DE9214104U1 - High-voltage circuit breakers - Google Patents
High-voltage circuit breakersInfo
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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Description
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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG
Hochspannungs-Leistungssehalter
5High voltage power switches
5
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer einen Kompressionskolben und einen Kompressiongszylinder aufweisenden Vorrichtung zum Komprimieren eines Löschgases und mit einem Rückschlagventil zur Steuerung der Löschgasströmung, das durch einen in einer Ringnut des Kompressionskolbens axial beweglichen Dichtungsring gebildet ist.The invention relates to a high-voltage circuit breaker with a device having a compression piston and a compression cylinder for compressing an extinguishing gas and with a check valve for controlling the extinguishing gas flow, which is formed by a sealing ring that is axially movable in an annular groove of the compression piston.
Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist beispielsweise aus der DE-PS 29 07 691 bekannt. Dort ist ein Leistungsschalter mit einem antreibbaren Kompressionszylinder und einem feststehenden Kompressionskolben beschrieben, wobei der Kompressionskolben gegen den Kompressionszylinder mittels zweier Dichtungsringe abgedichtet ist, die jeweils in einer Nut des Kompressionskolbens axial beweglich sind und ein Rückschlagventil für das Löschgas bilden. Durch die Seitenwände der Nuten sind Anschlag- und Dichtungsflächen für die Dichtungsringe gebildet. Die Anschlagflächen, die dem Kompressionsraum zugewandt sind, weisen Durchbrechungen auf, durch die Löschgas auch dann hindurchströmen kann, wenn die Dichtungsringe an diesen Anschlagflächen anliegen. Die den Kompressionsraum abgewandten Anschlagflächen weisen keine solchen Durchbrechungen auf, so daß der Weg für das Löschgas gesperrt ist, wenn die Dichtungsringe an diesen Anschlagflächen anliegen.Such a high-voltage circuit breaker is known, for example, from DE-PS 29 07 691. This describes a circuit breaker with a drivable compression cylinder and a fixed compression piston, whereby the compression piston is sealed against the compression cylinder by means of two sealing rings, each of which is axially movable in a groove of the compression piston and forms a check valve for the extinguishing gas. The side walls of the grooves form stop and sealing surfaces for the sealing rings. The stop surfaces facing the compression chamber have openings through which the extinguishing gas can flow even when the sealing rings are in contact with these stop surfaces. The stop surfaces facing away from the compression chamber do not have such openings, so that the path for the extinguishing gas is blocked when the sealing rings are in contact with these stop surfaces.
Bei einem derartigen Hochspannungs-Leistungsschalter soll das Dichtungsverhalten des Rückschlagventils weiter ver-In such a high-voltage circuit breaker, the sealing behaviour of the check valve should be further improved.
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Sri/Sby / 12.10.1992Sri/Sby / 12.10.1992
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bessert werden.be improved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtungsring an wenigstens einer seiner Stirnflächen einen umlaufenden, erhöhten Steg aufweist, dessen Breite wesentlich geringer ist als die Breite des Profils des Dichtungsringes. Wenn der Dichtungsring mit derjenigen seiner Dichtflächen an einer Anschlagfläche anliegt, die einen umlaufenden erhöhten Steg aufweist, so bildet der Steg ein Dichtungselement, das an die Anschlagfläche gedruckt wird und somit die Dichtungsfunktion übernimmt. Durch die geringe Breite des Steges ist die spezifische Flächenpressung weitaus größer als bei einem Dichtungsring, der ohne einen Steg gegen eine Anschlagfläche gepreßt wird. Dadurch ist die Dichtung zwischen dem Steg und der Anschlagfläche wesentlich verbessert. Durch die erhöhte Flächenpressung werden auch Unebenheiten der Anschlagfläche oder des Steges durch elastische Verformung des Steges ausgeglichen. Zudem ist die Kontaktfläche zwisehen dem Steg und der Anschlagfläche genau definiert, so daß die Anschlagfläche ausschließlich in dem Bereich, in dem sie mit dem Steg in Kontakt kommt, die für die Dichtung notwendige Oberflächenqualität aufweisen muß.The object is achieved according to the invention in that the sealing ring has a circumferential, raised web on at least one of its end faces, the width of which is significantly smaller than the width of the profile of the sealing ring. If the sealing ring rests with one of its sealing surfaces on a stop surface that has a circumferential, raised web, the web forms a sealing element that is pressed against the stop surface and thus takes over the sealing function. Due to the small width of the web, the specific surface pressure is much greater than with a sealing ring that is pressed against a stop surface without a web. This significantly improves the seal between the web and the stop surface. Due to the increased surface pressure, unevenness in the stop surface or web is also compensated for by elastic deformation of the web. In addition, the contact surface between the web and the stop surface is precisely defined, so that the stop surface only has to have the surface quality required for the seal in the area where it comes into contact with the web.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Steg radial außen an der Stirnfläche des Dichtungsringes angeordnet ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the web is arranged radially on the outside of the end face of the sealing ring.
Hierdurch wird bei einem gegebenen Druckunterschied zwisehen den beiden Seiten des Rückschlagventils gegenüber dem Fall eines radial innenliegenden Steges eine besonders große Anpreßkraft auf den Dichtungsring erreicht, sofern der Dichtungsring an der radial innen gelegenen Fläche des Kompressiongskolbens angeordnet ist.As a result, for a given pressure difference between the two sides of the check valve, a particularly large contact pressure is achieved on the sealing ring compared to the case of a radially inner web, provided that the sealing ring is arranged on the radially inner surface of the compression piston.
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Für den Fall, daß der Dichtungsring an der radial außen gelegenen Fläche des Kompressionskolbens angeordnet ist, ergibt sich die maximale Anpreßkraft auf den Dichtungsring, wenn der Steg radial innen an der Stirnfläche des Dichtungsringes angeordnet ist.In the event that the sealing ring is arranged on the radially outer surface of the compression piston, the maximum contact pressure on the sealing ring occurs when the web is arranged radially inward on the end face of the sealing ring.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Dichtungsring einen radial verlaufenden, durchgehenden Schlitz aufweist. Durch diese Maßnähme ist der Dichtungsring radial aufweitbar, so daß er sich bei unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen des Kompressionskolbens und des Dichtungsringes sowie anderer Teile des Leistungsschalters elastisch anpassen kann. Der Dichtungsring kann außerdem auch Fertigungstoleranzen aufnehmen. A further advantageous embodiment of the invention provides that the sealing ring has a radially extending, continuous slot. This measure allows the sealing ring to be expanded radially so that it can elastically adapt to different thermal expansions of the compression piston and the sealing ring as well as other parts of the circuit breaker. The sealing ring can also accommodate manufacturing tolerances.
Eine besonders effektive Dichtung wird dadurch erreicht, daß der Dichtungsring von einem metallischen Sprengring radial zusammengedrückt wird. Ein metallischer Sprengring ist leicht zu montieren und kostengünstig herstellbar.A particularly effective seal is achieved by compressing the sealing ring radially by a metal snap ring. A metal snap ring is easy to install and inexpensive to manufacture.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Erfindung liegt darin, daß der Dichtungsring an seiner äußeren Mantelfläche eine Nut zur Aufnahme des Sprengringes aufweist. 25A further advantageous design of the invention is that the sealing ring has a groove on its outer surface for receiving the snap ring. 25
Durch die Nut an der Mantelfläche des Dichtungsringes ist der Sprengring fest positioniert, so daß er bei Schaltaktionen des Schalters nicht wandern kann.The groove on the outer surface of the sealing ring ensures that the snap ring is firmly positioned so that it cannot move during switching operations of the switch.
Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, daß ein Ende des Sprengrings radial nach innen abgebogen ist.It can further advantageously be provided that one end of the snap ring is bent radially inwards.
Durch diese Maßnahme ist erreicht, daß sich das nach innen abgebogene Ende des Sprengrings unter dessen FederspannungThis measure ensures that the inwardly bent end of the snap ring under its spring tension
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in das Material des Dichtungsringes eingräbt, so daß der Sprengring hierdurch fest positioniert ist.digs into the material of the sealing ring so that the snap ring is firmly positioned.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.In the following, the invention is shown using an embodiment in a drawing and then described.
Dabei zeigtThis shows
Figur 1 einen Teil eines Leistungsschalters schematisch im Längsschnitt, wobei die Kompressionsvorrichtung nur zur Hälfte dargestellt ist,Figure 1 shows a part of a circuit breaker schematically in longitudinal section, with the compression device only shown in half,
Figur 2 einen radial innen am Kompressionskolben angeordneten Dichtungsring im Profil, Figur 3 schematisch einen Sprengring.Figure 2 shows a sealing ring arranged radially inside the compression piston in profile, Figure 3 shows a schematic of a snap ring.
Der Hochspannungs-Leistungsschalter 1 weist zwei einander in festem Abstand gegenüberstehende Kontaktstücke 2, 3 auf. Die Kontaktstücke 2, 3 sind von einem Kompressionssystem umgeben, das aus einem beweglichen Kompressions- zylinder 4 und einem feststehenden Kompressionskolben 5 besteht. Im Zuge einer Ausschaltbewegung wird der mit dem Antrieb des Schalters gekoppelte Kompressionszylinder 4 über den feststehenden Kompressionskolben 5 gezogen, so daß das zwischen Kolben und Zylinderboden befindliche Löschgas komprimiert wird. Das Löschgas wird in den Zwischendüsenraum zwischen den Kontaktstücken 2, 3 geblasen, um dort einen beim Ausschalten gezündeten Lichtbogen zu löschen. Darauf strömt das Löschgas durch das Innere der hohl ausgebildeten Kontaktstücke 2, 3 ab.The high-voltage circuit breaker 1 has two contact pieces 2, 3 that are located opposite one another at a fixed distance. The contact pieces 2, 3 are surrounded by a compression system that consists of a movable compression cylinder 4 and a fixed compression piston 5. During a switching-off movement, the compression cylinder 4, which is coupled to the switch drive, is pulled over the fixed compression piston 5 so that the extinguishing gas located between the piston and the cylinder base is compressed. The extinguishing gas is blown into the intermediate nozzle space between the contact pieces 2, 3 in order to extinguish an arc that is ignited when the switch is switched off. The extinguishing gas then flows out through the interior of the hollow contact pieces 2, 3.
Beim Einschalten des Schalters wird das zwischen dem Zylinderboden und dem Kompressionskolben 5 befindliche Volumen vergrößert, und es strömt frisches Löschgas am Kompressionskolben 5 vorbei in das vergrößerte VolumenWhen the switch is turned on, the volume between the cylinder base and the compression piston 5 is increased and fresh extinguishing gas flows past the compression piston 5 into the increased volume
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ein. Dabei passiert das nachströmende Löschgas eine Rückschlagventilanordnung, die durch einen zwischen dem Kompressionskolben 5 und der Wand des Kompressionszylinders 4 und einen zwischen dem Kompressionskolben 5 und einem beweglichen Schaltkontaktträger 6 befindlichen Dichtungsring 7, 8 gebildet ist. Grundsätzlich ist für die Funktion eines Rückschlagventils nur einer der beiden Strömungswege notwendig, es wird jedoch die zum Einströmen des Löschgases zur Verfügung stehende Öffnung durch das Vorhandensein zweier Rückschlagventile vergrößert. Jeder der Dichtungsringe 7,8 weist an seinen Stirnflächen erhöhte Stege 13 auf, die jeweils in dem Bereich der Stirnfläche des Dichtungsringes 7, 8 angeordnet sind, in dem dieser mit Anschlagflächen 9, 10 einer Ringnut 11 des Kompressionskolbens 5 zusammenwirkt.The inflowing extinguishing gas passes through a check valve arrangement, which is formed by a sealing ring 7, 8 located between the compression piston 5 and the wall of the compression cylinder 4 and a sealing ring 7, 8 located between the compression piston 5 and a movable switching contact carrier 6. In principle, only one of the two flow paths is necessary for the function of a check valve, but the opening available for the inflow of the extinguishing gas is increased by the presence of two check valves. Each of the sealing rings 7, 8 has raised webs 13 on its end faces, which are each arranged in the area of the end face of the sealing ring 7, 8 in which it interacts with stop surfaces 9, 10 of an annular groove 11 of the compression piston 5.
Beim Einströmen des Löschgases in den Kompressionsraum 15 wird der Dichtungsring 8 gegen die Anschlagfläche 9 des Kompressionskolbens 5 gedrückt, dichtet dort jedoch nicht, da in dem Kompressionskolben 5 Ausbrüche 12 für den Durchtritt des Löschgases angeordnet sind.When the extinguishing gas flows into the compression chamber 15, the sealing ring 8 is pressed against the stop surface 9 of the compression piston 5, but does not seal there, since the compression piston 5 has openings 12 for the passage of the extinguishing gas.
Wird in dem Kompressionsraum 15 zwischen dem Kompressionskolben und dem Kompressionszylinder 4 ein hoher Löschgas- druck erzeugt, so wird durch den Löschgasdruck der Dichtungsring 8 gegen die Anschlagfläche 10 des Kompressionskolbens 5 gedrückt und dichtet dort mit dem Steg 13. Der Dichtungsring 8 besteht aus Polytetrafluoräthylen und ist dementsprechend genügend elastisch, um Unebenheiten in der Anschlagfläche 10 des Kompressionskolbens 5 auszugleichen.If a high extinguishing gas pressure is generated in the compression chamber 15 between the compression piston and the compression cylinder 4, the extinguishing gas pressure presses the sealing ring 8 against the stop surface 10 of the compression piston 5 and seals there with the web 13. The sealing ring 8 consists of polytetrafluoroethylene and is accordingly sufficiently elastic to compensate for unevenness in the stop surface 10 of the compression piston 5.
Der Dichtungsring 8 weist eine Nut 17 auf, in der ein Sprengring 14 angeordnet ist. Ein Ende 16 des Sprengrings 15 ist, wie in Figur 3 ersichtlich, radial nach innenThe sealing ring 8 has a groove 17 in which a snap ring 14 is arranged. One end 16 of the snap ring 15 is, as can be seen in Figure 3, radially inward
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abgebogen, so daß es sich in der Nut 17 des Dichtungsrings 8 durch die Federwirkung des Sprengrings 14 in das Material des Dichtungsringes 8 eindrückt und somit ortsfest positioniert ist.bent so that it is pressed into the material of the sealing ring 8 in the groove 17 of the sealing ring 8 by the spring action of the snap ring 14 and is thus fixed in place.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9214104U DE9214104U1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | High-voltage circuit breakers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9214104U DE9214104U1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | High-voltage circuit breakers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9214104U1 true DE9214104U1 (en) | 1992-12-03 |
Family
ID=6884981
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE9214104U Expired - Lifetime DE9214104U1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | High-voltage circuit breakers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9214104U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019200769A1 (en) | 2019-01-23 | 2020-07-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Gearbox housing and arrangement for supporting a gearbox |
-
1992
- 1992-10-13 DE DE9214104U patent/DE9214104U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019200769A1 (en) | 2019-01-23 | 2020-07-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Gearbox housing and arrangement for supporting a gearbox |
| EP3686076A1 (en) | 2019-01-23 | 2020-07-29 | ZF Friedrichshafen AG | Gear housing and arrangement for supporting a transmission |
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