DE29511842U1

DE29511842U1 - Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Isolierstoffkörper und einer Feldelektrode

Info

Publication number: DE29511842U1
Application number: DE29511842U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2005-07-14

Description

Beschreibung

Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Isolierstoffkörper und einer Feldelektrode
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem ersten Lichtbogenkontaktstück und einem dieses koaxial umgebenden ersten Dauerstromkontaktstück sowie einem zweiten Lichtbogenkontaktstück und einem dieses koaxial umgebenden zweiten Dauerstromkontaktstück und mit einem zylindersymmetrischen Isolierstoffkörper, der im Einschaltzustand das erste Lichtbogenkontaktstück wenigstens teilweise umgibt und mit dem zweiten Dauerstromkontaktstück verbunden ist und der im Ausschaltzustand die Trennstrecke zwischen dem ersten Lichtbogenkontaktstück und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück wenigstens teilweise überdeckt.

Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist beispielsweise aus der E-O 175 954 Bl bekannt. Bei dem bekannten Lei-0 stungsschalter überdeckt der Isolierstoffkörper im Ausschaltzustand die Trennstrecke und verhindert somit das freie Abströmen des kontaminierten Löschgases in radialer Richtung gegen die Innenwände des Leistungsschaltergehäuses.

Der Isolierstoffkörper lenkt die abströmenden Löschgase in axialer Richtung, um auch die Verlängerung des Lichtbogens für eine effektivere Löschung zu bewirken.

Im Ausschaltzustand steht das zweite, bewegliche Dauerstromkontaktstück an der Außenseite des Isolierstoffkörpers dem ersten, feststehenden DauerStromkontaktstück gegenüber. Zwischen diesen beiden Kontaktstücken liegt die Betriebsspannung des Schalters an.

Aus der DE 42 17 232 Al ist ein ähnlicher Schalter bekannt, bei dem an einem Isolierstoffkörper eine bewegliche Feldelek-

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trode befestigt ist. Die Feldelektrode begrenzt dort einen Heizraum und es besteht möglicherweise die Gefahr, daß durch Schalthandlungen ein elektrisch leitender Belag an der Innenwand des Heizraumes entsteht, der die Gefahr eines Kurz-Schlusses mit sich bringt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung die dielektrische Festigkeit zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am äußeren Umfang des Isolierstoffkörpers eine von dem zweiten Dauerstromkontaktstück isolierte Feldelektrode befestigt ist, die im Ausschaltzustand elektrisch leitend mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück und/oder dem ersten Dauerstromkontaktstück verbunden ist und zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes im Bereich des ersten Lichtbogenkontaktstücks und des ersten DauerstromkontaktStücks dient.

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Im Einschaltzustand spielt die Feldelektrode bei der Feldgestaltung keine Rolle, da in diesem Fall sämtliche Teile des Schalters auf demselben Potential liegen.

Im Aussehaltzustand liegt die Feldelektrode auf dem Potential des ersten Dauerstromkontaktstückes bzw. des ersten Lichtbogenkontaktstückes und somit stehen einander im Ausschaltzustand die Feldelektrode und das zweite Dauerstromkontaktstück auf beiden Seiten der Trennstrecke gegenüber.

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Die Feldelektrode kann hierbei in der geeigneten Größe und Form ausgestaltet werden, ohne, daß es die Kontaktgabe zwischen dem zweiten Dauerstromkontaktstück und dem ersten Dauerstromkontaktstück im Einschaltzustand behindern kann, da es während des Einschaltvorganges mit dem Isolierstoffkörper aus

dem Bereich des ersten Dauerstromkontaktstückes wegbewegt wird.

Es kann somit durch entsprechende Formgebung der Feldelektrode eine optimale Feldverteilung im Ausschaltzustand im Bereich der Trennstrecke verwirklicht werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Feldelektrode im wesentlichen dieselbe äußere Form aufweist wie das zweite Dauerstromkontaktstück.

Hierdurch wird eine symmetrische Ausgestaltung des Feldes im Ausschaltzustand verwirklicht, die sich auf die dielektrische Sicherheit besonders günstig auswirkt.

Es kann außerdem vorteilhaft vorgesehen sein, daß ein elektrischer Gleitkontakt zwischen der Feldelektrode und dem ersten Dauerstromkontaktstück die mechanische Führung für die SchaItbewegung bildet.

Somit ist gleichzeitig mit der Feldsteuerung das Problem der Führung der Schaltbewegung in konstruktiv einfacher und kostengünstiger Weise gelöst.

Eine genaue Führung der Schaltbewegung ist notwendig, damit die Kontaktgabe zwischen den Lichtbogenkontaktstücken und/oder den Dauerstromkontaktstücken während des Schaltvorganges bis zum eigentlichen Trennvorgang gewährleistet ist. Eine exzentrische Bewegungsführung würde Spalte zwischen den Kontaktstücken entstehen lassen, die dielektrisch besonders belastet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Feldelektrode durch einen radial federnden Blechring gebildet ist.

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Der federnde Blechring kann einfach außen auf den Isolierstoff körper aufgeschnappt sein. Der Blechring kann jedoch auch an dem Isolierstoffkörper festgeschraubt, auf diesen aufgeschrumpft oder an diesen angeklebt sein. 5

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.

Dabei zeigt die Figur schematisch in einem Längsschnitt einen Teil eines Leistungsschalters im Ausschaltzustand.

Die Lichtbogenkontaktstücke 1, 2 stehen einander koaxial gegenüber, wobei das antreibbare zweite Kontaktstück 2 mit einem Isolierstoffkörper 3 fest verbunden ist. Das antreibbare Kontaktstück 2 ist außerdem mit einem dieses koaxial umgebenden antreibbaren Dauerstromkontaktstück 4 verbunden, das im Einschaltzustand in den feststehenden ersten Dauerstromkontakt 5 einfährt.

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Der Isolierstoffkörper 3 ist ebenfalls mit dem zweiten Dauerstromkontakt 4, beispielsweise mittels einer Klemmverbindung verbunden.

Es ist ein teilweise von dem Isolierstoffkörper 3 begrenzter Heizraum 6 vorgesehen, in den von dem Lichtbogenraum 7 zwischen den Lichtbogenkontaktstücken 1, 2 aus durch die Öffnungen 8, 9 Löschgas einströmen kann, das durch die Wirkung eines Lichtbogens erhitzt und expandiert ist.

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Außerdem ist hinter dem Heizraum 6 ein Kompressionsraum 19 angeordnet, in dem kühles Löschgas durch eine nicht näher dargestellte mechanische Kompressionsvorrichtung komprimiert wird, das, ebenso wie das in dem Heizraum 6 gespeicherte Löschgas zu einer nachfolgenden Beblasung des Lichtbogens dient.

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Beim Beblasen des Lichtbogens strömt das Löschgas durch die Öffnungen 8, 9 des Isolierstoffkörpers 3 zurück in den Lichtbogenraum.
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Zu diesem Zeitpunkt hat das feststehende, stiftförmige Kontaktstück 1 bereits die Düsenengstelle 10 passiert, so daß das Löschgas an der Düsenengstelle 10 vorbei und durch die Durchtrittsöffnungen 11, 12, 13 eines Blasgitterkörpers 14 hindurch in den Expansionsraum 15 abströmen kann.

Der Blasgitterkörper 14 ist in den Isolierstoffkörper 3 eingeklebt· Eine trichterförmige Erweiterung 16 des Isolierstoffkörpers umgibt den Blasgitterkörper 14 und läßt das Löschgas beschleunigt abströmen.

Der Blasgitterkörper 14 weist an seinem dem Kontaktstück 1 zugewandten Ende eine Dichtung 17 auf, die dafür sorgt, daß an dieser Stelle kein Löschgas austreten kann und daß auch keine dielektrisch hochbelasteten Spalte zwischen diesem Teil des Blasgitterkörpers 14 und dem Kontaktstück 1 bestehen.

Für eine mechanische Führung ware diese Dichtung nicht notwendig, da die Führung der Schaltbewegung bereits durch die Feldelektrode bewirkt wird.

Die Erweiterung 16 des Isolierstoffkörpers 3 tragt an ihrem äußeren Umfang die Feldelektrode 18, die in ihrer Form und Größe dem ihr gegenüberstehenden Dauerstromkontaktstück entspricht. Die Feldelektrode 18 ist über einen Gleitkontakt mit dem feststehenden Dauerstromkontaktstück 5 verbunden und bewirkt eine Führung der SchaItbewegung in axialer Richtung.

Claims

Schut zansprüche

1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem ersten Lichtbogenkontaktstück (1) und einem dieses koaxial umgebenden ersten Dauerstromkontaktstück (5) sowie einem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) und einem dieses koaxial umgebenden zweiten Dauerstromkontaktstück (4) und mit einem zylinder symmetrischen Isolierstoffkörper (3), der im Einschaltzustand das erste Lichtbogenkontaktstück (1) wenigstens teilweise umgibt und mit dem zweiten Dauerstromkontaktstück (4) verbunden ist und der im Ausschaltzustand die Trennstrecke zwischen dem ersten Lichtbogenkontaktstück (1) und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück (2) wenigstens teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang des Isolierstoffkörpers (3) eine von dem zweiten Dauerstromkontaktstück (4) isolierte Feldelektrode (18) befestigt ist, die im Ausschaltzustand elektrisch leitend mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück (1) und/oder dem ersten Dauerstromkontaktstück (5) verbunden ist und zur Ver-0 gleichmäßigung des elektrischen Feldes im Bereich des ersten Lichtbogenkontaktstücks (1) und des ersten Dauerstromkontaktstücks (5) dient.

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldelektrode (18) im wesentlichen dieselbe äußere Form aufweist wie das zweite Dauerstromkontaktstück (4).

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem

der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Gleitkontakt zwischen der Feldelektrode (18) und dem ersten Dauerstromkontaktstück (5) die mechanische Führung für die SchaItbewegung bildet.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Feldelektrode (18) durch einen radial federnden Blechring gebildet ist.