DE1121161B - High voltage circuit breaker - Google Patents

Description

Hochspannungs-Leistungsschalter Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Leistungssehalter mit von Isolierstoffplatten gebildeten spaltförmigen Lichtbogenkammer, die V-förmige Zwischenelektroden enthalten, an denen die Teilstücke des Ausschaltlichtbogens hintereinandergeschaltet und gegebenenfalls unterstützt durch magnetische Blasung in die Lichtbogenkammem eingeleitet und zu Schleifen ausgeweitet werden und bei dem Mittel zur Steuerung der Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke vorgesehen sind.High-voltage circuit breaker The invention relates to a high-voltage circuit breaker with gap-shaped arc chamber formed by insulating material, the V-shaped Contain intermediate electrodes on which the sections of the breaking arc are connected in series and possibly supported by magnetic blowing into the arc chambers initiated and expanded to loops and with the means of control the voltage distribution along the switching path are provided.

Bei Verwendung eines solchen Schalters für höhere Spannungen ist es üblich, die Spannungsverteilung längs der gesamten Schaltstrecke durch besondere Maßnahmen zu beeinflussen. Es ist bereits ein Magnetblasschalter bekanntgeworden, bei dem zwecks Spannungssteuerung im Löschkammergehäuse ein Kondensatorbelag in Form einer Folie untergebracht ist, dem das Netzpotential aufgedrückt wird.When using such a switch for higher voltages it is usual, the voltage distribution along the entire switching path by special Measures to influence. A magnetic blower switch has already become known, in which a capacitor plate in the arcing chamber housing for the purpose of voltage control Is housed in the form of a film, to which the network potential is pressed.

Ferner ist eine Löschkammer für ölschalter bekanntgeworden, in der ein Stapel von Isolierstoffplatten angeordnet ist. Zur Spannungssteuerung dienen elektrostatische Schirme aus leitendem Material oder in dem Plattenstapel untergebrachte Parallelwiderstände. Bei einer anderen bekanntgewordenen Löschkammer sind in einigen Isolierplatten, welche benachbarte magnetisierbare Platten voneinander trennen, leitende Teile mit einem hohen ohmschen Widerstand vorgesehen, die die magnetisierbaren Teile benachbarter Isolierplatten leitend verbinden. Allen genannten Ausführungen haftet aber der Nachteil an, daß bei ihnen zur Erzielung einer kapazitiven Spannungssteuerung zusätzlich zu den ohnehin vorhandenen Isolierstoffteilen ein strukturell andersartiger Werkstoff erforderlich ist. Das erstrebte Ziel wird also nur durch Inkaufnahme einer verhältnismäßig komplizierten Herstellung und der damit verbundenen erhöhten Kosten erreicht.Furthermore, an extinguishing chamber for oil switch has become known in which a stack of insulating panels is arranged. Serve for voltage control electrostatic screens made of conductive material or housed in the plate stack Parallel resistors. In another extinguishing chamber that has become known, some Isolation plates, which separate adjacent magnetizable plates from each other, conductive parts with a high ohmic resistance are provided, which are magnetizable Connect parts of adjacent insulating plates in a conductive manner. All of the above but has the disadvantage that with them to achieve a capacitive voltage control in addition to the already existing insulating material, a structurally different one Material is required. The desired goal is only achieved by accepting a relatively complicated production and the associated increased costs achieved.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und zeigt einen Weg, wie für einen Magnetblasschalter der eingangs beschriebenen Art auf wesentlich einfachere Weise eine wirkungsvolle kapazitive Spannungssteuerung zu erzielen ist. Erfindungsgemäß sind in den spaltförmigen Lichtbogenkammern im Bereich der Schenke] der Zwischenelektroden Isolierstoffeinlagen solcher Dielektrizitätskonstante und Abmessung angeordnet, daß die Kapazität zwischen jeweils zwei benachbarten Zwischenelektroden von der Mitte der Löschkammer aus zu deren Enden hin größer wird. Die Isolierstoffeinlagen können dabei aus einem Material gleicher oder größerer Dielektrizitätskonstante als derjenigen der Isolierstoffplatten bestehen. Je nach Größe der erforderlichen Kapazität zwischen den Schenkeln zweier benachbarter Zwischenelektroden können die Isolierstoffplatten den Spalt der Lichtbogenkammer ganz oder teilweise ausfüllen. Die Isolierstoffeinlagen werden auf die Platten zweckmäßigerweise aufgeklebt oder aufgekittet. Bestehen die Isolierstoffplatten und die Einlagen aus Material von gleicher Dielektrizitätskonstante, so können die Einlagen unmittelbar an die Platten angeformt sein. Man erkennt, daß die neue Potentialsteuerung mit geringem technischem Aufwand sowie zeit- und kostensparend zu fertigen ist. Ein zusätzlicher Raumbedarf ergibt sich dabei nicht. Damit sind die Forderungen, die in der Praxis für die Herstellung von Magnetblasschaltem gestellt werden müssen, erfüllt.The invention provides a remedy here and shows a way how for one Magnetic blow switch of the type described above in a much simpler way effective capacitive voltage control is to be achieved. According to the invention are in the gap-shaped arc chambers in the area of the tavern] of the intermediate electrodes Insulating material inlays of such dielectric constant and dimension arranged, that the capacitance between any two adjacent intermediate electrodes of the The middle of the arcing chamber becomes larger towards the ends. The insulating material can be made of a material with the same or greater dielectric constant than that of the insulating panels. Depending on the size of the required The capacitance between the legs of two adjacent intermediate electrodes can Insulation sheets completely or partially fill the gap in the arc chamber. The insulating material is expediently glued or glued to the panels puttied up. The insulating panels and the inserts are made of material from with the same dielectric constant, the inserts can be attached directly to the panels be molded. It can be seen that the new potential control with little technical Effort and can be produced in a time and cost-saving manner. An additional space requirement does not result. These are the requirements that are in practice for the manufacture must be set by magnetic blower switches.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.For a further explanation of the invention, reference is made to the drawing.

Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung und teilweise im Schnitt einen Pol eines Hochspannungs-Leistungsschalters mit magnetischer Blaseinrichtung und den Ausschaltlichtbogen unterteilenden Zwischenelektroden; in Abb. 2 bis 4 sind die die Lichtbogenkammern bildenden Isolierstoffplatten mit den erfindungsgemäßen Isolierstoffeinlagen dargestellt; Abb. 5, 6 und 7 geben Lichtbogenkammern des Schalters wieder, die jeweils durch eine mit einem Längsschlitz versehene Isolierstoffplatte unterteilt sind.FIG. 1 shows, in a schematic representation and partially in section, a pole of a high-voltage circuit breaker with a magnetic blower device and intermediate electrodes that subdivide the breaking arc; FIGS. 2 to 4 show the insulating plates forming the arc chambers with the insulating inserts according to the invention; Fig. 5, 6 and 7 show arc chambers of the switch, which are each divided by an insulating plate provided with a longitudinal slot.

Bei dem Hochspannungs-Leistungsschalter nach Abb. 1 ist der Tragkörper aus Isoliermaterial mit 1, die Löschkammer mit 2 und die Blasspule mit 3 bezeichnet. Der Stromverlauf geht im Einschaltzustand vom oberen Leitungsanschluß 4 auf das ortsfeste Schaltstück 5 und über das schwenkbare Schaltmesser 6 auf den unteren Leitungsanschluß 7. Die Blasspule 3 wird beim Ausschaltvorgang über das Schaltmesser 6 sowie die beiden Lichtbogenhörner 7 und 8 und den Ausschaltlichtbogen eingeschaltet. Die Löschkammer 2 ist mit den Isolierstoffplatten 9 versehen, die die spaltförmigen Lichtbogenkammern 10 bilden. Die Isolierstoffplatten 9 tragen an ihrem Ende die V-förmigen Zwischenelektroden 11, die beim Ausschaltvorgang die einzelnen Teillichtbögen hintereinanderschalten und in die spaltförmigen Lichtbogenkammern 10 einleiten. In diesen weiten sich die Teillichtbögen auf die zur Löschung erforderliche Länge aus und kommen beim Stromnulldurchgang zum Erlöschen. Zwischen benachbarten Schenkeln der Zwischenelektroden sind bei Schaltern bisheriger Bauart die Serienkapazitäten alle einander gleich und setzen sich im wesentlichen aus dem Dielektrikum des Plattenmaterials und aus Luft zusammen. Somit ist die Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke ungünstig. Die eigentliche voRe Leistungsfähigkeit des Schalters wird erst dann erreicht, wenn mittels der erfindungsgemäßen Isolierstoffeinlagen die Kapazität zwischen jeweils zwei benachbarten Zwischenelektroden von der Mitte der Löschkammer 2 aus zu deren Enden hin größer wird.In the high-voltage circuit breaker according to Fig. 1 , the support body made of insulating material is designated by 1, the quenching chamber by 2 and the blowing coil by 3 . When switched on, the current flow goes from the upper line connection 4 to the stationary contact 5 and via the pivoting switch blade 6 to the lower line connection 7. The blower coil 3 is switched on during the switch-off process via the switch blade 6 and the two arc horns 7 and 8 and the switch-off arc. The quenching chamber 2 is provided with the insulating material plates 9 which form the gap-shaped arc chambers 10. At their end, the insulating material plates 9 have the V-shaped intermediate electrodes 11 which, during the switching-off process, switch the individual partial arcs one behind the other and introduce them into the gap-shaped arcing chambers 10 . In these, the partial arcs expand to the length required for extinction and are extinguished when the current passes through zero. In switches of the previous type, the series capacitances between adjacent legs of the intermediate electrodes are all equal to one another and are essentially composed of the dielectric of the plate material and of air. The voltage distribution along the switching path is therefore unfavorable. The actual prior performance of the switch is only achieved when the capacitance between two adjacent intermediate electrodes is increased from the center of the arcing chamber 2 towards its ends by means of the insulating material inlays according to the invention.

In Abb. 2 der Zeichnung ist eine Isolierstoffplatte 9 mit V-förmiger Zwischenelektrode 11 dargestellt. Die Platten 9 haben in besonders vorteilhafter Weise C-förmigen Querschnitt, so daß sich besondere Ab- standhalter erübrigen. Wie die Abb. 3 und 4 zeigen, sind die Isolierstoffplatten 9 im Bereich der Schenkel 12 der Zwischenelektroden 11 beiderseits mit Isolierstoffeinlagen 13 versehen. Die Kapazität zwischen den Schenkeln benachbarterZwischenelektroden setzt sich also aus dem Dielektrikum der Isolierstoffplatten 9, der Isolierstoffeinlage 13 und aus dem von Luft zusammen. Wie leicht einzusehen ist, hat man es durch geeignete Wahl des Materials und der Ab- messungen der Isolierstoffeinlagen in der Hand, den einzelnen Kapazitäten die notwendige Größe für eine gleichmäßige Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke zu geben.In Fig. 2 of the drawing, an insulating plate 9 with a V-shaped intermediate electrode 11 is shown. The plates 9 have a C-shaped cross-section in a particularly advantageous manner, so that special spacers are unnecessary. As FIGS. 3 and 4 show, the insulating material plates 9 are provided with insulating material inserts 13 on both sides in the region of the legs 12 of the intermediate electrodes 11. The capacitance between the legs of adjacent intermediate electrodes is thus made up of the dielectric of the insulating material plates 9, the insulating material insert 13 and that of air. As will be appreciated, one has to enter it by a suitable choice of material and the waste of Isolierstoffeinlagen measurements in the hand, the individual capacities, the size required for a uniform stress distribution along the switching path.

In den Abb. 5, 6 und 7 ist die neue Spannungssteuereinrichtung für eine Löschkammer dargestellt, bei der die Lichtbogenkammern 10 jeweils durch eine Isolierstoffplatte 14 unterteüt sind, die in bekannter Weise einen Längsschlitz 15 aufweist. Um bei einer Löschkammer mit dieser Plattenanordnung die Kapazität zwischen benachbarten Zwischenelektroden zu beeinflussen, können die mit Zwischenelektroden 11 versehenen Platten 9 und die geschlitzten Platten 14 abwechslungsweise mit den erfindungsgemäßen Isolierstoffeinlagen 13 versehen sein. Aus herstellungstechnischen Gründen kann es jedoch Vorteile mit sich bringen, entweder nur die mit Zwischenelektroden versehenen Platten 9 oder nur die ceschlitzten Platten 14 mit Isolierstoffeinlagen zu versehen, wie dies in den Abb. 6 und 7 dargestellt ist.In Figs. 5, 6 and 7 , the new voltage control device for an arcing chamber is shown, in which the arc chambers 10 are each subordinated by an insulating plate 14 which has a longitudinal slot 15 in a known manner. In order to influence the capacitance between adjacent intermediate electrodes in an arcing chamber with this plate arrangement, the plates 9 provided with intermediate electrodes 11 and the slotted plates 14 can be provided alternately with the insulating material inserts 13 according to the invention. For manufacturing reasons, however, it can be advantageous to provide either only the plates 9 provided with intermediate electrodes or only the slotted plates 14 with inserts of insulating material, as shown in FIGS. 6 and 7 .

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit von Isolierstoffplatten gebildeten spaltförmigen Lichtbogenkammern, die V-förrnige Zwischenelektroden enthalten, an denen die Teilstücke des Ausschaltlichtbogens hintereinandergeschaltet und gegebenenfalls unterstützt durch magnetische Blasung in die Lichtbogenkammern eingeleitet und zu Schleifen ausgeweitet werden und bei dem Mittel zur Steuerung der Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den spaltförmigen Lichtbogenkammern im Bereich der Schenkel der Zwischenelektroden Isolierstoffeinlagen solcher Dielektrizitätskonstante und Abmessung angeordnet sind, daß die Kapazität zwischen jeweils zwei benachbarten Zwischenelektroden von der Mitte der Löschkammer aus zu deren Enden hin größer wird. CLAIMS: 1. A high-voltage circuit breakers included with formed of insulating material gap-shaped arc chambers, the V-förrnige intermediate electrodes to which are connected in series, the portions of the disconnection arc and possibly assisted by magnetic blowout in the arc chambers initiated and be extended to form loops and wherein the means for controlling Voltage distribution along the switching path are provided, characterized in that in the gap-shaped arc chambers in the area of the legs of the intermediate electrodes insulating material inserts of such a dielectric constant and dimension are arranged that the capacitance between each two adjacent intermediate electrodes increases from the center of the arcing chamber to its ends. 2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffeinlagen aus einem Werkstoff gleicher oder größerer Dielektrizitätskonstante als die Isolierstoffplatten bestehen und jeweils den Spalt der Lichtbogenkammern ganz oder teilweise ausfüllen. 3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffeinlagen auf die Isolierstoffplatten z. B. aufgeklebt oder aufgekittet sind. 4. Hochspannungs-Leistungssehalter nach Anspruch 1 bis 3 mit Lichtbogenkammern, die je- weils durch eine mit einem Längsschlitz versehene Isolierstoffplatte unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Zwischenelektroden versehenen und die geschlitzten Platten abwechselnd Isolierstoffeinlagen tragen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 626 239, 578 225, 618455. 2. High-voltage circuit breaker according to claim 1, characterized in that the insulating material consists of a material of the same or greater dielectric constant than the insulating material and each completely or partially fill the gap in the arc chambers. 3. High-voltage circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the insulating inserts on the insulating plates z. B. are glued or cemented. 4. High-voltage circuit breaker according to claim 1 to 3 with arcing chambers which are each subdivided by an insulating material plate provided with a longitudinal slot, characterized in that the plates provided with intermediate electrodes and the slotted plates alternately carry insulating material inserts. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 626 239, 578 225, 618455.