WO1998043265A1 - Druckgasleistungsschalter - Google Patents

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Friedrich Löbner
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Definitions

  • the invention relates to a compressed gas circuit breaker with a first, drivable arcing contact, a second, fixed arcing contact, a concentric to this nominal current path with a first, drivable nominal current contact and a fixed nominal current contact as well as with a compression device, which via a
  • Filling valve can be connected to a low-pressure space arranged radially outside the rated current path, at least the first drivable arcing contact being designed in a ring shape and being carried by a switching tube, via the output of which switching gases resulting from the switching-off process reach an outflow volume which is provided radially to the switching tube Blow-out openings in connection with the low pressure chamber.
  • Such a pressure gas circuit breaker goes with regard to its contact arrangement and configuration, the first drivable arcing contact being ring-shaped and being carried by a switching tube, via which switching gases resulting from the switching-off process enter an outflow volume which is a low-pressure space, essentially for example from DE -OS 25 32 088.
  • the contact arrangement is assigned a compression device which can be connected to the outflow volume via a filling valve, as is also apparent from DE-OS 26 18 087.
  • the invention is based on the problem of creating a compressed gas circuit breaker according to the preamble of claim 1, in which the non-ionized extinguishing gas present at the filling valve of the compression device, required for the subsequent switch-off process, is not contaminated by the ionized and contaminated switch gas resulting from a switch-off process in the event of a rapid reclosure becomes.
  • the additionally created suction area is spatially separated from the outflow volume by partitioning it off from the suction area by a partition which is firmly connected to the inner wall of the nominal flow path, in particular in the form of a fixed compression cylinder.
  • the partition is expediently designed as a hood which, with its cylindrical region, wall of the nominal current path can be connected by a welded, soldered or adhesive connection.
  • the non-ionized extinguishing gas present at the filling valve of the compression device which is required for the subsequent switch-off process, can be made available via the suction area of the compression device without it being caused by a switch-off process resulting ionized and contaminated extinguishing gas is contaminated. Rather, the ionized extinguishing gas reaches an outflow volume that is spatially separated from the intake area before it is fed to the low-pressure space.
  • the compressed gas circuit breaker essentially consists of a first, drivable arcing contact 2, a second, fixed arcing contact 3, a concentric to this nominal current path 4 with a first, drivable nominal current contact 5.
  • a fixed nominal current contact 6 and the first, drivable Arcing contact 2 partially surrounding boiler room 7 is provided. This is connected to a compression device 9 via a check valve 8.
  • the first, drivable arcing contact 2 is connected to an insulating nozzle body 10, which has a gas duct 12 which can connect the arcing space 11 to the heating space 7 after initiation of a switch-off process and which opens into the arcing space 11.
  • the arcing contact is designed as a tulip contact and is carried by a switching tube 13 which is connected to the switching rod 14.
  • the outlet 15 of the switching tube 13, formed by a radial opening is located in an outflow volume 16 after the disconnection of the arcing contacts 2, 3 during a switch-off process, so that the extinguishing gas resulting from a switch-off process is also included the at least partially cooled quenching gas flowing back from the heating chamber 7 via the gas channel 12 into the arc chamber 11 in the last phase of a switch-off process reaches the outflow volume 16 via the switching tube 13.
  • This extinguishing gas is supplied to the low-pressure chamber 18 arranged radially outside of the nominal current path 4 via blow-out openings 17 within the nominal current path 4.
  • the nominal current path 4 in the region of the blow-out openings 17 is one Surround baffle 20, which is arranged at a distance from the blow-out openings 17.
  • a suction area 23 adjoins the cylinder base 21 of the compression volume 22 of the compression device 9 and is also connected to the low-pressure chamber 18 via openings 24 provided radially in the nominal current path 4.
  • the suction area 23 is partitioned off from the outflow volume 16 by a partition wall 26 which is fixedly connected to the inner wall 25 of the nominal current path 4 and which is designed as a hood and is connected gas-tight with its cylindrical region 27 to the inner wall 25 of the nominal current path 4.
  • this compressed gas circuit breaker is now to be used for rapid reclosure after a switch-off process, the switch-on process is initiated immediately after the filling valve 28 provided in the cylinder base 21 is opened - the cylinder base 21 also has the pressure relief valve 29 - via the suction region 23 to the compression volume 22 of the compression device 9 supplied non-ionized extinguishing gas from the low pressure chamber 18.
  • the non-ionized extinguishing gas supplied to the compression volume 22 via the suction area 23 is not influenced by this.
  • this means that the compressed gas circuit breaker is characterized by an unchanged high breaking capacity even when it is switched on again quickly.

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Abstract

Bei einem Druckgasleistungsschalter mit einem ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt (2), einem zweiten, feststehenden Lichtbogenkontakt (3), einer konzentrisch zu diesen verlaufenden Nennstrombahn (4) sowie mit einer Kompressionseinrichtung (9), wobei zumindest der erste, antreibbare Lichtbogenkontakt (2) von einem Schaltrohr (3) getragen wird, ist das am Ausgang (15) des Schaltrohres (13) vorgesehene Ausströmvolumen (16), das mit dem Niederdruckraum (18) über Ausblasöffnungen (17) in Verbindung steht, durch eine Trennwand (26) von einem Ansaugbereich (23) getrennt.

Description

Beschreibung
Druckgasleistungsschalter
Die Erfindung betrifft einen Druckgasleistungsschalter mit einem ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt, einem zweiten, feststehenden Lichtbogenkontakt, einer konzentrisch zu diesen verlaufenden Nennstrombahn mit einem ersten, antreibbaren Nennstromkontakt und einem feststehenden Nennstromkontakt sowie mit einer Kompressionseinrichtung, die über ein
Füllventil mit einem radial außerhalb der Nennstrombahn angeordneten Niederdruckraum verbindbar ist, wobei zumindest der erste, antreibbare Lichtbogenkontakt ringförmig ausgebildet ist und von einem Schaltrohr getragen wird, über dessen Aus- gang aus dem Ausschaltvorgang resultierende Schaltgase in ein Ausströmvolumen gelangen, das über radial zum Schaltrohr vorgesehene Ausblasöffnungen mit dem Niederdruckraum in Verbindung steht.
Ein derartiger Druckgasleistungsschalter geht hinsichtlich seiner Kontaktanordnung und -ausbildung, wobei der erste, antreibbare Lichtbogenkontakt ringförmig ausgebildet ist und von einem Schaltrohr getragen wird, über das aus dem Ausschaltvorgang resultierende Schaltgase in ein Ausströmvolumen gelangen, der ein Niederdruckraum ist, im wesentlichen beispielsweise aus der DE-OS 25 32 088 hervor. Dabei ist der Kontaktanordnung eine Kompressionseinrichtung zugeordnet, die über ein Füllventil mit dem Ausströmvolumen verbindbar ist, wie auch aus der DE-OS 26 18 087 hervorgeht.
Unabhängig davon, wie nun derartige Druckgasleistungsschalter ausgebildet sind, d. h. auch dann, wenn den Lichtbogenkontakten ein Heizraum zugeordnet ist, der mit der Kompressionseinrichtung über ein Rückschlagventil in Verbindung steht - ein derartiger Druckgasleistungsschalter geht beispielsweise aus der DE 38 33 564 AI hervor - ist das Abströmen der aus dem Ausschaltvorgang resultierenden Schaltgase über das den ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt tragende Schaltrohr in das Ausströmvolumen immer mit einem die Ausschaltleistung des Druckgasleistungsschalters beeinflussenden Nachteil verbunden. Das gilt besonders deshalb, weil es bei einer Schnellwiedereinschaltung unvermeidbar ist, daß sich das am Füllventil anstehende nichtionisierte Löschgas mit dem durch Zersetzungsprodukte und durch verdampfte Materialien verunrei- nigten Schaltgas im Ausströmvolumen vermischt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Druckgasleistungsschalter entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei dem bei einer Schnellwiedereinschaltung das am Füllventil der Kompressionseinrichtung anstehende, für den nachfolgenden Ausschaltvorgang benötigte, nichtionisierte Löschgas nicht durch das aus einem Ausschaltvorgang resultierende ionisierte und verschmutzte Schaltgas verunreinigt wird.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß zwischen dem das Füllventil aufnehmenden Zylinderboden des Kompressionsvolumens der Kompressionseinrichtung und dem Ausströmvolumen ein von diesem räumlich getrennter Ansaugbereich vorgesehen ist, der über radial in der konzentrisch zu den Lichtbogenkontakten verlaufenden Nennstrombahn vorgesehene Öffnungen mit dem Niederdruckraum in Verbindung steht.
Dabei erfolgt eine räumliche Trennung des zusätzlich geschaf- fenen Ansaugbereiches von dem Ausströmvolumen, indem dieses von dem Ansaugbereich durch eine Trennwand abgeschottet ist, die mit der Innenwandung der, insbesondere als feststehender Kompressionszylinder ausgebildeten Nennstrombahn fest verbunden ist. Zweckmäßigerweise ist die Trennwand als Haube ausge- bildet, die mit ihrem zylindrischen Bereich mit der Innen- wandung der Nennstrombahn durch eine Schweiß-, Löt- oder Klebverbindung verbunden sein kann.-
Erfolgt nunmehr bei einem derartig ausgebildeten Druckgaslei- stungsschalter eine Schnellwiedereinschaltung, so kann das am Füllventil der Kompressionseinrichtung anstehende nichtionisierte Löschgas, das für den nachfolgenden Ausschaltvorgang benötigt wird, über den Ansaugbereich der Kompressionseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, ohne daß es dabei durch das aus einem Ausschaltvorgang resultierende ionisierte und verschmutzte Löschgas verunreinigt wird. Das ionisierte Löschgas gelangt vielmehr in ein vom Ansaugbereich räumlich getrenntes Ausströmvolumen, bevor es dem Niederdruckraum zugeführt wird.
Dadurch, daß bei diesem Druckgasleistungsschalter darüber hinaus die Nennstrombahn im Bereich der radial zum Schaltrohr vorgesehenen, dem Ausströmvolumen zugeordneten Ausblasöffnungen mit Abstand zu diesen von einer Prallwand umgeben ist, wird gleichzeitig erreicht, daß das verunreinigte Löschgas zusätzlich verwirbelt wird und insbesondere nicht direkt auf die Innenwand des Gehäuses trifft. Das aus einem Ausschaltvorgang resultierende Löschgas wird jedoch zeitlich verzögert gegenüber der Einleitung des Füllvorganges der Kompressions- einrichtung über den Ansaugbereich bei einer Schnellwiedereinschaltung dem Niederdruckraum als entionisiertes Löschgas zugeführt, das dann gemeinsam bei einer Vermischung mit dem hier befindlichen kalten Löschgas zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der Zeichnung ist im Schnitt die Teilansicht eines Druck- gasleistungsschalters dargestellt und zwar je zur Hälfte in bezug auf die Schalterachse 1 in der Ein- und in der Ausschaltstellung. Dabei besteht der Druckgasleistungsschalter im wesentlichen aus einem ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt 2, einem zweiten, feststehenden Lichtbogenkontakt 3, ei- ner konzentrisch zu diesen verlaufenden Nennstrombahn 4 mit einem ersten, antreibbaren Nennstromkontakt 5. Außerdem ist ein feststehender Nennstromkontakt 6 sowie ein den ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt 2 teilweise umgebender Heizraum 7 vorgesehen. Dieser steht über ein Rückschlagventil 8 mit einer Kompressionseinrichtung 9 in Verbindung. Der erste, antreibbare Lichtbogenkontakt 2 ist mit einem Isolierdüsenkörper 10 verbunden, der einen den Lichtbogenraum 11 mit dem Heizraum 7 nach Einleitung eines Ausschaltvorganges verbindbaren Gaskanal 12 besitzt, welcher in den Lichtbogen- räum 11 einmündet. Der Lichtbogenkontakt ist als Tulpenkontakt ausgebildet und wird von einem Schaltrohr 13 getragen, das mit der Schaltstange 14 verbunden ist.
Wie weiterhin aus der Zeichnung hervorgeht, befindet sich der Ausgang 15 des Schaltrohres 13, gebildet durch eine radiale Öffnung, nach der Trennung der Lichtbogenkontakte 2, 3 bei einem Ausschaltvorgang in einem Ausströmvolumen 16, so daß das aus einem Ausschaltvorgang resultierende Löschgas, und zwar auch das in der letzten Phase eines Ausschaltvorganges aus dem Heizraum 7 über den Gaskanal 12 in den Lichtbogenraum 11 zurückströmende, zumindest teilweise abgekühlte Löschgas über das Schaltrohr 13 in das Ausströmvolumen 16 gelangt. Über Ausblasöffnungen 17 innerhalb der Nennstrombahn 4 wird dieses Löschgas dem radial außerhalb zur Nennstrombahn 4 an- geordneten Niederdruckraum 18 zugeführt. Damit dieses Löschgas als ionisiertes Löschgas vor seiner Zuführung in den Niederdruckraum 18, der an seinem äußeren Umfang durch einen Isolierkörper 19 begrenzt ist verwirbelt wird, ist die Nennstrombahn 4 im Bereich der Ausblasöffnungen 17 von einer Prallwand 20 umgeben, die mit Abstand zu den Ausblasöffnungen 17 angeordnet ist.
Aus der Zeichnung geht auch hervor, daß sich unmittelbar an den Zylinderboden 21 des Kompressionsvolumens 22 der Kompressionseinrichtung 9 ein Ansaugbereich 23 anschließt, der ebenfalls über radial in der Nennstrombahn 4 vorgesehene Öffnungen 24 mit dem Niederdruckraum 18 in Verbindung steht. Dabei ist der Ansaugbereich 23 von dem Ausströmvolumen 16 räum- lieh durch eine mit der Innenwandung 25 der Nennstrombahn 4 fest verbundene Trennwand 26 abgeschottet, die als Haube ausgebildet und mit ihrem zylindrischen Bereich 27 mit der Innenwandung 25 der Nennstrombahn 4 gasdicht verbunden ist.
Soll nunmehr durch diesen Druckgasleistungsschalter nach einem Ausschaltvorgang eine Schnellwiedereinschaltung erfolgen, so wird unmittelbar bei Einleitung des Einschaltvorganges nach Öffnung des im Zylinderboden 21 vorgesehenen Füllventi- les 28 - der Zylinderboden 21 weist auch das Überdruckventil 29 auf - über den Ansaugbereich 23 dem Kompressionsvolumen 22 der Kompressionseinrichtung 9 aus dem Niederdruckraum 18 nichtionisiertes Löschgas zugeführt. Obwohl zu diesem Zeitpunkt sich im Ausströmvolumen 16 zumindest teilweise noch ionisiertes Löschgas befindet, das aus dem Ausschaltvorgang re- sultiert, wird durch dieses das dem Kompressionsvolumen 22 über den Ansaugbereich 23 zugeführte nichtionisierte Löschgas nicht beeinflußt. Das aber bedeutet, daß der Druckgasleistungsschalter sich auch bei einer Schnellwiedereinschaltung durch eine unverändert hohe Ausschaltleistung auszeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Druckgasleistungsschalter mit einem ersten, antreibbaren Lichtbogenkontakt (2) , einem zweiten, feststehenden Lichtbo- genkontakt (3), einer konzentrisch zu diesen verlaufenden Nennstrombahn (4) mit einem ersten, antreibbaren Nennstromkontakt (5) und einem feststehenden Nennstromkontakt (6) sowie mit einer Kompressionseinrichtung (9), die über ein Füllventil (8) mit einem radial außerhalb zur Nennstrombahn (4) angeordneten Niederdruckraum (18) verbindbar ist, wobei zumindest der erste, antreibbare Lichtbogenkontakt (2) ringförmig ausgebildet ist und von einem Schaltrohr (13) getragen wird, über dessen Ausgang aus dem Ausschaltvorgang resultierende Schaltgase in ein Ausströmvolumen (16) gelangen, das über radial zum Schaltrohr (13) vorgesehene Ausblasöffnungen (17) mit dem Niederdruckraum (18) in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem das Füllventil (28) aufnehmenden Zylinderboden (21) des Kompressionsvolumens (22) der Kompressionseinrich- tung (9) und dem Ausströmvolumen (16) ein von diesem räumlich getrennter Ansaugbereich (23) vorgesehen ist, der über radial in der konzentrisch zu den Lichtbogenkontakten (2, 3) verlaufenden Nennstrombahn (4) vorgesehene Öffnungen (24) mit dem Niederdruckraum (18) in Verbindung steht.
2. Druckgasleistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ausströmvolumen (16) von dem Ansaugbereich (23) durch eine Trennwand (26) abgeschottet ist, die mit der Innenwan- düng (25) der Nennstrombahn (4) fest verbunden ist.
3. Druckgasleistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennwand (26) als Haube ausgebildet ist.
4. Druckgasleistungsschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die als Haube ausgebildete Trennwand (26) mit einem zylindri- sehen Bereich (27) mit der Innenwandung (25) der Nennstrombahn (4) durch eine Schweiß-, Löt- oder Klebverbindung verbunden sein kann.
5. Druckgasleistungsschalter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nennstrombahn (4) im Bereich der radial zum Schaltrohr (13) vorgesehenen, dem Ausströmvolumen (16) zugeordneten Ausblasöffnungen (17) mit Abstand zu diesen von einer Prallwand (20) umgeben ist.
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