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Hochspannungs-Leistungsschalter Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Leistungssehalter
mit von Isolierstoffplatten gebildeten spaltförmigen Lichtbogenkammer, die V-förmige
Zwischenelektroden enthalten, an denen die Teilstücke des Ausschaltlichtbogens hintereinandergeschaltet
und gegebenenfalls unterstützt durch magnetische Blasung in die Lichtbogenkammem
eingeleitet und zu Schleifen ausgeweitet werden und bei dem Mittel zur Steuerung
der Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke vorgesehen sind.
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Bei Verwendung eines solchen Schalters für höhere Spannungen ist es
üblich, die Spannungsverteilung längs der gesamten Schaltstrecke durch besondere
Maßnahmen zu beeinflussen. Es ist bereits ein Magnetblasschalter bekanntgeworden,
bei dem zwecks Spannungssteuerung im Löschkammergehäuse ein Kondensatorbelag in
Form einer Folie untergebracht ist, dem das Netzpotential aufgedrückt wird.
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Ferner ist eine Löschkammer für ölschalter bekanntgeworden, in der
ein Stapel von Isolierstoffplatten angeordnet ist. Zur Spannungssteuerung dienen
elektrostatische Schirme aus leitendem Material oder in dem Plattenstapel untergebrachte
Parallelwiderstände. Bei einer anderen bekanntgewordenen Löschkammer sind in einigen
Isolierplatten, welche benachbarte magnetisierbare Platten voneinander trennen,
leitende Teile mit einem hohen ohmschen Widerstand vorgesehen, die die magnetisierbaren
Teile benachbarter Isolierplatten leitend verbinden. Allen genannten Ausführungen
haftet aber der Nachteil an, daß bei ihnen zur Erzielung einer kapazitiven Spannungssteuerung
zusätzlich zu den ohnehin vorhandenen Isolierstoffteilen ein strukturell andersartiger
Werkstoff erforderlich ist. Das erstrebte Ziel wird also nur durch Inkaufnahme einer
verhältnismäßig komplizierten Herstellung und der damit verbundenen erhöhten Kosten
erreicht.
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Die Erfindung schafft hier Abhilfe und zeigt einen Weg, wie für einen
Magnetblasschalter der eingangs beschriebenen Art auf wesentlich einfachere Weise
eine wirkungsvolle kapazitive Spannungssteuerung zu erzielen ist. Erfindungsgemäß
sind in den spaltförmigen Lichtbogenkammern im Bereich der Schenke] der Zwischenelektroden
Isolierstoffeinlagen solcher Dielektrizitätskonstante und Abmessung angeordnet,
daß die Kapazität zwischen jeweils zwei benachbarten Zwischenelektroden von der
Mitte der Löschkammer aus zu deren Enden hin größer wird. Die Isolierstoffeinlagen
können dabei aus einem Material gleicher oder größerer Dielektrizitätskonstante
als derjenigen der Isolierstoffplatten bestehen. Je nach Größe der erforderlichen
Kapazität zwischen den Schenkeln zweier benachbarter Zwischenelektroden können die
Isolierstoffplatten den Spalt der Lichtbogenkammer ganz oder teilweise ausfüllen.
Die Isolierstoffeinlagen werden auf die Platten zweckmäßigerweise aufgeklebt oder
aufgekittet. Bestehen die Isolierstoffplatten und die Einlagen aus Material von
gleicher Dielektrizitätskonstante, so können die Einlagen unmittelbar an die Platten
angeformt sein. Man erkennt, daß die neue Potentialsteuerung mit geringem technischem
Aufwand sowie zeit- und kostensparend zu fertigen ist. Ein zusätzlicher Raumbedarf
ergibt sich dabei nicht. Damit sind die Forderungen, die in der Praxis für die Herstellung
von Magnetblasschaltem gestellt werden müssen, erfüllt.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.
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Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung und teilweise im
Schnitt einen Pol eines Hochspannungs-Leistungsschalters mit magnetischer Blaseinrichtung
und den Ausschaltlichtbogen unterteilenden Zwischenelektroden; in Abb. 2 bis 4 sind
die die Lichtbogenkammern bildenden Isolierstoffplatten mit den erfindungsgemäßen
Isolierstoffeinlagen dargestellt; Abb. 5, 6 und 7 geben Lichtbogenkammern
des Schalters wieder, die jeweils durch eine mit einem Längsschlitz versehene Isolierstoffplatte
unterteilt sind.
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Bei dem Hochspannungs-Leistungsschalter nach Abb. 1 ist der
Tragkörper aus Isoliermaterial mit 1,
die Löschkammer mit 2 und die Blasspule
mit 3 bezeichnet. Der Stromverlauf geht im Einschaltzustand vom oberen Leitungsanschluß
4 auf das ortsfeste Schaltstück 5 und über das schwenkbare Schaltmesser
6 auf den unteren Leitungsanschluß 7. Die Blasspule
3
wird beim Ausschaltvorgang über das Schaltmesser 6 sowie die beiden Lichtbogenhörner
7 und 8
und den Ausschaltlichtbogen eingeschaltet. Die Löschkammer
2 ist mit den Isolierstoffplatten 9 versehen, die die spaltförmigen Lichtbogenkammern
10
bilden. Die Isolierstoffplatten 9 tragen an ihrem Ende die V-förmigen
Zwischenelektroden 11, die beim Ausschaltvorgang die einzelnen Teillichtbögen
hintereinanderschalten und in die spaltförmigen Lichtbogenkammern 10 einleiten.
In diesen weiten sich die Teillichtbögen auf die zur Löschung erforderliche Länge
aus und kommen beim Stromnulldurchgang zum Erlöschen. Zwischen benachbarten Schenkeln
der Zwischenelektroden sind bei Schaltern bisheriger Bauart die Serienkapazitäten
alle einander gleich und setzen sich im wesentlichen aus dem Dielektrikum des Plattenmaterials
und aus Luft zusammen. Somit ist die Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke
ungünstig. Die eigentliche voRe Leistungsfähigkeit des Schalters wird erst dann
erreicht, wenn mittels der erfindungsgemäßen Isolierstoffeinlagen die Kapazität
zwischen jeweils zwei benachbarten Zwischenelektroden von der Mitte der Löschkammer
2 aus zu deren Enden hin größer wird.
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In Abb. 2 der Zeichnung ist eine Isolierstoffplatte 9
mit V-förmiger
Zwischenelektrode 11 dargestellt. Die Platten 9 haben in besonders
vorteilhafter Weise C-förmigen Querschnitt, so daß sich besondere Ab-
standhalter
erübrigen. Wie die Abb. 3 und 4 zeigen, sind die Isolierstoffplatten
9 im Bereich der Schenkel 12 der Zwischenelektroden 11 beiderseits
mit Isolierstoffeinlagen 13 versehen. Die Kapazität zwischen den Schenkeln
benachbarterZwischenelektroden setzt sich also aus dem Dielektrikum der Isolierstoffplatten
9, der Isolierstoffeinlage 13 und aus dem von Luft zusammen. Wie leicht
einzusehen ist, hat man es durch geeignete Wahl des Materials und der
Ab-
messungen der Isolierstoffeinlagen in der Hand, den einzelnen Kapazitäten
die notwendige Größe für eine gleichmäßige Spannungsverteilung längs der Schaltstrecke
zu geben.
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In den Abb. 5, 6 und 7 ist die neue Spannungssteuereinrichtung
für eine Löschkammer dargestellt, bei der die Lichtbogenkammern 10 jeweils
durch eine Isolierstoffplatte 14 unterteüt sind, die in bekannter Weise einen Längsschlitz
15 aufweist. Um bei einer Löschkammer mit dieser Plattenanordnung die Kapazität
zwischen benachbarten Zwischenelektroden zu beeinflussen, können die mit Zwischenelektroden
11
versehenen Platten 9 und die geschlitzten Platten 14 abwechslungsweise
mit den erfindungsgemäßen Isolierstoffeinlagen 13 versehen sein. Aus herstellungstechnischen
Gründen kann es jedoch Vorteile mit sich bringen, entweder nur die mit Zwischenelektroden
versehenen Platten 9 oder nur die ceschlitzten Platten 14 mit Isolierstoffeinlagen
zu versehen, wie dies in den Abb. 6 und 7 dargestellt ist.