DE8912889U1 - Metal-enclosed gas-pressure circuit breaker with a switching linkage - Google Patents

Description

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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Metallgekapselter Druckgas-Leistungsschalter mit einem SchaltgestängeMetal-enclosed gas-pressure circuit breaker with a switching linkage

Die Erfindung betrifft einen metallgekapselten Druckgas-Leistungsschalter mit einem gasgefüllten Gehäuse und mit einer in dem Gehäuse isoliert abgestützten Unterbrechereinheit, dieThe invention relates to a metal-encapsulated gas-pressure circuit breaker with a gas-filled housing and with an interrupter unit supported in an insulated manner in the housing, which einander mit einem Abstand gegenüberstehend angeordnete Kontaktrohre und einen zur Überbrückung der Kontaktrohre bewegbaren Schaltkontakt sowie ein mit dem Schaltkontakt verbundenes, eine Schaltbewegung übertragendes Schaltgestänge aufweist.contact tubes arranged opposite one another at a distance from one another and a switching contact that can be moved to bridge the contact tubes, as well as a switching linkage that is connected to the switching contact and transmits a switching movement.

Bei einem bekannten Leistungsschalter dieser Art besteht das Schaltgestänge aus einer Kombination von isolierenden und metallischen Schaltstangen, wobei an der Unterbrechereinheit eine aus Metall bestehende Schaltstange angekoppelt ist.In a known circuit breaker of this type, the switching linkage consists of a combination of insulating and metallic switching rods, with a switching rod made of metal being coupled to the interrupter unit.

Derartige Schaltstangen sind unempfindlich gegen die aus der Unterbrechereinheit bei den Schaltvorgängen austretenden heißen Schaltgase. Die Isolation gegen das geerdete Gehäuse übernimmt eine weitere Schaltstange, die mit einem Antriebsteil und mit der metallischen Schaltstange verbunden ist. Der ErfindungSuch switching rods are insensitive to the hot switching gases that escape from the interrupter unit during switching operations. The insulation from the earthed housing is provided by another switching rod, which is connected to a drive part and to the metal switching rod. The invention liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, bei gleicher dielektrischer Sicherheit die axiale Baulänge eines Leistungsschalters der angegebenen Art zu verringern.Based on this, the task is to reduce the axial length of a circuit breaker of the specified type while maintaining the same dielectric safety.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gestänge wenigstens eine an dem Schaltkontakt ankoppelte isolierende Schaltstange umfaßt und daß zwischen der Unterbrechereinheit und einem von der wenigstens einen Schaltstange durchsetzten Stützisolator ein die Strömung der Schaltgase beim Ausschalten aufnehmendes und leitendes Richtorgan angeordnet ist, das nur einen Teil der Schaltgase in der Richtung der wenigstens einen Schaltstange hindurchtreten läßt und denThis object is achieved according to the invention in that the rod comprises at least one insulating switching rod coupled to the switching contact and that between the interrupter unit and a support insulator penetrated by the at least one switching rod, a directing element is arranged which absorbs and conducts the flow of the switching gases during switching off, which only allows a portion of the switching gases to pass through in the direction of the at least one switching rod and

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verbleibenden Teil in wenigstens radialer Richtung umlenkt. Bei dieser Anordnung wird kein metallischer Teil des Schaltgestänges benötigt, *eil die isolierende Schaltstange die Übertragung der Schaltbewegung zwischen der Unterbrechereinheit und einem die Schaltgewegung bereitstellenden Antriebsteil sowie die Isolation zwischen diesen Teilen wahrnehmen kann. Von der Beaufschlagung mit den Schaltgasen wird die Schaltstange dadurch entlastet, daß ein wesentlicher Teil der Schaltgase unmittelbar am Austritt aus der Schalteinheit durch das Richtorgan seitwärts abgelenkt wird. Erfolgt die Umlenkung stärker als in radialer Richtung^ so wird die Zirkulation des Gases in dem Gehäuse des Leistungsschalters gefördert und ein Stau durch unmittelbare Auftreffen auf dem Gehäuse des Leistungsschalters vermieden.remaining part in at least a radial direction. With this arrangement, no metal part of the switching rod is required, since the insulating switching rod can carry out the transmission of the switching movement between the interrupter unit and a drive part providing the switching movement as well as the insulation between these parts. The switching rod is relieved of the exposure to the switching gases by the fact that a significant part of the switching gases is deflected sideways by the straightening element immediately at the outlet from the switching unit. If the deflection is greater than in a radial direction, the circulation of the gas in the circuit breaker housing is promoted and a blockage caused by direct impact on the circuit breaker housing is avoided.

Die Abzweigung des für die Umlenkung vorgesehenen Teiles des Stromes von Schaltgasen kann dadurch erreicht werden, daß das Richtorgan eine Eintrittsöffnung für die Schaltgase und eine mit dieser fluchtend angeordnete Austrittsöffnung mit einemThe branching of the part of the flow of switching gases intended for diversion can be achieved by the directing device having an inlet opening for the switching gases and an outlet opening arranged in alignment with this with a gegenüber der Eintrittsöffnung geringeren Querschnitt aufweist. Dabei kann der Umlenkvorgang verlustarm dadurch erfolgen, daß ein mit der Austrittsöffnung versehener Wandteil des Richtorgans eine die Austrittsöffnung ringförmig umgebende gewölbte Vertiefung zur Umlenkung der Schaltgase in wenigstenshas a smaller cross-section than the inlet opening. The deflection process can be carried out with little loss by a wall part of the straightening element provided with the outlet opening having a curved recess surrounding the outlet opening in a ring for deflecting the switching gases into at least radiale Richtung aufweist.radial direction.

Bereits im Bereich des Richtorgans kann die wenigstens eine vorgesehene Schaltstange vor einer unmittelbaren Beaufschlagung durch Schaltgase dadurch geschützt werden, daß ein mitAlready in the area of the straightening element, the at least one switching rod provided can be protected from direct exposure to switching gases by der Eintrittsöffnung und der mit der Austrittsöffnung versehene Wandteil des RichtorgariS entsprechen der Anzahl der Schaltstangen durch Schirmrippen in solcher Anordnung verbunden sind, daß die Schaltstangen gegen die Strömung der Schaltgase abgeschirmt sind.the inlet opening and the wall part of the straightening device provided with the outlet opening correspond to the number of switching rods and are connected by shielding ribs in such an arrangement that the switching rods are shielded against the flow of the switching gases.

Das Richtorgan kann zugleich die Aufgabe einer elektrischenThe straightening element can also perform the function of an electrical

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Anschlußvorrichtung der Unterbrechereinheit dadurch wahrnehmen, daß die erwähnten Wandteile brückenartig durch einen als elektrisches Anschlußstück ausgebildeten Steg verbunden sind.The connection device of the interrupter unit is realized in that the mentioned wall parts are connected in a bridge-like manner by a web designed as an electrical connection piece.

Ferner kann das Richtorgan als Befestigungsmittel für die Unterbrechereinheit dienen. Hierzu kann der mit der Austrittsöffnung versehene Wandteil des Richtorgans an seiner dem Stützisolator zugewandten Seite eine dem Endbereich des Stützisolators angepaßte zentrische Vertiefung besitzen. Zur dielektrischen Enlastung des Stützisolators an diesem Verbindungsbereich kann das Richtorgan den anschließenden Endbereich des Stützisolators mit einem abgerundeten Ringwulst umgebend ausgebildet sein.Furthermore, the straightening element can serve as a fastening means for the interrupter unit. For this purpose, the wall part of the straightening element provided with the outlet opening can have a central recess on its side facing the support insulator that is adapted to the end area of the support insulator. To relieve the dielectric load on the support insulator at this connection area, the straightening element can be designed to surround the adjoining end area of the support insulator with a rounded annular bead.

An der dem Stützisolator abgewandten Seite der Unterbrechereinheit kann ein weiteres ähnliches Richtorgan angeordnet sein, wobei die Austrittsöffnung des weiteren Richtorgans am Eingang eines innerhalb des Gehäuses angeordneten zusätzlichen Pufferraumes angeordnet ist. Ein solcher Pufferraum, der beispielsweise durch einen hohlen Anschlußleiter der Unterbrechereinheit gebildet sein kann, wird ein Teil der Schaltgase vorübergehend durch Kompression gespeichert und gelangt daher nicht unmittelbar in das Gehäuse des Leistungsschalters. Dies vermindert die dielektrische und mechanische Beanspruchung der Isolierteile des Leistungsschalters bei den Schaltvorgängen.On the side of the interrupter unit facing away from the support insulator, another similar straightening element can be arranged, with the outlet opening of the further straightening element being arranged at the entrance of an additional buffer space arranged within the housing. In such a buffer space, which can be formed, for example, by a hollow connecting conductor of the interrupter unit, some of the switching gases are temporarily stored by compression and therefore do not reach the housing of the circuit breaker directly. This reduces the dielectric and mechanical stress on the insulating parts of the circuit breaker during switching operations.

Wie bereits erwähnt, ist das Richtorgan auch als Befestigungsmittel für die Unterbrechereinheit geeignet und vorgesehen. In diesem Zusammenhang können zur Verbindung des nur aus Isolierstoff bestehenden Stützisolators mit dem Richtorgan an dem Stützisolator unter Freilassung einer zum Durchtritt der wenigstens einen Schaltstange und von Schaltgasen bemessenen Öffnung ein eingezogener Randbereich und eine Klemmplatte vorgesehen sein, die bei Auflage am Randbereich des Stützisolators sich in dessen Öffnung erstreckende Wandteile zur Abgrenzung eines zum Durchtritt der wenigstens einen Schaltstange bestimmten Berei-As already mentioned, the straightening element is also suitable and intended as a fastening means for the interrupter unit. In this connection, a recessed edge region and a clamping plate can be provided on the support insulator, which consists only of insulating material, to connect the support insulator to the straightening element, leaving an opening dimensioned for the passage of at least one switching rod and switching gases, which, when placed on the edge region of the support insulator, form wall parts extending into its opening to delimit an area intended for the passage of at least one switching rod.

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ches und eines für die Abströmung von Schaltgasen aus der Unterbrechereinheit bestimmten zentralen Öffnung aufweist. Durch diese Gestaltung der Klemmplatte wird gleichfalls eine Abschirmung der Schaltstange bzw. der Schaltstangen gegenüber der Strömung der Schaltgase erreicht.ches and a central opening intended for the outflow of switching gases from the interrupter unit. This design of the clamping plate also shields the switching rod or rods against the flow of the switching gases.

An seinem dem Richtorgan gegenüberliegenden, d. h. der Unterbrechereinheit abgewandten Endbereich kann der Stützisolator außen einen gegenüber dem Rand axial zurückgesetzt angeordneten angeformten Flanschring tragen, der einem an dem Gehäuse angeordneten, als Gegenlager dienenden Tragring angepaßt ist. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Stützisolator mit seinem Rand in den Tragring hineinerstreckt und somit die Schaltgase an den Befestigungsteilen vorbeigeleitet werden. Auch diese Maßnahme wirkt sich vorteilhaft auf die dielektrische Festigkeit der Isolieranordnung aus.At its end area opposite the straightening element, i.e. facing away from the interrupter unit, the support insulator can have a molded-on flange ring on the outside that is axially set back from the edge and is adapted to a support ring arranged on the housing that serves as a counter bearing. This ensures that the support insulator extends with its edge into the support ring and thus the switching gases are guided past the fastening parts. This measure also has a beneficial effect on the dielectric strength of the insulation arrangement.

Während die beschriebene Anordnung im Prinzip mit einer einzigen isolierenden Schaltstange ausführbar ist, empfiehlt es sich jedoch, zwei parallel angeordnete Schaltstangen vorzusehen, die gelenkig mit dem Schaltkontakt und einem zur Erzeugung einer Gasströmung dienenden Blaszylinder sowie an ihren entgegengesetzten Enden mit einem Gabelhebel verbunden sind, der über eine abgedichtet in das Gehäuse des Leistungsschalters eingeführte Welle zum Ein- und Ausschalten antreibbar ist.While the arrangement described can in principle be implemented with a single insulating switching rod, it is recommended to provide two switching rods arranged in parallel, which are connected in an articulated manner to the switching contact and to a blowing cylinder used to generate a gas flow, and at their opposite ends to a forked lever which can be driven for switching on and off via a shaft which is inserted in a sealed manner into the housing of the circuit breaker.

Der Stützisolator kann vorzugsweise ohne eingeformte Metallarmaturen, d. h. nur aus Isolierwerkstoff hergestellt sein und kann die Gestalt eines hohlen Kegelstumpfes aufweisen, dessen Mündungsweite im Bereich der Befestigung an dem gehäuseseitigen Tragring entsprechend dem Schwenkwinkel der Schaltstangen beim Ein-und Ausschalten gegenüber dem an dem Richtorgan befestigten Endbereich erweitert ist. Durch eine geeignete Wahl des Kegelwinkels kann somit dafür gesorgt sein, daß in Abhängigkeit von der Kurbelbewegung der Schaltstangen ein ausreichender Abstand zu dem Stützisolator gewährleistet ist. Durch seine Trichter-The support insulator can preferably be made without molded-in metal fittings, i.e. only from insulating material, and can have the shape of a hollow truncated cone, the opening width of which is widened in the area of attachment to the housing-side support ring in accordance with the swivel angle of the switching rods when switching on and off compared to the end area attached to the straightening element. By selecting the appropriate cone angle, it can be ensured that a sufficient distance to the support insulator is guaranteed depending on the crank movement of the switching rods. Due to its funnel-shaped

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form wirkt der Stützisolator auch als Diffusor zur Verteilung der Schaltgasströmungform, the support insulator also acts as a diffuser to distribute the switching gas flow

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the figures.

Die Figur 1 zeigt in einer stark verkleinerten schematischen Darstellung im Längsschnitt einen metallgekapselten Druckgas-Leistungsschalter für eine Hochspannungsschaltanlage zur Erläuterung der grundsätzlichen Bestandteile des Leistungsschalters.Figure 1 shows a greatly reduced schematic representation in longitudinal section of a metal-encapsulated pressure gas circuit breaker for a high-voltage switchgear to explain the basic components of the circuit breaker.

In der Figur 2 ist in einer gegenüber der Figur 1 vergößerten Darstellung derjenige Bereich des Leistungschalters im Schnitt dargestellt, in dem die Verzweigung der Schaltgase in einen axialen und einen radialen Gasstrom stattfindet.In Figure 2, in an enlarged view compared to Figure 1, the area of the circuit breaker is shown in section in which the branching of the switching gases into an axial and a radial gas flow takes place.

In der Figur 3 sind in einer gegenüber der Figur 2 um 90* gedrehten Längsschnitt das Richtorgan, der Stützisolator und angrenzende Bereiche des Leistungsschalters gezeigt. 20Figure 3 shows the straightening element, the support insulator and adjacent areas of the circuit breaker in a longitudinal section rotated by 90* compared to Figure 2. 20

In der Figur 4 ist das Richtorgan in einem axialen Schnitt IV-IV in Figur 3 teilweise aufgebrochen dargestellt, um zum Schutz von Schaltstangen vorgesehene Schirmrippen zu zeigen.In Figure 4, the straightening element is shown in an axial section IV-IV in Figure 3, partially broken away, in order to show shielding ribs provided for the protection of switching rods.

Ein Stützisolator ist in der Figur 5 in einem axialen Schnitt gezeigt. Einen dem Richtorgan zugewandten Endbereich des Stützisolators gemäß der Figur 5 zeigt die Figur 6 in einem Schnitt VI-VI in Figur 5.A support insulator is shown in an axial section in Figure 5. An end region of the support insulator facing the straightening element according to Figure 5 is shown in Figure 6 in a section VI-VI in Figure 5.

Eine Klemmplatte zur Verbindung des Stützisolators mit dem Richtorgan zeigen die Figuren 7, 8 und 9 in 90* gedrehten Ansichten bzw. Schnitten.Figures 7, 8 and 9 show a clamping plate for connecting the support insulator to the straightening element in 90* rotated views or sections.

Der in der Figur 1 gezeigte metallgekapselte Druckgas-Leistungsschalter 1 ist insbesondere zum Einsatz in metallgekapselten und druckgasisolierten Hochspannungs-Schaltanlagen vorgesehen.The metal-encapsulated pressure gas circuit breaker 1 shown in Figure 1 is intended in particular for use in metal-encapsulated and pressure gas-insulated high-voltage switchgear.

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In einem beispielsweise aus Stahlblech bestehenden Gehäuse 2 ist eine als Ganzes mit 3 bezeichnete Unterbrechereinheit angeordnet, deren Längsachse etwa mit der Längsachse des Gehäuses 2 zusammenfällt. Zur Befestigung der Unterbrechereinheit 3 sind an deren Antriebsseite ein hohler, etwa kegelstumpfförmiger Stützisolator 4 in Verbindung mit einem Richtorgan 5 und an dem gegenüberliegenden Ende ein weiteres Richtorgan 6 in Verbindung mit einem Rohrleiter 7 vorgesehen, der zugleich als Primärwicklung eines Stromwandlers 10 dient.In a housing 2 made of sheet steel, for example, an interrupter unit, designated as a whole by 3, is arranged, the longitudinal axis of which coincides approximately with the longitudinal axis of the housing 2. To fasten the interrupter unit 3, a hollow, approximately truncated cone-shaped support insulator 4 is provided on its drive side in connection with a straightening element 5 and at the opposite end a further straightening element 6 is provided in connection with a tubular conductor 7, which also serves as the primary winding of a current transformer 10.

Der Rohrleiter 7 ist seinerseits über einen zugleich der Stromleitung dienenden Haltearm 11 und eine Durchführung 12 gegenüber dem Gehäuse 2 abgestützt. Eine weitere Durchführung 13 steht über eine Kuppelkontaktanordnung 14 mit dem Richtorgan in Verbindung, dessen Aufbau und Funktionen noch erläutert werden.The tubular conductor 7 is in turn supported against the housing 2 by a holding arm 11, which also serves as the power line, and a bushing 12. A further bushing 13 is connected to the straightening element via a coupling contact arrangement 14, the structure and functions of which will be explained later.

Die Unterbrechereinheit 3 gehört zum Typ der Blaskolbenschalter und weist zwei einander gegenüberstehende und axial fluchtende Kontaktrohre 15 und 16 auf sowie einen stehenden Blaskolben und einen beweglichen Blaszylinder 18. In der dargestellten Ausschaltstellung befinden sich der Blaskolben 17, der Blaszylinder 18 und ein zwischen dem Blaskolben 17 und dem Kontaktrohr 15 gleitend verschiebbarer Schaltkontakt 20 im Bereich des Kontaktrohres 15. Zum Einschalten werden in bekannter Weise der Schaltkontakt 20 und der Blaszylinder 18 nach links über das Kontaktrohr 16 geschoben, so daß die Kontaktrohre 15 und 16 durch den Schaltkontakt 20 überbrückt sind. Die Antriebsbewegungen zum Ein- und Ausschalten werden durch eine Antriebseinheit 21 ausgelöst, die außerhalb des Gehäuses 2 etwa in dessen axialer Verlängerung angeordnet ist und die mittels einer Schubstange 22 und einer Kurbel 23 eine Welle 24 betätigt. Diese ist in bekannter Weise gasdicht durch die Wandung des Gehäuses 2 hindurchgeführt und trägt dort einen Gabelhebel Mit den Enden des Gabelhebels 25 sind gelenkig zwei parallel zueinander angeordnete Schaltstangen 26 verbunden, die sich durch den Stützisolator 4 und das Richtorgan 5 erstrecken undThe interrupter unit 3 is a blow piston switch type and has two opposing and axially aligned contact tubes 15 and 16 as well as a stationary blow piston and a movable blow cylinder 18. In the off position shown, the blow piston 17, the blow cylinder 18 and a switching contact 20 that can slide between the blow piston 17 and the contact tube 15 are located in the area of the contact tube 15. To switch on, the switching contact 20 and the blow cylinder 18 are pushed to the left over the contact tube 16 in a known manner so that the contact tubes 15 and 16 are bridged by the switching contact 20. The drive movements for switching on and off are triggered by a drive unit 21 that is arranged outside the housing 2 approximately in its axial extension and that actuates a shaft 24 by means of a push rod 22 and a crank 23. This is guided in a gas-tight manner through the wall of the housing 2 and carries a fork lever there. Two switching rods 26 arranged parallel to one another are connected in an articulated manner to the ends of the fork lever 25, which extend through the support insulator 4 and the straightening element 5 and

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in einer noch zu beschreibenden Weise mit dem Blaszylinder 18 und dem Schaltkontakt 20 verbunden sind.are connected to the blowing cylinder 18 and the switching contact 20 in a manner to be described below.

In der Figur 2 ist ein Ausschnitt des Leistungsschalters 1 '&phgr; Figure 2 shows a section of the circuit breaker 1 '&phgr;

gemäß den Figuren 1 und 3 im Bereich des Stützisolators 4 und :y der Schaltstangen 26 gezeigt. Diese Darstellung ist um 90* §according to Figures 1 and 3 in the area of the support insulator 4 and :y the switching rods 26. This illustration is rotated by 90* §

gegenüber den vorgenannten Figuren gedreht, so daß beide paral-IeI angeordneten Schaltstangen 26 sichtbar sind. Ferner ist erkennbar, daß die Schaltstangen 26 an beiden Enden zur gelenkigen Verbindung mit dem Schaltkontakt 20 bzw. mit dem Gabelhebel 25 mit Augenstücken 27 versehen sind. Als Gegsnlager des Stützisolators 4 dient ein Tragring 32, der an einem Kopfstück 30 des Gehäuses 2 innen über Rippen 31 gehalten ist. Der Tragring 32 und die Rippen 31 können im Gießverfahren einstückig mit dem Kopfstück 30 hergestellt sein. Auf dem Tragring 32 liegt der Stützisolator 4 mit einem angeformten Flanschring 33 an, der in der Figur 5 nochmals gesondert gezeigt ist. Schrauben 34 verspannen den Stützisolator 4 gegenüber dem Tragring 32 mittels eines auf den Flanschring 33 aufgelegten Druckringes 35.rotated relative to the above figures, so that both parallel switching rods 26 are visible. It can also be seen that the switching rods 26 are provided with eyelets 27 at both ends for the articulated connection to the switching contact 20 or to the fork lever 25. A support ring 32 serves as the counter bearing for the support insulator 4, which is held on the inside of a head piece 30 of the housing 2 via ribs 31. The support ring 32 and the ribs 31 can be manufactured in one piece with the head piece 30 using a casting process. The support insulator 4 rests on the support ring 32 with a molded-on flange ring 33, which is shown separately again in Figure 5. Screws 34 brace the support insulator 4 against the support ring 32 by means of a pressure ring 35 placed on the flange ring 33.

Während der Aufbau des Richtorgans 5 anhand der Figuren 3 und 4 noch gesondert erläutert wird, dient die Figur 2 insbesondere zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Richtorgans beim Ausschalten des Leistungsschalters 1. Hierzu ist mit einem Pfeil 36 die Strömung der Schaltgase im Inneren des Kontaktrohres 15 angedeutet. Da einer dem Querschnitt des Kontaktrohres 15 entsprechenden Eintrittsöffnung 37 des Richtorgans 5 an dessen gegenüberliegenden Seite nur eine kleinere Austrittsöffnung 40 gegenübersteht, behält nur ein mit den Pfeilen 41 bezeichneter Teil der Schaltgase die ursprüngliche Strömungsrichtung bei und gelangt somit etwa in der Richtung der Schaltstange 26 durch den Stützisolator 4 in das Gehäuse 2. Ein anderer Teil der Schaltgase, der mit den Pfeilen 42 bezeichnet ist, verläßt den Richtkörper 5 an dessen Umfang. Wie durch die Gestalt der Pfeile 42 angedeutet ist, findet eine mehr als radiale Umlenkung der Schaltgase statt, um ein direktes Aufpral-While the structure of the straightening element 5 is explained separately using Figures 3 and 4, Figure 2 serves in particular to illustrate the way the straightening element works when the circuit breaker 1 is switched off. For this purpose, the flow of the switching gases inside the contact tube 15 is indicated by an arrow 36. Since an inlet opening 37 of the straightening element 5 corresponding to the cross section of the contact tube 15 is only opposite a smaller outlet opening 40 on the opposite side, only a portion of the switching gases, indicated by the arrows 41, retains the original flow direction and thus reaches the housing 2 through the support insulator 4 in approximately the direction of the switching rod 26. Another portion of the switching gases, indicated by the arrows 42, leaves the straightening element 5 at its periphery. As indicated by the shape of the arrows 42, a more than radial deflection of the switching gases takes place in order to avoid a direct impact.

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len auf der Wandung des Gehäuses 2 zu vermeiden und stattdessen eine gute Durchmischung kühler und erhitzter Gase durch eine Zirkulation in dem Gehäuse 2 zu erreichen. Einzelheiten des Richtorgans 5 werden nun anhand der Figur 3 näher erläutert. 5to avoid deposits on the wall of the housing 2 and instead to achieve a good mixing of cool and heated gases through circulation in the housing 2. Details of the directing element 5 are now explained in more detail using Figure 3. 5

Das Richtorgan 5 besitzt einen Wandteil 43, in dem sich die Eintrittsöffnung 37 befindet. Dieser Wandteil ist über Schrauben 44 mit der Unterbrechereinheit 3 verbunden. In paralleler Stellung zu dem Wandteil 43 steht ein weiterer Wandteil 45, in dem sich die Austrittsöffnung 40 befindet. Der Wandteil 45 ist innen mit einer ringförmigen und derart gewölbten Vertiefung 46 versehen, daß die in der Figur 2 mit den Pfeilen 42 angedeutete stärker als radiale Umlenkung der Schaltgase zustande kommt. An seiner Außenseite ist der Wandteil 45 mit einer zentrischen Vertiefung 47 versehen, in die der Stützisolator 4 mit seinem Endbereich 50 eingreift.The straightening element 5 has a wall part 43 in which the inlet opening 37 is located. This wall part is connected to the interrupter unit 3 via screws 44. In parallel position to the wall part 43 there is another wall part 45 in which the outlet opening 40 is located. The wall part 45 is provided on the inside with an annular and curved recess 46 so that the more than radial deflection of the switching gases indicated in Figure 2 with the arrows 42 is achieved. On its outside, the wall part 45 is provided with a central recess 47 in which the support insulator 4 engages with its end region 50.

Die Wandteile 43 und 45 sind nur über einen kleinen Teil ihres Umfanges durch einen Steg 51 brückenartig verbunden. Dieser Steg bildet zugleich einen elektrischen Anschluß der Unterbrechereinheit 3 mittels der bereits bei der Beschreibung der Figur 1 erwähnten Kuppeikontaktanordnung 14.The wall parts 43 and 45 are connected in a bridge-like manner only over a small part of their circumference by a web 51. This web simultaneously forms an electrical connection of the interrupter unit 3 by means of the coupling contact arrangement 14 already mentioned in the description of Figure 1.

Beide Wandteile 43 und 45 des Richtorganes 5 sind zusätzlich zu dem Steg 51 durch Stützrippen 52 und Schirmrippen 53 abgestützt. Die Schirmrippen 53 begrenzen hierbei beidseitig der Eintrittsöffnung 37 und der Austrittsöffnung 40 vorgesehene ovale Öffnungen 54, die zum Durchtritt der Schaltstangen 26 vorgesehen sind. Hierdurch wird eine unmittelbare Beaufschlagung der Schaltstangen durch die heißen Schaltgase vermieden. Am größten Teil seines Umfanges ist das Richtorgan 5 somit offen.Both wall parts 43 and 45 of the straightening element 5 are supported by support ribs 52 and shield ribs 53 in addition to the web 51. The shield ribs 53 delimit oval openings 54 on both sides of the inlet opening 37 and the outlet opening 40, which are intended for the passage of the switching rods 26. This prevents the switching rods from being directly exposed to the hot switching gases. The straightening element 5 is therefore open over most of its circumference.

Der in den Figuren 5 und 6 gesondert dargestellte Stützisolator 4 hat etwa die Gestalt einen hohlen Kegelstumpfes und weist in seinem Endbereich 50 zwei einander gegenüberliegende eingezogene Bereiche 60 auf, die zum Durchtritt von Verbindungsschrau-The support insulator 4 shown separately in Figures 5 and 6 has approximately the shape of a hollow truncated cone and has two oppositely recessed areas 60 in its end region 50, which allow the passage of connecting screws.

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ben vorgesehen sind. Zwischen den Randbereichen verbleibt ein Durchbruch 61 für die Schaltgase und die Schaltstangen 26. Ferner besitzt der Stützisolator 4 an seinem dem Endbereich gegenüberliegenden Ende den bereits erwähnten Flanschring 33, der gegenüber dem Ende des Stützisolators axial zurückgesetzt angeordnet ist. Wie insbesondere die Figur 3 zeigt, ragt aufgrund dieser Gestaltung der Stützisolator durch den gehäuseseitigen Tragring 32 hindurch, so daß die aus dem Tragring 32, dem Flanschring 33, dem Druckring 35 und den Verbindungsschrauben are provided. Between the edge areas, an opening 61 remains for the switching gases and the switching rods 26. Furthermore, the support insulator 4 has the already mentioned flange ring 33 at its end opposite the end area, which is arranged axially set back from the end of the support insulator. As shown in particular in Figure 3, due to this design, the support insulator protrudes through the housing-side support ring 32, so that the support ring 32, the flange ring 33, the pressure ring 35 and the connecting screw ben 34 bestehende Befestigungsanordnung vollkommen außerhalb der sich durch den Stützisolator 4 erstreckenden Gasströmung (Pfeile 41 in Figur 2) befindet. Zur weiteren dielektischen Entlastung des Stützisolators 4 ist die zentrische Vertiefung 47 des Wandteiles 45 des Richtorgans 5 von einem abgerundetenben 34 existing fastening arrangement is located completely outside the gas flow extending through the support insulator 4 (arrows 41 in Figure 2). For further dielectric relief of the support insulator 4, the central recess 47 of the wall part 45 of the straightening element 5 is surrounded by a rounded Ringwulst 48 (Figur 3) umgeben, der an den Wandteil 45 angeformt ist.annular bead 48 (Figure 3) which is integrally formed on the wall part 45.

Zur Befestigung des Stützisolators 4 an dem Wandteil 45 des Richtorgans 5 dient eine Klemmplatte 62, die in zwei SchnittenA clamping plate 62 is used to fasten the support insulator 4 to the wall part 45 of the straightening element 5, which is made in two sections und einer Ansicht in den Figuren 7, 8 und 9 gezeigt ist. Bei einer länglichen, abgerundeten uns seitlich eingezogenen Gestalt (Figur 9) besitzt die Klemmplatte 65 zur Auflage auf den Randbereichen 60 des Stützisolators 4 bestimmte gegenüberliegende Schenkel 62, in denen sich Sacklöcher 63 für Schraubenand a view in Figures 7, 8 and 9. In an elongated, rounded and laterally drawn-in shape (Figure 9), the clamping plate 65 has certain opposite legs 62 for resting on the edge areas 60 of the support insulator 4, in which blind holes 63 for screws 49 befinden, die sich durch den Wandteil 45 des Richtorgans 5 (Figur 3) und durch die Durchgangslöcher 64 in den Randbereichen 60 des Stützisolators 4 (Figur 6) erstrecken. Zwischen den Schenkeln 62 erstrecken sich Wandteile 66 (Figuren 7 und 8), deren Form insbesondere aus der Figur 7 ersichtlich ist. Mit49, which extend through the wall part 45 of the straightening element 5 (Figure 3) and through the through holes 64 in the edge areas 60 of the support insulator 4 (Figure 6). Wall parts 66 (Figures 7 and 8) extend between the legs 62, the shape of which can be seen in particular from Figure 7. With diesen Wandteilen erstreckt sich die Klemmplatte 62 in diethese wall parts, the clamping plate 62 extends into the Öffnung 61 im Endbereich 50 des Stützisolators 4 (Figur 6), um einen zum Durchtritt der Schaltgase vorgesehenen Teil des gesamten Querschnittes der Öffnung 61 von seitlichen, zum Durchtritt der Schaltstangen 26 (Figuren 2 und 3) dienendenOpening 61 in the end region 50 of the support insulator 4 (Figure 6) in order to separate a part of the entire cross-section of the opening 61 intended for the passage of the switching gases from lateral openings serving for the passage of the switching rods 26 (Figures 2 and 3). Bereichen abzugrenzen. Auch an dieser Stelle werden somit die Schaltstangen gegen eine unmittelbare Beaufschlagung mit heißenareas. Here too, the shift rods are protected against direct exposure to hot

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Schaltgasen abgeschirmt.Shielded from switching gases.

Wie bereits erwähnt, befindet sich am abgangsseitigen Ende der Unterbrechereinheit 3 ein weiteres Richtorgan 6, das ebenfalls die Aufgabe hat, den aus dem Kontaktrohr 16 austretenden Strom von Schaltgasen in einen axialen und einen radialen Teil aufzuteilen. Die etwa parallele Anordnung von zwei Wandteilen und dazwischen befindlicher Stützrippen entspricht im wesentlichen der anhand der Figuren 3 und 4 beschriebenen Gestaltung desAs already mentioned, there is another straightening element 6 at the outlet end of the interrupter unit 3, which also has the task of dividing the flow of switching gases emerging from the contact tube 16 into an axial and a radial part. The approximately parallel arrangement of two wall parts and the support ribs located between them essentially corresponds to the design of the interrupter unit 3 described with reference to Figures 3 and 4. Richtorgans 5. Dementsprechend steht einer Eintrittsöffnung des Richtorgans 6 eine kleinere Austrittsöffnung 8 (Figur 1) in einem Wandteil gegenüber, das mit einer ringförmigen Vertiefung zur radialen oder stärker als radialen Umlenkung eines Teiles der Schaltgase versehen ist. Diese Austrittsöffnung 8 befindetstraightening element 5. Accordingly, an inlet opening of the straightening element 6 is opposite a smaller outlet opening 8 (Figure 1) in a wall part, which is provided with an annular recess for the radial or more than radial deflection of a part of the switching gases. This outlet opening 8 is located sich am Eingang eines Pufferraumes 9, der durch den Innenraum des Rohrleiters 7 gebildet ist. Dieser Innenraum kann entweder geschlossen oder an seine.ii Ende mit Entlastungsöffnungen versehen sein. Bei einem Schaltvorgang wirkt der Pufferraum 9 durch Kompressionen eines Teiles der Schaltgase als vorübergehenderis located at the entrance of a buffer chamber 9, which is formed by the interior of the pipe conductor 7. This interior can either be closed or provided with relief openings at its end. During a switching process, the buffer chamber 9 acts as a temporary Speicher. Nach dem Ende des Schaltvorganges strömen die Schaltgase wieder ab und nehmen an der allgemeinen Durchmischung erhitzter und kühler Gase in dem Gehäuse 2 teil. Auf diese Weise wird die Beanspruchung aller Teile während des Schaltvorganges herabgesetzt.Storage. After the end of the switching process, the switching gases flow out again and take part in the general mixing of heated and cool gases in the housing 2. In this way, the stress on all parts during the switching process is reduced.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung in Verbindung insbesondere mit den Figuren 1 und 3 zu entnehmen ist, zeichnet sich der beschriebene Leistungsschalter durch eine verhältnismäßig kurze Bauform aus, die durch den Fortfall bisher verwendeter metalliAs can be seen from the above description in connection with Figures 1 and 3 in particular, the circuit breaker described is characterized by a relatively short design, which is due to the elimination of previously used metallic scher Schaltstangen zwischen der Antriebseinheit und der Unter brechereinheit erreicht wird. Dadurch kann die Unterbrechereinheit 3 in dem Gehäuse 2 antriebsseitig durch einen verhältnismäßig kurzen Stützisolator 4 gehalten werden. Dabei wird die Beanspruchung des Stützisolators und der isolierendenswitching rods between the drive unit and the interrupter unit. This allows the interrupter unit 3 to be held in the housing 2 on the drive side by a relatively short support insulator 4. This reduces the stress on the support insulator and the insulating Schaltstangen durch Schaltgase durch das zwischen dem Stützisolator 4 und der Unterbrechereinheit 3 angeordnete Richtorgan 5Switching rods by switching gases through the straightening element 5 arranged between the support insulator 4 and the interrupter unit 3

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1 vermindert, so daß ein Stützisolator mit verhältnismäßig einfacher Gestaltung und kurzer axialer Baulänge gewählt werden kann.1, so that a post insulator with a relatively simple design and short axial length can be selected.

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Claims (13)

■..fl-u W&bull; ■ » Schutzansprüche ^&bull; · · · ·&bull; m * * · &bull; · · « · ■* *89 G 4012 DE■f.12t <* · &igr; &diams; GR1■..fl-u W&bull; ■ » Protection claims ^&bull; · · · ·&bull; m * * · &bull; · · « · ■* *89 G 4012 DE■f.12t <* · &igr;&diams; GR1 1. Metallgekapselter Druckgas-Leistungschalter (1) mit einem gasgefüllten Gehäuse (2) und mit einer in dem Gehäuse (2) isoliert abgestützten Unterbrechereinheit (3), die einander mit einem Abstand gegenüberstehend angeordnete Kontaktrohre (15, 16) und einen zur Überbrückung der Kontaktrohre (15, 16) bewegbaren Schaltkontakt (20) sowie ein mit dem Schaltkontakt (20) verbundenes, eine Schaltbewegung übertragendes Schaltgestänge (26) aufweist,1. Metal-encapsulated pressure gas circuit breaker (1) with a gas-filled housing (2) and with an interrupter unit (3) supported in an insulated manner in the housing (2), which has contact tubes (15, 16) arranged opposite one another at a distance from one another and a switching contact (20) that can be moved to bridge the contact tubes (15, 16) as well as a switching linkage (26) connected to the switching contact (20) and transmitting a switching movement, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgestänge wenigstens eine an dem Schaltkontakt (20) angekoppelte isolierende Schaltstange (26) umfaßt und daß zwischen der Unterbrechereinheit (3) und einem von der wenigstens einen Schaltstange durchsetzten Stützisolator (4) ein die Strömung der Schaltgase beim Ausschalten aufnehmendes und leitendes Richtorgan (5) angeordnet ist, das nur einen Teil der Schaltgase in der Richtung der wenigstens einen Schaltstange (26) hindurchtreten läßt (Pfeile 41) und den verbleibenden Teil in wenigstens radialer Richtung umlenkt (Pfeile 42).characterized in that the switching linkage comprises at least one insulating switching rod (26) coupled to the switching contact (20) and that between the interrupter unit (3) and a support insulator (4) penetrated by the at least one switching rod, a directing element (5) is arranged which absorbs and conducts the flow of the switching gases during switching off, which only allows a portion of the switching gases to pass through in the direction of the at least one switching rod (26) (arrows 41) and deflects the remaining portion in at least a radial direction (arrows 42). 2. Leistungschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet , daß das Richtorgan (5) eine Eintrittsöffnung (37) für die Schaltgase und eine mit dieser fluchtend angeordnete Austrittsöffnung (40) mit einem gegenüber der Eintrittsöffnung (37) geringeren Querschnitt aufweist.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the straightening element (5) has an inlet opening (37) for the switching gases and an outlet opening (40) arranged in alignment with the inlet opening (37) with a smaller cross-section than the inlet opening (37). 3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß ein mit der Austrittsöffnung3. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that a (40) versehender Wandteil (45) des Richtorgans (5) eine die Austrittsöffnung (40) ringförmig umgebende gewölbte Vertiefung (46) zur Umlenkung der Schaltgase bis wenigstens in radiale Richtung aufweist.(40) providing a wall part (45) of the straightening element (5) has a curved recess (46) surrounding the outlet opening (40) in a ring shape for deflecting the switching gases at least in the radial direction. 4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß ein mit der Eintrittsöffnung (37)4. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a with the inlet opening (37) 02 0102 01 13 GR 89 G 4012 DE13 GR 89 G 4012 EN und der mit der Austrittsöffnung (40) versehenden Wandteil (43 bzw. 45) des Richtorgans (5) entsprechend der Anzahl der Schaltstangen (26) des Gestänges durch Schirmrippen (53) in solcher Anordnung verbunden sind, daß die Schaltstangen (26) gegen die Strömung der Schaltgase abgeschirmt sind.and the wall part (43 or 45) of the straightening element (5) provided with the outlet opening (40) are connected by shielding ribs (53) in accordance with the number of switching rods (26) of the rod assembly in such an arrangement that the switching rods (26) are shielded against the flow of the switching gases. 5. Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandteile (43, 45) des Richtorgans (5) brückenartig durch einen als elektrisches Anschlußstück ausgebildeten Steg (51) verbunden sind.5. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that the wall parts (43, 45) of the directional element (5) are connected in a bridge-like manner by a web (51) designed as an electrical connection piece. 6. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der mit der Austrittsöffnung (40) versehene Wandteil (45) des Richtorgans (5) an seiner dem Stützisolator (4) zugewandten Seite eine dem Endbereich (50) des Stützisolators (4) angepaßte zentrische Vertiefung (47) besitzt.6. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that the wall part (45) of the straightening element (5) provided with the outlet opening (40) has on its side facing the support insulator (4) a central recess (47) adapted to the end region (50) of the support insulator (4). 7. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtorgan (5) den anschließenden Endbereich (50) des Stützisolators (4) mit einem abgerundeten Ringwulst (48) umgebend ausgebildet ist.7. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the straightening element (5) is designed to surround the adjoining end region (50) of the support insulator (4) with a rounded annular bead (48). 8. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Richtorgan (6) an der dem Stützisolator (4) abgewandten Seite der Unterbrechereinheit (3) angeordnet und die Austrittsöffnung (8) des weiteren Richtorgans (6) am Eingang eines innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten zusätzlichen Pufferraumes (9) angeordnet ist.8. Circuit breaker according to one of claims 1 to 3, characterized in that a further straightening element (6) is arranged on the side of the interrupter unit (3) facing away from the support insulator (4) and the outlet opening (8) of the further straightening element (6) is arranged at the entrance of an additional buffer space (9) arranged within the housing (2). 9. Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des nur aus Isolierstoff bestehenden Stützisolators (4) mit dem Richtorgan (5) an dem Stützisolator (4) unter Freilassung einer zum9. Circuit breaker according to claim 6, characterized in that for connecting the support insulator (4) consisting only of insulating material to the straightening element (5) on the support insulator (4) leaving free a 02 0202 02 /'V 14 GR 89 G 4012 DE/'V 14 GR 89 G 4012 EN Durchtritt der wenigstens einen Schaltstange (26) und von
Schaltgasen bemessenen Öffnung (55) ein eingezogener Randbereich (60) und eine Klemmplatte (62) vorgesehen sind, die bei Auflage am Randbereich (60) des Stützisolators (4) sich inPassage of at least one shift rod (26) and of
A recessed edge region (60) and a clamping plate (62) are provided in the opening (55) dimensioned for switching gases, which, when resting on the edge region (60) of the support insulator (4), dessen Öffnung erstreckende Wandteile (66) zur Abgrenzung eines zum Durchtritt der wenigstens einen Schaltstange (26) bestimmten Bereiches und eines für die Abströmung der Schaltgase aus der Unterbrechereinheit (3) bestimmten zentralen Öffnung (55) aufweist.
10whose opening has wall parts (66) for delimiting an area intended for the passage of the at least one switching rod (26) and a central opening (55) intended for the outflow of the switching gases from the interrupter unit (3).
10 10. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stützisolator (4) an seinem der Unterbrechereinheit (3)
abgewandten Endbereich (38) außen einen gegenüber dem Rand10. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the
Support insulator (4) on its interrupter unit (3)
opposite end region (38) outside a opposite the edge axial zurückgesetzt angeordneten angeformten Flanschring (33) trägt, der einem an dem Gehäuse (2) angeordneten, als Gegenlager dienenden Tragring (32) angepaßt ist.axially recessed molded flange ring (33) which is adapted to a support ring (32) arranged on the housing (2) and serving as a counter bearing. 11. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gestänge zwei parallel angeordnete Schaltstangen (26) vorgesehen
sind, die gelenkig mit dem Schaltkontakt (20) und einem zur
Erzeugung einer Gasströmung dienenden Blaszylinder (17) sowie an ihren entgegengesetzten Enden mit einem Gabelhebel (25)11. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that two parallel switching rods (26) are provided as the linkage
which are articulated with the switching contact (20) and a
Blow cylinder (17) serving to generate a gas flow and at its opposite ends with a fork lever (25) verbunden sind, der über eine abgedichtet in das Gehäuse (2)
des Leistungschalters (1) eingeführte Welle (24) zum Ein- und Ausschalten antreibbar ist.which is sealed in the housing (2)
of the circuit breaker (1) can be driven to switch on and off. 12. Leistungsschalter nach Anspruch 11, dadurch12. Circuit breaker according to claim 11, characterized gekennzeichnet, daß der Stützisolator (4) nur aus Isolierstoff besteht.characterized in that the support insulator (4) consists only of insulating material. 13. Leistungsschalter nach Anspruch 11, dadurch
gekennze ichnet , daß der Stützisolator (4) die Gestalt eines hohlen Kegelstumpfes aufweist, dessen Mündungsweite im Bereich der Befestigung an dem gehäuseseitigen Trag- 13. Circuit breaker according to claim 11, characterized
characterized in that the support insulator (4) has the shape of a hollow truncated cone, the opening width of which in the area of attachment to the housing-side support 02 0302 03 &bull; · Ctrl· Ctrl «V« « &idigr; I I«V« « &idigr; I I 15 GR 89 G 4012 DE15 GR 89 G 4012 EN 1 ring (32) entsprecnend dem Schwenkwinkel der Schaltstangen (26) beim Ein- unc Ausschalten gegenüber dem an dem Richtorgan (5) ;; befestigten Endbereich (50) erweitert ist. \ 1 ring (32) is expanded in accordance with the pivoting angle of the switching rods (26) when switching on and off compared to the end region (50) attached to the straightening element (5). \ 412 02412 02