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DE3803117A1 - Circuit breaker (current interrupter) for encased switching stations filled with an insulating gas - Google Patents

Circuit breaker (current interrupter) for encased switching stations filled with an insulating gas

Info

Publication number
DE3803117A1
DE3803117A1 DE19883803117 DE3803117A DE3803117A1 DE 3803117 A1 DE3803117 A1 DE 3803117A1 DE 19883803117 DE19883803117 DE 19883803117 DE 3803117 A DE3803117 A DE 3803117A DE 3803117 A1 DE3803117 A1 DE 3803117A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit breaker
bellows
switching element
breaker according
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19883803117
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Ing Grad Illmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Sachsenwerk GmbH
Original Assignee
Sachsenwerk AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sachsenwerk AG filed Critical Sachsenwerk AG
Priority to DE19883803117 priority Critical patent/DE3803117A1/en
Priority to DE8814827U priority patent/DE8814827U1/en
Publication of DE3803117A1 publication Critical patent/DE3803117A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121Load break switches
    • H01H33/122Load break switches both breaker and sectionaliser being enclosed, e.g. in SF6-filled container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas

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  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

A circuit breaker for encased switching stations filled with an insulating gas has a main switching element and an auxiliary switching element (1, 3), between which a bellows (8) for producing a gas stream which cools the electric arc (16) is arranged. In a circuit-breaking process, the main switching element (1) first opens in the absence of current, gas is sucked into the bellows (8) and a coil spring (12) is tensioned. The auxiliary switching element (3) follows, after the releasing of a catch, under the effect of the coil spring (12), the switching arc (16) being ignited between the arc contact (17) in the nozzle (9) and the fixed arc contact (4). The gas stored in the bellows (8) flows through the nozzle (9) and blows very strongly on the electric arc (16), so that it is interrupted the next time the current passes through zero. The nozzle (9) has its orifice (24) at a distance (M) in front of the voltage-supply parts of the switching elements (1, 3) which is such that that no back-arcs can occur outside. The embodiment of the circuit breaker according to the invention makes do, on account of the chosen movement sequence of the switching elements (1, 3), with reduced driving force, although there is room for a relatively large bellows (8). The reduced volume requirement makes the circuit breaker highly suitable for incorporation in encased switching stations filled with SF6 or similar high-performance gases. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromunterbrecher für mit einem Isoliergas gefüllte, gekapselte Schaltanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit breaker for with encapsulated switchgear filled with an insulating gas the preamble of claim 1.

Ein Stromunterbrecher der genannten Art ist in DE-AS 11 32 622 angegeben. Der dort beschriebene Druck­ luftschalter besteht aus einem Haupttrennmesserpaar und einem doppelschenkligen Hilfstrennmesser, beide sind in einem gemeinsamen Drehpunkt gelagert. Das Hilfstrenn­ messer trägt eine Löschkammer und ist mit einem Falten­ balg so verbunden, daß die in letzterem während der Aus­ schaltbewegung komprimierte Luft in die Löschkammer strömt und den zwischen den seitlich in die Kammer ragenden Stif­ ten und dem ortsfesten Kontakt brennenden Lichtbogen be­ bläst. Der Faltenbalg ist dabei durch ein längsverschieb­ liches, mit einer Innenbohrung versehenes Führungsteil als Stützkonstruktion gehalten, das sein erstes Widerlager in einem zum Drehpunkt der Trennmesser exzentrisch angeord­ neten Festpunkt und sein zweites Widerlager in einem zur Löschkammer gehörenden Drehgelenk hat. Bei einer Aus­ schaltbewegung trennt zuerst das Haupttrennmesser und nimmt im weiteren Verlauf das Hilfstrennmesser mit der Löschkammer mit, wobei beide Trennmesser mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit geschwenkt werden. Dabei strömt die durch das Zusammenschieben des Faltenbalges komprimierte Luft in die Löschkammer zur Beblasung der Hilfsschaltstelle. A circuit breaker of the type mentioned is in DE-AS 11 32 622 specified. The pressure described there air switch consists of a pair of main disconnect knives and a double-leg auxiliary knife, both are in stored at a common pivot point. The auxiliary separator knife carries an extinguishing chamber and is with a fold bellows so connected that in the latter during the out switching movement compressed air flows into the arcing chamber and between the pin protruding laterally into the chamber arcing and the burning arc blows. The bellows is moved lengthways Lich, with an inner bore guide part as Support structure held in its first abutment one arranged eccentrically to the pivot point of the cutting knife neten fixed point and its second abutment in one Extinguishing chamber belonging to the swivel joint. With an off switching movement separates the main cutting knife and takes the auxiliary cutting knife with the Extinguishing chamber with, both cutters with the same Angular velocity can be pivoted. The flows compressed by pushing the bellows together Air into the extinguishing chamber for blowing the auxiliary switching point.  

In dem bekannten Druckluftschalter wird Luft als Lösch­ mittel eingesetzt. Im Vergleich zu einem hochwertigen Isoliergas, z.B. SF6, verlangt dies für die erfolgreiche Unterbrechung von Strömen in Mittelspannungsnetzen eine große Stromungsgeschwindigkeit der Luft, die über eine ent­ sprechend große Verdichtung während der Ausschaltbewegung erzeugt werden muß. In dem bekannten Schalter wird die Ver­ dichtung durch die Zusammendrückung eines Faltenbalgs er­ reicht. Die Höhe des Kompressionsdruckes wird dabei durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Faltenbalg zu­ sammengedrückt wird.In the known compressed air switch, air is extinguished medium used. Compared to a high quality Insulating gas, e.g. SF6, this requires for successful Interruption of currents in medium-voltage networks large flow rate of air passing through an ent very high compression during the switch-off movement must be generated. In the known switch, the Ver sealing by compressing a bellows enough. The level of compression pressure is determined by determines the speed at which the bellows closes is squeezed.

Da während der Kompressionsphase auch gleichzeitig die Be­ wegung der Haupt- und Hilfstrennmesser stattfindet, wird für die erfolgreiche Stromunterbrechung somit eine ver­ hältnismäßig große Antriebsleistung benötigt.Since during the compression phase the Be movement of the main and auxiliary cutting knives takes place a ver for the successful power interruption relatively large drive power required.

Bei dem bekannten Schalter wird außerdem durch die Anordnung des Faltenbalgs hinter den beiden Trenn­ messern in Verbindung mit einem zusätzlichen Festpunkt viel Platz benötigt. Die Stützkonstruktion für den Faltenbalg und die Dichtung am Drehgelenk derselben bedeuten darüber hinaus einen zusätzlichen Aufwand.In the known switch is also by Arrangement of the bellows behind the two separators knives in connection with an additional fixed point a lot Space needed. The support structure for the bellows and the seal on the hinge of the same also mean an additional effort.

Beim Unterbrechungsvorgang erfolgt innerhalb der Lösch­ kammer eine achsiale Beblasung des Bogens, was einen hohen Spannungsgradienten zur Folge hat. Die Ausführung des bekannten Schalters sieht in Höhe des Austritts aus der Löschkammer die beiden spannungsführenden Haupttrenn­ messer und das ebenfalls spannungsführende Hilfstrenn­ messer vor. Diese Teile werden vom Luftstrom nicht erreicht und haben somit gegenüber dem ortsfesten Schaltstift eine geringere Spannungsfestigkeit als die Lichtbogenstrecke, was während der Lichtbogenzeit zu Sekundärzündungen an den genannten Teilen und zum Versagen des Schalters führen kann.The deletion occurs within the interruption process  chamber an axial blowing of the bow, what a high voltage gradients. Execution of the known switch looks at the level of the exit the two live main separators in the arcing chamber knife and the also live auxiliary disconnect knife before. These parts are not reached by the air flow and thus have a compared to the fixed switching pin lower dielectric strength than the arc gap, resulting in secondary ignitions during the arc time the parts mentioned and cause the switch to fail can.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Strom­ unterbrecher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der bei minimaler mechanischer Antriebs­ leistung und einfachem Aufbau ein großes Schaltvermögen auch bei höheren Spannungen mittels einer selbsterzeug­ ten Gasströmung aufweist. Der Stromunterbrecher soll dabei in Verbindung mit einem hochwertigen Isoliergas, wie SF6 oder einer von deren Mischungen, auch als Leistungsschalter Verwendung finden können.The object of the invention is a current Interrupter according to the preamble of claim 1 to create that with minimal mechanical drive performance and simple construction a large switching capacity even at higher voltages using a self-made has th gas flow. The circuit breaker is supposed to in connection with a high quality insulating gas like SF6 or one of their mixtures, also as circuit breakers Can find use.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Stromunterbrecher der ge­ nannten Art mit folgenden Merkmalen vorgesehen:To solve the problem is a ge circuit breaker named type provided with the following features:

  • - der Blasebalg (8) ist mit jeweils einer seiner beiden offenen Stirnseiten dichtschließend mit dem Haupt- bzw. dem Hilfsschaltglied (1, 3) verbunden,- The bellows ( 8 ) is tightly connected to one of its two open end faces with the main or auxiliary switching element ( 1 , 3 ),
  • - der Blasebalg (8) erstreckt sich senkrecht zur Kom­ pressionsrichtung nahezu über die gesamte Länge (L) des jeweils kürzeren Schaltgliedes (1, 3),- The bellows ( 8 ) extends perpendicular to the compression direction almost over the entire length ( L ) of the respectively shorter switching element ( 1 , 3 ),
  • - die mit dem Blasebalg (8) in geradliniger Strö­ mungsverbindung stehende Düse (9) aus Isolierstoff weist in ihrem Inneren einen Lichtbogenkontakt (17) auf,- The nozzle ( 9 ) made of insulating material with the bellows ( 8 ) in a straight-line flow connection has an arcing contact ( 17 ) in its interior,
  • - die Mündung (24) der Düse (9) ist vom nächsten außen­ liegenden spannungsführenden Teil (5, 3) um ein von der Höhe der Nennspannung abhängiges Maß (M) entfernt, und- The mouth ( 24 ) of the nozzle ( 9 ) is removed from the next external live part ( 5 , 3 ) by a dimension ( M ) dependent on the height of the nominal voltage, and
  • - die Öffnungsbewegung des Hilfsschaltgliedes (3) beginnt nach Aufhebung einer Verrastung und erfolgt unter der Wirkung eines während der Öffnungsbe­ wegung des Hauptschaltgliedes (1) aufgeladenen Federspeichers.- The opening movement of the auxiliary switching element ( 3 ) begins after releasing a latching and takes place under the action of a spring accumulator charged during the opening movement of the main switching element ( 1 ).

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen Blasebalg mit relativ großem Pumpvolumen zwischen das Haupt- und das Hilfsschaltglied in vorteilhafter Weise ohne besondere Stütz- oder Führungsteile einzusetzen und mit Hilfe von nacheinander stattfindenden Bewegungen der Schaltglieder die Antriebsleistung zu minimieren. Demnach wird bei einem Unterbrechungsvorgang zunächst das Hauptschaltglied strom­ los geöffnet, Isoliergas in das sich vergrößernde Volumen des Blasebalgs gesaugt und ein Federspeicher gespannt. Die­ ser Bewegungsabschnitt kann beliebig langsam erfolgen, da noch kein Lichtbogen brennt. Erst gegen Ende dieses Ab­ schnitts beginnt nach Aufhebung einer Verrastung die Be­ wegung des Hilfsschaltgliedes unter der Wirkung des Feder­ speichers. Der dabei entstehende Lichtbogen wird durch das vom Blasebalg geförderte Isoliergas zumindest innerhalb der Düse achsial beblasen, wobei durch besondere Maß­ nahmen Rückzündungen zu in der Nähe befindlichen anderen spannungsführenden Teilen verhindert werden. Die Unter­ brechung erfolgt im ersten Stromnulldurchgang des Licht­ bogens.The invention is based on the idea of a bellows with a relatively large pump volume between the main and the auxiliary switching element in an advantageous manner without special Use support or guide parts and with the help of sequential movements of the switching elements to minimize the drive power. Accordingly, one Interruption process first the main switching element current loosely opened, insulating gas into the increasing volume of the bellows sucked and a spring loaded. The This movement section can be slow as desired, because no arc is burning yet. Not until the end of this Ab section begins after releasing a locking movement of the auxiliary switching element under the action of the spring memory. The resulting arc is caused by the Insulating gas conveyed by the bellows, at least within blow the nozzle axially, taking a special measure took reignitions to nearby others live parts can be prevented. The sub refraction occurs in the first zero current crossing of the light bow.

Aus der DAS 10 65 504 ist ein Schalter mit elektromagne­ tischem Blasfeld bekannt geworden, bei dem ein Blasebalg zwischen den Hauptkontakten und einem Hilfsmesserpaar eingebaut ist, der den Lichtbogen mittels einer Düse während des Öffnungsvorgangs von den Schaltkontakten in die magnetische Blaskammer treiben soll. Das Hilfsmesser­ paar wirkt während des gesamten Unterbrechungsvorgangs als feste Verbindung der Magnetkammer mit dem Drehpunkt­ kontakt, es stellt danach als Trennschalter eine Trenn­ strecke her und verhindert so Rückzündungen längs der thermisch hochbelasteten Wände der Magnetkammer.DAS 10 65 504 is a switch with electromagnetic table blow field became known, in which a bellows  between the main contacts and a pair of auxiliary knives is installed, the arc by means of a nozzle during the opening process from the switch contacts in to drive the magnetic blowing chamber. The auxiliary knife couple works throughout the interruption process as a fixed connection between the magnetic chamber and the fulcrum contact, it then provides an isolating switch stretch out and prevent reignitions along the walls of the magnetic chamber subject to high thermal loads.

Die erforderliche Antriebsleistung für diesen bekannten Schalter ist deswegen nicht sehr groß, weil die vom Blase­ balg erzeugte Luftströmung nicht zur Löschung von Schalt­ lichtbögen, sondern nur zur Kommutierung derselben auf die Elektroden der Löschkammer verwendet wird. Das Volumen des Blasebalgs ist also relativ klein. Die Antriebsleistung muß andererseits aber ausreichen, um neben dem Kompressions­ vorgang der Luft auch noch die erforderliche Öffnungsge­ schwindigkeit der realtiv schweren, die volle Stromtrag­ fähigkeit aufweisenden Hauptkontakte sicherzustellen.The required drive power for this known Switch is not very big because of the bladder bellows generated air flow not to extinguish switching arcs, but only for commutation of the same on the Extinguishing chamber electrodes are used. The volume of the Bellows is relatively small. The drive power On the other hand, it must be sufficient in addition to the compression operation of the air also the required opening speed of the realtiv heavy, the full power ability to ensure main contacts.

In der DE-PS 9 46 638 ist ein Schubtrennschalter mit einer Einrichtung für zusätzliche Lastabschaltungen beschrieben. Die Lichtbogenlöschung wird dabei hauptsächlich mittels durch Lichtbogeneinwirkung gasabgebende Werkstoffe herbeigeführt. Zur Unterbrechung sehr kleiner Leerlauf­ ströme ist die Gasabgabe jedoch unwirksam. Deshalb ist zu­ sätzlich in dem hohlen Hauptschaltstift ein Hilfsstift mit Düse und Kolben vorgesehen, der während des Unter­ brechungsvorgangs zunächst mit einem Gegenkontakt ver­ rastet ist. Nach Aufhebung der Verrastung gleitet er unter der Wirkung einer vorher gespannten Feder zurück und be­ bläst dabei den zwischen der Düse und dem Gegenkontakt ent­ standenen Lichtbogen. Da in dem bekannten Schalter die Kom­ pressionseinrichtung nur zur Unterbrechung sehr kleiner Ströme eingesetzt wird, genügt das geringe hauptsächlich durch den Innendurchmesser des Hauptschaltstifts be­ stimmte Volumen.In DE-PS 9 46 638 a push-disconnector with a Device for additional load cut-offs described. The arc extinguishing is mainly by means of  materials that emit gas due to arcing brought about. To interrupt very small idle However, gas delivery is ineffective. That's why an auxiliary pin in the hollow main switch pin provided with nozzle and piston which during the sub first with a mating contact snaps. After unlocking, it slides under the action of a previously tensioned spring back and be blows the ent between the nozzle and the counter contact standing arc. Since the com compression device only for the interruption of very small The low is mainly sufficient for currents through the inside diameter of the main switch pin agreed volume.

Eine Vergrößerung desselben hätte auch eine unerwünschte Vergrößerung und Verteuerung der Abmessungen des Haupt­ schaltstiftes und der restlichen Strombahnteile zur Folge.Enlarging it would also be undesirable Enlargement and increase in the size of the main switching pin and the remaining parts of the current path Episode.

Nachteilig ist auch, daß die Düse gleichzeitig als Abreiß­ kontakt ausgeführt ist und vom ortsfesten Gegenkontakt am Düsenumfang berührt wird. Die durch die Düsenbohrung strö­ mende Luft erfaßt also den Lichtbogen nicht in seinem vollen Querschnitt, letzterer kann vielmehr ausweichen und sich dem entionisierenden Luftstrom entziehen.Another disadvantage is that the nozzle serves as a tear-off at the same time contact is carried out and from the fixed counter contact on Nozzle circumference is touched. The flow through the nozzle bore air therefore does not capture the full arc Cross section, the latter can rather dodge and itself  withdraw from the deionizing air flow.

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Schalters besteht darin, daß kein definierter Stromübergang zwischen dem Hauptschaltstift und dem Hilfstift vorgesehen ist. Das hat die Entstehung von Schmelzperlen auch bei nur weni­ gen Millisekunden dauernden Strombelastungen während des Unterbrechungsvorgangs zur Folge.Another disadvantage of this known switch is in that no defined current transfer between the Main switching pin and the auxiliary pin is provided. The has the formation of enamel beads even with only a few current loads lasting for milliseconds during the Interruption process.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsidee sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the inventive idea are in specified in the subclaims.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die folgenden Zeichnungen verwiesen, die im einzelnen dar­ stellen:For a better understanding of the invention, reference is made to the referenced following drawings, which represent in detail put:

Fig. 1 Längsschnitt durch Stromunterbrecher im geschlossenen Zustand. Fig. 1 longitudinal section through circuit breakers in the closed state.

Fig. 2 Stromunterbrecher gegen Ende der Ansaugphase des Blasebalgs, Hilfsschaltglied kurz vor Auf­ hebung der Verrastung. Fig. 2 circuit breaker towards the end of the suction phase of the bellows, auxiliary switching element shortly before lifting the latching.

Fig. 3 Stromunterbrecher während der Lichtbogenphase, Lichtbogen wird mit Isoliergas aus dem Blasebalg beblasen. Fig. 3 circuit breaker during the arc phase, arc is blown with insulating gas from the bellows.

Fig. 4 Schnitt A-B zur Fig. 2. Fig. 4 is a section AB of FIG. 2.

Fig. 5 Ansicht in Richtung C auf den Stromunterbrecher. Fig. 5 view in the direction C on the circuit breaker.

In Fig. 1 ist das Hauptschaltglied 1, das gemäß Fig. 5 aus zwei parallelen Schaltmessern 21 besteht, mit seinem ortsfesten Gegenkontakt 2 und das Hilfsschaltglied 3 mit dem ortsfesten Lichtbogenkontakt 4 in Eingriff. Der Stromunterbrecher befindet sich dabei in der mit I mar­ kierten geschlossenen Betriebsstellung. Der Lichtbogen­ kontakt 4 arbeitet mit einem zweiteiligen federnd ausge­ bildeten, drahtförmigen Leiter 5 a, 5 b zusammen, über den in dieser Betriebsstellung nur ein kleiner Teil des Gesamt­ stromes von der auf der Achse 10 gelagerten Buchse 6 zur mit einem Absatz 23 versehenen Spitze 7 des Lichtbogenkon­ takts 4 fließt. (Fig. 4).In FIG. 1, the main switching element 1 , which according to FIG. 5 consists of two parallel switching knives 21 , engages with its stationary counter contact 2 and the auxiliary switching element 3 with the fixed arcing contact 4 . The circuit breaker is in the closed operating position marked with I. The arcing contact 4 works with a two-part spring-formed wire-shaped conductor 5 a , 5 b , via which in this operating position only a small part of the total current from the bushing 6 supported on the axis 10 to the tip 7 provided with a shoulder 23 of the arcing contact 4 flows. ( Fig. 4).

Um die Spitze 7 und den wesentlichen Teil des Lichtbogen­ kontakts 4 ist die mit dem Blasebalg 8 in geradliniger Strömungsverbindung stehende Düse 9 aus Isolierstoff angeordnet. Der Blasebalg 8 erstreckt sich nahezu über die gesamte wirksame Länge L der Schaltglieder 1 und 3 und ist mit der einen Stirnseite an der Fläche 22 des Hilfsschaltglieds 3 und mit der anderen Stirnseite an einer mit dem Hauptschaltglied 1 schwenkenden Platte 11 dichtschließend verbunden. Die Düse 9 ragt mit ihrer Mün­ dung 24 um das Maß M über die spannungsführenden Teile des Hilfsschaltgliedes 3 bzw. über die drahtförmigen Lei­ ter 5 a, 5 b hinaus. Als Federspeicher ist eine um die Buchse 6 der Achse 10 gewickelte Biegefeder 12 vorgesehen, deren Arme 12 a und 12 b sich jeweils auf dem Hilfsschaltglied 3 bzw. auf der Platte 11 abstützen. Die Schaltbewegung wird vom Schalterantrieb über ein nicht dargestelltes Gestänge auf den Hebelarm 13 des Hauptschaltgliedes 1 übertragen.Around the tip 7 and the essential part of the arcing contact 4 is arranged with the bellows 8 in a straight flow connection nozzle 9 made of insulating material. The bellows 8 extends almost over the entire effective length L of the switching elements 1 and 3 and is connected with the one end side on the surface 22 of the auxiliary switching element 3 and with the other end side on a plate 11 pivoting with the main switching element 1 . The nozzle 9 protrudes with its mouth 24 by the dimension M over the live parts of the auxiliary switching element 3 or over the wire-shaped conductor 5 a , 5 b . A spiral spring 12 wound around the bushing 6 of the axis 10 is provided as the spring accumulator, the arms 12 a and 12 b of which are supported on the auxiliary switching element 3 and on the plate 11 , respectively. The switching movement is transmitted from the switch drive via a linkage, not shown, to the lever arm 13 of the main switching element 1 .

In Fig. 2 ist das Hauptschaltglied 1 aus der geschlossenen Stellung I heraus geschwenkt und von seinem Gegenkontakt 2 getrennt worden, während das Hilfsschaltglied 3 mit dem Lichtbogenkontakt 4 noch verrastet ist und so kurzzeitig die leitende Verbindung über den drahtförmigen Leiter 5 herstellt. Bei dieser Bewegung wird die Biegefeder 12 gespannt und der Blasebalg 8 mit Löschgas gefüllt. Die Füllung erfolgt vorteilhaft und sehr wirksam über das Plattenventil 14. Wenn das Hauptschaltglied die Stellung erreicht, wird die Verrastung zwischen dem Leiter 5 und der Spitze 7 zwangsläufig aufgehoben. Die beiden Enden 5 a, 5 b des Leiters 5 weichen nach außen im Pfeilrichtung aus und geben so der Spitze 7 des Gegenkontaktes 4 einen Durchlaß (Fig. 4). Die Mitnahme des Hilfsschaltgliedes 3 durch das Hauptschaltglied 1 erfolgt dabei entweder durch die ge­ streckten Wände 15 des Blasebalgs 8 oder durch eine andere zusätzliche Mitnehmervorrichtung (nicht gezeichnet). In FIG. 2, the main switching element 1 is pivoted from the closed position I out and was separated from its mating contact 2, while the auxiliary switching element 3 with the arc contact 4 is still locked and so a short time produces the conductive connection via the wire-shaped conductors 5. During this movement, the spiral spring 12 is tensioned and the bellows 8 is filled with extinguishing gas. The filling takes place advantageously and very effectively via the plate valve 14 . When the main switching element reaches the position, the locking between the conductor 5 and the tip 7 is inevitably released. The two ends 5 a , 5 b of the conductor 5 yield to the outside in the direction of the arrow and thus give the tip 7 of the mating contact 4 a passage ( FIG. 4). The auxiliary switching element 3 is carried by the main switching element 1 either through the ge stretched walls 15 of the bellows 8 or by another additional driver device (not shown).

In Fig. 3 hat das Hauptschaltglied 1 nahezu die geöff­ nete Stellung III erreicht, während das Hilfsschalt­ glied 3 unter der Wirkung der Biegefeder 12 mit großer Geschwindigkeit diesem nacheilt. Der Lichbogen 16 ent­ steht zunächst zwischen den Leitern 5 a und 5 b und der Spitze 7 des ortsfesten Lichtbogenkontakts 4, der eine Fußpunkt springt jedoch sehr bald unter der Wirkung des mit der Geschwindigkeit V G ausströmenden Gases auf den innerhalb der Düse 9 angeordneten Lichtbogenkontakt 17, der mit dem Hilfsschaltglied 3 leitend verbunden ist.In Fig. 3, the main switching element 1 has almost reached the open position III, while the auxiliary switching element 3 lags behind this under the action of the spiral spring 12 at high speed. The arc 16 is initially between the conductors 5 a and 5 b and the tip 7 of the fixed arcing contact 4 , which, however, jumps very soon under the effect of the gas flowing out at the speed V G onto the arcing contact 17 arranged inside the nozzle 9 , which is conductively connected to the auxiliary switching element 3 .

Der Lichtbogen 16 brennt zumindest mit einem Teil seiner Länge immer innerhalb der Düse 9 und wird dabei einer sehr wirksamen, achsialen Strömung ausgesetzt, was in diesem Bogenabschnitt einen hohen Spannungsgradien­ ten zur Folge hat.The arc 16 burns at least with part of its length always within the nozzle 9 and is exposed to a very effective axial flow, which in this arc section results in a high voltage gradients.

Durch die Form der Düse 9, insbesondere das Maß M, zwischen deren Mündung 24 und den spannungsführenden Teilen 3 bzw.5 wird eine Neuzündung des Bogens 16 zu dem Leiter 5 oder dem Hilfsschaltglied 3 vermieden. Bei größeren Betriebs­ spannungen können diese Teile erfindungsgemäß auch noch durch eine Isolierhaube 18 abgedeckt werden. The shape of the nozzle 9 , in particular the dimension M , between its mouth 24 and the live parts 3 or 5 prevents the arc 16 from reigniting to the conductor 5 or the auxiliary switching element 3 . For larger operating voltages, these parts can also be covered according to the invention by an insulating hood 18 .

Der Kompressionsdruck innerhalb des Blasebalgs 8 und somit die Strömungsgeschwindigkeit v G in der Düse 9 wird von der Differenz der Schaltgeschwindigkeit der beiden Schaltglieder 1, 3 bestimmt. Während der Kompressions­ phase ist das Plattenventil 14 geschlossen. The compression pressure within the bellows 8 and thus the flow speed v G in the nozzle 9 is determined by the difference in the switching speed of the two switching elements 1 , 3 . During the compression phase, the plate valve 14 is closed.

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

 1 Hauptschaltglied
 2 Gegenkontakt zu 1
 3 Hilfsschaltglied
 4 Ortsfester Lichtbogenkontakt
 5 Drahtförmiger Leiter
5 a, 5 b Enden von Leiter 5
 6 Buchse
 7 Spitze von Lichtbogenkontakt 4
 8 Blasebalg
 9 Düse
10 Achse
11 Platte
12 Biegefeder
12 a, 12 b Arme der Biegefeder
13 Hebelarm
14 Plattenventil
15 Wand des Blasebalgs 8
16 Lichtbogen
17 Lichtbogenkontakt
18 Isolierhaube
21 Schaltmesser
22 Fläche
23 Absatz
24 Mündung der Düse
1 main contact
2 counter contact to 1
3 auxiliary switching element
4 Fixed arcing contact
5 wire-shaped conductor
5 a , 5 b ends of conductor 5
6 socket
7 Tip of arcing contact 4
8 bellows
9 nozzle
10 axis
11 plate
12 spiral spring
12 a , 12 b arms of the spiral spring
13 lever arm
14 plate valve
15 Bellows wall 8
16 arcs
17 arcing contact
18 insulating hood
21 switch blades
22 area
23 paragraph
24 mouth of the nozzle

Claims (15)

1. Stromunterbrecher für mit einem Isoliergas gefüllte, gekapselte Schaltanlagen mit
  • - einem schwenkbaren, stromlos öffnenden Hauptschalt­ glied,
  • - einem mit einem Lichtbogenkontakt ausgerüsteten schwenkbaren Hilfsschaltglied und
  • - einem Blasebalg, der während der Stromunterbrechung Isoliergas durch eine Düse in die Lichtbogenstrecke fördert,
1. Circuit breaker for encapsulated switchgear filled with an insulating gas
  • - a pivotable, normally open main control element,
  • - A pivotable auxiliary switching element equipped with an arcing contact and
  • a bellows, which delivers insulating gas through a nozzle into the arc gap during the power interruption,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - der Blasebalg (8) ist mit jeweils einer seiner beiden offenen Stirnseiten dichtschließend mit dem Haupt- bzw. dem Hilfsschaltglied (1, 3) verbunden,
  • - der Blasebalg (8) erstreckt sich senkrecht zur Kom­ pressionsrichtung nahezu über die gesamte Länge (L) des jeweils kürzeren Schaltgliedes (1, 3)
  • - die mit dem Blasebalg (8) in geradliniger Strö­ mungsverbindung stehende Düse (9) aus Isolierstoff weist in ihrem Inneren einen Lichtbogenkontakt (17) auf,
  • - die Mündung (24) der Düse (9) ist vom nächsten außenliegenden spannungsführenden Teil (5, 3) um ein von der Höhe der Nennspannung abhängiges Maß (M) entfernt, und
  • - die Öffnungsbewegung des Hilfsschaltgliedes (3) beginnt nach Aufhebung einer Verrastung und erfolgt unter der Wirkung eines während der Öffnungsbe­ wegung des Hauptschaltgliedes (1) aufgeladenen Federspeichers.
characterized by the following features:
  • - The bellows ( 8 ) is tightly connected to one of its two open end faces with the main or auxiliary switching element ( 1 , 3 ),
  • - The bellows ( 8 ) extends perpendicular to the compression direction almost over the entire length ( L ) of the shorter switching element ( 1 , 3 )
  • - The nozzle ( 9 ) made of insulating material with the bellows ( 8 ) in a straight-line flow connection has an arcing contact ( 17 ) in its interior,
  • - The mouth ( 24 ) of the nozzle ( 9 ) is removed from the next external live part ( 5 , 3 ) by a dimension ( M ) dependent on the height of the nominal voltage, and
  • - The opening movement of the auxiliary switching element ( 3 ) begins after releasing a latching and takes place under the action of a spring accumulator charged during the opening movement of the main switching element ( 1 ).
2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptschaltglied (1) aus zwei parallel aus­ gerichteten Schaltmessern (21) besteht, zwischen denen eine Platte (11) zur Verbindung mit der einen Stirn­ seite des Blasebalgs (8) vorgesehen ist.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the main switching element ( 1 ) consists of two parallel switching blades ( 21 ), between which a plate ( 11 ) for connection to the one end face of the bellows ( 8 ) is provided. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche (22) des Hilfsschaltgliedes (3) zur Verbindung mit der anderen Stirnseite des Blase­ balges (8) vorgesehen ist. 3. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a surface ( 22 ) of the auxiliary switching element ( 3 ) is provided for connection to the other end face of the bladder bellows ( 8 ). 4. Stromunterbrecher nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen und geöffneten Zustand des Stromunterbrechers sich das Hilfsschaltmesser (3) und der Blasebalg (8) zwischen den Schaltmessern (21) be­ finden.4. Circuit breaker according to claim 2 and 3, characterized in that in the closed and open state of the circuit breaker, the auxiliary switch blade ( 3 ) and the bellows ( 8 ) between the switch blades ( 21 ) be found. 5. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an beiden Stirnseiten des Blase­ balgs (8) Ansaugventile für das Isoliergas vorge­ sehen sind.5. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that on one or on both end faces of the bladder bellows ( 8 ) suction valves for the insulating gas are easily seen. 6. Stromunterbrecher nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Platte (11) ein oder mehrere Platten­ ventile (14) als Ansaugventile vorgesehen sind. 6. Circuit breaker according to claim 2 and 5, characterized in that on the plate ( 11 ) one or more plate valves ( 14 ) are provided as suction valves. 7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastung durch einen am Hilfsschaltglied (3) befestigten elastischen Draht (5) erfolgt, der mit einem Absatz (23) des ortsfesten Lichtbogenkontakts (4) zu­ sammenwirkt.7. A circuit breaker according to claim 1, characterized in that the latching is carried out by an elastic wire ( 5 ) attached to the auxiliary switching element ( 3 ), which interacts with a shoulder ( 23 ) of the fixed arcing contact ( 4 ). 8. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Düse (9) angebrachte Lichtbogen­ kontakt (17) in leitender Verbindung mit dem Hilfs­ schaltglied (3) steht.8. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the arc contact ( 17 ) attached within the nozzle ( 9 ) is in conductive connection with the auxiliary switching element ( 3 ). 9. Stromunterbrecher nach einem oder mehreren den Ansprüchen 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsschaltglied (3) aus Isolierstoff besteht und der Draht (5) nach Aufhebung der Verrastung die elektrische Verbindung zum Lichtbogenkontakt (17) herstellt. 9. Circuit breaker according to one or more of claims 1, 7 or 8, characterized in that the auxiliary switching element ( 3 ) consists of insulating material and the wire ( 5 ) makes the electrical connection to the arcing contact ( 17 ) after release of the latching. 10. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastung durch Erreichung der Strecklage der Wände (15) des Blasebalgs (8) aufgehoben wird.10. Circuit breaker according to claim 1 or 9, characterized in that the locking is released by reaching the extended position of the walls ( 15 ) of the bellows ( 8 ). 11. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltglieder (1, 3) auf einer gemein­ samen Achse (10) gelagert sind.11. Circuit breaker according to one of claims 1 to 10, characterized in that the two switching elements ( 1 , 3 ) are mounted on a common axis ( 10 ). 12. Stromunterbrecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Federspeicher eine um die Achse (10) gewundene Biegefeder (12) eingesetzt ist.12. A circuit breaker according to claim 11, characterized in that a spiral spring ( 12 ) wound around the axis ( 10 ) is used as the spring accumulator. 13. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierhaube (18) die der Mündung (24) der Düse (9) benachbarten spannungsführenden Teile (3, 5) abdeckt. 13. Circuit breaker according to one of claims 1 to 12, characterized in that an insulating hood ( 18 ) which covers the mouth ( 24 ) of the nozzle ( 9 ) adjacent live parts ( 3 , 5 ). 14. Stromunterbrecher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Isoliergas SF6 oder eine Mischung mit SF6 vorgesehen ist.14. Circuit breaker after one or more of the previous claims, characterized, that as insulating gas SF6 or a mixture with SF6 is provided.
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