DE1966973C3 - Elektrischer Schalter - Google Patents
Elektrischer SchalterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit zwei zur Abfuhr von Schaltgasen hohl
ausgebildeten, voneinander trennbaren Schaltstücken und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung
einer auf den Lichtbogen einwirkenden Löschmittelströmung.
Aus der DT-AS 10 25 044 ist ein derartiger elektrischer Schalter mit Flüssigkeit als Löschmittel bekannt,
bei dem sowohl der Schaltstift als auch das zugehörige Gegenschaltstück hohl ausgebildet sind. Schaltstift und
Gegenschaltstück stoßen in der Einschaltstellung unter der Wirkung einer Feder stumpf gegeneinander. Sie
sind zusätzlich durch ein Überbrückungsschaltstück verbunden, das den Dauerstrom überträgt und vor der
galvanischen Trennung des Schaltstiftes vom Gegenschaltstück in Ausschaltrichtung des Schaltstiftes weg
bewegi wird. Arn Übcrbrückungsschaltstück ist ein
Pumpkolben befestigt, der bei der Ausschaltbewegung Löschflüssigkeit durch einen Spalt gegen den Ausschaltlichtbogen
fördert. Das dabei entstehende Schaltgas kann dann durch den Schaltstift einerseits und das
Gegenschaltstück andererseits in entgegengesetzten Richtungen aus der geschlossenen Löschkammer
abströmen. . .
Aus der DT-AS 12 20 010 ist ein elektrischer Schalter
mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen einwirkenden Löschgasströmung
bekannt, bei der eines der Schaltstücke zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet ist. Die
Löschgaszufuhr erfolgt durch den mit diesem Schaltstück in bzw. außer Eingriff gelangenden Schaltstift, der
hohl ausgebildet ist. Die Spitze dieses hohlen Schaltstiftes gibt die Abströmöffnung des anderen Schaltstückes
erst nach einem bestimmten Hub der Kolben-Zylinder-Anordnung frei, so daß sich eine unerwünschte
Vorkompression ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorkompression eines elektrischen Schalters mit einer
Kolben-ZyJinder-Anordnung zu verbessern. Insbesondere
soll eine schnelle Verdichtung des Löschmittels erzielt werden.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß das erste Schaltstück und der eine bewegliche Teil der
Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem gemeinsamen Antrieb starr gekoppelt sind und daß der andere Teil der
Kolber-Zylinder-Anordnung im Verlauf der Ausschaltbewegung
des Antriebes eine von diesem gesteuerte gegenläufige Bewegung ausführt.
Aus der CH-PS 2 28 311 ist zwar ein elektrischer Druckgasschalter bekannt, bei dem der das Löschmittel
verdichtende Blaskolben und das bewegliche Schaltstück während des Ausschaltvorganges gegenläufige
Bewegungen ausführen. Dies ist erforderlich, weil das bewegliche Schaltstück von der Einschaltstellung in die
Ausschaltstellung überführt werden muß und gleichzeitig das Löschmittel in die dadurch erzielte Trennstrecke
hineingedrückt werden muß. Eine starre Kopplung zwischen dem beweglichen Schaltstück und dem Kolben
derart, daß s:e gleichsinnig bewegbar sind, ist jedoch ebensowenig vorgesehen wie eine gegenläufig gesteuerte
Bewegung zwischen dem beweglichen Kolben und dem feststehenden Zylinder.
Aus der FR-PS 8 11 554 ist ein elektrischer Schalter
bekannt, bei dem zur Erzeugung der Löschmittelströmung zwei gegenläufige Kolben die zurTrennstrekke
zu führende Löschmittelmenge verdichten. Auch hierbei ist eine gegenläufige Bewegung zwischen
Kolben einerseits und dem Zylinder andererseits im Verlauf der Ausschaltbewegung nicht vorgesehen.
Durch Anwendung der Erfindung erhält man infolge der gegenläufigen Bewegung, bei der der Abstand
zwischen Kolben und Zylinder in der Einschaltstellung größer ist als während des Ausschaltvorganges, eine
besonders schnelle Verdichtung.
Mit Vorteil ist der axiale Abstand zwischen Kolben und Zylinder durch einen eine Totpunktlage durchlaufenden
Kniehebeltrieb veränderbar. Dabei kann das zweite der Schaltstücke feststehend angeordnet sein.
Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft ein drittes Schaltstück vorgesehen, das dem zweiten Schaltstück
mit axialem Abstand gegenübersteht und hohl ausgebildet vom ersten Schaltstück gleitend umfaßt ist.
Damit der Lichtbogen, der während des Schaltens unter Last gezogen wird, optimale Löschbedingungen
finden kann, wird das dritte Schaltstück während der Ausschaltbewegung vorteilhaft vom Antrieb in eine
optimale Löschstellung gegenüber dem zweiten Schaltstück überführt. Anschließend kann das dritte Schaltstück
gegenüber dem zweiten Schaltstück wieder weiter
entfernt werden, se daß in der Ausschaltstellung eine
hohe elektrische Festigkeit erzielbar ist. Der Bewegungsablauf des Antriebs kann so gesteuert sein, daß der
axiale Abstand zwischen Kolben und Zylinder von der Einschaltstellung bis zu der optimalen Löschstellung der
Schaltstiicke abnimmt und im Verlauf der weiteren Schaltbewegung wieder zunimmt. Dabei kann das dritte
Schaltstück mit dem Kniehebeltrieb starr verbunden sein. Der Antriebsteil kann z. B. eine von Hochspannungspotential
nach Erde führende Isolierstoffstange sein. Sinngemäß können aber auch Drehwellen od. dgl.
verwendet werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es
handelt sich um einen Hochspannungsschalter für beispielsweise 110 kV, der Schwefelhexafluorid als
Löschmittel verwendet und in einem Schnitt durch die Schaltkammer schematisch gezeigt ist. Die auf Erdpotential
liegenden Teile des Schalters mit dem Antrieb und ein von Hochspannung nach Erde führender
Stützisolator sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
In der Figur ist eine aus Porzellan bestehende Schaltkammer 1 gezeichnet, die an ihrem oberen Ende
ein nicht weiter dargestelltes Anschlußstück trägt. An diesem ist ein in das Innere der Schaltkammer ragendes
feststehendes Schaltstück 3 befestigt. Dem Schaltstück 3 ist ein Schaltstück 4 zugeordnet, das symmetrisch zum
Schaltstück 3 ausgebildet ist. Beide Schaltstücke 3 und 4 sind als Hohlkörper zur Abführung der Schaltgase
ausgebildet.
In der Einschaltstellung ist das Schaltstück 3 mit dem
Schaltstück 4 durch ein Schaltstück 6 (Überbrückungsschaltstück) verbunden. Dies ist ein aus federnden
Lamellen zusammengesetztes Rohrstück mit einem Abbrennring 7 an der Spitze. Mit dem Schaltstück 6 ist
ein Blaszylinder ti gekoppelt, der aus einem Isolierstoffrohr,
ζ. Β. aus glasfaserverstärktem Kunststoff, hergestellt ist und über einen Kolben 14 gezogen wird.
Der Blaszylinder 11 und der Kolben 14 bilden die Pumpeinrichtung für das Löschmittel.
Der Kolben 14, der mit dem Schaltstück 4 über Stangen 15 und 16 verbunden ist, ist gemeinsam mit
diesem an einem Bolzen 18 zusammengeführt, an dem ein Lenker 19 angreift. Der Lenker 19 ist mit einer im
Getriebegehäuse gelagerten Kurbel 20 verbunden, die über Koppeln 21 und 22 an einer Antriebsstange 23
befestigt ist. Mit der gleichen Antriebsstange 23 steht auch der Blaszylinder 11 in Verbindung. Die Verbindungsglieder
hierfür sind ein Bolzen 25, eine Stange 26 und ein Winkelhebel 27, der im Getriebegehäuse bei 28
gelenkig gelagert ist und über eine Koppel 29 ebenfalls mit der Antriebsstange 23 verbunden ist.
Der Schalter ist rechts der gestrichelt gezeichneten Mittellinie in der Einschaltsteilung dargestellt. Dabei
verbindet das Schaltstück 6 die Schaltstücke 3 und 4. Zum Ausschalten wird die Antriebsstange 23 in der
Figur von rechts nach links bewegt. Dadurch wird über den Winkelhebel 27 der Bolzen 25 und damit der
Blaszylinder 11 und das Schaltstück 6 von oben nach
ίο unten bewegt. Gleichzeitig wird das Schaltstück 4
gemeinsam mit dem Kolben 14 aus der gezeichneten Einschaltstellung in Richtung auf das Schaltstück 3 zu
bewegt. Die größte Annäherung des Schaltstückes 4 an das Schaltstück 3 ist bei 4' strichpunktiert dargestellt.
is Hier ist der Abstand nur noch so groß wie die sichere
Löschdistanz. An diesem Punkt hat sich das Überbrükkungsschaltstück
6 vom feststehenden Schaltstück gelöst.
Der bei der galvanischen Trennung entstehende
ίο Lichtbogen brennt zwischen dem Abbrennring 7 des
Überbrückungsschaltstückes 6 und der lichtbogenfesten Auskleidung am Schaltstück 3. Dieser Lichtbogen wird
durch das Schwefelhexafluoridgas beblasen, das durch eine gegenläufige Bewegung von Blaszylinder 11 und
Kolben 14 vor der galvanischen Trennung auf etwa die Hälfte seines Volumens verdichtet wurde. Eine schnelle
Lichtbogenlöschung ergibt sich, weil der Druckunterschied eine Strömung mit annähernd Schallgeschwindigkeit
verursacht, die durch den engen Spalt zwischen dem Schaltstück 3 und dem diesen beim Ausschaltvorgang
angenäherten Schaltstück 4 tief in den Lichtbogenraum geführt wird. Nach der Lichtbogenlöschung
bewegt sich der Schaltstift 4 wieder in die Ausschaltstellung, wie der linken Seite der Figur zu entnehmen ist.
Gemeinsam mit dem Schaltstück 4 wird also der Kolben 14 im Verlauf der Ausschaltbewegung entgegen
der Bewegungsrichtung des Zylinders 11 und des Schaltstückes 6 bewegt, bis er die in der Figur
dargestellte strichpunktierte Position 14' einnimmt. Im weiteren Verlauf der Ausschaltbewegung wird der
Kolben 14 gemeinsam mit dem Schaltstück 4 wieder in die links der Mittellinie gezeichnete Stellung zurückgeführt.
Die zwischen den Schaltstücken 3 und 4 gebildete Trennstrecke ist nicht durch Isolierstoffteile überbrückt,
die bei der Lichtbogenlöschung mit dem Lichtbogen in Berührung kommen könnten. Der Blaszylinder 11 liegt
in der Ausschaltstellung hinter dem Schaltstück 4. Er schützt während des Löschvorganges die Innenwand
der Schaltkammer 1 wie ein Teilschaltgefäß gegen Lichtbogeneinwirkung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektrischer Schalter mit zwei zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildeten, voneinander trennbaren
Schaltstücken und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen
einwirkenden Löschmittelströmung, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Schaltstück (6) und der eine bewegliche Teil (11) der Kolben-Zylinder-Anordnung
mit einem gemeinsamen Antrieb starr gekoppelt sind und daß der andere Teil (14) der
Kolben-Zylinder-Anordnung im Verlauf der Ausschaltbewegung des Antriebes (23, 25, 27, 29) eine
von diesem gesteuerte gegenläufige Bewegung ausführt
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen
Kolben (14) und Zylinder (11) durch einen eine Totpunktlage durchlaufenden Kniehebeltrieb (20,
21) veränderbar ist.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite der
Schaltstücke (3) feststehend angeordnet ist.
4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes
Schaltstück (4) vorgesehen ist, das dem zweiten Schaltstück (3) mit axialem Abstand gegenübersteht
und hohl ausgebildet vom ersten Schaltstück (6) gleitend umfaßt ist.
5. Elektrischer Schaher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Schaltstück (4)
während der Ausschaltbewegung vom Antrieb in eine optimale Löschstellung gegenüber dem zweizen
Schaltstück (3) überführhar ist.
6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen
Kolben (14) und Zylinder (11) von der Einschaltstellung bis zu der optimalen Löschstellung der
Schaltstücke (3, 4) abnimmt und im Verlauf der weiteren Schaltbewegung wieder zunimmt.
7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Schaltstück (4) mit
dem Kniehebeltrieb (20,21) starr verbunden ist.
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Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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DE1966973A1 DE1966973A1 (de) | 1975-09-25 |
DE1966973B2 DE1966973B2 (de) | 1977-04-28 |
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