DE1086321B - High-voltage circuit breaker with a series-mounted voltage isolator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter, der mit einem in Reihe liegenden Spannungstrenner zusammengebaut ist. Solche Schalter werden meistens für die Spannungsreihe 10 bis 30 kV verwendet und am häufigsten in der Form von Wandbauschaltern. Ist die Leistungsschaltstelle selbstschließend nach der Löschung des Abschaltlichtbogens ausgeführt, so muß die Spannungstrennstelle den Einschaltstrom bei der Wiedereinschaltung übernehmen. Diese Funktion kann der Spannungstrenner bei kleinen Einschaltströmen ohne weiteres ausführen. Treten jedoch Kurzschlüsse auf, so werden die Schaltkontakte des Spannungstrenners bei dem ein Vielfaches des Nennstromes betragenden Kurzschlußstrom sehr stark beansprucht. Es bestehen hier die größten Schwierigkeiten, solche Schalter für hohe Einschaltströme zu entwickeln.The invention relates to a high-voltage circuit breaker, in particular compressed gas switch with a voltage isolator in series is assembled. Such switches are mostly used for the voltage range 10 to 30 kV and most often in the form of wall-mounted switches. Is the circuit breaker self-closing executed after the shutdown arc has been extinguished, the voltage separation point must be Accept inrush current when switching on again. The voltage isolator can do this without further ado in the case of low inrush currents. However, if short circuits occur, the switching contacts are of the voltage isolator with the short-circuit current which is a multiple of the nominal current very heavily used. It is here that the greatest difficulties exist in finding such switches for high Develop inrush currents.

Die Spannungstrennstelle kann entweder als Hebeltrenner oder als Schubtrenner ausgebildet sein. Die Erfindung sieht einen Spannungstrenner vor, bei dem das Einschalten hoher Kurzschlußströme bis 100000 A und darüber ohne eine wesentliche Beschädigung der Schaltkontakte erfolgen kann. Erfindungsgemäß weist hierzu einer der hinter ein gleichmäßiges elektrisches Feld erzeugenden Schirmelektroden liegenden Schaltkontakte, vorzugsweise der feste Schaltkontakt, des als Schubtrenner ausgebildeten Spannungstrenners eine innerhalb eines Einlaufringkontaktes zentral derart angeordnete Lichtbogenelektrode auf, daß der hohe Einschaltstrom von dem beweglichen Hohlkontakt unmittelbar auf diese Elektrode übergeht. Dabei ist sowohl die zentrale Anordnung von Lichtbogenelektroden in Hohl- oder Einlaufkontakten als auch die Anordnung von Schaltkontakten hinter Schirmelektroden bei Leistungsschaltern für sich bekannt. Für Schubtrenner mit einem Einlaufkontakt bringt die Vereinigung dieser beiden Merkmale aber den großen Vorteil, daß auch der Lichtbogen sehr hoher Einschaltströme durch das gleichmäßige elektrische Feld zwischen den Schirmelektroden von dem für die Führung des Dauerstroms vorgesehenen Einlaufringkontakt weg auf die vorspringende Lichtbogenelektrode gelenkt wird und dadurch der gute Stromübergang und das sichere Einlaufen des beweglichen Hohlkontaktes in diesen Kontakt nicht beeinträchtigt wird. Der bewegliche Hohlkontakt wird vorteilhaft ebenfalls mit einem lichtbogensicheren Material versehen, so daß kein Abbrand entstehen kann.The voltage disconnection point can be designed either as a lever disconnector or as a push disconnector. the The invention provides a voltage isolator in which high short-circuit currents of up to 100,000 A are switched on and can also be done without significant damage to the switch contacts. According to the invention has for this one of the switching contacts behind a uniform electrical field generating shielding electrodes, preferably the fixed switching contact of the voltage disconnector designed as a sliding disconnector an arc electrode arranged centrally within an inlet ring contact in such a way that the high Inrush current passes from the movable hollow contact directly to this electrode. It is both the central arrangement of arc electrodes in hollow or inlet contacts as well as the arrangement of switching contacts behind shield electrodes in circuit breakers is known per se. For shear separators with an inlet contact, however, the combination of these two features has the great advantage of that even the arc of very high inrush currents due to the uniform electrical field between the Shield electrodes away from the inlet ring contact provided for guiding the continuous current to the projecting arc electrode is steered and thereby the good current transfer and the safe Entry of the movable hollow contact into this contact is not impaired. The movable one Hollow contact is advantageously also provided with an arc-proof material so that no Burn-off can occur.

Die nahezu kuglig ausgeführten Schirmelektroden ermöglichen auch einen sehr kleinen Abstand der Kontakte des Schubtrenners, so daß die beim Schalten auftretenden dynamischen Kräfte sehr gering gehalten werden. Beispielsweise kann die Betätigung des Hochspannungs-LeistungsschalterThe almost spherical shield electrodes also allow a very small distance between the Contacts of the push disconnector, so that the dynamic forces occurring when switching are kept very low will. For example, the operation of the high-voltage circuit breaker

mit in Reihe liegendem,
angebautem Spannungstrennerwith lying in a row,
built-on voltage isolator

Anmelder:Applicant:

ίο LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1ίο LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Otto Leopold, Kassel-Wilhelmshöhe,
ist als Erfinder genannt wordenOtto Leopold, Kassel-Wilhelmshöhe,
has been named as the inventor

Schaltstiftes durch Druckluft in beiden Richtungen oder auch nur in der Einschaltrichtung erfolgen, während in der Ausschaltrichtung eine Druckfeder den beweglichen Kontakt zurücktreibt.Switching pin done by compressed air in both directions or only in the switch-on direction, while A compression spring drives the movable contact back in the disconnection direction.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die aus dem Leistungsschalter 2 und dem in Achsrichtung oberhalb dieses angeordneten Schubtrenners 3 gebildete Strombahn 1 ist über Isolatoren 4 und 5 auf einem Grundgestell 6, das zugleich als Druckluftbehälter dient, befestigt. Die Stromanschlüsse liegen bei 7 und 8. Der Leistungsschalter hat an dem einen Ende einen festen Einlaufringkontakt 9 und an dem anderen Ende einen Kühler und Schalldämpfer 10. Der feste Kontakt 9 dient als Gegenkontakt des beweglichen Hohlkontaktes 11 des Schubtrenners. Dieser wird über den Kolben 12 beispielsweise in beiden Richtungen pneumatisch betätigt. Die Stromübertragung zum Schaltstift 11 erfolgt über einen Gleitkontakt 13. Der Kontakt 9 enthält eine massive Lichtbogenelektrode 14, die an der Spitze mit lichtbogensicherem Material versehen ist und unter der Einwirkung des homogenen elektrischen Feldes zwischen den nahezu kuglig ausgebildeten Schirmelektroden 15 und 16 den Lichtbogen von dem Schaltstift 11 übernimmt. Zur Fernhaltung von Feuchtigkeit, Staub und anderen Fremdteilen kann die Spannungstrennstrecke durch eine Hülse 17 aus durchsichtigem Isolierstoff umgeben sein.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The one from the breaker 2 and the current path 1 formed in the axial direction above this sliding separator 3 is attached via insulators 4 and 5 on a base frame 6, which also serves as a compressed air tank. the Power connections are at 7 and 8. The circuit breaker has a fixed inlet ring contact at one end 9 and at the other end a cooler and muffler 10. The fixed contact 9 serves as Counter contact of the movable hollow contact 11 of the shear separator. This is via the piston 12, for example Pneumatically operated in both directions. The current is transmitted to the switch pin 11 via a sliding contact 13. The contact 9 contains a solid arc electrode 14, which is at the tip with arc-proof material is provided and under the action of the homogeneous electric field between the almost spherical shield electrodes 15 and 16 the arc from the switching pin 11 takes over. The voltage isolating section can be used to keep moisture, dust and other foreign parts away be surrounded by a sleeve 17 made of transparent insulating material.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter, mit in Reihe liegendem, angebautem Spannungstrenner, der zugleich für die Leistungseinschaltung vorgesehen ist, dadurdh1.High-voltage circuit breakers, in particular compressed gas switches, with in-line, built-on voltage isolator, which is also provided for switching on the power 009 569/323009 569/323 gekennzeichnet, daß einer der hinter ein gleichmäßiges elektrisches Feld erzeugenden Schirmelektroden liegenden Schaltkontakte, vorzugsweise der feste Schaltkontakt, des als Schubtrenner ausgebildeten Spannungstrenners eine innerhalb eines Einlaufringkontaktes zentral derart angeordnete Lichtbogenelektrode aufweist, daß der hohe Einschaltstrom von dem beweglichen Hohlkontakt unmittelbar auf diese Elektrode übergeht.characterized in that one of the screen electrodes generating a uniform electric field behind lying switch contacts, preferably the fixed switch contact, designed as a push disconnector Voltage isolator a centrally arranged within an inlet ring contact Arc electrode has that the high inrush current from the movable hollow contact passes directly to this electrode. 2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungstrennstelle von einem durchsichtigen Isolierstoff umgeben ist.2. High-voltage circuit breaker according to claim 1, characterized in that the voltage separation point is surrounded by a transparent insulating material. 3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubtrenner in Achsrichtung oberhalb der Leistungsschaltstelle angeordnet ist.3. High-voltage circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the Push disconnector is arranged in the axial direction above the power switching point. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 532 553, 550 709, 304, 678 746, 708 318, 730 641;
britische Patentschrift Nr. 320 320.Considered publications:
German Patent Nos. 532 553, 550 709, 304, 678 746, 708 318, 730 641;
British Patent No. 320 320. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings