DE9016830U1

DE9016830U1 - Hochspannungs-Leistungsschalter

Info

Publication number: DE9016830U1
Application number: DE9016830U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1991-02-28
Anticipated expiration: 2000-12-11

Description

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Siemens Aktiengesellschaft * &ugr; &ugr; t &igr; *t 3

Hochspannungs-Leistungsschalter
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei koaxial einander gegenüberstehenden zylindrischen Kontaktstücken, zwischen denen während der Ausschalthandlung ein Lichtbogen gezogen wird.

Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist aus der DE-OS-28 15 136 bekannt. Bei einem solchen Leistungsschalter kann es aus verschiedenen Gründen vorteilhaft sein, den während der Ausschalthandlung gezogenen Schaltlichtbogen aus der Düsenachse zur Düsenrandzone zu verlagern. Beispielsweise kann es als zweckmäßig angesehen werden, im Falle einer Beblasung des Lichtbogens mit Löschgas diesen einer starken und unsymmetrischen Löschgasströmung am Rande der Düse auszusetzen. Dabei sollte allerdings die Rotationssymmetrie der strömungsmechanischen Anordnung erhalten bleiben.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art gelöst durch einen im Bereich der Mantelfläche eines ersten Kontaktstückes angeordneten, zum Teil in dessen Umfangsrichtung verlaufenden und das erste Kontaktstück nur auf einem Teil seines Umfanges umgebenden, der Erzeugung einer radialen magnetischen Feldkomponente im Lichtbogenraum dienenden vom Abschaltstrom durchflossenen Leiter.

Im Falle einer Ausschalthandlung des Leistungsschalters wird zwischen den beiden Kontaktstücken ein Lichtbogen gezündet, der vom Abschaltstrom gespeist ist. Der Abschaltstrom durchfließt den Leiter, der eines der Kontaktstücke auf einem Teil seines Umfanges umgibt. Dabei wird im Bereich des Lichtbogenraumes eine radiale magnetische Feldkomponente erzeugt. Unter der Wirkung dieser radialen Feldkomponente wird der Lichtbogen

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Sri/Nim / 05.12.1990

2 GR 9 O G A 1 A 9 in bezug auf die Längsachse der Kontaktanordnung radial zum Düsenrand abgelenkt. Dadurch wird der Lichtbogen verlängert und im Falle der Beblasung des Lichtbogens mit einem Löschgas einer starken unsymmetrischen Löschgasströmung ausgesetzt.

In dem Falle, daß der Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer einen feststehenden Kolben und einen antreibbaren Zylinder umfassenden Kompressionseinrichtung für ein Löschgas versehen ist, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Leiter am Kompressionskolben befestigt ist.

Durch diese Konstruktion wird verhindert, daß der Leiter unter Einwirkung der beim Stromfluß auftretenden magnetischen Kräfte verformt wird.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, daß der Leiter die Form eines Halbkreisbogens aufweist. Dadurch wird die Befestigung des Leiters am Kompressionskolben einfach.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Konstruktion kann noch dadurch verbessert werden, daß ein zweiter halbkreisförmiger Leiter vorgesehen ist, der zusammen mit dem ersten Leiter einen das feste Kontaktstück in Umfangsrichtung umgebenden Vollkreis bildet und der an seinen Enden mit dem ersten Leiter elektrisch leitend verbunden ist.

Der erste Leiter und der zweite Leiter werden vom Abschaltstrom in paralleler Richtung durchflossen. Der Abschaltstrom teilt sich auf die beiden halbkreisförmigen Leiter auf, so daß diese durch den Strom weniger belastet sind. Durch diese Leiteranordnung wird gerade auf der Mittelachse der Kontaktanordnung eine starke Radialkomponente des magnetischen Feldes erzeugt. Dadurch ergibt sich eine starke radiale Kraft auf den Lichtbogen.

Die Konstruktion kann dadurch vereinfacht werden, daß der/die

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Leiter innerhalb des Kompressionskolbens verläuft/verlaufen.

Durch eine Einbettung des/der Leiter in den Kompressionskolben werden diese platzsparend untergebracht und zuverlässig gestützt.

Im Falle, daß der Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer mechanischen Kompressionseinrichtung für das Löschgas versehen ist, wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Konstruktion noch dadurch verbessert, daß ein Blasgitter vorgesehen ist, das den Lichtbogenraum während der Beblasung wenigstens teilweise umgibt und aus einem Material besteht, das unter dem Einfluß eines Lichtbogens ein elektronegatives Gas freisetzt.

Unter Einwirkung der radialen magnetischen Feldkomponente wird dann der Lichtbogen im Falle einer Ausschalthandlung zum Düsenrand gedrückt, wo er mit dem Blasgitter in Berührung kommt. Das Blasgitter setzt daraufhin ein elektronegatives Gas frei, das zur Löschung des Lichtbogens beiträgt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt eines Hochspannungs-Leistungsschalters mit einer Blaskolbenanordnung in schematischer Form,

Figur 2 denselben Schalter in noch weiter schematisierter Darstellung mit einer Bezeichnung des Strompfades im Ausschaltfall.

Der Hochspannungs-Leistungsschalter 1 weist zwei einander im festen Abstand koaxial gegenüberstehende, zur Abfuhr von Löschgasen hohl ausgebildete kontaktstücke 2, 3 auf. Es ist eine mechanische Kompressionsvorrichtung für das Löschgas vorgesehen, die aus einem feststehenden Kompressionskolben 4 und einem antreibbaren Kompressionszylinder 5 besteht. Mit

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4 _GR 90G41A9 dem antreibbaren Kompressionszylinder 5 ist ein bewegliches Überbrückungsschaltstück 6 fest verbunden. An der der Antriebsseite des Schalters abgewandten Seite des Überbrückungsschaltstücks 6 ist ein Blasgitter befestigt, das beispielsweise aus Polytetrafluorethylen besteht und Öffnungen zum Durchtritt des Löschgases aus dem Kompressionsraum in den Lichtbogenraum aufweist .

In den feststehenden Kompressionskolben 4 sind ein erster Leiter 7 und ein zweiter Leiter 8 eingebettet, die beide die Form eines Halbkreises aufweisen und zusammen das Kontaktstück 2 vollständig umgeben. Es sind zwei elektrische Anschlußleitungen 9, 10 vorgesehen, durch die der Abschaltstrom zu- und abgeführt wird. Der Abschaltstrom tritt über den Lichtbogen und die Oberfläche der an dem Kontaktstück 2 befestigten Düse 11 in das Kontaktstück 2 ein und wird von dort über die leitende Verbindung 12 in die Anschlußleitung 10 eingespeist. Von dort teilt sich der Strompfad und ein Teil des Abschaltstromes fließt über den ersten halbkreisförmigen Leiter 7, der andere Teil über den zweiten halbkreisförmigen Leiter 8 zu der elektrischen Anschlußleitung 9, von wo der Abschaltstrom dem Kuppelkontakt zugeleitet wird. Durch den die beiden halbkreisförmigen Leiter 7, 8 durchfließenden Strom wird im Bereich des Lichtbogenraumes 13 eine in bezug auf die Längsachse der Kontaktanordnung radial gerichtete magnetische Feldkomponente erzeugt. Dadurch werden die sich in axialer Richtung bewegenden elektrisch geladenen Teilchen des Lichtbogenplasmas in radialer Richtung aus der Mitte des Lichtbogenraumes wegbewegt. Wenn der Lichtbogen das Blasgitter 14 berührt, wird elektronegatives Gas freigesetzt, das die Löschung des Lichtbogens unterstützt.

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Claims

5 GR 9 O G 4 1 4 9 Schutzansprüche

1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei koaxial einander gegenüberstehenden zylindrischen Kontaktstücken, zwischen denen während der Ausschalthandlung ein Lichtbogen gezogen wird, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Mantelfläche (15) eines ersten Kontaktstückes (2) angeordneten, zum Teil in dessen Umfangsrichtung verlaufenden und das erste Kontaktstück (2) nur auf einem Teil seines Umfanges umgebenden, der Erzeugung einer radialen magnetischen Feldkomponente im Lichtbogenraum (13) dienenden vom Abschaltstom durchflossenen Leiter (7, 8).

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 mit einer einen feststehenden Kolben (4) und einen antreibbaren Zylinder

(5) umfassenden Kompressionseinrichtung für ein Löschgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (7, 8) am Kompressionskolben (4) befestigt ist.

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (7, 8) die Form eines Halbkreisbogens aufweist.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3,

gekennzeichnet durch einen zweiten,

halbkreisförmigen Leiter (7, 8), der zusammen mit dem ersten Leiter (7, 8) einen das erste Kontaktstück (2) in Umfangsrichtung umgebenden Vollkreis bildet und der an seinen Enden mit dem ersten Leiter (7, 8) elektrisch leitend verbunden ist.

5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Leiter (7, 8) innerhalb des Kompressionskolbens (4) verläuft/verlaufen.

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6. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2 oder einem der folgenden gekennzeichnet durch ein Blasgitter (14), das den Lichtbogenraum (13) während der Beblasung wenigstens teilweise umgibt und aus einem Material besteht, das unter dem Einfluß eines Lichtbogens ein elektronegatives Gas freisetzt.

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