CH648432A5

CH648432A5 - Gas-blast circuit breaker

Info

Publication number: CH648432A5
Application number: CH935279A
Authority: CH
Inventors: Johann Blatter; Rudolf Graf; Walter Schaad
Original assignee: Sprecher & Schuh Ag
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1985-03-15
Also published as: ATA434880A; DE3009165C2; AT376838B; DE3009165A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung. The invention relates to a gas pressure switch of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Ein solcher Schalter ist beispielsweise aus der CH-PS 588 154 oder aus der dieser weitgehend entsprechenden DE-PS 2 329 501 bekannt. Such a switch is known for example from CH-PS 588 154 or from DE-PS 2 329 501, which largely corresponds to this.

Bei diesem bekannten Schalter ist das bewegliche, rohr-förmige Kontaktstück in einer rohrförmigen, am Pumpkolben auf dessen dem Pumpraum des Pumpzylinders abgekehrten Seite angeformten Führungsnabe geführt. Diese Führungsnabe besitzt ebenfalls radial durchgehende Öffnungen, mit denen die Ausblasöffnungen im beweglichen Kontaktstück erst im Zuge des Ausschalthubes zur Fluchtung gelangen. Der Abstand der Ausblasöffnungen im beweglichen Kontaktstück vom Boden des Pumpzylinders ist grösser als die Länge des Schalthubes. Daraus ergibt sich, dass die Ausblasöffnungen im beweglichen Kontaktstück in Einschaltstellung auf alle Fälle und auch am Anfang des Ausschalthubes durch die Führungsnabe verschlossen bleiben. In this known switch, the movable, tubular contact piece is guided in a tubular guide hub formed on the pump piston on its side facing away from the pump chamber of the pump cylinder. This guide hub also has radially continuous openings with which the blow-out openings in the movable contact piece only come into alignment in the course of the switch-off stroke. The distance of the blow-out openings in the movable contact piece from the bottom of the pump cylinder is greater than the length of the switching stroke. The result of this is that the blow-out openings in the movable contact piece remain closed in the switch-on position in all cases and also at the beginning of the switch-off stroke by the guide hub.

Erfolgt nun ein Ausschalthub, erfährt das im Pumpzylinder befindliche Löschgas beim bekannten Schalter eine Vorkompression. Das im Innern des beweglichen Kontaktstückes befindliche Löschgas erfährt dagegen keine oder keine nennenswerte Vorkompression, solange der Schaltstift noch in das bewegliche Kontaktstück eingreift, da die Verbindung zwischen dem Pumpraum und dem Inneren des beweglichen Kontaktstückes unterbunden oder zumindest stark gedrosselt ist. Kurz bevor das bewegliche Kontaktstück den Schaltstift verlässt, herrscht also ein Druckgefälle vom Pumpraum zum Inneren des beweglichen Kontaktstückes hin. Sobald nun das bewegliche Kontaktstück den Kontaktstift verlässt, zündet der Lichtbogen, der sofort eine erhebliche Drucksteigerung des Gases im Beblasungsraum der Blasdüse zur Folge hat. Solange nun dieser Beblasungsraum noch verschlossen ist, entsteht wegen des erwähnten Druckgefälles (und auch wegen der erwähnten Drucksteigerung) ein kräftiger Gasstrom in das Innere des beweglichen Kontaktstückes, bis die Drücke im Pumpzylinder und im beweglichen Kontaktstück ausgeglichen sind. Damit geht aber auch ein Teil der Vorkompression verloren, die erst dann voll zum Zuge kommen sollte, wenn der Beblasungsraum vom Schaltstift freigegeben wird. If there is now a switch-off stroke, the extinguishing gas in the pump cylinder undergoes pre-compression in the known switch. The quenching gas located inside the movable contact piece, on the other hand, experiences no or no significant pre-compression as long as the switching pin still engages in the movable contact piece, since the connection between the pump chamber and the interior of the movable contact piece is prevented or at least severely throttled. Shortly before the movable contact piece leaves the switching pin, there is a pressure drop from the pump chamber to the interior of the movable contact piece. As soon as the movable contact piece leaves the contact pin, the arc ignites, which immediately results in a significant increase in the pressure of the gas in the blowing space of the blowing nozzle. As long as this blowing chamber is still closed, a strong gas flow arises into the interior of the movable contact piece because of the pressure drop mentioned (and also because of the pressure increase mentioned) until the pressures in the pump cylinder and in the movable contact piece are balanced. However, this also means that part of the pre-compression is lost, which should only be fully effective when the blowing chamber is released by the switch pin.

Darüber hinaus wird (zumindest solange als der Beblasungsraum noch nicht freigegeben worden ist) ein Teil der durch den Lichtbogen hochgespannten und ionisierten Gase zurück in die Blaskanäle und den vorderen Teil des Pumpraumes gedrückt, so dass nach Freigabe des Beblasungsrau-mes und damit der Abströmmöglichkeit des Löschgases zuerst noch während einer vergleichsweise längeren Zeitspanne erhitztes und ionisiertes Gas durch die Blasdüse und In addition (at least as long as the blowing space has not yet been released) a part of the gases, which are spanned and ionized by the arc, are pressed back into the blow channels and the front part of the pumping space, so that after the blowing space has been released and thus the possibility of discharge of the Extinguishing gas first heated and ionized gas through the blow nozzle and for a comparatively long period of time

2 2nd

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durch das bewegliche Kontaktstück strömt, was einer raschen Kühlung und Löschung des Schaltlichtbogens abträglich ist. flows through the movable contact piece, which is detrimental to rapid cooling and extinguishing of the switching arc.

Bei diesem Stand der Technik ist ein Zweck der Erfindung darin zu sehen, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch im «kritischen» Moment, nämlich dann, wenn das bewegliche Kontaktstück den Schaltstift verlassen hat, der Beblasungsraum der Blasdüse jedoch noch vom Schaltstift verschlossen ist und ionisierte Gase in den Pumpraum zurückgedrückt werden, diese in den hinteren Teil des Pumpraums gedrängt werden und damit die Vorkompression erhöhen, sowie eine anschliessende Kühlung und Löschung des Lichtbogens nicht behindern. Ausserdem soll die Durchtrittszeit der Ausblasöffnung des beweglichen Kontaktstückes möglichst verringert werden, so dass die Abströmmöglichkeit des Löschgases durch das bewegliche Kontaktstück hindurch praktisch nicht unterbrochen wird. In this prior art, a purpose of the invention is to provide a gas pressure switch of the type mentioned at the beginning, in which, even at the «critical» moment, namely when the movable contact piece has left the switching pin, the blowing space of the blowing nozzle is still is closed by the switching pin and ionized gases are pushed back into the pump chamber, these are pushed into the rear part of the pump chamber and thus increase the pre-compression, and do not hinder the subsequent cooling and extinguishing of the arc. In addition, the passage time of the blow-out opening of the movable contact piece should be reduced as far as possible, so that the possibility of the extinguishing gas escaping through the movable contact piece is practically not interrupted.

Dieser Zweck wird bei dem vorgeschlagenen Druckgasschalter durch die im kennzeichnenden Teil des vorangehenden Patentanspruches 1 festgelegten Merkmale erreicht. This purpose is achieved in the proposed pressure gas switch by the features defined in the characterizing part of the preceding patent claim 1.

Damit steht (auf alle Fälle in Einschaltstellung aber auch zu Beginn eines Ausschalthubes) das Innere des beweglichen Kontaktstückes über die Ausblasöffnung in Verbindung mit dem Pumpraum, so dass das Löschgas sowohl im Pumpraum als auch im beweglichen Kontaktstück in gleichem Masse vorkomprimiert wird. Im genannten «kritischen» Moment steht der vom Lichtbogen ausgehenden Druckwelle sowohl im Pumpraum als auch im Inneren des beweglichen Kontaktstückes praktisch derselbe Druck entgegen. Dies insbesondere dann, wenn der Abstand der Ausblasöffnung vom Boden des Pumpzylinders etwa dem bis zum Erreichen der minimalen Löschdistanz zwischen dem Kontaktstift und dem beweglichen Kontaktstück zurückzulegenden Teil des Schalthubes entspricht. This means that the interior of the movable contact piece is connected to the pump chamber via the blow-out opening (in any case in the switched-on position but also at the start of a switch-off stroke), so that the extinguishing gas is pre-compressed to the same extent both in the pump chamber and in the movable contact piece. At the "critical" moment mentioned, the pressure wave emanating from the arc is practically opposed to the same pressure both in the pump chamber and inside the movable contact piece. This is particularly the case when the distance of the blow-out opening from the bottom of the pump cylinder corresponds approximately to the part of the switching stroke that has to be covered until the minimum quenching distance between the contact pin and the movable contact piece is reached.

Ausserdem wird die Durchtrittszeit der Ausblasöffnung durch den Pumpkolben durch die gegensinnige Bewegung dessen vom beweglichen Kontaktstück durchsetzten Teiles ganz erheblich gekürzt, so dass die Abströmmöglichkeit des Löschgases durch das bewegliche Kontaktstück hindurch praktisch zu keiner Zeit unterbrochen ist. In addition, the passage time of the blow-out opening through the pump piston is considerably reduced by the opposite movement of the part through which the movable contact piece passes, so that the possibility of the extinguishing gas escaping through the movable contact piece is practically never interrupted.

Das nicht vollständig vermeidbare Eindringen der erhitzten und ionisierten Gase in den hinteren Teil des Pumpraumes ist von geringer Bedeutung, da bei der Löschung und Kühlung des Lichtbogens das im vorderen Teil des Pumpraumes liegende, kalte Löschgas durch den Beblasungsraum gepresst wird. The incompletely avoidable penetration of the heated and ionized gases into the rear part of the pump room is of little importance, since when the arc is extinguished and cooled, the cold extinguishing gas in the front part of the pump room is pressed through the blowing room.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen des vorgeschlagenen Druckgasschalters sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. Features of preferred embodiments of the proposed gas pressure switch can be found in the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 und 2 schematische Axialschnitte durch je eine Ausführungsform, links jeweils in Einschaltstellung, rechts in Fig. 1 in einer Stellung des Ausschalthubes, wo die Schaltstrecke etwa der minimalen Löschdistanz entspricht, rechts in Fig. 2 dagegen in Ausschaltstellung. 1 and 2 are schematic axial sections through one embodiment, on the left in the switched-on position, on the right in FIG. 1 in a position of the switch-off stroke where the switching distance approximately corresponds to the minimum extinguishing distance, on the right in FIG. 2, in the switched-off position.

Die dargestellten Bestandteile des Druckgasschalters 10 sind in einem in Fig. 1 nicht und in Fig. 2 nur teilweise gezeigten und mit einem Löschgas (beispielsweise SFe) unter Druck gefüllten Gehäuse G angeordnet. The components of the pressure gas switch 10 shown are arranged in a housing G not shown in FIG. 1 and only partially in FIG. 2 and filled with an extinguishing gas (for example SFe) under pressure.

Die beweglichen Bestandteile des in Fig. 1 dargestellten Schalters umfassen ein langgestrecktes, rohrförmiges Kontaktstück 11, dessen freies Ende durch einen Kranz federnder Kontaktfinger 12 gebildet ist. Das Kontaktstück 11 weist eine axiale Bohrung 13 auf, die sich bis zum oberen, kegelförmigen Ende eines eingepressten Stopfens 14 erstreckt. Die kegelige Endfläche 15 dieses Stopfens 14 dient als Leitfläche für das durch das Kontaktstück 11 in axialer Richtung strömende The movable components of the switch shown in FIG. 1 comprise an elongated, tubular contact piece 11, the free end of which is formed by a ring of resilient contact fingers 12. The contact piece 11 has an axial bore 13 which extends to the upper, conical end of a pressed-in plug 14. The conical end surface 15 of this plug 14 serves as a guide surface for the flowing through the contact piece 11 in the axial direction

Gas, so dass dieses zu im Kontaktstück 11 im Abstand von den Kontaktfingern 12 ausgebildete Ausblasöffnungen 16 und durch diese hindurchgeleitet wird. Das untere Ende des Kontaktstückes 11 ist an einen Antrieb (nicht gezeigt) gekoppelt, der dieses zusammen mit den mitbeweglichen Bestandteilen in axialer Richtung zur Ausführung der Schalthübe verschiebt. Gas, so that this is directed to and formed through outlet openings 16 formed in the contact piece 11 at a distance from the contact fingers 12. The lower end of the contact piece 11 is coupled to a drive (not shown) which, together with the moving components, moves it in the axial direction in order to carry out the switching strokes.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, erstreckt sich das Kontaktstück 11 durch einen mitbeweglichen und mit Durchlässen 17 versehenen Boden 18 eines Pumpzylinders 19 aus Metall, der auf einem auf einem Stützrohr 20 ortsfest abgestützten Pumpkolben 21 verschiebbar ist. Der Pumpzylinder 19 umschliesst somit zwischen seinem Boden 18 und dem Pumpkolben 21 einen Pumpraum 22. In der Mitte des mit einem Ansaugventil 23 versehenen Pumpkolbens 21 ist - als Bestandteil desselben - eine Durchführungshülse 24 verschiebbar gelagert. Diese besitzt eine Führungsbohrung 25, in der seinerseits das Kontaktstück 11 dichtend, jedoch verschiebbar geführt ist. Am unteren Ende des Pumpzylinders 19 ist ein Kranz federnder Gleitkontakte 26 montiert, die an der äusseren Mantelfläche des ebenfalls leitenden Stützrohres 20 angreifen. As can be seen in FIG. 1, the contact piece 11 extends through a movable base 18 of a pump cylinder 19 made of metal and provided with passages 17, which can be displaced on a pump piston 21 which is supported in a stationary manner on a support tube 20. The pump cylinder 19 thus encloses a pump chamber 22 between its base 18 and the pump piston 21. In the middle of the pump piston 21 provided with a suction valve 23, a bushing 24 is slidably mounted as a component of the same. This has a guide bore 25 in which in turn the contact piece 11 is sealingly but slidably guided. At the lower end of the pump cylinder 19, a ring of resilient sliding contacts 26 is mounted, which engage on the outer lateral surface of the likewise conductive support tube 20.

Auf der dem Pumpraum 22 abgekehrten Seite ist auf dem Boden 18 mittels eines Sprengringes 28 eine Blasdüse 27 aus einem Isolierstoff montiert, deren Düsenraum in einen man-telförmigen, mit den Durchlässen 17 in Verbindung stehenden Einlassabschnitt 29, in einen daran anschliessenden Beblasungsraum 30 und daraufhin in einen diffusorartig sich erweiternden Auslass 31 gegliedert ist. An der dem Pumpraum 22 abgekehrten Seite ist ferner auf dem Boden 18 ein die Blasdüse 27 umgebender Kranz von Leistungs-Kontakt-ferdern 32 montiert, die ihrerseits von einer elektrisch leitenden Abschirmung 33 (zur Vergleichmässigung des elektrischen Feldes) umgeben sind. On the side facing away from the pump chamber 22, a blow nozzle 27 made of an insulating material is mounted on the bottom 18 by means of a snap ring 28, the nozzle chamber of which in a jacket-shaped inlet section 29 connected to the passages 17, in an adjoining blowing chamber 30 and then thereon is divided into a diffuser-like widening outlet 31. On the side facing away from the pump chamber 22, a ring of power contact fields 32 surrounding the blower nozzle 27 is also mounted on the bottom 18, which in turn is surrounded by an electrically conductive shield 33 (to make the electrical field more uniform).

Die Leistungs-Kontaktfedern 32, die bezüglich der Kontaktfinger 12 zurückversetzt angeordnet sind, greifen in Einschaltstellung (Fig. 1, links) an der äusseren Mantelfläche eines festen Kontaktrohres 34 an. Dieses Kontaktrohr 34 umgibt einen darin koaxial angeordneten, rohrförmigen, festen Kontaktstift 35, dessen Aussendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Beblasungsraumes 30 der Blasdüse 27 entspricht und in Einschaltstellung in den Kranz der Kontaktfinger 12 eingreift. Das freie Ende 36 des Kon-taktstiftes 35 steht über das Ende des Kontaktrohres 34 vor, so dass im Zuge des Ausschalthubes zuerst die Kontaktfedern 32 ausser Eingriff mit dem Kontaktrohr 34 und erst danach die Kontaktfinger 12 ausser Eingriff mit dem Kontaktstift 35 gelangen, der seinerseits am Anfang des Ausschalthubes die Blasdüse 27 verschlossen hält. The power contact springs 32, which are arranged set back with respect to the contact fingers 12, engage in the switched-on position (FIG. 1, left) on the outer lateral surface of a fixed contact tube 34. This contact tube 34 surrounds a tubular, fixed contact pin 35 arranged coaxially therein, the outside diameter of which corresponds essentially to the inside diameter of the blowing space 30 of the blowing nozzle 27 and engages in the ring of the contact fingers 12 in the switched-on position. The free end 36 of the contact pin 35 projects beyond the end of the contact tube 34, so that in the course of the switch-off stroke first the contact springs 32 disengage from the contact tube 34 and only then do the contact fingers 12 disengage from the contact pin 35, which in turn at the beginning of the switch-off stroke keeps the blowing nozzle 27 closed.

Die radial innere Wand des mantelförmigen Einlassabschnittes 29 in der Blasdüse 27 ist durch eine Hülse 37 gebildet, die ihrerseits den Kranz der Kontaktfinger 12 umgibt. Damit ist der Einlassabschnitt im wesentlichen durch glatte Wände begrenzt, die die Ausbildung einer Gasströmung begünstigen. In diesem Einlassabschnitt 29 sind vorteilhafte Einbauten angeordnet, die eine Rückströmung, d.h. eine Strömung vom Beblasungsraum 30 zurück zu den Durchlässen 17 und damit in den Pumpraum 22 hemmen. Diese Einbauten können, wie in Fig. 1 dargestellt, durch geneigte Ventilzungen 38 gebildet sein, die mit ihren unteren Enden an der Hülse 37 und mit ihren oberen Enden an der äusseren Innenwand des Einlassabschnittes federnd und abhebbar anliegen. Durch diese Ventilzungen 38 (die eine Art Flatterventil bilden) wird auf alle Fälle eine Gasströmung zu den Durchlässen 17 hin stärker gehemmt als eine Gasströmung von den Durchlässen 17 zum Beblasungsraum 30 hin. The radially inner wall of the jacket-shaped inlet section 29 in the blowing nozzle 27 is formed by a sleeve 37, which in turn surrounds the ring of the contact fingers 12. The inlet section is thus essentially delimited by smooth walls which favor the formation of a gas flow. Advantageous internals are arranged in this inlet section 29, which prevent backflow, i.e. inhibit a flow from the blowing chamber 30 back to the passages 17 and thus into the pump chamber 22. As shown in FIG. 1, these internals can be formed by inclined valve tongues 38, which bear resiliently and removably with their lower ends on the sleeve 37 and with their upper ends on the outer inner wall of the inlet section. In any case, these valve tongues 38 (which form a kind of flutter valve) inhibit a gas flow to the passages 17 more than a gas flow from the passages 17 to the blowing space 30.

Die Länge des Schalthubes entspricht etwa dem lichten Abstand zwischen dem Kolben 21 und dem Boden in Ein- The length of the switching stroke corresponds approximately to the clear distance between the piston 21 and the floor in

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schaltstellung des Schalters (Fig. 1 links) und ist mit dem Masspfeil 40 angedeutet. Der konstant bleibende Abstand der Ausblasöffnung 16 vom Boden 18 ist kleiner als die Länge des Schalthubes 40 und ist mit dem Masspfeil 41 angegeben. Das in Bewegungsrichtung des Kontaktstückes 11 gemessene Mass der Ausblasöffnungen 16 ist mit dem Masspfeil 42 angegeben und entspricht etwa der Länge der Führungsbohrung 25 (Masspfeil 43) in der Durchführungshülse 24. switch position of the switch (Fig. 1 left) and is indicated by the arrow 40. The constant distance of the blow-out opening 16 from the bottom 18 is smaller than the length of the switching stroke 40 and is indicated by the arrow 41. The dimension of the blow-out openings 16 measured in the direction of movement of the contact piece 11 is indicated by the dimension arrow 42 and corresponds approximately to the length of the guide bore 25 (dimension arrow 43) in the bushing 24.

Durch diese Massnahmen wird zunächst einmal erreicht, dass in Einschaltstellung und zu Beginn des Ausschalthubes der Pumpraum 22 über die Ausblasöffnungen 16 stets in Strömungsverbindung mit dem Innenraum 44 des Kontaktstückes These measures first of all ensure that, in the switched-on position and at the beginning of the switch-off stroke, the pump chamber 22 is always in flow communication with the interior 44 of the contact piece via the blow-out openings 16

11 bleibt. Während des Ausschalthubes herrscht also solange derselbe Druck im Pumpraum 22 und im Innenraum 44, als die Ausblasöffnungen 16 noch nicht durch die Durchführungshülse 24 hindurchgetreten sind. Dieser Druckausgleich erfolgt zunächst in der Vorkompressionsphase, nämlich solange als der Kontaktstift 35 noch mit den Kontaktfingern 11 remains. During the switch-off stroke, the same pressure prevails in the pump chamber 22 and in the interior 44 as long as the blow-out openings 16 have not yet passed through the bushing 24. This pressure equalization takes place initially in the pre-compression phase, namely as long as the contact pin 35 still with the contact fingers

12 in Eingriff steht (bis dahin entsteht kein Schaltlichtbogen), aber auch unmittelbar danach, nämlich solange als der Kontaktstift 35 noch den Beblasungsraum 30 verschlossen hält. Dann hat der Lichtbogen 45 bereits gezündet und der von diesem ausgehenden Druckstoss kann sich dank der Ventilzungen 38 nur gehemmt in Richtung auf die Durchlässe 17 ausbreiten, jedoch ungehemmt in Richtung zu den Ausblasöffnungen 16 hin, von wo er sich zunächst in der Nähe des Kolbens 21, also an der von den Durchlässen 17 entferntesten Stelle in den Pumpraum 22 fortpflanzt und damit für eine (erwünschte) Druckerhöhung im Pumpraum 22 sorgt. 12 is engaged (no switching arc occurs until then), but also immediately thereafter, namely as long as the contact pin 35 still keeps the blowing space 30 closed. Then the arc 45 has already ignited and the pressure surge emanating from this can spread, thanks to the valve tongues 38, only in an inhibited manner in the direction of the passages 17, but uninhibited in the direction of the blow-out openings 16, from where it initially moves in the vicinity of the piston 21 , ie propagates into the pump chamber 22 at the point furthest from the passages 17 and thus ensures a (desired) pressure increase in the pump chamber 22.

An der dem Pumpraum 22 abgekehrten Seite sind an der Durchführungshülse 24 Lageraugen 45 vorhanden, an denen das eine Ende je einer Koppel 46 angelenkt ist. Das andere Ende jeder Koppel 46 ist bei 47 an einem Ende eines zweiarmigen, auf einem ortsfesten Schwenkzapfen 48 schwenkbar gelagerten Hebels 49 angelenkt. Das andere Ende dieses Hebels trägt eine Folgerolle 50, wobei eine nicht gezeigte Feder vorhanden sein kann, um die Folgerolle 50 stets an die Aussenseite des beweglichen Kontaktstückes 11 zu drücken. An dieser Aussenseite des beweglichen Kontaktstückes 11 ist ein mit der Folgerolle zusammenzuwirken bestimmter Nokken 51 vorhanden. Dieser weist in Ausschaltrichtung von vorn nach hinten verlaufend eine steil ansteigende Flanke 52 auf und daran anschliessend ein weniger steil abfallender Rücken 53. On the side facing away from the pump chamber 22, bearing eyes 45 are provided on the bushing sleeve 24, to which one end of each coupling 46 is articulated. The other end of each coupling 46 is articulated at 47 to one end of a two-armed lever 49 pivotably mounted on a fixed pivot pin 48. The other end of this lever carries a follower roller 50, whereby a spring (not shown) can be present in order to always press the follower roller 50 against the outside of the movable contact piece 11. On this outer side of the movable contact piece 11 there is a cam 51 which cooperates with the follow-up roller. This has a steeply rising flank 52 which runs from front to rear in the switch-off direction and then has a less steeply falling back 53.

Kurz bevor der Ausschalthub einen etwa der minimalen Löschdistanz entsprechenden Weg (Masspfeil 54) zurückgelegt hat, läuft die Flanke 52 auf die Folgerolle 50 auf, der Hebel 49 wird verschwenkt und über die Koppel wird die Durchführungshülse 24 gegensinnig zum beweglichen Kontaktstück 11 verschoben. Dadurch treten die Ausblasöffnungen 16 innert kürzerster Zeit durch die Durchführungshülse 24, so dass der Innenraum 44 praktisch schlagartig mit einem vom Stützrohr 20 umgebenen Ausblasraum 55 verbunden wird, in dem keine Druckerhöhung stattgefunden hat. Schon zuvor ist aber der Lichtbogen 45 auch durch die durch den Kontaktstift 35 vor Erreichen der minimalen Löschdistanz freigegebene Blasdüse 27 hindurch beblasen worden, wobei die erhitzten Löschgase, soweit sie den Beblasungsraum 30 passiert haben, teils durch den Schaltstift 35 hindurch und teils in einen vom Kontaktrohr 34 umschlossenen Ausblasraum 56 abströmen. Beim beschriebenen Druckgasschalter ist somit Gewähr dafür geboten, dass kein Verlust an vorkomprimiertem Löschgas eintritt, wenn die Kontaktfinger den Shortly before the switch-off stroke has covered a path approximately corresponding to the minimum extinguishing distance (arrow 54), the flank 52 runs onto the follower roller 50, the lever 49 is pivoted and the bushing 24 is moved in opposite directions to the movable contact piece 11. As a result, the blow-out openings 16 pass through the bushing 24 within a very short time, so that the interior 44 is virtually abruptly connected to a blow-out space 55 surrounded by the support tube 20, in which no pressure increase has taken place. However, the arc 45 has already been blown through the blowing nozzle 27 released by the contact pin 35 before the minimum extinguishing distance has been reached, the heated extinguishing gases, insofar as they have passed the blowing space 30, partly through the switching pin 35 and partly into one of the Flow out the contact tube 34 enclosed blow-out space 56. The pressure gas switch described guarantees that there is no loss of pre-compressed extinguishing gas when the contact fingers

Schaltstift 35 verlassen und ausserdem dafür, dass gerade in der Anfangsphase des Ausschalthubes möglichst wenig erhitzte und ionisierte Gase durch die Durchlässe 17 direkt in den Pumpraum 22 zurückverdrängt werden, so dass im Bereich der Durchlässe 17 stets «unverseuchtes» Löschgas zur Beblasung des Schaltlichtbogens zur Verfügung steht. Schliesslich ist auch Gewähr dafür geboten, dass die Durchtrittszeit der Ausblasöffnungen 16 durch die Durchführungshülse 24 auf ein Mindestmass herabgesetzt ist, so dass für das Löschgas praktisch kein Unterbruch in der Abströmmöglichkeit entsteht. Leave switching pin 35 and also ensure that, in the initial phase of the switch-off stroke, as little as possible heated and ionized gases are pushed back through the passages 17 directly into the pump chamber 22, so that in the area of the passages 17 there is always “contaminated” quenching gas available for blowing the switching arc stands. Finally, there is also a guarantee that the passage time of the blow-out openings 16 through the bushing 24 is reduced to a minimum, so that there is practically no interruption in the outflow possibility for the extinguishing gas.

In der weit mehr schematisiert und keineswegs massstäb-lich dargestellten Ausführungsform der Fig. 2 sind funktionell sich entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet, so dass sich die nachfolgende Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränken kann. In the much more schematic and in no way to scale embodiment of FIG. 2, correspondingly functionally corresponding parts are designated with the same reference numerals as in FIG. 1, so that the following description can be limited to the essential differences.

Bei diesem Schalter ist das bewegliche Kontaktstück 11 bis zu seinem freien Ende ein Rohr. Die dem Pumpraum 22 zugekehrte Flachseite der Blasdüse 27 bildet zugleich den Boden 18 des Pumpzylinders 19, so dass die Auslässe 17 aus demselben mit dem Einlassbereich 29 der Blasdüse 27 zusammenfallen. Das bewegliche Kontaktstück 11 durchsetzt hier den Pumpkolben 21 in der Führungsbohrung 25 einer einstückig mit dem Pumpkolben 21 ausgebildeten Durchführungsnabe 24'. Auch hier ist der Abstand 41 der Ausblasöffnungen 16 vom Boden 18 des Pumpzylinders 19 geringer als die Länge 40 des Schalthubes und entspricht die Länge 42 der Ausblasöffnungen 16 (in Bewegungsrichtung des Kontaktstückes 11 gesehen) etwa der Länge 43 der Führungsbohrung 25. In this switch, the movable contact piece 11 is a tube up to its free end. The flat side of the blow nozzle 27 facing the pump chamber 22 also forms the bottom 18 of the pump cylinder 19, so that the outlets 17 from the same coincide with the inlet region 29 of the blow nozzle 27. Here, the movable contact piece 11 passes through the pump piston 21 in the guide bore 25 of a bushing hub 24 ′ formed in one piece with the pump piston 21. Here, too, the distance 41 of the blow-out openings 16 from the bottom 18 of the pump cylinder 19 is less than the length 40 of the switching stroke and corresponds to the length 42 of the blow-out openings 16 (viewed in the direction of movement of the contact piece 11) approximately the length 43 of the guide bore 25.

Der wesentliche Unterschied zur Fig. 1 besteht jedoch darin, dass hier die gegensinnige Bewegung der Durchführungsnabe 24' (und damit des Pumpkolbens 21) durch andere Mittel bewirkt wird. The essential difference from FIG. 1, however, is that here the opposite movement of the feed-through hub 24 '(and thus of the pump piston 21) is brought about by other means.

An der dem Pumpraum 22 abgekehrten Seite des Pumpkolbens 21 sind Lageraugen 57 vorhanden. An diesen Lageraugen ist je das Ende des ersten Gliedes 58 eines als Ganzes mit 59 bezeichneten Kniehebels angelenkt. Das Ende des zweiten Gliedes 60 dieses Kniehebels 59 ist an einem am Gehäuse G ortsfest ausgebildeten Lagerauge 61 angelenkt. Am Kniegelenk 62 des Kniehebels 59 ist das eine Ende eines Führungsgliedes in der Form einer Koppel 63 angelenkt, deren anderes Ende an einem an der Aussenseite des beweglichen Kontaktstückes 11 ausgebildeten Lagerauge 64 angelenkt ist. Bearing eyes 57 are provided on the side of the pump piston 21 facing away from the pump chamber 22. The end of the first link 58 of a toggle lever designated as a whole by 59 is articulated to these bearing eyes. The end of the second link 60 of this toggle lever 59 is articulated on a bearing eye 61 which is designed to be stationary on the housing G. On the knee joint 62 of the toggle lever 59, one end of a guide member is articulated in the form of a coupling 63, the other end of which is articulated on a bearing eye 64 formed on the outside of the movable contact piece 11.

Wie der Fig. 2 links zu entnehmen ist, ist der Kniehebel 59 in Einschaltstellung in Knicklage. Im Zuge eines Ausschalthubes wird durch die Koppel 63 diese Knicklage zunächst verstärkt, d.h. der Pumpkolben 21 bewegt sich zunächst noch gleichsinnig - wenn auch nicht mit derselben Geschwindigkeit - wie der Pumpzylinder 19. Diese Knicklage erreicht ihr Maximum, wenn die Koppel 63 etwa rechtwinklig vom Kontaktstück 11 absteht. Danach verringert sich die Knicklage, d.h. der Kniehebel 59 wird wieder gestreckt und der Pumpkolben 21 und damit die Durchführungsnabe 24' bewegen sich gegensinnig zum beweglichen Kontaktstück 11. Es versteht sich, dass die Längen der Glieder 58, 60 sowie der Koppel 63 derart zu bemessen sind, dass diese gegensinnige Bewegungen des Pumpkolbens 21 dann in vollem Gange ist, wenn die Ausblasöffnungen 16 im Begriffe stehen, durch die Durchführungsnabe 24' hindurch zu treten und damit den Innenraum 44 des beweglichen Kontaktstückes 11 in Verbindung mit dem Ausblasraum 55 setzen. As can be seen on the left in FIG. 2, the toggle lever 59 is in the switched-on position in the bent position. In the course of a switch-off stroke, the kink 63 is initially reinforced, i.e. the pump piston 21 initially moves in the same direction - if not at the same speed - as the pump cylinder 19. This kink position reaches its maximum when the coupling 63 protrudes from the contact piece 11 at approximately a right angle. The kink position then decreases, i.e. the toggle lever 59 is stretched again and the pump piston 21 and thus the feed-through hub 24 'move in the opposite direction to the movable contact piece 11. It goes without saying that the lengths of the links 58, 60 and the coupling 63 are to be dimensioned such that these counter-movements of the Pump piston 21 is in full swing when the blow-out openings 16 are about to pass through the feed-through hub 24 ′ and thus set the interior 44 of the movable contact piece 11 in connection with the blow-out space 55.

5 5

IU IU

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

G G

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

648432 PATENTANSPRÜCHE648432 PATENT CLAIMS

1. Drückgasschalter mit einem rohrförmigen, beweglichen Kontaktstück (11), das von einer mit diesem mitbeweglichen Blasdüse (27) umgeben ist, die einlassseitig an den Auslass (17) eines ebenfalls mitbeweglichen, auf einem Pumpkolben (21) verschiebbaren und ein Löschgas enthaltenden Pumpzylinders (19) angeschlossen ist, wobei die Blasdüse (27) einen dem freien Ende des beweglichen Kontaktstückes (11) vorgelagerten Beblasungsraum (30) aufweist, der in Einschaltstellung durch einen ortsfesten, zugleich mit dem beweglichen Kontaktstück (11) im Eingriff stehenden Schaltstift (35) verschlossen ist, wobei das verschiebbar, jedoch dichtend den Pumpkolben (21) durchsetzende, bewegliche Kontaktstück 1. Pressurized gas switch with a tubular, movable contact piece (11) which is surrounded by a blowing nozzle (27) which can move with it and which on the inlet side is connected to the outlet (17) of a pump cylinder which can also be moved, can be moved on a pump piston (21) and contains an extinguishing gas (19) is connected, the blowing nozzle (27) having a blowing space (30) located upstream of the free end of the movable contact piece (11), which in the switched-on position by a stationary switching pin (35) which is also in engagement with the movable contact piece (11) ) is closed, wherein the movable, but sealingly penetrating the pump piston (21), moving contact piece

2. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Einschaltstellung der Abstand der Ausblasöffnung (16) vom Pumpkolben (21) etwa dem bis zum Erreichen der minimalen Löschdistanz (54) zwischen dem Schaltstift (35) und dem beweglichen Kontaktstück (11) zurückzulegenden Teil des Schalthubes (40) entspricht. 2. Gas-blast switch according to claim 1, characterized in that in the switched-on position, the distance of the blow-out opening (16) from the pump piston (21) approximately to be covered until the minimum extinguishing distance (54) is reached between the switching pin (35) and the movable contact piece (11) Part of the switching stroke (40) corresponds.

3. Druckgasschalter nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Teil des Pumpkolbens (21) eine Durchführungshülse (24) ist, die dichtend jedoch verschiebbar in dem übrigen Teil des Pumpkolbens (21) gelagert ist. 3. Pressure gas switch according to one of claims 1 or 2, characterized in that said part of the pump piston (21) is a bushing (24) which is sealingly but slidably mounted in the remaining part of the pump piston (21).

4. Druckgasschalter nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungshülse (24) über ein Hebelgetriebe (46,49) an das bewegliche Kontaktstück (11) gekoppelt ist. 4. Gas switch according to claim 3, characterized in that the bushing (24) via a lever gear (46,49) is coupled to the movable contact piece (11).

5. Druckgasschalter nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgetriebe (46,49) an der vom Auslass (17) des Pumpzylinders (19) abgekehrten Seite des Pumpkolbens (21) angeordnet ist. 5. Pressure gas switch according to claim 4, characterized in that the lever gear (46,49) is arranged on the side of the pump piston (21) remote from the outlet (17) of the pump cylinder (19).

6. Druckgasschalter nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgetriebe (46,49) durch einen mit dem beweglichen Kontaktstück (11) mitbeweglichen Nokkentrieb (51) antreibbar ist. 6. Pressure gas switch according to claim 5, characterized in that the lever mechanism (46, 49) can be driven by a cam drive (51) which is movable with the movable contact piece (11).

7. Druckgasschalter nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockentrieb wenigstens einen am beweglichen Kontaktstück (11) befestigten Nocken (51) aufweist, der mit dem einen Ende eines zweiarmigen, auf einem ortsfesten Zapfen (48) gelagerten Hebels (49) zusammenwirkt, dessen anderes Ende über eine angelenkte Koppelstange (46) mit der Durchführungshülse (24) verbunden ist. 7. Pressure gas switch according to claim 6, characterized in that the cam drive has at least one cam (51) attached to the movable contact piece (11), which cooperates with one end of a two-armed lever (49) mounted on a fixed pin (48), the other end of which is connected to the bushing (24) by means of an articulated coupling rod (46).

8. Druckgasschalter nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (51) eine in Ausschaltrichtung vorlaufenden Flanke (52) aufweist, die steiler ist als der der Ausschaltrichtung abgewandte Rücken (53). 8. Gas switch according to claim 7, characterized in that the cam (51) has a leading edge in the switch-off direction (52) which is steeper than the back (53) facing away from the switch-off direction.

9. Druckgasschalter nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des zweiarmigen Hebels (49) mit einer Folgerolle (50) versehen ist. 9. Gas switch according to claim 7, characterized in that one end of the two-armed lever (49) is provided with a follower roller (50).

10. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der genannte Teil (24') des Pumpkolbens (21) mit dem einen Ende eines in Einschaltstellung geknickten Kniehebels (59) gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende ortsfest angelenkt ist, wobei der Kniehebel (59) durch ein an das bewegliche Kontaktstück (11) gekoppeltes Führungsglied (63) derart geführt ist, dass die Knicklage des Kniehebels (59) im Zuge eines Ausschalthubes zunächst verstärkt und danach vermindert wird. 10. Pressure gas switch according to claim 1 or 2, characterized in that at least said part (24 ') of the pump piston (21) is articulated to one end of a toggle lever (59) which is bent in the switched-on position, the other end of which is articulated, whereby the toggle lever (59) is guided by a guide member (63) coupled to the movable contact piece (11) in such a way that the kink position of the toggle lever (59) is initially increased in the course of a switch-off stroke and then reduced.

11. Druckgasschalter nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsglied eine einerends am Kniegelenk (62) des Kniehebels (59) und andernends am beweglichen Kontaktstück (11) angelenkte Koppel (63) ist. 11. Gas pressure switch according to claim 10, characterized in that the guide member is a coupling (63) articulated on one end to the knee joint (62) of the toggle lever (59) and at the other end on the movable contact piece (11).

(11) im Abstand von seinem freien Ende mit wenigstens einer von seinem Inneren (44) ausgehenden Ausblasöffnung (16) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (41) der Ausblasöffnung (16) vom Boden (18) des Pumpzylinders (19) geringer als die Länge (40) des Schalthubes ist, während die Dicke (43) des vom beweglichen Kontaktstück (11) durchsetzten Teiles (24,24') des Pumpkolbens (21) etwa dem in Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes (11) gemessenen Mass (42) der Ausblasöffnung (16) entspricht, wobei Mittel (46-51 ; 51, 63, 64) vorgesehen sind, um zu mindest den genannten Teil (24,24') des Pumpkolbens (21) im Zeitpunkt des Durchganges der Ausblasöffnung (16) durch den Pumpkolben (21) gegensinnig zur Bewegung des beweglichen Kontaktstückes (11) zu verschieben. (11) at a distance from its free end is provided with at least one blow-out opening (16) extending from its interior (44), characterized in that the distance (41) of the blow-out opening (16) from the bottom (18) of the pump cylinder (19) is less than the length (40) of the switching stroke, while the thickness (43) of the part (24, 24 ') of the pump piston (21) through which the movable contact piece (11) passes is approximately the dimension (measured in the direction of movement of the movable contact piece (11) 42) corresponds to the blow-out opening (16), means (46-51; 51, 63, 64) being provided in order to at least said part (24, 24 ') of the pump piston (21) at the time of passage of the blow-out opening (16 ) to be moved in opposite directions to the movement of the movable contact piece (11) by the pump piston (21).

12. Druckgasschalter nach Patentanspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Teil des Pumpkolbens (21) eine an diesem angeformte Durchführungsnabe (24') ist, wobei das eine Ende des Kniehebels (59) an der dem Auslass (17) des Pumpzylinders (19) abgekehrten Seite des Pumpkolbens (21) angelenkt ist. 12. Gas switch according to claim 10 or 11, characterized in that said part of the pump piston (21) is a molded-through bushing (24 '), the one end of the toggle lever (59) at the outlet (17) of the pump cylinder (19) opposite side of the pump piston (21) is articulated.