DE1218585B

DE1218585B - Low-noise pressurized gas switch with an isolating distance in the open air

Info

Publication number: DE1218585B
Application number: DEL48442A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing August Hochrainer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-08-03
Filing date: 1964-08-03
Publication date: 1966-06-08

Description

Geräuscharmer Druckgasschalter mit in freier Luft liegender Trennstrecke Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, Druckgassehalter mit in freier Luft liegender Trennstrecke, bei denen das Druckgas während der Leistungsunterbrechung durch eine vor dem Gegenkontakt des beweglichen Schaltkontaktes liegende Düse unter starkem Geräusch unmittelbar ins Freie geblasen wird, so auszubilden, daß das Ausschaltgeräusch nicht mehr als störend empfunden wird. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung abweichend von der bisherigen Bauforin vor, daß die Trennstrecke während der Leistungsunterbrechung in einem geräuschdämpfenden Entspannungsbehälter für die Schaltgase liegt, der nach der Lichtbogenlöschung und genügender Entspannung der Schaltgase so weit geöffnet ist, daß die Trennstrecke frei sichtbar wird.Quiet pressurized gas switch with a separating distance in the open air The invention is concerned with the task of compressed gas holder with lying in the open air Isolation distance, in which the compressed gas during the power interruption by a Nozzle located in front of the mating contact of the movable switching contact under strong Noise is blown directly into the open, so train that the switch-off noise is no longer perceived as annoying. To this end, the invention looks differently by the previous Bauforin that the isolating distance during the power interruption is in a noise-dampening expansion tank for the switching gases, which is after the arc extinguishing and sufficient relaxation of the switching gases so wide open is that the isolating distance is freely visible.

Zweckmäßigerweise wird der Entspannungsbehälter nach der Einschaltung des Schalters geschlossen. Der Schalter nach der Erfindung wirkt dann wie ein bekannter Schalter mit geschlossener Schaltkammer, dessen Schaltgase zur geräuschlosen Entspannung in einen größeren Behälter abgeleitet werden, aus dem sie zu einem passenden Zeitpunkt über Ventile oder kleine Bohrungen allmählich ins Freie entweichen. Aber im Gegensatz zu diesem bekannten Schalter liegt die Trennstrecke beim Schalter nach der Erfindung uinnittelbar fin Entspannungsbehälter, was einmal zu einer kleineren Bauform des Schalters führt und zum anderen nach öffnung des Entspannungsbehälters den ausgeschalteten Zustand des Schalters als Lufttrennstrecke weithin erkennbar macht. Die Einschaltung der Lufttrennstrecke im Ausschaltzustand des Schalters ist außerdem insofern vorteilhaft, als sich Kriechwege an der Innenseite des Entspannungsbehälters kaum bilden können, wie dies son§t bei ständig die Trennstrecke überbrückenden Entspannungsbehältern möglich ist.The expansion tank is expediently closed after the switch has been switched on. The switch according to the invention then acts like a known switch with a closed switching chamber, the switching gases of which are diverted into a larger container for noiseless relaxation, from which they gradually escape into the open at a suitable time via valves or small bores. But in contrast to this known switch, the isolating distance in the switch according to the invention is located directly in the expansion tank, which on the one hand leads to a smaller design of the switch and on the other hand, after opening the expansion tank, makes the switched-off state of the switch as an air separation distance widely recognizable. The activation of the air separation section when the switch is switched off is also advantageous insofar as creepage paths can hardly form on the inside of the expansion tank, as is possible with expansion tanks that constantly bridge the separation distance.

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung sieht zum Schließen und Öffnen des Entspannungsbehälters eine in Richtung der Trennstrecke verschiebbare Isolierhülle vor, die zweckmäßig in einem die Schaltkammer ringförmig umgebenden Zylinder angeordnet ist und einen in Ein- und Aussehaltrichtung mit Druckgas beaufschlagbaren ringförmigen Antriebskolben trägt. Anstatt die Isolierhülle pneumatisch anzutreiben, kann diese auch mechanisch vom beweglichen Schaltkontakt aus betätigt werden. Ebenso ist es möglich, für eine Schaltrichtung eine Federkraft einzusetzen. Dabei sollte die Isolierhülle bei der Ausschaltung so langsam verschoben werden, daß die gespeicherten Schaltgase ohne übermäßiges Geräusch entweichen können. Das langsame Entweichen der Schaltgase kann noch durch kleine Bohrungen in dem festen Teil oder in der Isolierhülle des Entspannungsbehälters unterstützt werden.A practical embodiment of the invention provides for closing and opening the expansion tank a displaceable in the direction of the separation distance Insulating before, which is expedient in a ring-shaped surrounding the switching chamber Cylinder is arranged and a pressurized gas can be acted upon in the inward and outward direction annular drive piston carries. Instead of driving the insulating sleeve pneumatically, this can also be operated mechanically from the movable switch contact. as well it is possible to use a spring force for one switching direction. It should the insulating sleeve is moved so slowly when switching off that the stored Switching gases can escape without excessive noise. The slow escape the switching gases can still pass through small bores in the fixed part or in the insulating sleeve of the expansion tank are supported.

Es sind zwar schon Druckgasschalter mit in freier Luft liegender Trennstrecke bekannt, bei denen die Trennstrecke während der Lichtbogenlöschung durch eine bewegliche Isolierhülle vorübergehend überbrückt ist. Aber diese Isolierhülle dient nicht zur Herstellung eines geräuschdämpfenden Entspannungsbehälters für die Schaltgase, sondern zur Bildung einer zusammengefaßten Druckgasströmung für die Beblasung der Trennstrecke und zur Fernhaltung der Schaltgase von anderen Polen bzw. von geerdeten Teilen des Schalters oder seiner Umgebung. Da die Schaltgase außerdem aus der Isolierhülle schlagartig ins Freie strömen, läßt sich bei diesen Schaltern ein starkes Ausschaltgeräusch nicht vermeiden. Die Anordnung einer beweglichen Isolierhülle an der Trennstrecke allein genügt also noch nicht, um das Ausschaltgeräusch stark herabzusetzen, es bedarf hierzu der Bildung eines Entspannungsraumes, der mindestens die bei einer Ausschaltung anstehenden Schaltgase aufzunehmen gestattet, wie es beim Schalter nach der Erfindung der Fall ist.There are already compressed gas switches with an isolating distance in the open air known in which the isolating distance during the arc extinguishing by a movable Insulating sleeve is temporarily bridged. But this insulating sleeve is not used for Manufacture of a noise-dampening expansion tank for the switching gases, but rather to form a combined flow of compressed gas for blowing the separating distance and to keep the switching gases away from other poles or from earthed parts of the Switch or its surroundings. Since the switching gases also come from the insulating sleeve Suddenly flow into the open air, there is a strong switch-off noise with these switches do not avoid. The arrangement of a movable insulating sleeve on the isolating distance alone is not enough to greatly reduce the switch-off noise, it this requires the formation of a relaxation space, which at least Switching off allows pending switching gases to be recorded, as is the case with the switch according to the invention is the case.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt. F i g. 1 und 2 zeigen schematisch gehaltene Schaltkammern im Schnitt mit einem Schaltstift in der Einschalt- und in der Ausschaltstellung.To further explain the invention, several exemplary embodiments are shown in the drawing. F i g. 1 and 2 show schematically held switching chambers in section with a switching pin in the switched-on and in the switched-off position.

Um eine zylindrische Schaltkammer 1 mit einem Antrieb 2 für einen Schaltstift 3 ist ein Zylinder 4 angeordnet, in dem sich eine Isoherhülle 5 bewegt. Die Isolierhülle kann z. B. aus einem Porzellanrohr bestehen, das zur Erhöhung seiner Druckfestigkeit mit einer Gießharzumhüllung, gegebenenfalls unter Beifügung von Glasfasern, versehen ist. Die Isolierhülle kann auch aus einem für die dauernde Überbrückung spannungsführender Teile ungeeigneten Material bestehen, da sie die Trennstrecke nur kurzzeitig unter Spannung überbrückt und somit Kriechstromwege kaum entstehen können. In der Einschaltstellung liegt die Isolierhülle auf einem gehäuseartigen Teil 6, in dem das feste Schaltstück 7 angeordnet ist. Der Teil 6 ist an einem Metallarm 8 befestigt, der von einem Isolator 9 getragen wird. In dem Isolator 9, der an dem Schaltkammergehäuse befestigt ist, kann eine potentialsteuemde Impedanz untergebracht sein. Die Isolierhülle 5 und der Teil 6 schließen einen Entspannungsraum ein, der zur Aufnahme der Schaltgase, die bei einer Aussehaltung aus der Düse der Schaltkammer 1 austreten, ausreicht.A cylindrical switching chamber 1 with a drive 2 for a contact pin 3, a cylinder 4 is arranged, in which a Isoherhülle 5 moves. The insulating sleeve can, for. B. consist of a porcelain tube, which is provided to increase its compressive strength with a cast resin coating, optionally with the addition of glass fibers. The insulating sleeve can also consist of a material that is unsuitable for permanently bridging live parts, since it only bridges the isolating distance for a short time under voltage and thus leakage current paths can hardly arise. In the switched-on position, the insulating sleeve lies on a housing-like part 6 in which the fixed contact element 7 is arranged. The part 6 is attached to a metal arm 8 which is carried by an insulator 9 . In the insulator 9, which is attached to the switching chamber housing, a potential-controlling impedance can be accommodated. The insulating sheath 5 and the part 6 enclose a relaxation space which is sufficient to accommodate the switching gases which emerge from the nozzle of the switching chamber 1 when it is switched off.

Bei einer Ausschaltung strömt Druckgas in Richtung der Pfeile in die Schaltkammer, in deren Antrieb 2 und über deren Düse in den Entspannungsraum. Da dieser praktisch geschlossen ist, kann kein störendes Ausschaltgeräusch entstehen. Nach der Lichtbogenlöschung und einer bestimmten Druckabnahme, die durch kleine Bohrungen 10 im Teil 6 oder auch durch Undichtigkeiten zwischen der Isolierhülle 5 und dem Teil 6 hervorgerufen wird, wird die Isolierhülle 5 in die »Aus«-Stellung bewegt, und zwar dadurch, daß Druckgas bzw. Druckluft in die Leitung 11 geleitet wird und der Antriebskolben 12 der Isoherhülle damit beaufschlagt wird. Die Trennstrecke liegt nunmehr in freier Luft, wie dies F i g. 2 zeigt. Soll der Schalter wieder geschlossen werden, so wird Druckgas bzw. Druckluft über die Leitung 13 sowohl dem Antrieb 2 als auch dem Zylinder 4 7ugeführt, worauf der Schaltstift 3 und die Isoherhülle 5 in die »Ein«-Stellung bewegt werden.When it is switched off, pressurized gas flows in the direction of the arrows into the switching chamber, into its drive 2 and through its nozzle into the expansion chamber. Since this is practically closed, there can be no annoying switch-off noise. After the arc has been extinguished and a certain pressure decrease, which is caused by small bores 10 in part 6 or by leaks between the insulating sleeve 5 and the part 6 , the insulating sleeve 5 is moved into the "off" position, namely by the fact that compressed gas or compressed air is passed into the line 11 and the drive piston 12 of the insulating sleeve is acted upon. The separation distance is now in the open air, as shown in FIG. 2 shows. If the switch is to be closed again, pressurized gas or compressed air is fed via line 13 to both drive 2 and cylinder 4, whereupon the switch pin 3 and the insulating cover 5 are moved into the "on" position.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von dem der F i g. 1 darin, daß zusätzlich zum Entspannungsraum an der Trennstrecke noch ein Speicherraum 14 für die Schaltgase in dem hohlen Tragarm 8 des festen Schaltkontaktes 7 angeordnet ist. Die Schaltgase strömen hierbei z. B. über einen Kühler 15 in den Speicherraum 14 und von diesem über kleine Bohrungen allmählich ins Freie. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der Entspannungsraum an der Trennstrecke klein gehalten werden kann.The embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that, in addition to the expansion space at the separating distance, a storage space 14 for the switching gases is arranged in the hollow support arm 8 of the fixed switching contact 7. The switching gases flow here, for. B. via a cooler 15 into the storage space 14 and gradually out into the open from this via small bores. This design has the advantage that the expansion space at the separating distance can be kept small.

Zusätzlich zu einem Speicherraum 14 in dem Tragarm 8 des festen Schaltkontaktes 7 oder auch für sich allein kann ein weiterer Speicherraum 16 für die Schaltgase zwischen den Antrieben der beweglichen Schaltkontakte einerDoppelschaltkammer vorgesehen sein, wie aus F i g. 3 hervorgeht. Die Schaltgase werden dem Speicherraum über den hohlen Schaltstift 17 zugeführt und entweichen dann allmählich über Ventile oder kleine Bohrungen 18 ins Freie.In addition to a storage space 14 in the support arm 8 of the fixed switching contact 7 or on its own, a further storage space 16 can be provided for the switching gases between the drives of the movable switching contacts of a double switching chamber, as shown in FIG . 3 emerges. The switching gases are fed to the storage space via the hollow switching pin 17 and then gradually escape through valves or small bores 18 into the open.

Die Erfindung läßt sich nicht nur auf Druckgasschalter anwenden, deren Schaltkammern fest auf Stützern angeordnet sind und bei denen die notwendige Spannungsisolierstrecke allein durch einen entsprechend langen Hub des beweglichen Schaltkontaktes hergestellt wird, sondern auch auf solche Druckgasschalter, deren Schaltkammern in eine Spannungstrennstellung bewegt werden.The invention can be applied not only to compressed gas switches, the switching chambers of which are fixedly arranged on supports and in which the necessary voltage isolating distance is produced solely by a correspondingly long stroke of the movable switching contact, but also to such compressed gas switches, whose switching chambers are moved into a voltage separation position.

Hierfür zeigen F i g. 4 und 5 ein Ausführungsbeispiel. Es handelt sich um einen Freistrahl- Druckgasschalter mit an Schwenkannen 19 befestigten Schaltköpfen 20. Die Schwenkarme 19, durch die das Druckgas der Schaltstelle zugeführt wird, werden von drehbaren Stiltzem 21 getragen. In der Einschaltstellung liegen die Schaltköpfe an einem auf einem Stätzer 22 befestigten Entspannungsbehälter 23 an. Dieser Behälter hat eine öffnung, durch die die Schaltkontakte 24 sich berühren können und durch die bei der Leistungsunterbrechung die Schaltgase in den Entspannungsbehälter einströmen. Nach genügender Entspannung der Schaltgase werden die Schaltköpfe 20 in Pfeilrichtung in die endgültig6 Spannungstrennstrecke geschwenkt. Die entspannten Schaltgase entweichen dabei ohne größere Geräuschbildung aus dem Behälter 23. For this purpose, FIG. 4 and 5 an embodiment. It is a free-jet gas blast switch with attached to pivot cans 19 switching heads 20. The pivot arms 19 through which the pressurized gas is supplied to the switching point, are carried by the rotatable Stiltzem 21st In the switched-on switching heads bear against a mounted on a Stätzer 22 flash tank 23rd This container has an opening through which the switching contacts 24 can touch and through which the switching gases flow into the expansion container when the power is interrupted. After sufficient relaxation of the switching gases, the switching heads 20 are swiveled in the direction of the arrow into the final voltage isolating section. The relaxed switching gases escape from the container 23 without generating any major noise.

Claims

Claims: 1. A low noise type gas circuit breaker which has in the open air separation distance, d a d u rch gck ennzc ichnet that the isolating distance is during the power interruption in a noise-damping flash tank for the switching gases, which is open as far to the arc extinguishing and sufficient relaxation of the switching gases that the isolating distance becomes freely visible.

2. Switch according spoke 1, characterized in that the expansion tank is closed after the switch is turned on. 3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that the expansion tank is formed by an insulating sleeve displaceable in the direction of the isolating distance. 4. Switch according to claim 3, characterized in that the insulating sleeve is arranged in a cylinder surrounding the switching chamber in a ring shape and carries an annular drive piston which can be acted upon in the on and off direction with pressurized gas. 5. Switch according to spoke 3, characterized in that the insulating sleeve surrounds the switching chamber in a ring shape and is mechanically connected to the switching pin in such a way that it is pushed back and forth when switching on and off. 6. Switch according to claim 4 and 5, characterized in that the insulating sleeve is moved so slowly after switching off that the stored switching gases can escape without excessive noise. 7. Switch according to claim 3, characterized in that the insulating sleeve consists of a porcelain tube with a pressure-resistant cast resin casing. 8. Switch according to claim 3, characterized in that the insulating sleeve consists of a material unsuitable for permanently bridging live parts. 9. Switch according to claim 1, characterized in that additional storage spaces for receiving the switching gases are arranged on the expansion tank, from which the switching gases gradually flow out into the open. 10. Switch according to claim 9, characterized in that coolers are connected between the expansion tank and the storage spaces. 11. Switch according to claim 9 with a double switching chamber whose separating distances are facing away from each other and whose fixed switching contacts are attached to support arms, characterized in that a larger storage space for the switching gases is arranged between the two drives of the movable switching contacts. 12. Switch according to claim 11, characterized in that the switching gases are discharged into the storage space via hollow switching pins. 13. Switch according to claim 11, characterized in that additional storage spaces for the switching gases are housed in the hollow support arms of the fixed switching contacts. 14. Switch according to claim 1 and 2 with two switching heads movable into a voltage disconnection position after the power interruption, characterized in that the switching heads rest in the switched-on position on a fixed, the switching gases receiving expansion tank, from which the switching gases escape after the arc extinguishing without excessive noise can.