, zur gezeigten identische, Phasen vor-

Um den Schalter zu öffnen, wird der bewegliche Schaltbol- handen sind.

zen aus dem Büschel von Kontaktfingern des stationären Kon- Der Leistungsschalter der Fig. 1 befindet sich in einem taktes herausgezogen, und der zwischen den zwei sich trennen- abgeflachten sphärischen metallischen Gehäuse 10, welches den Kontakten entstehende Lichtbogen wird durch ein Strom 6s auf metallische Winkelstücke 11 und 12 abgestützt ist. Die Win-elektronegativen Gases, wie etwa Schwefelhexafluorid, ausge- kelstücke 11 und 12 sind auf geeignete Weise verstärkt und deh-blasen, welcher Strom durch öffnen eines Strömungsventiles nen sich nach hinten aus und tragen Zusatzgehäuse, welche beim Auseinanderziehen der Kontakte ausgelöst wird. vom Gehäuse 10 beabstandet und im wesentlichen parallel

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dazu ausgerichtet sind, um die weiteren Phasen des Schalters zu enthalten. Das Metallgehäuse 10 bildet einen geerdeten Behälter.

Die Endanschlüsse des Schalters können von bekannter Art sein und umfassen im gezeigten Beispiel die Anschlussstücke 13 s und 14, welche sich durch zylindrische Flanschringe 15 und 16 erstrecken, die auf geeignete Weise am Behälter angeschweisst oder sonstwie befestigt und gegenüber dem Behälterinneren abgedichtet sind. Um ein Entweichen von Gas aus dem Behälter 10 zu vermeiden, sind Gasabdichtungen 17 und 18 vorgese- ' o hen. Es ist der Behälter 10 mit gasförmigem Schwefelhexafluo-rid (oder einem Schwefelhexafluorid enthaltenden Gasgemisch) unter einem Druck von etwa drei Atmosphären gefüllt. Die Erfindung kann mit irgendwelchen unter geeignetem Druck stehenden, dielektrischen Gas verwendet werden. Bei is der hier beschriebenen Ausführungsform wird der Gasdruck im Behälter 10 als ein verhältnismässig geringer Druck bezeichnet.

Jedes der Anschlüsse 13 und 14 hängt weiterhin mit einem der Stromumformer 19 und 20 zusammen, welche beliebiger 20 Bauart sein können. Der Behälter 10 enthält eine geerdete Tragfläche 21, die über geschweisste Stützen, wie etwa die Bolzen 22 und 23 sowie weitere nicht gezeigte Teile, auf dem Boden des Behälters ruht. Die Tragfläche 21 stützt sich auf Niveliernuten, wie etwa die Nuten 24 und 25 der tragenden Bol- 25 zen, ab. Es dient die Tragfläche 21 als eine ebene Montagefläche für die im Behälter 10 eingebauten Unterbrechergeräte. Beim Schalter der Fig. 1 werden vier Unterbrecher in Serie geschaltet, um für die Schaltspannung einen Nennwert von 230 kV zu erhalten. Es trägt die Tragfläche 21 zwei beabstandete, 30 hohle, isolierende Träger 26 und 27, welche als Hochdruckgasbehälter dienen.

An seinem oberen Teil trägt jeder der isolierenden Träger 26 und 27 eines der Gehäuse 28 und 29 der Gasventile, wobei diese Gehäuse selbst die in Serie geschalteten Unterbrecher- 35 einheiten 30-33 tragen. Jede Unterbrecherschaltung enthält ein Paar von Unterbrecherkontakten, welche unter gleichzeitiger Erzeugung eines Gasstromes geöffnet werden, wobei der Strom beim Löschen des Lichtbogens behilflich ist. Es ist zu beachten, dass die rohrförmigen Träger 26 und 27, die Gehäuse -to 28 und 29 der Druckventile und die Unterbrecher 30-33 ausschliesslich von der Tragfläche 21 getragen werden, und dass keines dieser Teile durch die Anschlussstücke 13 und 14 oder durch Zwischenträger der Unterbrecher 31 und 32 getragen werden. «

Der Oberteil des Unterbrechers 30 ist mittels einer flexiblen Verbindung mit dem Stutzen 35 des Anschlussstückes 13 verbunden. Die Verbindung zwischen dem oberen Teil des Unterbrechers 30 und dem Stutzen 35 ist durch eine Abschirmung 36 abgeschirmt. so

Des weiteren ist der Unterteil des Unterbrechers 30 über das Gehäuse 28 mit dem unteren Teil des Unterbrechers 31 verbunden. Der Oberteil des Unterbrechers 31 ist durch flexible Leiter 36a mit dem Oberteil des Unterbrechers 32 verbunden, wobei die Oberteile der Unterbrecher 31 und 32 sowie die flexi- 55 ble Verbindung durch Koronaabschirmungen 37 und 38 abgeschirmt sind.

Es ist der Unterteil des Unterbrechers 32 durch das Druckventilgehäuse 29 mit dem Unterteil des Unterbrechers 33 verbunden. Der Oberteil des Unterbrechers 33 ist seinerseits 60 durch flexible Leiter, wie etwa die flexiblen Verbindungen 40 und 41, mit dem Stutzen 39 des Anschlusses 14 verbunden. Die erwähnte Verbindung zwischen dem Unterbrecher 30 und dem Stutzen 35 umfasst flexible Verbindungsstücke, wie etwa die Verbindungen 40 und 41. Es ist die Verbindung mit dem Stutzen 65 39 durch die Koronaabschirmung 42 abgedeckt.

Es zeigt die Fig. 1 auch noch Verteilungsimpedanzen 43 und 44, welche die Unterbrecher 30 und 33 überbrücken. Es kann jede geeignete Zusammenstellung von parallel geschalteten Kapazitäten oder Widerständen über die verschiedenen Unterbrecher 30-33 verwendet werden, sofern sie eine geeignete Verteilung der transienten und nichttransienten Spannungen über die in Serie geschalteten Unterbrecher gewährleistet.

Im Beispiel der Fig. 1 sind für die Transienten die Kapazitäten 50 und 51 vorgesehen, welche je einen Eingang des Schalters mit der Masse verbinden. Es ist zu bemerken, dass die flache elliptische Form des Behälters 10 im mittleren Teil des Behälters seitlich liegenden Stauraum verfügbar macht, so dass die Kondensatore in diesem untergebracht werden können, ohne dem Funktionieren des Schalters im Weg zu sein oder die dielektrischen Verhältnisse in demselben zu stören.

Aus Fig. 1 geht hervor, dass die oberen Anschlüsse jeder der Kondensatore 50 und 51 durch verhältnismässig steife Leiter 52 und 53 mit dem Oberteil der Unterbrecher 30 und 33 verbunden sind, und direkt und stabil mit den Stutzen 35 und 39 verbunden sind. Es ist der Boden jeder der beiden Kapazitäten 50 und 51 mechanisch und elektrisch mit der Wandung des Behälters 10 verbunden, unter Verwendung von Winkelstücken 54 respektive 55.

Wie in der US-PS 3 383 519 beschrieben wird dann die tran-siente Spannung über dem Schalter durch die Kondensatoren 50 und 51 gesteuert, wobei jeder dieser Kondensatoren einen Wert von etwa 0,0025 Mikrofarad oder sonst einen durch den allgemeinen Aufbau der Schaltung gegebenen Wert haben kann.

Das Innere der isolierenden Gefässe 26 und 27, welches mit den Gehäusen 28 und 29 der Druckventile, und über diese mit den Unterbrechern 30-33 verbunden ist, ist mit demselben dielektrischen Gas gefüllt, wie der Behälter 10, wobei das Gas unter einem verhältnismässig hohen Druck, beispielsweise 15 Atmosphären, steht.

Die Hauptdruckquelle für den Schalter ist ein länglicher Zylinder 60, welcher mit unter hohem Druck stehendem Gas gefüllt ist und von einer Heizfläche 61 umgeben sein kann, um sicher zu stellen, dass die Gastemperatur immer hoch genug bleibt, um den Inhalt des Zylinders gasförmig zu halten. Eine schützende Abdeckung 62 umgibt den Zylinder 60 (welcher sich über die ganze Länge aller drei Phasen des Schalters ausdehnen kann) und weist schliessbare Öffnungen, wie etwa die Öffnung 63, auf, um den Unterhalt des Zylinders 60 und der Heizfläche 61 zu gestatten. Ein passendes Gasverteilungssystem, dessen Beschreibung zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist, umfasst geeignete Gasleitungen und Gassteuerungen, um Gas vom Zylinder 60 über die Leitung 64 zu liefern, welche durch einen am Behälter 10 befestigten Abdichtungsstopfen 65 hindurchgeht.

Der von der Leitung 64 gelieferte hohe Druck pflanzt sich, wie durch Pfeile angedeutet, über ein T-Stück und die Leitungen 67 und 68 der Fig. 1 fort, so dass unter hohem Druck befindliches Gas in die Behälter 26 und 27 Einlass findet. Wie weiter unten beschrieben, wird dieses Gas normalerweise durch die Druckventilgehäuse 28 und 29 zurückgehalten, und es wird unter hohem Druck stehendes Gas nur dann über die Unterbrecher 30 und 33 in den unter geringem Druck stehenden Behälter 10 abgeblasen, wenn die Kontakte der Unterbrecher betätigt werden.

Ein (nicht gezeigter) geeigneter mechanischer Betätigungsmechanismus ist vorgesehen, um beispielsweise Betätigungsarme anzutreiben, wie etwa der mit dem Rohr 26 zusammenhängende Tätigungsarm 70, welcher Betätigungsstangen antreibt, welche sich durch die Mitte der tragenden Rohre 26 und 27 erstrecken, und oben bis zu den Druckventilgehäusen 28 und 29 reichen. Ähnliche Arme sind bei allen weiteren Unterbrechern der anderen Phasen des Schalters zu finden. Irgendein bekannter Antrieb, so etwa ein Federantrieb oder ein hydraulischer Antrieb, ist so mit jedem der Betätigungsarme

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verbunden, dass alle Gasdruckventile und Kontakte gleichzeitig betätigt werden können, um entweder alle Unterbrecherkontakte zu trennen oder zu vereinen.

Die Fig. 2 zeigt Einzelheiten eines Unterbrechers, wie etwa des Unterbrechers 30 der Fig. 1, sowie einen Teil des Druckventilgehäuses 28. Im oberen Teil der Fig. 2 sind der Unterbrecher und das Druckventil im Querschnitt gezeigt. Wie weiter unten beschrieben stellen die Unterbrecher 30-33 Teileinheiten dar, welche beim Zusammenbau des Schalters leicht eingebaut werden können. Es zeigt die Fig. 2 zwei flexible Leitungen 80 und 81, deren obere Klemmen 82 und 83 am Stutzen 35 des Anschlusses 13 angeschraubt sind, während die anderen Enden der Leitungen 80 und 81 an ein oberes Anpassungsstück 84 des Unterbrechers 30 angeschraubt sind. Es ist zu bemerken, dass der Stutzen 35 nicht als tragendes Element für die Unterbrecherteile wirkt.

Das obere Anpassungsstück 84 ist an einen weiteren Anpassungsteil 85 angeschraubt, dessen zwei Teile 84 und 85 einen inneren Raum 86 umschliessen, welcher zu Entlüftungsöffnungen führt, so etwa zur Entlüftungsöffnung 87, welche sich in der Nähe einer ähnlichen Entlüftungsöffnung 88 in der Abschirmung 33 befindet. Die Lage der letzteren Öffnung kann aus Fig. 1 ersehen werden.

Es sind entlang der Peripherie der Abschirmung 36 weitere Entlüftungsöffnungen verteilt, welche zu ähnlichen, zwischen den Teilen 84 und 85 vorgesehenen Öffnungen führen. Zwei weitere Öffnungen dieser Art sind als Öffnungen 89 und 90 der Abschirmung 42 in Fig. 1 gezeigt.

An das Anpassungsstück 84 ist ein rohrförmiger Bogenent-ladungs-Abbrandeinsatz 91 angeschraubt. Der Bodenentladungseinsatz 91 weist eine Öffnung 91a auf, welche sich nach oben erstreckt, so dass eine gewisse Ausblasströmung senkrecht längs der Achse der Öffnung im Bogenentladungseinsatz 91 gerichtet werden kann.

Es ist die Verwendung von flexiblen Leitern zur elektrischen Verbindung des Oberteiles des Unterbrechers 30 mit dem Stutzen 35 dadurch möglich, dass das ganze Gewicht des Unterbrechers 30 auf dem Oberteil des Druckventilgehäuses 28 ruht.

Es weist der Unterbrecher 30 der Fig. 2 einen länglichen, im wesentlichen rohrförmigen Kontakt 100 auf, dessen oberes Ende einen durchgehenden Ring 101 bildet, während sein anderes Ende geschlitzt ist, um segmentartige Kontaktfinger, wie etwa die Finger 102 und 103, abzugrenzen. Diese segmentartigen Finger des Kontaktes 100 sind auch aus den Fig. 2a und 2c zu ersehen. Die Enden des segmentierten Kontaktteiles, also etwa der fingerartigen Kontakte 102 und 103, sind mit Bogen-entladungseinsätzen versehen, welche beispielsweise dadurch gebildet werden können, dass vor dem Aufschlitzen des rohrförmigen Kontaktes ein Einsatzring an denselben ange-schweisst wurde.

Die Fig. 2a zeigt Öffnungen, wie etwa die Öffnung 104, im Flansch 101, zur Aufnahme der Bolzen, wie etwa Bolzen 105, welche den stationären Kontakt am Anpassungsstück 85 befestigen. Es werden die durch die Öffnungen im Flansch 101 hindurchtretenden Bolzen in einen leitenden Ring 110 geschraubt, welcher die Endfläche des Flansches 101 gegen das Anpassungsstück 85 drückt. Der Ring 110 dient als oberer Träger für das Isolationsrohr 111, welches das Gehäuserohr des Unterbrechers bildet. Das Rohr 111 kann aus irgendeinem passenden Material, wie etwa epoxyverstärktes Glas oder dergleichen bestehen. Das obere Ende des Rohres 111 ist am Ring 110 befestigt, und gegenüber diesem abgedichtet, was etwa durch die Klammer 112 und den Abdichtungsring 113 bewirkt werden kann.

Im inneren Durchmesser des Ringes 110 befindet sich eine Reihe von Bolzenöffnungen, um Bolzen zu empfangen, wie etwa den Bolzen 120, welche an den Ring 121 angeschraubt sind und denselben festhalten. Die untere äussere Fläche des Ringes 121 trägt ein Gewinde auf, welches das Isolationsschild 122 aufgeschraubt ist, welches aus einem Material das Bogen-entladungen widersteht, wie etwa Teflon, gebildet ist, und der Kanalisation der Gasströmung beim Öffnen des Schalters, sowie als Mittel, um das Rohr 111 vor den beim Ausschalten erzeugten heissen Gasen zu schützen dient. Es enthält das Isolationsschild 122 auch mehrere dünne axial ausgerichtete und über den Umfang verteilte Rippen, wie etwa die Rippe 123. Diese Rippen verhindern die Bildung von Wirbeln in der durch das Schild 122 geführten Strömung.

Das untere Ende des Isolationsrohres 111 ist in einem leitenden Tragring 130 befestigt, und gegenüber diesem durch den Sprengring 131 und den Abdichtungsring 132 abgedichtet. Der Ring 130 ist seinerseits durch Bolzen, wie etwa Bolzen 134, an einer Platte 133 befestigt. Diese Platte 133 umfasst eine gleitende Scheibe 134a mit radial davon ausgehenden Teilen 135 und 136, welche mit einem zentral angeordneten, hohlen und leitenden Schaft 137 verbunden sind. Der Schaft 137 trägt den segmentierten, beweglichen Kontakt 138, welcher gleitend auf der äusseren Fläche des Schaftes 137 montiert ist.

Der bewegliche Kontakt 138 besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Teil mit einem einstückigen, ringförmigen Ende 139, welches einen einstückigen Bogenentladungsring 140 trägt. Das untere Ende des Kontaktes 138 ist segmentiert, um einzelne Finger zu bilden, wie etwa die Finger 141 und 142.

Die Fig. 2b zeigt eine seitliche Aufsicht des beweglichen Kontaktes 138. Die Finger 138 und 142 sowie andere gleiche Finger sind aus ihrer normalen Ruhestellung heraus auswärts gebogen, und daher nach einwärts vorgespannt und in gleitenden Eingriff mit der äusseren Fläche des Schaftes 137 gebracht. Das einstückige obere Ende 139 des beweglichen Kontaktes 138 kann in Eingriff mit den Fingern, wie etwa Finger 102 und 103, des stationären Kontaktes 100 gebracht werden. Wenn die Finger 102 und 103 mit dem Kontakt 138 in Eingriff kommen, werden sie nach auswärts gebogen, um einen dem guten Kontakt förderlichen Druck auszuüben.

Bei Betätigung der Kontakte führt das Schild 122 unter hohem Druck stehendes Gas vom ringförmigen Raum 150, der den beweglichen Kontakt 138 umgibt, in das Schild 122, und dann zwischen die sich trennenden Kontakte 138 und 100. Es wird also das Gas in zwei Richtungen durch den Bogen strömen, nämlich sowohl durch den Mittelpunkt des stationären Kontaktes und die Öffnung im Endstück 91, wie auch durch die mittlere Öffnung des Kontaktes 138, welche als Öffnung 151 angeschrieben ist. Der bewegliche Kontakt 138 ist mit einer Antriebswelle 152 (welche die Öffnung 151 aufweist) verbunden, und das obere Ende der Welle 152 ist mit einem Flansch 153 versehen. Letzterer kann in Eingriff mit der hinteren Fläche 154 des beweglichen Kontaktes 138 kommen und trägt auch eine Druckfeder 155. Der untere Teil dieser Feder liegt auf einem Absatz 156 eines Federhaltezylinders 157, welcher in das obere Ende des Kontaktes 138 eingeschraubt ist. Der Unterteil des Zylinders 157 gleitet innerhalb des leitenden Rohres 137, und zwar auf einem im Schaft 137 befindlichen Dichtorgan 158. Die Wirkungsweise der Unterbrecherkontakte wird weiter unten, nach Beschreibung des Druckventiles und seines den Unterbrecher tragenden Gehäuses erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt trägt das Druckventilgehäuse 28 beide Unterbrecher 30 und 31. Soweit es sich auf das Tragen des Unterbrechers 30 bezieht, zeigt Fig. 2 eine seitliche Hälfte des Druckventilgehäuses 28. Es ist dabei zu beachten, dass das Druckventilgehäuse 28 symmetrisch ist, so dass der im Zusammenhang mit dem Unterbrecher 30 gezeigte Aufbau auf der anderen Seite der Mittellinie 200 der Fig. 2 nochmals vorkommt, und zwar zum Tragen und Betätigen des Unterbrechers 31.

In der Fig. 2 ist das tragende Isolationsteil 26 der Fig. 1 teil5

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weise gezeigt, und man sieht, dass ein metallischer Endver-schluss 201 am oberen Ende des Isolierrohres 26 befestigt und gegenüber diesem Rohr abgedichtet ist. Dieser Metallver-schluss 201 dient als Träger für den tragenden, leitenden Gussteil des Druckventilgehäuses 26. Das Gussstück 202 ist mit s einem Schlitz 203 versehen, zur Durchführung eines Armes 204, welcher durch das Adapterstück 205 auf geeignete Weise mit der Antriebswelle 152 verbunden ist.

Der Verschluss 201 trägt weiterhin den Ring 210 und an seinem Umfang verteilte Träger 211, welche an den Ring 210 "> angeschweisst sind. Die Träger 211 sind dann an eine Ventilsitzplatte 212 angeschweisst, welche den Ventilring 213 des Druck-ventiles trägt. Der Ventilring 213 wird durch eine Klammer 214 gehalten, die selbst mittels Bolzen, wie etwa Bolzen 215 gegen den Ring 213 gedrückt wird. i s

Die vom Arm 70 der Fig. 1 ausgehenden Hauptantriebswelle 220 tritt durch die Platte 212 und das Anpressstück 214 (gegen die sie abgedichtet ist) hindurch und ist mit radialen Armen, wie etwa Arm 221, des Druckmantels 222 verbunden. Man beachte, dass der Mantel 222 auch den Betätigungsarm 20 204 trägt.

Das obere Ende des Mantels 222 kann mit der durch die Andruckplatte 231a festgehaltenen Dichtung 230 zusammenwirken. Die ringförmige Ventildichtung 230 wird von einer Platte 231 getragen, welche ihrerseits von einem Ring 232 25 getragen ist, der einstückig am Gussstück 202 ausgebildet ist.

Der Mantel 222 des Hauptdruckventiles dehnt sich nach unten aus und ist mit einem ringförmigen Teil 240 verschraubt, welcher einen nach aussen ragenden Flansch 241 aufweist. Die- 30 ser Flansch kann mit einem Absatz 242 eines zusätzlichen gleitenden Zylinders 243 in Eingriff kommen. Geeignete gleitende Abdichtungen 244 und 245 dichten die gleitenden Flächen gegen einen Druckverlust des innerhalb des Verschlusses 201 befindlichen Gases ab. 35

Wie am besten aus den Fig. 2a und 2c hervorgeht, unterscheidet sich der hier vorgeschlagene Kontakt von bekannten ruhenden Kontakten dadurch, dass die die einzelnen Finger abgrenzenden Schlitze an ihrem offenen Ende so permanent verformt sind, dass sich benachbarte Finger an ihren Extremität« ten gegenseitig berühren. Wie in den Fig. 2a und 2c gezeigt, berührt jeder der durch die Schlitze 400 abgegrenzte Finger, wie etwa die Kontaktfinger 102 und 103, an seinem freien Ende andere Finger.

Falls sich die Kontaktfinger nicht in der gezeigten Weise 45 gegenseitig berühren, so sollte ihr gegenseitiger Abstand nicht mehr als etwa 0,2 mm betragen. Bei der permanent verformten Anordnung der Fig. 2a und 2c wird der durch das Büschel einander identischer Kontaktfinger bestimmte innere Durchmesser D etwa 1,4 mm kleiner sein, als der Durchmesser des mit so dem ruhenden Kontakt in Eingriff kommenden beweglichen Kontaktes.

Um die in den Fig. 2a und 2c gezeigten achtzehn Finger zu bilden, wurden, wie in Fig. 2d und 2e ersichtlich, achtzehn Schlitze ausgefräst, welche je 1,6 mm breit waren, inklusive des 55 Schlitzes 400. Diese Schlitze wurden in einen leitenden Zylinder von etwa 7 cm Durchmesser und einer Dicke von etwa 6,4 mm geschnitten. Danach wurden die Finger in einer passenden Matrize einwärts gebogen, und zwar über ihre elastische Grenze hinaus, bis der sich an den Fingerenden ergebende freie 60 innere Durchmesser ungefähr 1,4 mm kleiner war als der Durchmesser des beweglichen Kontaktes. Es kann die durch die Kontaktfinger definierte kreisförmige Öffnung mit einem passenden Lappwerkzeug gelappt werden, bis der innere Durchmesser des Büschels etwa 6,08 cm beträgt, damit bei der 65 Einführung des beweglichen Kontaktes jeder einzelne Finger um etwa 0,58 mm angehoben wird.

Damit ein Formwerkzeug mit den Fingern in Eingriff kommen, und diese permanent gegeneinander und einwärts verbiegen kann, ist jeder Finger mit einer Schulter, von denen zwei mit 401,402 bezeichnet sind, versehen, welche nach aussen vorsteht und schon am Rohr ausgebildet ist, aus welchem die ruhenden Kontaktfinger hergestellt werden.

Beim Verformen der Kontaktfinger der Fig. 2d und 2e bis zu der permanent verformten Anordnung der Fig. 2a und 2c, wurde festgestellt, dass sich der Basisflansch 101 des Kontaktes so stark verformte, dass beim Montieren des Kontaktes die Finger in unerwünschter Weise auseinander gespreizt wurden. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Grundflansch 101 auch zu verformen, oder um etwa 0,13 bis 0,38 mm so zu wölben, dass die Finger einander noch berühren, oder dass zwischen ihnen ein passender Abstand gewahrt wird, wenn beim Montieren des Kontaktes der Flansch auf eine Unterlage angeschraubt wird.

Es kann nunmehr die Wirkungsweise des Unterbrechers und des Druckventiles der Fig. 2 beschrieben werden. Bei der gezeigten Stellung ist der Unterbrecher geschlossen, und es besteht eine elektrische Verbindung vom Endstutzen 35 über die Leitungen 80 und 81 und die Anpassungsstücke 84 und 85 bis zum ruhenden Kontakt 100. Dann fliesst der Strom vom ruhenden Kontakt 100 zum beweglichen Kontakt 138, und über die Kontaktfinger 141 und 142 zum leitenden Rohr 137. Von dort aus durchläuft der Strom das Gussstück 202, und fliesst dann zum Unterbrecher 31, welcher ebenfalls auf dem Druckventilgehäuse 28 abgestützt ist. Danach durchläuft der Strom auf gleiche Weise die Unterbrecher 31,32 und 33, und tritt beim Anschluss 14 aus.

Bei geschlossenem Schalter füllt das unter hohem Druck befindliche Gas aus dem isolierenden Stützrohr 26 den Raum, welcher durch das offene ringförmige Volumen zwischen der unteren Abdichtung 213 und dem Mantel 243 bestimmt ist, und der sich innerhalb des Mantels 220 bis zum Ventilsitz 230 aufwärts erstreckt. Das Innere des Unterbrechers 30 befindet sich auf demselben verhältnismässig kleinen Druck wie das Innere des Behälters 10, im Gegensatz zum hohen Druck, welcher am Ventilsitz 230 anliegt.

Um den Schalter zu öffnen, wird der (nicht gezeigte) Betätigungsmechanismus des Schalters so betätigt, dass alle Antriebswellen, wie etwa die Welle 220, sich gleichzeitig bewegen. Die Abwärtsbewegung der Welle 220 bewirkt eine Abwärtsbewegung des Mantels 222, so dass sich zwischen dem oberen Ende des Mantels 222 und dem Ventilsitz 230 eine Öffnung auftut. Dadurch kann das innerhalb des Mantels 222 befindliche, unter hohem Druck stehende Gas in die Kammer strömen, welche die sternförmigen Organe 135 und 136 enthält, und dann aufwärts durch den ringförmigen Kanal 150 innerhalb des Isolationsrohres 111. Demnach steigt der Druck innerhalb des ringförmigen Raumes 150 sofort an.

Gleichzeitig bewirkt die Abwärtsbewegung des Mantels 222 eine Abwärtsbewegung der Welle 152, so dass zunächst das obere, mit einem Flansch 153 versehene Ende der Welle 152 eine anfängliche Kompression der Feder 155 bewirken wird. Dadurch wird ein zunehmender abwärtsgerichteter Druck auf das Rohr 157, und damit auf den beweglichen Kontakt 138, welcher damit verbunden ist, ausgeübt. Dennoch wird sich der Kontakt 138 zunächst nicht bewegen, da die Reibungskräfte zwischen den Fingern des beweglichen Kontaktes und der äusseren Fläche der Welle 137, sowie die Reibungskräfte zwischen dem oberen Kontaktende 139 und den Kontakten des ruhenden Kontaktes 100 hoch genug sind, um eine Bewegung des Kontaktes zu verhindern. Schliesslich wird jedoch die Federkraft gross genug werden, um den beweglichen Kontakt 138 abwärts zu treiben, wodurch sich der Kontakt 138 von den Fingern des ruhenden Kontaktes 100 in schnappender Weise trennt. Es ist zu bemerken, dass falls der bewegliche Kontakt sich nicht unter dem alleinigen Druck der Druckfeder 155 zu

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bewegen beginnt, der Flansch 153 schliesslich mit dem Vor- Im Augenblick, in welchem der Bogen gelöscht ist, hat sich sprung 260 des Mantels 157 in Eingriff kommen wird. der Mantel 222 soweit abwärts bewegt, dass der Absatz 261 an

Wenn sich das Ende 140 des Kontaktes von den Kontaktfin- der Aussenseite des Rohres 262 mit dem unteren Rohr 243 in gern des segmentierten ruhenden Kontaktes 100 trennt, ent- Eingriff steht, so dass dieses abwärts und in Eingriff mit dem steht dazwischen ein Lichtbogen. Innerhalb der Kammer 150 5 Ventilsitz 213 bewegt wird. Dieser Vorgang unterbricht dann hat sich jedoch schon ein merklicher Gasdruck aufgebaut, und das Strömen von unter hohem Druck stehenden Gas in Riehes kann unter hohem Druck stehendes Gas zwischen den sich tung des Unterbrechers, wodurch ein genügender Restdruck trennenden Kontakten schon vor Erzeugung des Lichtbogens im Behälter aufrechterhalten wird.

hindurchfliessen, etwa wenn die Trennung der Kontakte durch Um den Schalter wieder zu schliessen, wird die Welle 220 das Spiel zwischen der Welle 152 und dem beweglichen Kon- 'o aufwärts bewegt, so dass die Antriebswelle 152 sich aufwärts takt 138 etwas verzögert wird. bewegt, um die Kontakte zu schliessen. Während des Schlies-

Beim Trennen der Kontakte 100 und 138 durchströmt sens ist keine oder nur eine geringe Gasströmung notwendig.

Schwefelhexafluorid oder ein entsprechendes Trenngas schnell Daher besteht eine Zeitverzögerung in Wiederöffnen des den ringförmigen Bereich der Kontaktabtrennung, wobei ein Druckventiles. Es bleibt demnach der Mantel 243 gegen die Teil des Gases in den Kanal 151 und ein anderer Teil des Gases 15 Dichtung 213 gepresst, bis der Mantel 222 und sein nach aussen aufwärts und durch die zentrale Öffnung im Endstück 91 fliesst. ragender Vorsprung 241 hoch genug liegen, damit dieser Vor-Der Grossteil des Gases wird jedoch durch die Öffnungen in sprung mit dem Absatz 242 des Mantels 243 in Eingriff kommt, der Abschirmung 36, wie etwa die Öffnung 88 der Fig. 2, in das In diesem Augenblick wird das Ventil beim unteren Ventilsitz Innere des Behälters 10 geblasen. Wenn sich die Kontakte tren- 213 geöffnet, so dass Gas während der sehr kurzen Zeit fliessen nen wird der obere Lichtbogenfusspunkt auf dem Endstück 91 20 kann, dies vergeht, bis das obere Ende des Mantels 222 abdich-liegen, und der untere Fuss des Lichtbogens wird sich vom tend gegen die Dichtung 230 presst.

Bogenentladungseinsatz 140 aus erstrecken. Der Bogen wird durch das rasche Strömen des Schwefelhexafluorids schnell gelöscht.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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   PATENTANSPRÜCHE Der in oben erwähnter US-PS 3 909 571 beschriebene sta-

   1. Stationärer Schaltkontakt für einen Leistungsschalter mit tionäre Kontakt des Schalters besteht aus einem leitenden, im einem leitenden, hohlzylindrischen Körper ( 100), dadurch Querschnitt eventuell etwas konischen Hohlzylinder, der von gekennzeichnet, dass dieser mehrere, über seinen Umfang ver- einem Ende her mehrfach aufgeschlitzt ist, so dass ein kreisför-teilte, radial durchgehende Längsschlitze (400) aufweist, die 5 miger Büschel einzelner Kontaktfinger entsteht. Jeder Finger sich von einem Ende des Körpers bis in die Nähe seines ande- ist vom nächsten durch einen Abstand getrennt, welcher durch ren Endes erstrecken und mehrere, zusammen einstückige und die Breite des zur Bildung der Finger ausgesparten Schlitzes einzeln biegbare Kontaktfinger (102,103) abgrenzen, dass bestimmt ist, wobei die Schlitzbreite üblicherweise von der jeder dieser Finger in Richtung der Zylinderachse einwärts Dicke des beim Aufsägen entfernten Materials abhängt. Die gebogen ist, so dass er in Ruhestellung an seinem freien Ende 10 Schlitzbreite liegt üblicherweise in der Grössenordnung von den benachbarten Fingern näher ist als an seinem entgegenge- 1,6 mm. Es ist der innere Durchmesser des Büschels am Ende setzten Ende, und zwar so, dass die maximal einwärts gerich- der einzelnen Kontaktelemente kleiner als der äussere Durchtete Lage der Finger, in welcher alle einander berühren und messer des beweglichen Kontaktes, welcher mit diesen Fingern eine Öffnung kleinstmöglichen Durchmessers umgeben durch in Eingriff kommt. Wenn also der bewegliche Kontakt in das elastische Deformation erreicht werden kann. 15 Büschel stationärer Kontaktfinger eindringt, werden letztere
2. 2. Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, nach aussen gepresst, beispielsweise um 0,6 mm, derart dass dass sich längs jedes Schlitzes der Abstand zwischen benach- jeder einzelne Finger mit deutlichem Druck am beweglichen barten Fingern vom geschlossenen bis zum offenen Ende des Kontakt anliegt, bewirkt durch die elastischen Kräfte, welche Schlitzes um mindestens die Hälfte reduziert. die einzelnen Finger in ihrer Ruhelage zu halten suchen.
3. 3. Schaltkontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 20 Bei Verwendung des beschriebenen Leistungsschalters dass die Schlitzbreite zwischen benachbarten Fingern etwa zum Unterbrechen einer Spannung von 63 kA ergab sich, dass

   1,6 mm beträgt. während der Lichtbogenbildung ein oder mehrere Finger unter.
4. 4. Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Einwirkung der in benachbarten Fingern parallel fliessenden dass jeder Finger an seinem freien Ende einen Lichtbogenab- Bogenströme, welche die Finger gegeneinander ziehen, gele-brand-Einsatz aufweist. 25 gentlich einwärts verbogen wurden. Die Auslenkung der Fin-
5. 5. Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ger über die ganze Schlitzbreite bewirkte eine Biegung der Fin-dass der hohlzylindrische Körper ( 100) einen im wesentlichen ger über ihre elastische Grenze hinaus, und damit eine bleikonischen Querschnitt hat. bende Verformung derart, dass die durch Sägen erzeugten
6. 6. Schaltkontakt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, Schlitze an den äusseren Fingerenden stärker geschlossen dass sich längs jedes Schlitzes der Abstand zwischen benach- 30 waren. Nach einer solchen bleibenden Verformung der Finger barten Fingern vom geschlossenen bis zum offenen Ende des konnte der Schalter nicht mehr durch Bewegung des bewegli-Schlitzes um mindestens die Hälfte reduziert. chen Kontaktes geschlossen werden, da der durch die stationä-
7. 7. Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, ren Finger gebildete Kreis nun zu klein war, um ein Eindringen dass der hohlzylindrische Körper an dem seinem freien Ende des beweglichen Kontaktes zu gestatten.

   entgegengesetzten Ende einen mit dem Körper einstückigen 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil Montierungsflansch (101) aufweist. zu beseitigen. Die Lösung geht aus dem Kennzeichenteil des
8. 8. Schaltkontakt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, Patentanspruchs 1 hervor. Im folgenden soll anhand der dass der Flansch (101) leicht gewölbt ist, damit bei seiner Befe- Beschreibung und der Zeichnung die Erfindung näher an einem stigung auf einer ebenen Fläche die Finger einwärts gedrückt Beispiel erläutert werden. Es zeigt:

   werden. 40 Fig. 1 einen Aufriss eines mit einer Ausführungsform der
9. 9. Schaltkontakt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, Erfindung bestückten Leistungsschalters, wobei ein Teil des dass sich längs jedes Schlitzes der Abstand zwischen benach- geerdeten tragenden Behälters des Schalters entfernt wurde, barten Fingern vom geschlossenen bis zum offenen Ende des um die wesentlichen darin befindlichen Teile sichtbar zu Schlitzes um mindestens die Hälfte reduziert. machen;
10. 10. Schaltkontakt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich- 45 Fig. 2 einen Querschnitt durch einen der Unterbrecher des net, dass der hohlzylindrische Körper einen im wesentlichen Schalters der Fig. 1 ;

    konischen Querschnitt hat. Fig. 2a einen Aufriss des stationären Kontaktes der Fig. 2 ;

    Fig. 2b einen Seitenriss des beweglichen Kontaktes der Fig. 2;

    50 Fig. 2c einen Längsschnitt entsprechend eines gemäss der Linie 2c-2c der Fig. 2a geführten Querschnitts;

    Fig. 2d eine Aufsicht des Kontaktes vor der in Fig. 2a