DE4304741C2 - Hochspannungs-Leistungsschalter - Google Patents
Hochspannungs-LeistungsschalterInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
- H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
- H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-
Leistungsschalter mit zwei einander in festem Abstand
gegenüberstehenden, hohl ausgebildeten Kontaktstücken und
mit einer Vorrichtung zur Beblasung eines zwischen den
Kontaktstücken brennenden Lichtbogens mit einem Löschgas
sowie mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Unter
drucks in wenigstens einem der Kontaktstücke, die einen
Saugkolben und einen mit dem Inneren des Kontaktstückes
verbundenen Saugraum aufweist.
Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist bei
spielsweise aus der DE-OS 31 34 200 bekannt. Bei dem dort
beschriebenen Leistungsschalter wird mittels eines in
einem Kompressionszylinder beweglichen Kolbens Löschgas
komprimiert, das zu einer Beblasung des Lichtbogens in dem
Raum zwischen den beiden feststehenden Kontaktstücken
dient. Außer dem Kompressionskolben ist ein Saugkolben
vorgesehen, der mit dem Kompressionskolben verbunden ist
und durch den während einer Ausschaltbewegung in einem
Saugraum ein Unterdruck erzeugt wird. Der Saugraum ist mit
dem Inneren eines der hohlen Kontaktstücke verbunden, so
daß die Gasströmung innerhalb des Kontaktstückes von dessen
dem anderen Kontaktstück zugewandten Ende zu dem dem ande
ren Kontaktstück abgewandten Ende hin unterstützt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Hoch
spannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art die
Löschgasströmung weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Saugkolben im Inneren des Kontaktstücks beweglich
geführt und der Saugraum innerhalb des Kontaktstückes
angeordnet ist.
Dadurch, daß der Saugkolben und der Saugraum selbst im
Inneren des Kontaktstückes angeordnet sind, entsteht der
Unterdruck direkt an der Stelle, wo er den günstigsten
Einfluß auf eine Beschleunigung des Löschgases ausübt.
Wird der Unterdruck außerhalb des Kontaktstückes er
zeugt, so entsteht erst indirekt und mit einer gewissen
Verzögerung im Inneren des Kontaktstücks ein Unterdruck.
Durch die vorliegende Erfindung wird also auch ein schnel
leres Erreichen eines Unterdruckzustandes gewährleistet.
Das Löschgas wird dadurch bei seinem Einströmen in das
oder die Kontaktstücke weiter beschleunigt, so daß eine
hohe Geschwindigkeit des Löschgases bei seinem Einströmen
in das Kontaktstück erreicht wird. Hierdurch wird der
Lichtbogenfußpunkt ins Innere des Kontaktstückes hineinge
rissen und der Lichtbogen somit verlängert, was das
Löschen des Lichtbogens ebenfalls erleichtert.
Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein,
daß der Saugkolben mit dem Schalterantrieb verbunden ist.
Auf diese Weise ist einerseits eine Koordination der
Schaltkontakte mit der Vorrichtung zur Erzeugung eines
Unterdrucks erreicht, andererseits können sowohl die
Schaltbewegung, als auch die Bewegung zur Erzeugung eines
Unterdrucks durch einen gemeinsamen Antrieb bewerkstelligt
werden, was sich kostenreduzierend auswirkt.
Außerdem kann die Erfindung vorteilhaft dadurch ausge
staltet werden, daß der Saugkolben mit dem beweglichen
Teil einer mechanischen Kompressionseinrichtung für das
Löschgas verbunden ist.
Die Beblasung des Lichtbogens wird besonders effektiv,
wenn ein die Kontaktstücke umgebender Kompressionszylinder
sowie ein Kompressionskolben zur Kompression des Lösch
gases vorgesehen sind, so daß komprimiertes Löschgas
radial von außen in den Raum zwischen den Kontaktstücken
geblasen wird und danach durch das Innere der beiden
Kontaktstücke abfließt. Durch die gemeinsame Nutzung eines
einzigen Antriebs für die Kompressionsvorrichtung und die
Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks wird der Auf
wand sehr gering gehalten. Außerdem sind die Vorrichtungen
zur Erzeugung eines Unterdrucks und die Kompressionsvor
richtung ohne weiteres miteinander synchronisiert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß der Saugkolben in dem der Antriebsseite
zugewandten Kontaktstück angeordnet ist.
Auf diese Weise läßt sich der Saugkolben besonders einfach
mit dem Antrieb des Schalters verbinden, ohne daß eine
Kraftumlenkung notwendig wäre. Die Anordnung eines Saug
kolbens in dem anderen Kontaktstück ist ebenso möglich,
wenn auch mechanisch etwas aufwendiger.
Weiterhin kann die Erfindung vorteilhaft dadurch ausge
staltet werden, daß der Saugkolben aus Polytetrafluor
äthylen besteht.
Dieses Material ist besonders leicht, so daß die zu be
schleunigende Masse des Saugkolbens und die für seine Be
schleunigung notwendige Energie besonders gering gehalten
wird. Außerdem sind die Reibungskräfte zwischen Polytetra
fluoräthylen und Metallen besonders gering, so daß ein
Verkanten des Saugkolbens in seiner Führung oder die Er
zeugung von großen bremsenden Reibkräften ausgeschlossen
ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der Saugkolben im Verlauf der Ausschaltbewegung wenig
stens eine Öffnung in einer Wand des Kontaktstücks frei
gibt.
Außerdem kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß der Saug
kolben an seiner dem Saugraum zugewandten Seite konisch
zulaufend ausgebildet ist.
Durch die Freigabe von Öffnungen des Kontaktstücks kann
der Saugkolben die einsetzende Gasströmung nach Auffüllen
des Saugraums nicht behindern. Das Löschgas kann frei
abfließen. Durch die konisch zulaufende Form des Saug
kolbens wird das Löschgas ohne größeren Rückstau zu
der/den Öffnung(en) in der Wand des Kontaktstücks
abgelenkt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispieles in einer Zeichnung gezeigt und anschließend be
schrieben.
Dabei zeigt
die Figur einen erfindungsgemäßen Hochspannungs-Leistungs
schalter schematisch in einem Längsschnitt.
Der Hochspannungs-Leistungsschalter 1 weist zwei einander
in festem Abstand gegenüberstehende, zur Abfuhr von Schalt
gasen hohl ausgebildete Kontaktstücke 2, 3 auf, deren ein
ander zugewandte Enden 4, 5 düsenförmig ausgebildet sind.
Der Leistungsschalter 1 weist einen antreibbaren Kompres
sionszylinder 6 auf, der die Kontaktstücke 2, 3 in der
Einschaltstellung koaxial umgibt. Durch einen feststehen
den Kompressionskolben 7 wird innerhalb des Kompressions
zylinders 6 ein Kompressionsraum 8 begrenzt, der im Zuge
der Ausschaltschaltbewegung durch das Zurückziehen des
Kompressionszylinders 6 verkleinert wird. Das darin befind
liche Löschgas, im Normalfall SF6, gerät unter erhöhten
Druck und wird schließlich durch das Blasgitter 9 in den
Zwischenraum zwischen den Kontaktstücken 2, 3 eingeblasen.
Im Einschaltzustand sind die beiden Kontaktstücke 2, 3
durch das Überbrückungskontaktstück 10 leitend mitein
ander verbunden. Das Überbrückungskontaktstück 10 ist mit
dem Schalterantrieb in nicht dargestellter Weise verbunden,
ebenso wie der Kompressionszylinder 6. Nach dem Ablaufen
des Überbrückungskontaktstückes 10 von dem feststehenden
Kontaktstück 2 wird zwischen diesen ein Lichtbogen gezün
det, der dann von dem Überbrückungskontaktstück 10 auf das
feststehende Kontaktstück 5 kommutiert.
Durch das in den Lichtbogenraum eingeblasene Löschgas wird
der Lichtbogen gekühlt und seine Fußpunkte werden durch
das Löschgas, das durch das Innere der hohl ausgebildeten
Kontaktstücke 2, 3 abströmt, mitgerissen, so daß der Licht
bogen verlängert wird. Hierdurch wird die Löschung des
Lichtbogens erleichtert. Das Löschgas erreicht durch die
Düsenform der Enden 4, 5 der Kontaktstücke 2, 3 seine
größte Geschwindigkeit nach dem Eintritt in das Innere der
hohlen Kontaktstücke 2, 3. Durch den im Inneren des
Kontaktstückes 3 geführten Saugkolben 11, der ebenso wie
das Überbrückungskontaktstück 10 und der Kompressions
zylinder 6 mit dem Schalterantrieb verbunden ist, wird im
Inneren des Kontaktstückes 3 ein Saugraum 12 geschaffen,
in dem während der ersten Phase der Ausschaltbewegung
durch die Bewegung des Saugkolbens 11 ein Unterdruck er
zeugt wird, der das Löschgas zusätzlich beschleunigt.
Vorteilhaft können an dem antriebsseitigen Ende des
Kontaktstückes 3 Öffnungen 13 in dessen Wand vorgesehen
sein, die nach dem Passieren des Saugkolbens 11 das
Ausströmen von Löschgas aus dem Kontaktstück 3 ermögli
chen. Hierdurch wird verhindert, daß nach dem Beginn der
Beblasung des Lichtbogens so viel Löschgas durch das
düsenförmige Ende 5 des Kontaktstückes 3 in das Innere des
Kontaktstückes 3 einströmt, daß sich dort ein Überdruck
aufbaut. Die Öffnungen ermöglichen nach dem Passieren des
Saugkolbens ein freies Abströmen des Löschgases, so daß
kein Rückstau entsteht, der die Strömungsgeschwindigkeit
des Löschgases im Bereich des düsenförmigen Endes 5
verringern könnte.
Claims (7)
1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei einander in
festem Abstand gegenüberstehenden, hohl ausgebildeten
Kontaktstücken und mit einer Vorrichtung zur Beblasung
eines zwischen den Kontaktstücken brennenden Lichtbogens
mit einem Löschgas sowie mit einer Vorrichtung zur Er
zeugung eines Unterdrucks in wenigstens einem der Kontakt
stücke, die einen Saugkolben und einen mit dem Inneren des
Kontaktstückes verbundenen Saugraum aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) im Inneren des Kontaktstücks (2, 3)
beweglich geführt und der Saugraum (12) innerhalb des
Kontaktstückes (2, 3) angeordnet ist.
2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) mit dem Schalterantrieb verbunden ist.
3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) mit dem beweglichen Teil einer
mechanischen Kompressionseinrichtung (6, 7) für das Lösch
gas verbunden ist.
4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder
einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) in dem der Antriebsseite zugewandten
Kontaktstück (3) angeordnet ist.
5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder
einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) aus Polytetrafluoräthylen besteht.
6. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder
einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) im Verlauf der Ausschaltbewegung
wenigstens eine Öffnung (13) in einer Wand des Kontakt
stücks (2, 3) freigibt.
7. Hochspannungs-Leitungsschalter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkolben (11) an seiner dem Saugraum (12)
zugewandten Seite konisch zulaufend ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4304741A DE4304741C2 (de) | 1992-07-22 | 1993-02-13 | Hochspannungs-Leistungsschalter |
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Publications (2)
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Family Applications Before (1)
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DE (2) | DE9210086U1 (de) |
Cited By (2)
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DE10125100A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Abb Patent Gmbh | Selbstblas-Löschkammer eines Hochspannungs-Leistungsschalters |
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Family Cites Families (4)
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DE2350832B2 (de) * | 1973-10-10 | 1980-05-08 | Calor-Emag Elektrizitaets-Aktiengesellschaft, 4030 Ratingen | Hochspannungsschalter |
DE7906561U1 (de) * | 1979-03-09 | 1983-05-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Autopneumatischer Druckgasschalter |
DE3134200A1 (de) * | 1981-08-27 | 1983-03-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektrischer schalter |
DE3346353A1 (de) * | 1983-12-22 | 1985-07-04 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Autopneumatischer druckgasschalter |
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1992
- 1992-07-22 DE DE9210086U patent/DE9210086U1/de not_active Expired - Lifetime
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1993
- 1993-02-13 DE DE4304741A patent/DE4304741C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4304741A1 (de) | 1994-01-27 |
DE9210086U1 (de) | 1993-11-25 |
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