DE714363C - High-performance switch in connection with a disconnector - Google Patents

Description

Hochleistungsschalter in Verbindung mit einem Trennschalter Die Erfindung erstreckt sich auf einen Hochleistungsschalter in Verbindung mit einem Trennschalter und mit zwei in entgegengesetzter Richtung von einem Löschmittel durchströmten Hohlkontakten, von denen der bewegliche Hohlkontakt an einem ringförmigen, durch eine Federkraft in Schließstellung gehaltenen Kolben befestigt ist, der, durch Druckgas belastet, eine Trennung der Kontakte des Leistungsschalters veranlaßt.High-performance switch in connection with a disconnector The invention extends to a heavy-duty switch in conjunction with a disconnector and with two hollow contacts through which an extinguishing agent flows in opposite directions, of which the movable hollow contact on an annular, by a spring force held in the closed position piston is attached, which, loaded by pressurized gas, causes the contacts of the circuit breaker to separate.

Bei diesem bekannten Schalter wurde außer der Kontakttrennung auch die Löschung des Lichtbogens durch Druckgas herbeigeführt. Die zur Lichtbogenlöschung erforderliche Druckgasmenge ist verhältnismäßig groß. Durch die Erfindung soll diese für den Löschvorgang benötigte Druckgasinenge. -xvesentlich verringert werden. Zur Erreichung dieses Zieles trägt bei einem Schalter dieser Gattung gemäß der Erfindung der nach oben bewegliche langgestreckte Hohlkolben in seinem unteren Kolbenboden den Hohlkontakt sowie an seinem oberen offenen Ende einen nach außen gerichteten, in einem Schaltergehäuse gleitenden Kolbenrand, unter dem das Druckgaszuführungsrohr in einen Gasraum einmündet. Der untere Kolbenmantel taucht in eine Löschflüssigkeit ein, die durch das zugeführte Druckgas gleichzeitig mit der Kontakttrennung von der Außenseite des Kolbens durch den Hohlkontakt und durch den Innenraum des Kolbens zum drucklosen Schalterraum zwecks Löschung des Lichtbogens getrieben wird und die alsdann nach erfolgter Löschung durch Umschaltung des Druckgasraumes auf die Außenluft wieder in ihre Anfangslage zurückkehrt.In addition to the contact separation, this known switch was also used the arc is extinguished by compressed gas. The arc extinguishing required amount of compressed gas is relatively large. The invention aims at this amount of compressed gas required for the extinguishing process. - can be reduced significantly. To the Achieving this goal contributes to a switch of this type according to the invention the upwardly movable elongated hollow piston in its lower piston head the hollow contact and at its upper open end an outwardly directed, Piston rim sliding in a switch housing, under which the compressed gas supply tube opens into a gas space. The lower piston skirt is immersed in an extinguishing liquid a, which by the supplied compressed gas simultaneously with the contact separation of the outside of the piston through the hollow contact and through the interior of the piston is driven to the pressureless switch room for the purpose of extinguishing the arc and the then after extinguishing by switching the pressurized gas space to the outside air returns to its original position.

Durch diesen besonderen Schalteraufbau sowie durch die besondere Betriebsweise wird erreicht, daß durch denselben Drückgasvorrat, der die Kontakttrennung herbeiführt, auch die Flüssigkeitsströmung für die Lichtbogenlöschung erzeugt wird. Sofort von Beginn der Kontakttrennung an befindet sich der Lichtbogen in der Flüssigkeitsströmung und wird kräftig gekühlt. Obschon die Flüssigkeitsströmung durch Druckgas hervorgerufen wird, erfolgt die Löschung des Lichtbogens und die Abriegelung der Lichtbogenstrecke 'durch eine isolierende Flüssigkeit, da sowohl vor wie nach dein Schaltvorgang die Kontakttrennstrecke unter Flüssigkeit liegt. Die Entstehung der Flüsigkeitsströmung ist unabhängig von der Lichtbogenenergie. Es wird daher auch eine gleich gute Lichtbogenlöschungerzielt, gleichgültig, ob die Abschaltstronistärke groß oder sehr klein ist. Berücksichtigt man, daß bei einem modernen Hochleistungsschalter die Kontaktbewegung in vielen Fällen durch Druckgas gefordert wird. so erkennt man, daß diese an sich sehr kleine Druckgaseinrichtung unverändert beibehalten bleiben kann, da die für die Flüssigkeitsbeschleunigung erforderliche Di-uckgasinenge unerheblich ist.Due to this special switch structure and the special mode of operation it is achieved that by the same pressurized gas supply that brings about the contact separation, the liquid flow for the arc extinguishing is also generated. Immediately from At the beginning of the contact separation, the arc is in the liquid flow and is strongly cooled. Although the liquid flow is caused by pressurized gas the arc is extinguished and the arc gap is blocked 'by an insulating liquid, as the contact separation section both before and after your switching process is under liquid. The formation of the liquid flow is independent of the arc energy. An equally good arc extinction is therefore also achieved, It does not matter whether the switch-off strength is large or very small. Considered one that in a modern high-performance switch the contact movement in many Felling is required by pressurized gas. so one recognizes that these are in themselves very small Pressurized gas device can remain unchanged, since that for the liquid acceleration required pressure is irrelevant.

Es ist bei einem Leistungsschalter `finit Trennschalter vorteilhaft, auch diesen Trennschalter durch Druckgas zu betätigen. Zur l?rzielung des richtigen "Leitpunktes für das Öffnen des Trennschalters führt oberhalb des mit Druckluft gesteuerten Kolbens von dem Schalterraum aus eine Kanalverbindung zu einem Trennschalter, deren Einlallquerschnitt durch den Kolben, nachdem er einen bestimmten Ausschaltweg zurückgelegt hat, finit dein Druckgasrauni unterhalb des Kolbens zu dem Zweck, den Trennschalter z u öffnen, in Verbindunggebracht wird. Ist der Trennschalter offen und der Gasdruck entwichen, so geht der federbelastete Itollieri in seine Anfangslabe zurück und schließt hierbei die Kontakte des Leistungsschalters. Im Innern des die Kontakttrennung herbeiführenden Hohlkolbens ist dicht oberhalb des Hohlkontaktes eine nach oben gerichtete, für die Kolbenführung sowie für die Stromzuleitung dienende Gleitspindel eaigeset-r_t. In the case of a circuit breaker with a finite disconnector, it is advantageous to also operate this disconnector by means of pressurized gas. To achieve the correct "control point for opening the disconnector, above the piston controlled by compressed air leads from the switch room to a channel connection to a disconnector whose inlet cross-section through the piston, after it has covered a certain switch-off path, finitely your compressed gas chamber below the piston If the circuit breaker is open and the gas pressure has escaped, the spring-loaded Itollieri returns to its initial position and thereby closes the circuit breaker contacts Hollow contact an upwardly directed sliding spindle eaigeset-r_t for the piston guide as well as for the power supply.

Hin besonders einfacher und brauchbarer .lufbau des Leistungsschalters wird dadurch erreicht, daß in dein Schaltergehäuse, den Verstellkolben umgreifend, ein topfartiger Zylinder eingesetzt ist, der mit der Gehäusewandung einen Hohlraum bildet, welcher die Verbindung des ruhenden Hohlkontaktes mit dein oberen Druckausgleichsratim des Schalters darstellt, und der geinemsain finit dem Zylindermantel des Verstellkolbens einen Raum abschlieP)t, der als Flüssigktitsvorratsrauin dient und durch eine Leitung tnit dein Gasdruckbehälter in Verbindung steht. Bei dieser konstruktiven Durchbildung des Leistungsschalters wird die Löschflüssigkeit dein Lichtbogen zwischen den beiden Hohlkontakten zugedrückt, und es wird die Flüssigkeit in entgegengesetzter Richtung durch die Ilolill;ontal;te hindurch auf kürzestem `Fege zti dein im Schalterkopf befindlichen Druckausgleichsrauin gelangen.The circuit breaker is particularly simple and usable is achieved in that in your switch housing, encompassing the adjusting piston, a pot-like cylinder is used, which has a cavity with the housing wall forms, which is the connection of the resting hollow contact with the upper pressure equalization council represents the switch, and the geinemsain finite the cylinder jacket of the adjusting piston a room that serves as a liquid storage room and is closed by a pipe tn with your gas pressure container is connected. With this constructive training of the circuit breaker, the extinguishing liquid will quench your arc between the two Hollow contacts pressed shut, and there is the liquid in the opposite direction through the Ilolill; ontal; te on the shortest `` sweep '' in the switch head the pressure equalization roughness.

In der Zeichnung ist e:n Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. In einem Schaltergehäuse i tränt der Deckel 2, der das Gehäuse unten abschließt. einen Hohl-1;ontalct 3. An diesen schließt sich ein topfartiger Hohlzylinder d. an, , der so in das Schaltergehäuse eingesetzt ist. dai) seine Wan clung finit dein Gehäusezylinder einen Ringkanal 3 bildet, der als Verbindungskanal des Hohlkontaktes 3 mit dein Druc:causgleichsrauin 15 ini Schalterkopf dient. In diesem topfartigen Einsatzzylinder .4 befindet sich ein langgestreckter Kolbenkörper 6, der finit seiner oberen Kolbenwand; ini Zylinder 4 abdichtend gleitet und an seiner . unteren Stirnfläche einen Hohlkontakt 8 trägt. Der Kolben ist durch eine Kraftfeder o belastet. die den Kolben nach unten drückt und damit die beiden Hohlkontakte 3 und fi miteinander in Berührung bringt. Der Raum io zwischen dein Einsatzzylinder .I und dem Kolbenzylinder 6 dient als Vorratsraum für eine Löschflüssigkeit. Dicht unterhalb der Kolbenwand ; in der tiefsten Kolbenlage mundet eine Druckgasleitung i i durch die Gehäusewand i und durch die Zvlinderi%-and 4. hindurch, so daß die eintretenden Dreckgase den Kolben 6 nach oben und zugleich die Flüssigkeit hn Raume io nach unten treiben. Im Innern des Kolbens 6 ist eine Spindel i? befestigt, die in Kontaktfedern i;; gleitet. Diese sind in einem ortsfesten Zylinder r.q eingebaut, der bis tief in den Hohlkolben h hineinragt und auf dem der Hohlkolben 6 geführt ist. Oberhalb des Kolbens im Kopf des Schaltergehäuses befindet sich ein Luftraum 15, in den die an den Hohlkontakten 3 und 8 anschließenden Ströiitungsl;aiiäle #3 und 16 frei ausmünden. Ari dein ortsfesten Zylinder 14 ist noch eine Drosselvorrichtung ü eingebaut, die als Dämpfungseinrichtung für die Kolbenbewegung dient. Außerdem führt von dein Druckausgleichsraum i; eine Rohrleitung i8 zu der Betätigungseinrichtung eines Trennschalters. Diese Rohrleitung i@. ist so angebracht, daß der Verstellkolben 6 in seiner Höchstlage oberhalb der Rohrleitung i8 liegt.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. In a switch housing i, the cover 2, which closes the housing at the bottom, tears. a hollow 1; ontalct 3. This is followed by a pot-like hollow cylinder d. on, which is so inserted into the switch housing. dai) its Wan clung finit your housing cylinder forms an annular channel 3, which serves as a connecting channel of the hollow contact 3 with your pressure: causgleichsrauin 15 ini switch head. In this pot-like insert cylinder .4 there is an elongated piston body 6, the finite of its upper piston wall; ini cylinder 4 slides sealingly and on his. lower end face carries a hollow contact 8. The piston is loaded by a force spring o. which presses the piston downwards and thus brings the two hollow contacts 3 and fi into contact with one another. The space io between your insert cylinder .I and the piston cylinder 6 serves as a storage space for an extinguishing liquid. Just below the piston wall; In the lowest piston position, a pressure gas line ii opens through the housing wall i and through the cylinder wall 4, so that the incoming dirty gases drive the piston 6 upwards and at the same time the liquid hn spaces io downwards. Inside the piston 6 is a spindle i? attached, in contact springs i ;; slides. These are installed in a stationary cylinder rq which projects deep into the hollow piston h and on which the hollow piston 6 is guided. Above the piston in the head of the switch housing there is an air space 15 into which the flow ducts # 3 and 16 which are connected to the hollow contacts 3 and 8 open freely. Ari your stationary cylinder 14 is still a throttle device built in, which serves as a damping device for the piston movement. In addition, from your pressure equalization space i; a pipe i8 to the actuator of a circuit breaker. This pipeline i @. is attached so that the adjusting piston 6 is in its highest position above the pipeline i8.

Die Abbildung zeigt den Schalter in der Einschaltstellung. Der Strom fließt von der Stromanschlußklemme i9 durch die beiden ITohlkontakte 3, 8 und durch die Spindel i _z zu den Stromabnahmefedern 13 und gelangt von dort zti der :1risCliltlßkleinnie 2o. Der Abschaltvorgang des Schalters spielt sich wie folgt ab: Bei einem Kurzschluß im Netz wird ein in der Leitung i i befindliche: Drucl;gaseinlaßventil geöffnet. Das Druckgas gelangt in den Raum io unterhalb de: Kolbenflansches 7 und oberhalb der Flüssig1,zeitsfüllung. Der Kolben 6 wird nach oben bewegt, «-odurch die Kontakte 3, 8 E oneinander getrennt werden. Gleichzeitig wird durch das Druckgas die: Flüssigkeit aus dein Ratinie i(@ durch die beiden Hohlkontakte 3, 8 hindurchgepreßt.= Der zwischen den Kontakten sich bildende Lichtbogen liegt vom Zeitpunkt des Entstehens an in der Flüssigkeitsströmung, er wird kräftig gekühlt und schnellstens gelöscht. Hierbei werden die in der Umgebung des Lichtbogens entstehenden Dämpfe und Gase von den Hohlkontakten aus durch die Ringkanäle 5' und 16 hindurch in den Druckausgleichsraum 15 befördert. Etwaige nicht kondensierbare Gase können durch kleine im Schalterdeckel angebrachte Öffnungen ins Freie entweichen. Die Bewegung des Kolbens wird durch die Einrichtung i7 gedämpft, so daß sie nicht sprunghaft erfolgen kann. In seiner Höchstlage angelangt, hat der Kolben finit seiner Wand 7 die Einlaßöffnung der Leitung 18 überschritten. Diese steht finit der Druckgasleitung ii in Verbindung, und das durch die Leitung i8 fließende Druckgas öffnet den zugehörigen Trennschalter und macht damit den Leistungsschalter spannungslos. Mit der Öffnungsbewegung des Trennschalters wird das Druckgaseinlaßventil geschlossen, und es kann sich durch eine Verbindungsöffnung nach der Außenluft der noch im Schalter befindliche Gasdruck ausgleichen, worauf der Verstellkolben 6 durch die Druckfeder 9 nach unten gedrückt und die Kontaktverbindung zwischen den Kontakten 3, 8 wieder hergestellt wird. Da der Kolben infolge der Bremswirkung der Vorrichtung 17 verzögert in die untere Stellung geht und der Druck des Treibgases verschwunden ist, so wird die vorher durch die Hohlkontakte getriebene Flüssigkeitssäule wieder in den Vorratsraum io zurücktreten. Um einen Flüssigkeitsausgleich auch im geschlossenen Zustand des Leistungsschalters zu ermöglichen, kann die Auflagefläche der Ringkontakte 3 und 8 mit 'einigen Rillen ausgerüstet sein. Nach Zurücktreten der Flüssigkeit in den \'orratsraum io ist der Leistungsschalter für einen neuen Abschaltvorgang vorbereitet.The illustration shows the switch in the on position. The current flows from the current connection terminal i9 through the two hollow contacts 3, 8 and through the spindle i_z to the current pick-up springs 13 and from there arrives at: 1risCliltlßkleinnie 2o. The switch-off process is as follows: In the event of a short circuit in the network, a pressure gas inlet valve located in line ii is opened. The compressed gas enters the space below the piston flange 7 and above the liquid 1, time filling. The piston 6 is moved upwards, "- by means of which the contacts 3, 8 E are separated from one another. At the same time, the pressurized gas presses the: liquid from the ratio i (@ through the two hollow contacts 3, 8. = The arc that forms between the contacts is in the liquid flow from the point at which it occurs, it is strongly cooled and quickly extinguished the vapors and gases generated in the vicinity of the arc are conveyed from the hollow contacts through the annular channels 5 'and 16 into the pressure equalization chamber 15. Any non-condensable gases can escape into the open through small openings in the switch cover the device i7 damped so that it cannot take place suddenly.At its highest position, the piston has finitely exceeded its wall 7 the inlet opening of the line 18. This is finitely connected to the pressure gas line ii, and the pressure gas flowing through the line i8 opens the associated disconnector and thus makes the circuit breaker he is dead. With the opening movement of the isolating switch, the pressurized gas inlet valve is closed, and the gas pressure still in the switch can be equalized through a connection opening to the outside air, whereupon the adjusting piston 6 is pressed down by the compression spring 9 and the contact connection between the contacts 3, 8 is re-established will. Since the piston moves delayed into the lower position as a result of the braking effect of the device 17 and the pressure of the propellant gas has disappeared, the column of liquid previously driven through the hollow contacts will recede into the storage space io. In order to enable fluid equalization even when the circuit breaker is closed, the contact surface of the ring contacts 3 and 8 can be equipped with a few grooves. After the liquid has receded into the storage space io, the circuit breaker is prepared for a new switch-off process.

Die Einschaltung, also die Herstellung des Stromflusses, erfolgt durch Schließen des Trennschalters, welcher Vorgang ebenfalls durch Druckgas herbeigeführt werden kann.The switch-on, i.e. the production of the current flow, takes place through Closing the circuit breaker, which process is also brought about by pressurized gas can be.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Idochleistungsschalter in Verbindung mit einem Trennschalter und mit zwei in entgegengesetzter Richtung von einem Löschmittel durchströmten Hohlkontakten, von denen der bewegliche Hohlkontakt an einem ringförmigen, durch eine Federkraft in Schließstellung gehaltenen Kolben befestigt .ist, der, durch Druckgas belastet, eine Trennung der Kontakte des Leistungsschalters veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben bewegliche langgestreckte Hohlkolben in seinem unteren Kolbenboden den Hohlkontakt (8) trägt sowie an seinem oberen offenen Ende einen nach außen gerichteten, in einem Schaltergehäuse gleitenden Kolbenrand (7) besitzt, unter dein das Druckgaszuführungsrohr' (i i) in einen Gasraum einmündet, während die Löschflüssigkeit,. in die der übrige Kolbenmantel eintaucht, durch das zugeführte Druckgas gleichzeitig- mit der Kontakttrennung von der Außenseite des Kolbens durch den Hohlkontakt und durch den Innenraum des Kolbens zum drucklosen Schalterraum (i5) zwecks Löschung des Lichtbogens getrieben wird und alsdann nach erfolgter Löschung durch Unischaltung des Druckgasraumes auf die Außenluft «-feder in ihre Anfangslage zurückkehrt. PATENT CLAIMS: i. Ihigh power switch in conjunction with a Disconnector and two in opposite directions flowed through by an extinguishing agent Hollow contacts, of which the movable hollow contact on an annular, through a spring force held in the closed position of the piston attached .is, by Pressurized gas, causes a separation of the contacts of the circuit breaker, characterized in that the upwardly movable elongated hollow piston in its lower piston head carries the hollow contact (8) and its upper open End of an outwardly directed piston rim sliding in a switch housing (7), under which the compressed gas supply pipe '(i i) opens into a gas space, while the extinguishing liquid ,. into which the rest of the piston skirt is immersed, through the supplied pressurized gas simultaneously with the contact separation from the outside of the Piston through the hollow contact and through the interior of the piston to the unpressurized Switch room (i5) is driven for the purpose of extinguishing the arc and then after Successful extinguishing by switching the pressurized gas space to the outside air «spring returns to its initial position. 2. Hochleistungsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des finit Druckluft gesteuerten Kolbens (6) vor. dem Schalterraum aus eine Kanalverbindung (i8) zu einem Trennschalter führt, deren Einlaßquerschnitt durch den Kolben, nachdem er einen bestimmten Ausschaltweg zurückgelegt hat, mit dein Druckgasraum (io) unterhalb des Kolbens zu dem Zweck, den Trennschalter zu öffnen, in Verbindung gebracht wird. 2. High-performance switch according to claim i, characterized characterized in that above the finite compressed air controlled piston (6). to the Switch room from a duct connection (i8) leads to a disconnector whose inlet cross-section by the piston after it has covered a certain switch-off path with the compressed gas space (io) below the piston for the purpose of closing the circuit breaker open, is associated. 3. Hochleistungsschalter nach Ansprich i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des die Kontakttrennung herbeiführenden Hohlkolbens, dicht oberhalb des Hohlkontaktes, eine nach oben gerichtete, für die Ko1lbenführung sowie für die Stromzuleitung dienende. Gleitspindel (i2) eingesetzt ist. -.. Hochleistungsschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch 'gekennzeichnet, daß in dein Schaltergehäuse, den Verstellkolben (6) umgreifend, ein topfartiger Zylinder (4.) eingesetzt ist, der mit der Gehäusewandung einen Hohlraum (5) bildet, welcher die Verbindung des ruhenden Hohlkontaktes (3) finit dem oberen Druckausgleichsrauin (i5) des Schalters darstellt, und der gemeinsam mit dem Zylindermantel des Verstellkolbens ((>) einen Raum (io) abschließt, der als Flüssigkeitsvorratsraum dient und durch eine Leitung (i i) finit dem Gasdruckbehälter in Verbindung steht.3. High-performance switch according to claims i and 2, characterized in that inside the causing the contact separation Hollow piston, just above the hollow contact, one directed upwards, for the Piston guide as well as serving for the power supply. Slide spindle (i2) inserted is. - .. High-performance switch according to claim i to 3, characterized in that in your switch housing, encompassing the adjusting piston (6), a pot-shaped cylinder (4.) is used, which forms a cavity (5) with the housing wall, which the connection of the quiescent hollow contact (3) finite to the upper pressure compensation area (i5) of the switch, and that together with the cylinder jacket of the adjusting piston ((>) closes a space (io), which serves as a liquid storage space and through a line (i i) is finitely connected to the gas pressure vessel.