DE1515954C3 - Low-liquid electrical circuit breaker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen flüssigkeitsarmen Leistungsschalter mit einer Löschkammer, mit einem Druckausgleichsraum oberhalb der Löschkammer, mit einem beim Ausschalten nach unten gezogenen Schaltstift, der aus dem Raum unterhalb der Löschkammer (»unterer Raum«) Löschflüssigkeit verdrängt und durch einen Verbindungsweg zur Löschkammer fördert, und mit Absperrgliedern, die den unteren Raum bei Überschreiten eines gewissen Drucks gegen die Löschkammer absperren und mit dem Druckausgleichsraum verbinden.The invention relates to an electrical low-liquid circuit breaker with an arcing chamber, with a pressure equalization space above the arcing chamber, with one down when switching off Pulled switch pin, the extinguishing liquid from the area below the extinguishing chamber ("lower room") displaced and conveyed through a connection path to the extinguishing chamber, and with shut-off elements, which shut off the lower space when a certain pressure against the extinguishing chamber is exceeded and connect to the pressure equalization chamber.

Bei solchen Schaltern enthält die Löschkammer im allgemeinen geeignete Löschkammereinsätze. In diesen entwickeln sich unter dem Einfluß der WärmeIn such switches, the arcing chamber generally contains suitable arcing chamber inserts. In these develop under the influence of heat

ίο des beim Abschalten entstehenden Lichtbogens aus der Flüssigkeit Gase, die den Lichtbogen kühlen und gegebenenfalls ausblasen. Damit lassen sich Spannungen auch bei hohen Stromstärken einwandfrei abschalten. Es besteht nun die Gefahr, daß bei hohen Strömen und damit starken Lichtbogen und entsprechend hohen Temperaturen die Löschflüssigkeit so stark erwärmt und so viel Gas gebildet wird, daß die Drücke für die Schalterteile außerhalb der Löschkammerunzulässig hoch werden.ίο the arc that occurs when switching off the liquid gases that cool the arc and, if necessary, blow it out. This relieves tension switch off properly even at high currents. There is now a risk that at high The extinguishing liquid flows and thus strong arcs and correspondingly high temperatures so much heated and so much gas is formed that the pressures for the switch parts outside the arcing chamber are inadmissible get high.

ao Zum Vermeiden von solchen Überdrücken ist ein Leistungsschalter der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem ein Verbindungsweg zwischen dem unteren Raum und der Löschkammer durch den hohl ausgebildeten Schaltstift läuft (FR-PS 1 286 509, Figur 2). Diese Schalterkonstruktion setzt einen hohlen Schaltstift voraus und erfordert ferner zwei Rückschlagventile und ein Überdruckventil. Bei hohem Druck wird der Weg durch den hohlen Schaltstift geschlossen, und die Löschflüssigkeit kann vom unteren Raum durch das Überdruckventil an der Löschkammer vorbei direkt zum Druckausgleichsraum strömen.ao To avoid such overpressures is a Circuit breaker of the type mentioned is known in which a connection path between the lower space and the quenching chamber runs through the hollow switching pin (FR-PS 1 286 509, figure 2). This switch design requires a hollow switch pin and also requires two check valves and a pressure relief valve. At high pressure, the path is closed by the hollow switch pin, and the extinguishing liquid can flow from the lower space through the pressure relief valve on the extinguishing chamber Flow past directly to the pressure equalization chamber.

Bekannt ist auch noch ein Leistungsschalter, bei dem ein vom unteren Raum ausgehender Kanal die Löschkammer umgeht und erst in deren oberen Teil einmündet (DT-AS 1 028 201).Also known is a circuit breaker in which a channel emanating from the lower room the Bypasses the extinguishing chamber and only opens into its upper part (DT-AS 1 028 201).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Druckentlastung des Vorratsraumes unterhalb der Löschkammer, in dem der Antrieb für den Schaltstift angeord net ist, mit möglichst einfachen Mitteln zu erreichen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Leistungsschalter der eingangs genannten Gattung vorgesehen, daß der Verbindungsweg die Löschkammer umgeht und von oben her mit dieser verbindbar ist und daß die Absperrglieder miteinander gekoppelt und am oberen Ende des Verbindungsweges nach Art eines Drei-Wege-Ventils derart angeordnet sind, daß sie den Verbindungsweg entweder mit der Löschkammer oder mit dem Druckausgleichsraum verbinden.Based on this prior art, the object of the invention is to relieve the pressure of the storage space below the quenching chamber, in which the drive for the switch pin is angeord net is to be achieved with the simplest possible means. To solve this problem is according to the invention in a circuit breaker of the type mentioned provided that the connection path the Extinguishing chamber bypasses and can be connected to this from above and that the shut-off elements with one another coupled and at the upper end of the connecting path in the manner of a three-way valve are arranged that they the connection path either with the quenching chamber or with the pressure equalization chamber associate.

Bei der Konstruktion läßt sich der Schaltstift massiv und damit einfach und elektrisch wie mechanisch stark ausbilden. Der von dem unteren Raum ausgehende Verbindungsweg tritt von oben in die Löschkammer ein. Bei normalen Drücken fördert er die Löschflüssigkeit in die Löschkammer. Bei Überschreiten einer Gefahr bedeutenden Druckhöhe wird er durch das Drei-Wege-Ventil gegenüber der Löschkammer abgedichtet und zum Druckausgleichsraum hin geöffnet. Dieses Drei-Wege-Ventil kann konstruktiv einfach gehalten werden, da es den Verbindungsweg lediglich entweder nach unten zur Löschkammer oder nach oben zum Druckausgleichsraum hin öffnen oder verschließen muß.In terms of construction, the switching pin can be massive and therefore simple and electrical as well as mechanical train strongly. The connection path starting from the lower room enters the extinguishing chamber from above a. At normal pressures, it pumps the extinguishing liquid into the extinguishing chamber. When exceeded The three-way valve opposite the extinguishing chamber creates a risk of significant pressure sealed and opened to the pressure equalization space. This three-way valve can be constructive be kept simple, as there is the connection path only either down to the arcing chamber or open or close upwards towards the pressure equalization chamber.

Weiterentwicklungen des Erfindungsgedankens bilden den Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the inventive concept form the subject of the subclaims.

Am Beispiel der in der Zeichnung im Schnitt ge-Using the example of the section shown in the drawing

zeigten Ausführungsform eines Leistungsschalters wird die Erfindung nun weiter erläutert.Shown embodiment of a circuit breaker, the invention will now be further explained.

Die Zeichnung zeigt einen Isolator 1, ein Oberteil 2 und einen Deckel 3, die Bestandteile des Schaltergehäuses sind. Im Schaltergehäuse befindet sich eine Kontakthülse4, z.B. in Form eines sogenannten Tulpenkontaktes mit mehreren Kontaktfingern, in die ein Schaltstift 5 einführbar ist. Dieser wird durch geeignete Antriebsglieder, z. B. eine Kurbel, auf und ab bewegt. Eine Löschkammer 7 ist mit Einsätzen 6 versehen und weist an ihrem unteren Ende eine Durchgangsöffnung 8 für den Schaltstift 5 auf. Die Löschkammer? ist mit einem Ring9 dicht mit dem Isolator 1 verbunden. Auf diese Weise entsteht ein geschlossener unterer Raum, der vom Isolator 1 und von einer nicht dargestellten Bodenkammer gebildet und nach oben durch die Löschkammer? und den Ring 9 begrenzt wird. Dieser untere Raum ist vollständig mit Öl gefüllt. Das Oberteil 2 umschließt einen oberen Raum, der nur teilweise mit Öl gefüllt ist.The drawing shows an insulator 1, an upper part 2 and a cover 3, the components of the Switch housing are. In the switch housing there is a contact sleeve4, e.g. in the form of a so-called Tulip contact with several contact fingers into which a switching pin 5 can be inserted. This is driven by suitable drive members, e.g. B. a crank, moves up and down. An extinguishing chamber 7 is with Inserts 6 are provided and at their lower end has a through opening 8 for the switch pin 5 on. The quenching chamber? is tight with a ring9 connected to the isolator 1. This creates a closed lower space, that of the isolator 1 and formed by a bottom chamber, not shown, and up through the extinguishing chamber? and the ring 9 is limited. This lower space is completely filled with oil. The upper part 2 encloses an upper space that is only partially filled with oil.

Die Kontakthülse 4 ist an einem Deckel 10 befestigt, der die Löschkammer 7 nach oben teilweise abschließt, indem er über einen Teil des Umfanges des Ringes 9 mit diesem abdichtend verbunden ist. Die Löschkammer steht somit mit dem im Oberteil gebildeten Druckausgleichsraum in Verbindung. Im Ring 9 und im Deckel 10 ist ein Verbindungsweg 11 ausgebildet, der zwischen dem unteren Raum und dem Innenraum der Kontakthülse 4 eine Verbindung herstellt. In dem Teil des Verbindungsweges 11, der unmittelbar über der Kontakthülse 4 liegt, ist ein Ventilsitz 12 für eine Ventilkugel 13 ausgebildet. Die Ventilkugel 13 ist mit einer weiteren Ventilkugel 14 fest verbunden, die sich an einen Ventilsitz in einem zusätzlichen Kanal 15 zwischen dem Verbindungsweg 11 und dem Druckausgleichsraum anlegen kann. Das hierdurch gebildete Doppelventil 13, 14 ist in Richtung nach unten, also zum Schließen des Kanals 15, federbelastet, so daß das Ventil 12, 13 normal offen ist.The contact sleeve 4 is attached to a cover 10, which partially closes the quenching chamber 7 at the top, in that it is sealingly connected to this over part of the circumference of the ring 9. the The extinguishing chamber is thus connected to the pressure equalization space formed in the upper part. in the Ring 9 and in the cover 10 a connection path 11 is formed between the lower space and the interior of the contact sleeve 4 establishes a connection. In the part of the connecting route 11, the is directly above the contact sleeve 4, a valve seat 12 for a valve ball 13 is formed. the Valve ball 13 is firmly connected to another valve ball 14, which is attached to a valve seat in a Create additional channel 15 between the connecting path 11 and the pressure equalization space can. The double valve 13, 14 formed in this way is in the downward direction, so to close the Channel 15, spring-loaded so that the valve 12, 13 is normally open.

Die Wirkungsweise des Schalters ist wie folgt: Für eine Abschaltung wird der bewegliche Schaltstift 5 inThe function of the switch is as follows: To switch off, the movable switch pin 5 in

ίο den abgeschlossenen unteren ölgefüllten Raum gezogen und verdrängt dadurch Öl an der Löschkammer? vorbei durch den Verbindungsweg 11, so daß das Öl von oben durch die Kontakthülse 4 hindurch in die Löschkammer? eingespritzt wird. Damit wird eine wirksame Längsbespülung in Bewegungsrichtung des Schaltstiftes 5 in Gang gesetzt, schon bevor dieser die Kontakthülse 4 verlassen hat und dadurch die Lichtbogenbildung eingeleitet hätte. Bei verhältnismäßig schwachen Strömen setzt sich dieser Vor-ίο pulled the closed lower oil-filled space and thereby displaces oil in the extinguishing chamber? passing through the connecting path 11, so that the oil from above through the contact sleeve 4 into the arcing chamber? is injected. So that will an effective longitudinal flushing in the direction of movement of the switch pin 5 is set in motion before this has left the contact sleeve 4 and thereby initiated the formation of the arcing. With relatively weak currents this advantage

ao gang während des ganzen Abschaltverlaufes fort. Handelt es sich dagegen um einen sehr kräftigen Strom, entsteht durch den Lichtbogen in der Löschkammer ein sehr hoher Druck. Dieser Druck ist im Stande, das Doppelventil 13, 14 entgegen der Federkraft nach oben zu drücken, so daß die Verbindung des Verbindungsweges 11 mit der Löschkammer? geschlossen und seine Verbindung zum Druckausgleichsraum 2 geöffnet wird. Das aus dem unteren Raum verdrängte Öl wird deshalb jetzt durch den Kanal 15 in den Druckausgleichsraum gespritzt, und es besteht keine Gefahr der Fortpflanzung eines etwaigen sehr hohen Druckes in der Löschkammer auf den Innenraum des Isolators 1, wo ein solcher Druck sonst zu dessen Sprengen führen könnte.ao continues during the entire shutdown process. If, on the other hand, it is a very powerful one Electricity, the arc creates a very high pressure in the arcing chamber. This print is in Stand to press the double valve 13, 14 against the spring force upwards, so that the connection of the connection path 11 with the extinguishing chamber? closed and its connection to the pressure equalization chamber 2 is opened. The oil displaced from the lower space is therefore now through the Channel 15 injected into the pressure equalization space, and there is no risk of any propagation very high pressure in the arcing chamber on the interior of the isolator 1, where such a pressure otherwise it could lead to its detonation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrischer flüssigkeitsarmer Leistungsschalter mit einer Löschkammer, mit einem Druckausgleichsraum oberhalb der Löschkammer, mit einem beim Ausschalten nach unten gezogenen Schaltstift, der aus dem Raum unterhalb der Löschkammer (»unterer Raum«) Löschflüssigkeit verdrängt und durch einen Verbindungsweg zur Löschkammer fördert, und mit Absperrgliedern, die den unteren Raum bei Überschreiten eines gewissen Drucks gegen die Löschkammer absperren und mit dem Druckausgleichsraum verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg (11) die Löschkammer (7) umgeht und von oben her mit dieser verbindbar ist und daß die Absperrglieder (13. 14) miteinander gekoppelt und am oberen Ende des Verbindungsweges (11) nach Art eines Drei-Wege-Ventils derart angeordnet sind, daß sie den Verbindungsweg (11) entweder mit der Löschkammer (7) oder mit dem Druckausgleichsraum verbinden. 1. Electric low-liquid circuit breaker with an arcing chamber, with a Pressure equalization space above the arcing chamber, with one that is pulled down when it is switched off Switching pin, the extinguishing liquid from the space below the extinguishing chamber ("lower space") displaced and conveyed through a connection path to the extinguishing chamber, and with shut-off elements, the lower space when a certain pressure is exceeded against the arcing chamber shut off and connect to the pressure equalization chamber, characterized in that that the connecting path (11) bypasses the quenching chamber (7) and from above with this is connectable and that the shut-off elements (13, 14) are coupled to one another and at the upper end of the connecting path (11) are arranged in the manner of a three-way valve in such a way that they connect the connection path (11) either with the extinguishing chamber (7) or with the pressure equalization chamber. 2. Elektrischer flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Verbindungsweg und der Löschkammer (7) von oben her in das Innere des festen Hülsenkontaktes (4) einmündet.2. Electrical low-liquid circuit breaker according to claim 1, characterized in that that the connection between the connection path and the arcing chamber (7) from above into the interior of the fixed sleeve contact (4) joins. 3. Elektrischer flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen des Verbindungsweges (11) mit der Löschkammer (7) einerseits und dem Druckausgleichsraum andererseits in gegenseitiger Verlängerung liegende Kanäle umfassen, die mit Ventilsitzen ausgebildet sind, und daß miteinander verbundene Ventilkugeln (13, 14) vorgesehen sind, die sich wechselweise an die Ventilsitze anlegen können und derart federbelastet sind, daß sie bei Drücken in der Löschkammer (7) unterhalb des vorbestimmten Wertes die Verbindung zwischen Verbindungsweg (11) und Druckausgleichsraum unterbrechen. 3. Electrical low-liquid circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized in that that the connections of the connection path (11) with the arcing chamber (7) on the one hand and the pressure equalization space on the other hand, mutually extending channels comprise, which are formed with valve seats, and that interconnected valve balls (13, 14) are provided, which can alternately apply to the valve seats and such are spring-loaded that when pressed in the arcing chamber (7) below the predetermined Interrupt the connection between the connection path (11) and the pressure compensation chamber. 4. Elektrischer flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg (11) den Ringraum zwischen der Löschkammer (7) und einem äußeren Isolator (1) sowie einen Kanal umfaßt, der in einem die Löschkammer (7) mit dem Schaltergehäuse abdichtend verbindenden Befestigungsring (9), der zugleich eine Zwischenwand zwischen Druckausgleichsraum und Löschkammer (7) bildet, und in einem die Löschkammer nach oben teilweise abschließenden Deckel (10), der über einen Teil des LJmfanges des Befestigungsringes mit diesem abdichtend verbunden ist, verläuft.4. Electrical low-liquid circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting path (11) forms the annular space between the quenching chamber (7) and an outer insulator (1) as well as a channel which in one of the arcing chamber (7) is sealing with the switch housing connecting fastening ring (9), which is also an intermediate wall between the pressure compensation space and quenching chamber (7) forms, and in one the quenching chamber partially closes off at the top Lid (10), which seals over part of the length of the fastening ring with this connected, runs.