DE19747840A1 - Hochspannungsleistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsleistungs­ schalter mit einem tulpenförmigen Kontaktstück, einer Iso­ lierdüse und einem im Einschaltzustand die Isolierdüse durch­ setzenden, in den Tulpenkontakt eintauchenden zylindrischen Gegenkontaktstück, welches im Einschaltzustand und während einer Anfangsphase des Ausschaltvorganges eine Düsenengstelle verschließt.

Ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter ist beispiels­ weise aus den US-Patentschriften 4 342 890 und 4 939 322 be­ kannt.

Bei den bekannten Hochspannungsleistungsschaltern ist vorge­ sehen, daß ein Teil des Gegenkontaktstücks die Engstelle der Isolierdüse verschließt, so daß sich in dem Zwischenraum zwischen dem tulpenförmigen Kontaktstück und der Isolierdüse durch einen dort brennenden Lichtbogen aufgeheiztes Löschgas unter hohem Druck sammeln kann. Nach einer Relativbewegung zwischen dem tulpenförmigen Kontaktstück und dem Gegenkon­ taktstück kann dann das Löschgas entweichen und soll durch seine Strömung den Lichtbogen löschen.

Bei den bekannten Leistungsschaltern ist das Gegenkontakt­ stück gestuft ausgebildet und der vorderste, dem tulpenförmi­ gen Kontaktstück zugewandte Bereich des Gegenkontaktstücks taucht im Einschaltzustand in das Tulpenkontaktstück ein und trägt eine Kontaktfläche für die Kontaktgabe.

Im Zuge des Ausschaltvorgangs wird einerseits die Düseneng­ stelle freigegeben, andererseits der Kontakt zwischen dem tulpenförmigen Kontaktstück und dem Gegenkontaktstück ge­ trennt. Das zeitliche Verhältnis dieser beiden Vorgänge kann durch die Länge bzw. Anordnung der abgestuften Bereiche des Gegenkontaktstücks bestimmt werden. Probleme können sich in der Bewegungsphase ergeben, wenn der die Kontaktfläche zur Kontaktgabe mit dem Tulpenkontakt tragende Teil des Gegenkon­ taktstücks, der beim Stand der Technik mit gegenüber der Düsenengstelle verringertem Durchmesser versehen ist, sich durch die Düsenöffnung bewegt. In dieser Phase ergeben sich schmale Spaltbereiche zwischen dem Gegenkontaktstück und dem Düsenkörper, die bei hoher elektrischer Feldbelastung zu Ent­ ladungsvorgängen führen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsleistungsschalter derart auszubilden, daß einer­ seits das Gegenkontaktstück die Düsenengstelle beim Aus­ schaltvorgang möglichst lange verschließt, andererseits bei einer Relativbewegung des Gegenkontaktstücks zur Isolierdüse dielektrische Probleme vermieden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem zylindrischen Gegenkontaktstück in Richtung des Tulpenkon­ taktstücks eine Verlängerung vorgelagert ist, deren Durchmes­ ser geringer ist als die des Gegenkontaktstücks.

Unter dem Gegenkontaktstück wird in diesem Zusammenhang der Bereich verstanden, der die Düsenengstelle im Einschaltzu­ stand verschließt bis zu dem Bereich, der die zylindrische Kontaktfläche trägt, welche im Einschaltzustand mit dem Tulpenkontaktstück in Kontakt steht. Diesem letztgenannten Bereich ist die Verlängerung vorgelagert.

Durch die Verlängerung wird der Endbereich des Gegenkontakt­ stücks dielektrisch abgeschirmt, so daß auftretende Zwickel­ räume zwischen dem Gegenkontaktstück und der Düse, insbeson­ dere in deren Engstellenbereich nicht einer zu hohen dielek­ trischen Belastung durch das elektrische Feld ausgesetzt sind.

Die Verlängerung schließt sich direkt an den kontaktgebenden Bereich des Gegenkontaktstücks an, sie kommt jedoch selbst nicht mit dem tulpenförmigen Kontaktstück in Berührung, da der Außendurchmesser der Verlängerung im Regelfall geringer ist als der Innendurchmesser des tulpenförmigen Kontakt­ stücks. Hierdurch ist auch eine Abnutzung der Verlängerung mit entsprechend möglicher Ausbildung von Abbrandspuren bzw. Rauhigkeiten verhindert, die ebenfalls zu dielektrischen Be­ lastungen führen könnte.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die axiale Ausdehnung der Verlängerung wesentlich kleiner ist als der Abstand zwischen der Düsenengstelle und dem Tulpen­ kontakt.

Die Verlängerung kommt im Normalfall auch im Einschaltzustand nicht in unmittelbaren Kontakt mit dem Tulpenkontakt. Sobald die Kontaktfläche des Gegenkontaktstücks aus dem Tulpenkon­ takt herausgefahren ist, besteht somit kein leitender elek­ trischer Kontakt mehr zwischen dem Tulpenkontakt und dem Gegenkontaktstück. Durch eine kurze Ausbildung der Verlänge­ rung wird während des Ausschaltvorgangs nach der Aufgabe des galvanischen Kontaktes schnell eine ausreichende Isolier­ strecke zwischen dem Tulpenkontakt und der Verlängerung er­ reicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrie­ ben.

Dabei zeigt die Figur schematisch als Ausschnitt aus der Un­ terbrechereinheit eines Hochspannungsleistungsschalters einen Teil eines Tulpenkontaktes, eines Gegenkontaktstückes und einer Isolierdüse.

In der Figur sind im oberen Teil ein feststehendes Dauer­ stromkontaktstück 6 und ein feststehendes Gegenkontaktstück 3 dargestellt. Das feststehende Gegenkontaktstück 3 ist längs­ geteilt in zwei Versionen dargestellt, wobei die linke Hälfte entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestaltet und mit einer Verlängerung 5 versehen ist, während die rechte Hälfte des Gegenkontaktstücks 3 in konventioneller Weise gestaltet ist.

Im unteren Teil der Figur ist ein antreibbares Dauerstromkon­ taktstück 7 dargestellt, das mit einer Isolierdüse 2 und mit einem antreibbaren Tulpenkontaktstück 1 fest verbunden und in Richtung der Pfeile 8, 9 im Zuge einer Ausschaltbewegung an­ treibbar ist.

Zur Durchführung einer Einschaltbewegung erfolgt die Bewegung entgegengesetzt der Pfeile 8, 9.

Das feststehende Gegenkontaktstück 3 ist stiftförmig, zylin­ drisch und als Vollmaterial ausgestaltet.

Das Gegenkontaktstück ist durchgehend und ohne Absatz zylin­ drisch gestaltet, so daß der Bereich, der im Einschaltzustand mit dem Tulpenkontakt 1 in Eingriff steht und die Kontakt­ fläche 10 trägt, denselben Durchmesser aufweist wie die übrigen Bereiche des Gegenkontaktstücks 3. Dadurch ver­ schließt auch der dem Tulpenkontakt 1 zugewandte Endbereich des Gegenkontaktstücks 3 noch die Düsenengstelle 4.

Zur dielektrischen Entlastung dieses Bereichs beim Durchfah­ ren der Düsenengstelle 4 ist die vorgelagerte Verlängerung 5 vorgesehen, die als im wesentlichen zylindrischer oder teil­ weise kalottenförmiger Körper ausgebildet ist. Sie besteht aus einem lichtbogenfesten Material, beispielsweise aus Gra­ phit. Die Verlängerung kann beispielsweise in eine Bohrung des Gegenkontaktstücks eingepreßt sein. Sie kann aber auch aus demselben Material bestehen wie das Gegenkontaktstück.

Kanten und Übergänge des Gegenkontaktstücks und der Verlänge­ rung sind vorteilhaft verrundet.

Claims (6)

1. Hochspannungsleistungsschalter mit einem tulpenförmigen Kontaktstück (1), einer Isolierdüse (2) und einem im Ein­ schaltzustand die Isolierdüse durchsetzenden, in den Tulpen­ kontakt (1) eintauchenden zylindrischen Gegenkontaktstück (3), welches im Einschaltzustand und während einer Anfangs­ phase des Ausschaltvorganges eine Düsenengstelle (4) ver­ schließt, dadurch gekennzeichnet, daß dem zylindrischen Gegenkontaktstück (3) in Richtung des Tulpenkontaktstücks (1) eine Verlängerung (5) vorgelagert ist, deren Durchmesser geringer ist als die des Gegenkontakt­ stücks.

2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung der Verlängerung (5) wesentlich kleiner ist als der Abstand zwischen der Düsenengstelle (4) und dem Tulpenkontakt (1).

3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung der Verlängerung (5) kleiner ist als ihr Durchmesser.

4. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (5) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.

5. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich zwischen der Verlängerung (5) und dem Gegenkontaktstück (3) ein konvexes Profil aufweist.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (5) aus einem lichtbogenfesten Material besteht.