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EP0177714A2 - Druckgasschalter - Google Patents

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Publication number
EP0177714A2
EP0177714A2 EP85110187A EP85110187A EP0177714A2 EP 0177714 A2 EP0177714 A2 EP 0177714A2 EP 85110187 A EP85110187 A EP 85110187A EP 85110187 A EP85110187 A EP 85110187A EP 0177714 A2 EP0177714 A2 EP 0177714A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
pressure
channels
cavity
pressure accumulator
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.)
Granted
Application number
EP85110187A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0177714A3 (en
EP0177714B1 (de
Inventor
Lutz Dr. Niemeyer
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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 BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of EP0177714A2 publication Critical patent/EP0177714A2/de
Publication of EP0177714A3 publication Critical patent/EP0177714A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0177714B1 publication Critical patent/EP0177714B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/76—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow

Definitions

  • the invention is based on a gas pressure switch according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a prior art, as described for example in DE-PS 28 11 508.
  • the quenching gas heated by the switching arc is guided into a pressure chamber in which it is blown under high pressure after the release of an outflow opening into the expansion space.
  • a device consisting essentially of a tubular extension and interacting with the movable contact piece, which allows the extinguishing gas in the pressure chamber to escape into the expansion space with a delay. and that the outer part of the pressure chamber is also protected from excessive pressures by a valve.
  • the invention solves the problem of creating a pressure gas switch of the generic type, in which a pressure build-up that is too small for small and a pressure build-up that is too high is avoided with simple means.
  • Fig. 1 denotes an essentially hollow cylindrical housing made of insulating material.
  • This housing is in an atmosphere of insulating gas, such as sulfur hexafluoride at a few bar pressure. It contains two contact pieces 2 and 3 which are movable relative to one another along an axis.
  • the contact piece 2 is supported on a power connection 4 and contains a ring of contact fingers 5 and 6 which delimit a cavity 7 in the contact piece 2.
  • the switching piece 3 is fully cylindrical and movable along the cylinder axis. In the switched-on position of the switch, it is retracted into the cavity 7 and contacts the inner surfaces of the contact fingers 5 and 6 with its outer surface.
  • the contact fingers 6 are somewhat longer at their ends facing away from the free end of the contact piece 2 than the contact fingers 5 and thereby save in the contact piece 2 channels 8, which extend in the radial direction through an insulating nozzle 9, preferably made of polytetrafluoroethylene (PTFE), into a ring-shaped pressure accumulator 10 which coaxially surrounds the switching elements 2, 3.
  • a ring-shaped pressure accumulator 10 which coaxially surrounds the switching elements 2, 3.
  • check valves 11 At the mouths of the channels 8 in the pressure accumulator 10 there are check valves 11 which close the pressure accumulator 10 with respect to the cavity 7 when the pressure in the cavity 7 drops.
  • the pressure accumulator 10 is essentially delimited by the housing 1 and the outer lateral surface of the insulating nozzle 9 and divided by a flow labyrinth 12.
  • This can consist, for example, of radial annular deflection plates 13, which are offset from one another in the axial direction and are alternately fastened to the inner wall of the housing 1 and the outer lateral surface of the insulating nozzle 9.
  • the deflection plates 13 have free ends and thus delimit a meandering flow channel for heated extinguishing gas, which is guided from the cavity 7 via the channels 8 and an annular partial space 14 of the pressure accumulator 10 into a further annular partial space 15 of the pressure accumulator 10 during the heating process.
  • the sub-space 15 is essentially delimited by the housing 1, the insulating nozzle 9, an essentially radially extending housing extension 16 which is penetrated by the switching element 3 in an opening (not designated) in a gas-tight manner and the switching element 3.
  • the sub-space 15 is connected when switched off to an arc chamber 18 located between the free ends of the separating switching elements 2 and 3, adjoining the cavity 7 and receiving the switching arc 17, as soon as the switching piece penetrating the constriction 19 of the insulating nozzle 3 essentially in a gas-tight manner 3 has released this bottleneck.
  • annular space 20 which, when switched off, is connected to the arc chamber 18 before the partial space 15.
  • the annular space 20 is part of a connecting path from the arc chamber 18 to an expansion space 21.
  • this connecting path also contains channels 22 which run in the axial direction and which - as can be seen from FIG. 1 - cross the channels 8. From Fig. 2 it can be seen that the channels 8 and 22 are arranged in radially or axially extending material recesses of the insulating nozzle 9.
  • the channels 8 and 22 are arranged in radially or axially extending material recesses of the insulating nozzle 9.
  • seen in the circumferential direction of the insulating nozzle 9 alternate radially and axially extending material recesses on each other. This has the effect that, when the insulating gas is switched off, flows through the arc chamber 18 in a particularly uniform manner.
  • Cavity 7 and the subspace 14 of the pressure accumulator 10 are at least partially provided with a material lining 23 which, compared to the material of the contact fingers 5 and 6 of the switching element 2, has a comparatively low thermal conductivity, a low evaporation enthalpy and a low boiling point and, in the event of an arc, to form an arc-quenching Gases evaporates very easily.
  • These material linings 23 are arranged in such a way that the change in geometry caused by the occurrence of the switching arc 17 as a result of material evaporation does not have any significant influence on the flow behavior of the arc plasma from the cavity 7 into the pressure accumulator 10.
  • the material linings 23 preferably contain low-hydrogen or -free polymers based on Hcvlogen carbon with a fine-grained filler, such as carbon or metal sulfides. It is particularly recommended to produce the material linings 23 from polytetrafluoroethylene with fine-grained powder fillings of preferably 1-15 percent by weight zinc, 3-30 percent by weight molybdenum disulfide or 7-15 percent by weight graphite or coal.
  • the material lining located on the upper end face of the cavity 7 can - as can be seen in FIG. 1 - be designed as a pin 24.
  • the movable contact piece 3 is then hollow so that the pin 24 can penetrate into the contact piece 3 in the switched-on position.
  • the mode of operation of the compressed gas switch according to the invention is now as follows: when the switch 3 is switched off, it is moved downwards. As soon as the two switching pieces 2 and 3 separate, the switching arc 17 is drawn between their free ends (left half of FIG. 1). The heating power of this switching arc passes through the cavity 7, the channels 8 and through the open check valves 11 into the pressure accumulator 10 and there leads to a pressure build-up. At the same time, part of the heating power flows through the channels 22 into the expansion space 21.
  • the check valves 11 prevent a backflow of the gas located in the pressure accumulator 10 through the channels 8 when the flow drops and the associated pressure drop in the cavity 7 occurs.
  • the material lining 23 additionally ensures that as little arc heat and thus heat output as possible is lost through heat dissipation to the inside of the contact fingers 5, and that material evaporates to a considerable extent from these linings under the influence of the hot plasma and the radiation from the switching arc 17. This is particularly advantageous when switching small currents, since it also increases the pressure of the extinguishing gas in the pressure accumulator 10.
  • a further effect of the material linings 23 can also be that it, if applicable Desired commutation of the switching arc 17 is facilitated by the contact fingers 5 and 6 of the contact piece 2 on a further contact, not shown in FIG. 1.
  • Such a contact can be connected in an electrically conductive manner to the power connection 4 and can be designed, for example, as a ring arranged in the region of the constriction 19 of the insulating nozzle 9. It is advantageous here if a material lining is provided in the form of the pin 24 and the movable contact piece 3 is hollow and in the switched-on position comprises the free end of the pin 24. In such a configuration of the gas pressure switch, a steam flow is generated when switching off shortly after the two switching pieces 2 and 3 are separated by the switching arc 17, which is directed from the contact fingers 5 and 6 to the further contact located in the constriction 19 of the insulating nozzle and thereby the Commutation of the switching arc 17 much easier.
  • the gas in the subspace 15 of the pressure accumulator 10 flows under pressure through the constriction 19 of the insulating nozzle 9 and constricts the switching arc 17 at the constriction 19 (right half of FIG. 1).
  • the switching arc 17 is inevitably widened considerably by the switching element 2 behind the constriction 19. This leads to a magnetic pressure gradient in the direction of the cavity 7.
  • the switching arc 17 therefore acts like a pump which sucks cold gas from the subspace 15 and conveys it as an arc plasma into the cavity 7 and thus via the channels 8 into the pressure accumulator 10 with increased pressure .
  • the flow labyrinth 12 prevents the hot gas fed from the arc zone via the cavity 7 and the channels 8 into the partial space 14 of the pressure accumulator 10 from mixing with the cold extinguishing gas displaced into the partial space 15. It is thereby achieved that the arc in the area of the constriction 19 is only blown out of the subspace 15 with cold quenching gas.
  • the mechanism described above thus ensures that overpressure is maintained in the pressure accumulator 10 even when switching small currents, that cool and unpolluted quenching gas is supplied to the arc chamber 18, and that when large currents are switched off the pressure build-up in the pressure accumulator 10 is blown off in the arc chamber 18 excess arc gas is limited via the annular space 20 and the channels 22 in the expansion space 21.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Der vorzugsweise zum Schalten von Mittelspannung geeignete Druckgasschalter weist zwei in einem isoliergasgefüllten Gehäuse (1) zusammenwirkende Schaltstücke (2, 3) auf. Ein feststehendes (2) beider Schaltstücke (2, 3) ist mit einem Hohlraum (7) versehen, welcher über Kanäle (8) mit einem die Schaltstücke (2, 3) koaxial umgebenden Druckspeicher (10) verbunden ist. Der Druckspeicher (10) ist beim Ausschalten mit einer von einem Isolierkörper zumindest teilweise auf ihrer Außenseite begrenzten Lichtbogenkammer (18) verbindbar. Bei diesem Schalter soll mit einfachen Mitteln ein zur Lichtbogenlöschung ausreichender Druckaufbau bei kleinen Strömen erreicht und ein zu großer Druckaufbau bei grossen Strömen vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Isolierkörper als Isolierdüse (9) ausgebildet ist und einen mit dem Druckspeicher (10) verbindbaren Gaseintritt aufweist sowie einen zwischen Engstelle (19) der Isolierdüse (9) und freiem Ende des feststehenden Schaltstückes (2) befindlichen Gasaustritt. Dieser Gasaustritt ist über weitere Kanäle (22) mit einem Expansionsraum (21) verbunden und wird beim Ausschalten vom beweglichen Schaltstück (3) vor dem Gaseintritt freigegeben.

Description

  • Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Druckgasschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er etwa in der DE-PS 28 11 508 beschrieben ist. Beim bekannten Schalter wird vom Schaltlichtbogen aufgeheiztes Löschgas in eine Druckkammer geführt, in der es unter hohem Druck stehend nach Freigabe einer Abströmöffnung in den Expansionsraum den Schaltlichtbogen bebläst. Damit ein solcher Schalter innerhalb eines weiten Bereichs von Stromstärken befriedigend arbeitet, ist es erforderlich, dass eine im wesentlichen aus einer rohrförmigen Verlängerung bestehende und mit dem beweglichen Schaltstück zusammenwirkende Einrichtung vorgesehen ist, welche das in der Druckkammer befindliche Löschgas verzögert in den Expansionsraum entweichen lässt, und dass ferner der äussere Teil der Druckkammer durch ein Ventil vor zu hohen Drücken geschützt wird.
  • Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Druckgasschalter der gattungsgemässen Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln ein zu kleiner Druckaufbau bei kleinen und ein zu grosser Druckaufbau bei grossen Strömen vermieden wird.
  • Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
  • Beim erfindungsgemässen Druckgasschalter wird der Schaltlichtbogen in der Hochstromphase durch geeignete Führung der Löschgasströmung stark eingeengt, um sodann in seinem stromabwärts gelegenen Bogenteil je nach Strom mehr oder weniger stark aufzuweiten. Hierbei wird durch das in Achsenrichtung strömende Bogengas im Druckspeicher ein Druck aufgebaut. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Schalten kleiner Ströme ein grosser Anteil des Bogengases zum Druckaufbau zur Verfügung steht. Zusätzliche Massnahmen zur Verzögerung der Löschgasströmung sind daher entbehrlich. Bei grossen Strömen wird dagegen ein Teil des Bogengases in den Expansionsraum abgeführt. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, Vorkehrungen zu treffen, durch welche sichergestellt ist, dass der Druckspeicher beim Schalten von Kurzschlussströmen nicht mit einem zu hohen Druck beaufschlagt wird.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten und die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Hierbei zeigt:
    • Fig. 1 eine Aufsicht auf eine axial geschnittene Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckgasschalters, wobei in der linken Hälfte der Zustand kurz nach der Trennung der Schaltstücke und in der rechten Hälfte der Zustand bei der Beblasung des Schaltlichtbogens dargestellt sind, und
    • Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Schnitt längs II-II durch den Druckgasschalter gemäss Fig. 1.
  • In Fig. 1 bezeichnet 1 ein im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildetes Gehäuse aus Isolierstoff. Dieses Gehäuse befindet sich in einer Atmosphäre von Isoliergas, wie etwa Schwefelhexafluorid von einigen bar Druck. Es enthält zwei längs einer Achse relativ zueinander bewegliche Schaltstücke 2 und 3. Das Schaltstück 2 ist auf einem Stromanschluss 4 abgestützt und enthält einen Kranz von Kontaktfingern 5 und 6, welche im Schaltstück 2 einen Hohlraum 7 begrenzen. Das Schaltstück 3 ist vollzylindrisch und längs der Zylinderachse beweglich ausgebildet. In der Einschaltstellung des Schalters ist es in den Hohlraum 7 eingefahren und kontaktiert mit seiner Aussenfläche die Innenflächen der Kontaktfinger 5 und 6. Die Kontaktfinger 6 sind an ihren vom freien Ende des Schaltstückes 2 abgewandten Enden etwas länger als die Kontaktfinger 5 und sparen hierdurch im Schaltstück 2 Kanäle 8 aus, die sich in radialer Richtung durch eine vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) bestehende Isolierdüse 9 in einen die Schaltstücke 2, 3 koaxial umgebenden, ringförmig ausgebildeten Druckspeicher 10 erstrecken. An den Mündungen der Kanäle 8 in den Druckspeicher 10 befinden sich Rückschlagventile 11, welche bei einer Druckabsenkung im Hohlraum 7 den Druckspeicher 10 gegenüber dem Hohlraum 7 verschliessen.
  • Der Druckspeicher 10 ist im wesentlichen vom Gehäuse 1 und der äusseren Mantelfläche der Isolierdüse 9 begrenzt und durch ein Strömungslabyrinth 12 unterteilt. Dieses kann z.B. aus radialen ringförmigen Umlenkplatten 13 bestehen, die in axialer Richtung gegeneinander mit Abstand versetzt und abwechselnd an der Innenwand des Gehäuses 1 und der äusseren Mantelfläche der Isolierdüse 9 befestigt sind. Die Umlenkplatten 13 weisen freie Enden auf und begrenzen so einen mäanderförmig verlaufenden Strömungskanal für aufgeheiztes Löschgas, das während des Aufheizvorgangs vom Hohlraum 7 über die Kanäle 8 und einen ringförmigen Teilraum 14 des Druckspeichers 10 in einen weiteren ringförmigen Teilraum 15 des Druckspeichers 10 geführt wird. Der Teilraum 15 ist im wesentlichen vom Gehäuse 1, der Isolierdüse 9, einem vom Schaltstück 3 in einer nicht bezeichneten Oeffnung in gasdichter Weise durchsetzten und im wesentlichen radial erstreckten Gehäuseansatz 16 sowie dem Schaltstück 3 begrenzt. Der Teilraum 15 wird beim Ausschalten mit einer zwischen den freien Enden der sich trennenden Schaltstücke 2 und 3 befindlichen, an den Hohlraum 7 anschliessenden und den Schaltlichtbogen 17 aufnehmenden Lichtbogenkammer 18 verbunden, sobald das die Engstelle 19 der Isolierdüse 3 im wesentlichen in gasdichter Weise durchdringende Schaltstück 3 diese Engstelle freigegeben hat.
  • Zwischen Engstelle 19 der Isolierdüse 9 und freiem Ende des feststehenden Schaltstücks 3 befindet sich ein Ringraum 20, welcher beim Ausschalten schon vor dem Teilraum 15 mit der Lichtbogenkammer 18 verbunden ist. Der Ringraum 20 ist Teil eines Verbindungsweges von der Lichtbogenkammer 18 zu einem Expansionsraum 21. Dieser Verbindungsweg enthält neben dem Ringraum 20 auch in axialer Richtung geführte Kanäle 22, welche - wie aus Fig. 1 ersichtlich ist - die Kanäle 8 überkreuzen. Aus Fig. 2 kann entnommen werden, dass die Kanäle 8 bzw. 22 in radial bzw. axial verlaufenden Materialausnehmungen der Isolierdüse 9 angeordnet sind. Hierbei folgen in Umfangsrichtung der Isolierdüse 9 gesehen abwechselnd radial und axial erstreckte Materialausnehmungen aufeinander. Dies bewirkt, dass beim Ausschalten aufgeheiztes Isoliergas in besonders gleichmässiger Weise durch die Lichtbogenkammer 18 strömt.
  • Der. Hohlraum 7 und der Teilraum 14 des Druckspeichers 10 sind zumindest teilweise mit einer Materialauskleidung 23 versehen, welche gegenüber dem Material der Kontaktfinger 5 und 6 des Schaltstückes 2 eine vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Verdampfungsenthalpie sowie einen niedrigen Siedepunkt aufweist und bei Lichtbogeneinwirkung unter Bildung eines lichtbogenlöschenden Gases sehr leicht abdampft. Diese Materialauskleidungen 23 sind hierbei derart angeordnet, dass die durch das Auftreten des Schaltlichtbogens 17 infolge von Materialabdampfung bedingte Geometrieänderung keinen wesentlichen Einfluss auf das Strömungsverhalten des Lichtbogenplasmas vom Hohlraum 7 in den Druckspeicher 10 ausübt.
  • Die Materialauskleidungen 23 enthalten bevorzugt wasserstoffarme bzw. -freie Polymere auf der Basis Hcvlogen-Kohlenstoff mit einem feinkörnigen Füllstoff, wie etwa Kohlenstoff oder Metallsulfide. Besonders zu empfehlen ist es, die Materialauskleidungen 23 aus Polytetrafluoräthylen mit feinkörnigen Pulverfüllungen von vorzugsweise 1 - 15 Gewichtsprozent Zink, 3 - 30 Gewichtsprozent Molybdändisulfid oder 7 - 15 Gewichtsprozent Graphit bzw. Kohle herzustellen.
  • Die an der oberen Stirnfläche des Hohlraumes 7 befindliche Materialauskleidung kann - wie Fig. 1 zu entnehmen ist - als Zapfen 24 ausgebildet sein. Das bewegliche Schaltstück 3 ist dann hohl auszubilden, damit in der Einschaltstellung der Zapfen 24 in das Schaltstück 3 eindringen kann.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Druckgasschalters ist nun wie folgt: Beim Ausschalten wird das Schaltstück 3 nach unten bewegt. Sobald sich die beiden Schaltstücke 2 und 3 trennen, wird zwischen ihren freien Enden der Schaltlichtbogen 17 gezogen (linke Hälfte von Fig. 1). Die Heizleistung dieses Schaltlichtbogens gelangt über den Hohlraum 7, die Kanäle 8 und durch die offenen Rückschlagventile 11 in den Druckspeicher 10 und führt dort zu einem Druckaufbau. Zugleich strömt ein Teil der Heizleistung durch die Kanäle 22 in den Expansionsraum 21 ab.
  • Mit zunehmendem Hub wird die Heizleistung des Schaltlichtbogens 7 vergrössert. Es gelangt daher trotz zunehmender Abströmung von Lichtbogenplasma in den Expansionsraum 21 nach wie vor ein erheblicher Teil des Lichtbogenplasmas in den Druckspeicher 10. Dieser Anteil ist umso grösser, je kleiner der Strom ist.
  • Durch die Rückschlagventile 11 wird vermieden, dass bei Abfall des Stromes und dem damit verbundenen Druckabfall im Hohlraum 7 eine Rückströmung des im Druckspeicher 10 befindlichen Gases durch die Kanäle 8 eintritt.
  • Durch die Materialauskleidung 23 wird zusätzlich erreicht, dass möglichst wenig Bogenwärme und damit Heizleistung durch Wärmeableitung auf die Innenseite der Kontaktfinger 5 verloren geht, und dass unter dem Einfluss des heissen Plasmas und der Strahlung des Schaltlichtbogens 17 aus diesen Auskleidungen in erheblichem Masse Material abdampft. Dies ist vor allem beim Schalten kleiner Ströme von Vorteil, da hierdurch zusätzlich der Druck des im Druckspeicher 10 befindlichen Löschgases erhöht wird. Eine weitere Wirkung der Materialauskleidungen 23 kann aber auch darin bestehen, dass eine gegebenenfalls erwünschte Kommutierung des Schaltlichtbogens 17 von den Kontaktfingern 5 bzw. 6 des Schaltstückes 2 auf einem in der Figur 1 nicht dargestellten weiteren Kontakt erleichtert wird. Ein solcher Kontakt kann in elektrisch leitender Weise mit dem Stromanschluss 4 verbunden und beispielsweise als im Bereich der Engstelle 19 der Isolierdüse 9 angeordneter Ring ausgebildet sein. Hierbei ist es von Vorteil, wenn eine Materialauskleidung in Form des Zapfens 24 vorgesehen und das bewegliche Schaltstück 3 hohl ausgebildet ist und in der Einschaltposition das freie Ende des Zapfens 24 umfasst. Bei einer solchen Ausbildung des Druckgasschalters wird beim Ausschalten kurz nach dem Trennen der beiden Schaltstücke 2 und 3 durch den Schaltlichtbogen 17 ein Dampfstrom erzeugt, welcher von den Kontaktfingern 5 und 6 zu dem in der Engstelle 19 der Isolierdüse befindlichen weiteren Kontakt gerichtet ist und dadurch die Kommutierung des Schaltlichtbogens 17 wesentlich erleichtert.
  • Sobald das Schaltstück 3 die Engstelle 19 der Isolierdüse 9 freigibt, strömt das im Teilraum 15 des Druckspeichers 10 unter Ueberdruck stehende Gas durch die Engstelle 19 der Isolierdüse 9 und schnürt den Schaltlichtbogen 17 an der Engstelle 19 ein (rechte Hälfte der Fig. 1). Hierdurch wird nicht nur der Abbrand der Isolierdüse 9 reduziert, sondern zugleich erreicht, dass der Schaltlichtbogen 17 hinter der Engstelle 19 durch das Schaltstück 2 zwangsläufig beträchtlich aufgeweitet wird. Dies führt zu einem magnetischen Druckgradienten in Richtung des Hohlraumes 7. Der Schaltlichtbogen 17 wirkt daher wie eine Pumpe, welche Kaltgas aus dem Teilraum 15 absaugt und es als Lichtbogenplasma in den Hohlraum 7 und damit über die Kanäle 8 in den Druckspeicher 10 mit erhöhtem Druck zurückbefördert.
  • Das Strömungslabyrinth 12 verhindert, dass sich das aus der Bogenzone über den Hohlraum 7 und die Kanäle 8 in den Teilraum 14 des Druckspeichers 10 eingespeiste Heissgas mit dem in den Teilraum 15 verdrängten kalten Löschgas durchmischt. Dadurch wird erreicht, dass der Lichtbogen im Bereich der Engstelle 19 nur mit kaltem Löschgas aus dem Teilraum 15 beblasen wird.
  • Durch den vorstehend beschriebenen Mechanismus wird somit erreicht, dass im Druckspeicher 10 auch beim Schalten kleiner Ströme Ueberdruck aufrechterhalten wird, dass der Lichtbogenkammer 18 kühles und unverschmutztes Löschgas zugeführt wird, und dass beim Abschalten grosser Ströme der Druckaufbau im Druckspeicher 10 durch Abblasen des in der Lichtbogenkammer 18 befindlichen überschüssigen Bogengases über den Ringraum 20 und die Kanäle 22 in den Expansionsraum 21 begrenzt wird.

Claims (10)

1. Druckgasschalter mit zwei zusammenwirkenden Schaltstücken (2, 3), von denen ein erstes (2) einen in der Einschaltstellung zumindest teilweise von einem zweiten (3) beider Schaltstücke ausgefüllten Hohlraum (7) aufweist, mit einem die Schaltstücke (2, 3) umgebenden und mit dem Hohlraum (7) verbundenen Druckspeicher (10) und mit einer an den Hohlraum (7) anschliessenden und von einem Isolierkörper auf ihrer Aussenseite zumindest teilweise begrenzten Lichtbogenkammer (18), welche beim Ausschalten durch ein zweites (3) beider Schaltstücke (2, 3) sowohl mit dem Druckspeicher (10) als auch mit einem Expansionsraum (21) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper als Isolierdüse (9) ausgebildet ist und einen mit dem Druckspeicher (10) verbindbaren Gaseintritt aufweist sowie einen zwischen Engstelle (19) der Isolierdüse (9) und freiem Ende des ersten Schaltstückes (2) befindlichen und mit dem Expansionsraum (21) verbindbaren Gasaustritt, welcher beim Ausschalten vom zweiten Schaltstück (3) vor dem Gaseintritt freigebbar ist.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1 mit den Hohlraum (7) und den Druckspeicher (10) verbindenden ersten Kanälen (8) und mit die Lichtbogenkammer (18) und den Expansionsraum (21) verbindenden zweiten Kanälen (22), dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Kanäle (8, 22) über Kreuz geführt sind.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Kanälen (8) Rückschlagventile (11) vorgesehen sind, welche derart geschaltet sind, dass bei Druckabfall im Hohlraum (7) ein Rückströmen von Löschgas aus dem Druckspeicher (10) verhindert wird.
4. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckspeicher (10) ein Strömungslabyrinth (12) vorgesehen ist, welches den Druckspeicher (10) in zwei Teilräume (14, 15) unterteilt.
5. Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungslabyrinth (12) aus gut wärmeleitendem Material besteht.
6. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (7) und/oder in Kanälen (8) vom Hohlraum (7) zu einem Teilraum (15) des Druckspeichers (10) Materialauskleidungen (23). enthaltend Polymere auf der Basis Halogen-Kohlenstoff mit einem pulverförmigen Füllstoff vorgesehen sind.
7. Druckgasschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialauskleidungen (23) Polytetrafluoräthylen mit feinkörnigen Pulverfüllungen von vorzugsweise 1 - 15 Gewichtsprozent Zink, 3 - 30 Gewichtsprozent Molybdändisulfid oder 7 - 15 Gewichtsprozent Graphit oder Kohle enthalten.
8. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (23) zumindest teilweise als Zapfen (24) ausgebildet ist, welcher Zapfen in axialer Richtung in den Hohlraum (7) erstreckt und in der Einschaltposition des Druckgasschalters in das freie Ende des zweiten Schaltstückes (3) eingefahren ist.
9. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierdüse (9) Materialausnehmungen zur Aufnahme der ersten und der zweiten Kanäle (8, 22) aufweist, von denen die die ersten Kanäle (8) aufnehmenden Materialausnehmungen im wesentlichen radial und die die zweiten Kanäle (22) aufnehmenden Materialausnehmungen im wesentlichen axial geführt sind.
10. Druckgasschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung der Isolierdüse (9) gesehen abwechselnd eine radial und eine axial erstreckte Materialausnehmung aufeinanderfolgen.
EP85110187A 1984-10-10 1985-08-14 Druckgasschalter Expired - Lifetime EP0177714B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH486484 1984-10-10
CH4864/84 1984-10-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0177714A2 true EP0177714A2 (de) 1986-04-16
EP0177714A3 EP0177714A3 (en) 1987-11-11
EP0177714B1 EP0177714B1 (de) 1991-10-23

Family

ID=4283889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85110187A Expired - Lifetime EP0177714B1 (de) 1984-10-10 1985-08-14 Druckgasschalter

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4684773A (de)
EP (1) EP0177714B1 (de)
JP (1) JPH081774B2 (de)
CN (1) CN85107522B (de)
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ES (1) ES8700495A1 (de)
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ZA (1) ZA856654B (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2646960A1 (fr) * 1989-05-11 1990-11-16 Alsthom Gec Disjoncteur a moyenne tension a autosoufflage
DE3915700A1 (de) * 1989-05-13 1990-11-22 Licentia Gmbh Selbstblasschalter mit verdampfungskuehlung
WO1993013538A1 (de) * 1991-12-21 1993-07-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh Leitungsschutzschalter mit einer lichtbogenkammer
US5925863A (en) * 1996-11-05 1999-07-20 Abb Research Ltd. Power breaker
EP0951039A1 (de) * 1998-04-14 1999-10-20 Abb Research Ltd. Leistungsschalter
DE19816507A1 (de) * 1998-04-14 1999-10-21 Asea Brown Boveri Abbrandschaltanordnung
WO2000077809A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsleistungsschalter mit einem abströmkanal
EP2120244A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-18 ABB Technology AG Hochspannungs-Leistungsschalter
CN104064418A (zh) * 2014-04-25 2014-09-24 博耳(宜兴)电力成套有限公司 一种用于小型断路器的循环气流灭弧装置
WO2021043549A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-11 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Unterteilen eines heizvolumens eines leistungsschalters

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9314779U1 (de) * 1993-09-24 1993-11-25 Siemens AG, 80333 München Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Löschgases
DE19816509B4 (de) * 1998-04-14 2006-08-10 Abb Schweiz Ag Abbrandschaltanordnung
US6111212A (en) * 1998-04-21 2000-08-29 Cooper Industries, Inc. Interrupt assembly for a primary circuit breaker
FR2869449B1 (fr) * 2004-04-21 2008-02-29 Areva T & D Sa Appareillage electrique de coupure en moyenne ou haute tension.
DE502004004571D1 (de) * 2004-06-07 2007-09-20 Abb Technology Ag Leistungsschalter
DE102004047260B4 (de) * 2004-09-24 2006-08-03 Siemens Ag Isolierstoffgehäuse mit Belüftungsschacht
EP1675145A1 (de) * 2004-12-23 2006-06-28 ABB Technology AG Hochleistungsschalter mit Dichtung gegen Heissgas
EP1796119A1 (de) 2005-12-06 2007-06-13 ABB Research Ltd Schaltkammer für einen Hochspannungsschalter mit einem Heizvolumen zur Aufnahme von Löschgas
DE102009009451A1 (de) * 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung mit einer Schaltstrecke
US9012800B2 (en) * 2010-02-04 2015-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Gas circuit breaker
EP2455957B1 (de) * 2010-11-22 2014-03-26 ABB Research Ltd. Gasisolierter Schutzschalter
CN103730275A (zh) * 2013-12-20 2014-04-16 吴江市东泰电力特种开关有限公司 旋转触头灭弧室
KR101763451B1 (ko) * 2014-04-09 2017-08-01 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 아크열을 재이용하는 복합소호형 차단기
CN107112162B (zh) * 2015-01-07 2019-04-12 三菱电机株式会社 气体断路器
CN109559933A (zh) * 2018-11-16 2019-04-02 吴长兰 中高压开关装置
DE102019206807A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Mittelspannungs-Lasttrennschalter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2385214A1 (fr) * 1977-03-24 1978-10-20 Mitsubishi Electric Corp Disjoncteur
US4221943A (en) * 1977-03-24 1980-09-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-blast type circuit interrupter
US4259555A (en) * 1977-03-24 1981-03-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Self-extinguishing gas circuit interrupter
GB1593994A (en) * 1978-05-18 1981-07-22 Aei Electric circuit breakers

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE647726C (de) * 1932-11-18 1937-07-10 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Einrichtung fuer die Loeschung von Wechselstromlichtboegen
CH629332A5 (de) * 1977-03-24 1982-04-15 Mitsubishi Electric Corp Stromunterbrecher mit lichtbogenloeschkammer.
JPS53117761A (en) * 1977-03-24 1978-10-14 Mitsubishi Electric Corp Switch
CH641592A5 (de) * 1977-03-24 1984-02-29 Mitsubishi Electric Corp Stromunterbrecher mit lichtbogenloeschender kammer.
JPS53117787A (en) * 1977-03-24 1978-10-14 Mitsubishi Electric Corp Switch
JPS5856932B2 (ja) * 1977-03-24 1983-12-17 三菱電機株式会社 開閉器
CH649416A5 (de) * 1980-01-25 1985-05-15 Sprecher & Schuh Ag Druckgasschalter.
DE3068564D1 (en) * 1980-09-01 1984-08-16 Sprecher & Schuh Ag Gas blast switch
JPS5944738A (ja) * 1982-09-07 1984-03-13 株式会社東芝 開閉器
JPS59144726U (ja) * 1983-03-15 1984-09-27 日新電機株式会社 ガスしや断器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2385214A1 (fr) * 1977-03-24 1978-10-20 Mitsubishi Electric Corp Disjoncteur
US4221943A (en) * 1977-03-24 1980-09-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-blast type circuit interrupter
US4259555A (en) * 1977-03-24 1981-03-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Self-extinguishing gas circuit interrupter
GB1593994A (en) * 1978-05-18 1981-07-22 Aei Electric circuit breakers

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2646960A1 (fr) * 1989-05-11 1990-11-16 Alsthom Gec Disjoncteur a moyenne tension a autosoufflage
EP0398116A1 (de) * 1989-05-11 1990-11-22 Gec Alsthom Sa Mittelspannungsschalter mit Selbstbeblasung
DE3915700A1 (de) * 1989-05-13 1990-11-22 Licentia Gmbh Selbstblasschalter mit verdampfungskuehlung
WO1993013538A1 (de) * 1991-12-21 1993-07-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh Leitungsschutzschalter mit einer lichtbogenkammer
US5925863A (en) * 1996-11-05 1999-07-20 Abb Research Ltd. Power breaker
EP0951039A1 (de) * 1998-04-14 1999-10-20 Abb Research Ltd. Leistungsschalter
DE19816507A1 (de) * 1998-04-14 1999-10-21 Asea Brown Boveri Abbrandschaltanordnung
US6646850B1 (en) 1999-06-11 2003-11-11 Siemens Aktiengesellschaft High-voltage power breaker having an outlet flow channel
WO2000077809A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsleistungsschalter mit einem abströmkanal
DE19928080C5 (de) * 1999-06-11 2006-11-16 Siemens Ag Hochspannungsleistungsschalter mit einem Abströmkanal
EP2120244A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-18 ABB Technology AG Hochspannungs-Leistungsschalter
CN104064418A (zh) * 2014-04-25 2014-09-24 博耳(宜兴)电力成套有限公司 一种用于小型断路器的循环气流灭弧装置
WO2021043549A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-11 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Unterteilen eines heizvolumens eines leistungsschalters
CN114342028A (zh) * 2019-09-03 2022-04-12 西门子能源全球有限公司 功率开关的加热体积的划分
CN114342028B (zh) * 2019-09-03 2024-03-08 西门子能源全球有限公司 功率开关的加热体积的划分
US12040143B2 (en) 2019-09-03 2024-07-16 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Dividing a heating volume of a power circuit

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Publication number Publication date
ZA856654B (en) 1986-04-30
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