DE837721C - AC switch with arc extinguishing by flowing pressurized gas - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)(WiGBL p. 175)

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1952ISSUED MAY 2, 1952

B 8152 VUIb 121 cB 8152 VUIb 121 c

DruckgasPressurized gas

Die Erfindung betrifft mit Gasbläser versehene elektrische Stromunterbrecher für Wechselstrombetrieb, insbesondere bei hoher Spannung. Sie bezweckt, die Betätigung solcher Unterbrecher durch die Benutzung von kompromiertem Gas und zu gleicher Zeit durch die Herbeiführung lxisscrcr Unterbrechungscharakteristik bei hohen Spannungen wirkungsvoll zu verbessern. Man hat bereits vorgeschlagen, einen Unterbrecher mit Gasblasvorrichtung mit zwei Kontaktdüsen auszustatten, durch, welche der den Lichtbogen löschende Gasfluß in entgegengesetzten Richtungen derart geht, daß das Gas durch einen der Kontakte in einen Raum strömt, der in Verbindung mit der Atmosphäre steht und durch den andern Kontakt in eine vollständig geschlossene Kammer, in der vor der Trennung der Kontakte ein den Atmosphärendruck nicht wesentlich übersteigender Druck herrscht. Von dieser Kammer fließt das Gas, nachdem seine Zufuhr unterbrochen ist, durch die beiden hohlen ao Kontakte in die Atmosphäre zurück.The invention relates to electric circuit breakers provided with gas blowers for alternating current operation, especially at high voltage. Its purpose is to operate such breakers the use of compromised gas and at the same time by inducing lxisscrcr To effectively improve interruption characteristics at high voltages. One already has proposed to equip a breaker with gas blowing device with two contact nozzles, through which the arc-quenching gas flow goes in opposite directions in such a way, that the gas flows through one of the contacts into a space which is in communication with the atmosphere stands and through the other contact in a completely closed chamber, in the front of the Separation of the contacts there is a pressure that does not significantly exceed atmospheric pressure. After its supply has been interrupted, the gas flows from this chamber through the two hollow ao Contacts back into the atmosphere.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine verbesserte Konstruktion eines Unterbrechers mit Gasblasvorrichtung der vorstehend erläuterten Art zu schaffen, die sich insbesondere zur Verwendung bei as hohen Spannungen und starken Strömen eignet.The present invention seeks to provide an improved construction of a gas blower breaker of the type explained above, which are particularly suitable for use in as high voltages and strong currents.

Ein Gasblasunterbrecher gemäß vorliegender Erfindung besteht aus einem Gehäuse, einer innerhalb des Gehäuses angebrachten Kammer, die an ihren einander gegenüberliegenden Wandungen einA gas bubble interrupter in accordance with the present invention consists of a housing, one within of the housing attached chamber, which on their opposing walls a

Paar fester hohler Kontakte trägt, ferner aus einem Paar beweglicher hohler Kontakte, die derart angeordnet sind, daß jeder derselben mit einem der festen Kontakte zusammenarbeitet, und die sich von denselben in entgegengesetzten Richtungen derart trennen lassen, daß sie zwei hintereinander geschaltete Unterbrechungsstellen innerhalb des Gehäuses bilden, wobei die beweglichen Kontakte durch den Gasdruck, der dem Gehäuse zugeführtPair of fixed hollow contacts, further comprising a pair of movable hollow contacts so arranged are that each of them works together with one of the fixed contacts, and that each other can be separated from the same in opposite directions in such a way that they are two connected in series Forming interruption points within the housing, the movable contacts by the gas pressure supplied to the housing

ίο wird, von ihren entsprechenden festen Kontakten getrieben werden und sich so von ihnen trennen lassen. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß das unter Druck stehende Gas nach Trennung der Kontaktpaare in die hohlen beweg liehen Kontakte fließt, durch dieselben hindurch in die Atmosphäre entweicht und gleichzeitig die Kammer durchströmt, um hier einen Druck zu erzeugen, worauf das innerhalb der Kammer eingefangene Gas, nachdem die Zuleitung des Druck -ίο will, from their respective permanent contacts be driven and thus be separated from them. According to the invention, the arrangement is such that that the pressurized gas borrowed after separation of the contact pairs in the hollow moving Contacts flows, escapes through them into the atmosphere and at the same time the Chamber flows through to generate a pressure here, whereupon the trapped inside the chamber Gas after the supply line of the pressure -

ao gases zum Gehäuse unterbrochen ist, durch die beiden Kontaktpaare nach der Atmosphäre entweicht, so daß auf diese Weise ein zweiter Gasstoß zwischen den Kontakten erzeugt wird.ao gases to the housing is interrupted, escapes to the atmosphere through the two contact pairs, so that in this way a second gas surge is generated between the contacts.

Die Zeichnung veranschaulicht im Schnitt dieThe drawing illustrates in section the

a$ Ausbildung eines Gasblasumlaufunterbrechers in erfindungsgemäßer Konstruktion. a $ formation of a gas blower circulation interrupter in a construction according to the invention.

In der dargestellten Ausführungsform werden zwei Paare von relativ gegeneinanderbeweglichen Kontakten 10, 11 und 12, 13 benutzt. Die Kontakte sind so miteinander verbunden, daß sie zwei hintereinandergeschaltete Unterbrechungen des zu steuernden Stromkreises bilden. Die Kontakte des Stromunterbrechers sind in einen äußeren aus isolierendem Material bestehenden Zylinder 16 eingeschlossen, der ein festes Gehäuse bildet, demgegenüber die Bewegung eines Kontaktes 11, 13 jedes Paares der relativ gegeneinanderbeweglichen Kontakte stattfindet. Die andern Kontakte 10, 12 sind in ihrer Stellung gegenüber dem äußeren Gehäuse festgelegt. Das Gehäuse trägt in starrer Verbindung eine geschlossene Kammer 17, in deren einander gegenüberliegenden Wänden die festen Kontakte angebracht sind. Die Kammer 17 ist zwischen zwei isolierenden Leisten I4_1; IS₁ getragen, wobei ein lichter Abstand zwischen der Wandung der Kammer 17 und dem Innenumfang des festen Gehäuses 16 für den Durchgang von Druckgas belassen wird. Die beweglichen Kontakte 11, 13, die mit den festen Kontakten zusammenarbeiten, sind in Form hohler beweglicher Kolben ausgebildet, die an den sie umgebenden Zylindern 20,22 angebracht sind, die ihrerseits fest innerhalb des äußeren Gehäuses 16 und im Abstand von demselben angeordnet sind. Alle Kontakte haben die Form von Düsen. Die festen Kontakte sind mit Mündungen 18 versehen, die in das Innere des Gehäuses 17 führen, während die beweglichen Kontakte Mündungen 19 besitzen, welche das Druckgas derart führen, daß die zur Atmosphäre führenden Durchgänge ausgesaugt werden. Die beweglichen Kontakte werden durch Federn 25 zum Eingriff mit den festen Kontakten gebracht. In dieser Stellung sind in gestrichelten Linien die Öffnungen in den Kontaktpaaren gezeigt, die für den Durchfluß des Druckgases verschlossen sind.In the embodiment shown, two pairs of contacts 10, 11 and 12, 13 which can move relative to one another are used. The contacts are connected to one another in such a way that they form two series-connected interruptions in the circuit to be controlled. The contacts of the circuit breaker are enclosed in an outer cylinder 16 made of insulating material which forms a rigid housing against which the movement of a contact 11, 13 of each pair of the relatively mutually movable contacts takes place. The other contacts 10, 12 are fixed in their position with respect to the outer housing. The housing carries a closed chamber 17 in a rigid connection, in the opposing walls of which the fixed contacts are attached. The chamber 17 is between two insulating strips I4 _1; IS ₁ carried, a clear distance between the wall of the chamber 17 and the inner circumference of the fixed housing 16 is left for the passage of pressurized gas. The movable contacts 11, 13, which cooperate with the fixed contacts, are designed in the form of hollow movable pistons which are attached to the cylinders 20,22 surrounding them, which in turn are fixedly arranged within the outer housing 16 and at a distance therefrom. All contacts are in the form of nozzles. The fixed contacts are provided with mouths 18 which lead into the interior of the housing 17, while the movable contacts have mouths 19 which guide the pressurized gas in such a way that the passages leading to the atmosphere are sucked out. The movable contacts are brought into engagement with the fixed contacts by springs 25. In this position, the openings in the contact pairs, which are closed for the flow of the compressed gas, are shown in dashed lines.

Beim Betrieb wird Druckgas durch den Durchgang 28 in den Zwischenraum innerhalb des äußeren Gehäuses zugeführt. Dasselbe fließt hinter der äußeren Wand des Zylinders 17 und stößt gegen die Flächen der beweglichen Kontakte. Diese sind, wie dargestellt, so ausgebildet, daß sie größere Durchmesser als die festen Kontakte besitzen, was den Druck befähigt, sie wirksam zu betätigen und die Bewegung der beweglichen Kontakte gegen den Druck der Federn 2 5, von den festen Kontakten weg, zu erleichtern. Das äußere Gehäuse ruht mit seinem unteren Ende auf einem aus geeignetem Isolierstoff bestehenden Fußgestell od. dgl. Dabei sind Endklemmen 26, 27 angeordnet, um die Verbindung zu den beweglichen Kontakten herzustellen.In operation, pressurized gas is through the passage 28 into the space within the outer housing supplied. The same flows behind the outer wall of the cylinder 17 and pushes against the surfaces of the moving contacts. These are, as shown, designed so that they larger diameters than the fixed contacts, which enables the pressure to make them effective operate and the movement of the movable contacts against the pressure of the springs 2 5, from the fixed contacts away, to facilitate. The outer housing rests with its lower end on one Pedestal or the like made of suitable insulating material. End clamps 26, 27 are arranged here, to establish the connection to the moving contacts.

Bei der Zuführung von Preßgas zum Innern des Gehäuses 16 werden die beweglichen Kontakte von den festen Kontakten in die in der Zeichnung veranschaulichte Stellung gedrängt. Das Gas fließt durch die öffnungen in den beweglichen Kontakten zur Atmosphäre. Gleichzeitig fließt das Gas durch die öffnung 18 in die festen Kontakte nach dem Innern der geschlossenen Kammer 17, in welcher es einen Druck erzeugt, der gegebenenfalls zu dem Wert ansteigt, bei welchem die Gasgeschwindigkeit durch die öffnungen 18 unter, den kritischen Wert sinkt. Die Zeitperiode des Durchflusses des Gases bei kritischer Geschwindigkeit durch die Öffnungen 18 in der geschlossenen Kammer wird durch das Volumen der geschlossenen Kammer, den Querschnitt der in die Kammer führenden öffnungen 18 und den Druck des benutzten Gases bestimmt. Die Zeitperiode ist zweckmäßig in derselben Größenordnung bemessen, wie fünf halbe Zyklen des Wechselstroms.When supplying compressed gas to the interior of the housing 16, the movable contacts of the fixed contacts pushed into the position illustrated in the drawing. The gas flows through the openings in the movable contacts to the atmosphere. At the same time the gas flows through the opening 18 in the fixed contacts to the inside of the closed chamber 17, in which it generates a pressure which eventually increases to the value at which the gas velocity through the openings 18 below, the critical value sinks. The period of time for the gas to flow through the openings at critical velocity 18 in the closed chamber is determined by the volume of the closed chamber, the cross section the openings 18 leading into the chamber and the pressure of the gas used are determined. The time period is expediently of the same order of magnitude as five half cycles of alternating current.

Nach dem Auslöschen des Lichtpoles und nach Unterbrechung der Zufuhr des Druckgases fließt das in die Kammer 17 geführte Druckgas zurück und erzeugt einen Gasfluß in entgegengesetzter Richtung durch >die öffnungen 18, um weiter durch die öffnungen 19 auszuströmen.After the pole of light has been extinguished and the supply of compressed gas has been interrupted, it flows the compressed gas led back into the chamber 17 and generates a gas flow in the opposite direction Direction through> the openings 18 to continue through the openings 19 to flow out.

In gestrichelten Linien ist ein Kippventil 26 veranschaulicht, das dazu dienen kann, den in der Kammer 17 aufgespeicherten Druck bei Beendigung einer Stromunterbrechung beschleunigt aufzuheben, um das Wiederschließen des Unterbrechers zu erleichtern. Das Ventil 26 kann beim Ansteigen des Drucks in der Kammer 17 geschlossen und beim Absinken des Drucks in der Kammer 17 bei Beendigung der Stromunterbrechung geöffnet werden.In dashed lines, a tilt valve 26 is illustrated, which can be used in the Chamber 17 accelerated release of stored pressure upon termination of a power interruption, to facilitate reclosing of the breaker. The valve 26 can when the Pressure in the chamber 17 is closed and when the pressure in the chamber 17 drops at the end opened after the power interruption.

Da die Kontakte sich wieder schließen, sobald die ■ Zuführung von Druckgas zum Gehäuse unterbrochen wird und der Gasdruck innerhalb der Kammer 17 nachläßt, ist es notwendig, in Reihen- iao schaltung mit dem Unterbrecher einen isolierenden Schalter zu benutzen, der automatisch durch den in der Kammer 17 entwickelten Druck, sobald der Stromunterbrecher offen ist, geöffnet wird. Üblicherweise werden, wenn die Schließung des Unterbrechers erforderlich ist, die Kontakte durch Zu-Because the contacts close again as soon as the ■ supply of pressurized gas to the housing is interrupted is and the gas pressure within the chamber 17 decreases, it is necessary in series iao circuit with the breaker to use an isolating switch that is automatically activated by the in pressure developed in the chamber 17 as soon as the circuit breaker is open. Usually if the breaker has to be closed, the contacts are closed by

führung von Druckgas zum Gehäuse geöffnet, wobei der isolierende Schalter geschlossen und die Zuführung von Druckgas unterbrochen wird, um ein Schließen der Kontakte zu ermöglichen. Dieser Vorgang kann automatisch durchgeführt werden. Wenn unmittelbar ein Wiederschließen erforderlich ist, wird die automatische Öffnung des Isolators, wie oben erläutert, verhindert.lead of pressurized gas to the housing opened, wherein the isolating switch is closed and the supply of pressurized gas is interrupted to allow the contacts to close. This process can be carried out automatically. If it is necessary to close again immediately, the automatic opening of the isolator, as explained above, prevented.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Wechselstromschalter mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas, mit einem Gehäuse und einer innerhalb des Gehäuses fest angebrachten Kammer, an deren entgegengesetzten Wänden ein Paar fester hohler Kontakte vorgesehen ist, während ein Paar beweglicher hohler Kontakte so angeordnet ist, daß jeder derselben mit einem der festen Kontakte zusammenarbeitet, wobei die beweglichen Kontakte von den festen Kontakten in entgegengesetzten Richtungen getrennt werden, so daß zwei hintcrcinandcrgeschaltetc Unterbrechungsstellen innerhalb des Gehäuses gebildet werden, und die beweglichen Kontakte durch den Druck des dem Gehäuse zugeführten Gases von ihren entsprechenden festen Kontakten getrieben und so von ihnen getrennt werden, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, daß das Druckgas nach Trennung der Kontaktpaare in die hohlen beweglichen Kontakte geführt wird und durch dieselben nach der Atmosphäre entweicht, während es gleichzeitig in die Kammer fließt und in dieser einen Druck erzeugt, worauf das in der Kammer gefangene Gas nach der Unterbrechung der Druckgaszuführung zum Gehäuse durch die beiden Kontaktpaare in die Atmosphäre entweicht, so daß ein zweiter Gasblasstrom zwischen den Kontakten erzeugt wird.i. AC switch with arc extinguishing by flowing pressurized gas, with a housing and a chamber fixedly attached within the housing, to the opposite walls a pair of solid hollow contacts is provided while a Pair of movable hollow contacts is arranged so that each of them with one of the fixed Contacts working together, with the moving contacts separated from the fixed contacts in opposite directions are separated, so that two interruption points connected in series are formed within the housing, and the movable contacts by the pressure of the supplied to the housing Gases driven from their respective fixed contacts and so separated from them are characterized by such an arrangement that the compressed gas after separation of the contact pairs is guided into the hollow movable contacts and through the same escapes to the atmosphere while flowing into and into the chamber at the same time a pressure is generated, whereupon the gas trapped in the chamber after the interruption of the Pressurized gas supply to the housing escapes through the two pairs of contacts into the atmosphere, so that a second gas blast is generated between the contacts. 2. Wechselstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den in der Kammer erhöhten Gasdruck nach der Stromunterbrechung beschleunigt abzulassen, wodurch das Wiederschließen des Unterbrechers erleichtert wird.2. AC switch according to claim 1, characterized in that a device is provided is accelerated to the increased gas pressure in the chamber after the power interruption drain, which makes reclosing the breaker easier. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings O 5137 4.O 5137 4.