DE20015563U1

DE20015563U1 - Compressed gas circuit breakers

Info

Publication number: DE20015563U1
Application number: DE20015563U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2010-09-07

Description

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BeschreibungDescription

Druckgas-LeistungsschalterGas pressure circuit breaker

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas-Leistungsschalter mit einem Schaltgasabführkanal, welcher in ein Ausblasvolumen mündet, und mit einem unmittelbar an das Ausblasvolumen grenzenden Ansaugvolumen zur Vorhaltung einer Löschgasmenge, wobei das Ausblasvolumen und das Ansaugvolumen durch eine Scheidewand, die eine Öffnung zum Durchtritt des Schaltgasabführkanals aufweist, voneinander getrennt sind.The invention relates to a pressure gas circuit breaker with a switching gas discharge channel which opens into a blow-out volume and with an intake volume immediately adjacent to the blow-out volume for maintaining a quantity of extinguishing gas, wherein the blow-out volume and the intake volume are separated from one another by a partition which has an opening for the passage of the switching gas discharge channel.

Ein derartiger Druckgas-Leistungsschalter ist beispielsweise aus der WO 98/43265 bekannt. Der bekannte Druckgas-Leistungsschalter weist ein antreibbares Lichtbogenkontaktstück auf, das von einem Schaltrohr getragen ist. Durch das Innere dieses Schaltrohres wird das bei einem Ausschaltvorgang in dem Lichtbogenraum entstehende Schaltgas zu einem Teil abgeführt und in ein Ausblasvolumen ausgeblasen. Dieses Ausblasvolumen ist zu wesentlichen Teilen durch eine Nennstrombahn begrenzt. Weiterhin ist innerhalb der Nennstrombahn ein Ansaugbereich vorgesehen, welcher durch eine Scheidewand von dem Ausblasvolumen abgetrennt ist. In den Ansaugbereich mündet ein Füllventil über welches einer Kompressionseinrichtung Löschgas zuführbar ist. Durch die haubenförmige Ausführung der Scheidewand wird verhindert, dass bei einer Schnellwiedereinschaltung über das Füllventil der Kompressionseinrichtung ionisiertes Schaltgas unmittelbar angesaugt wird.Such a compressed gas circuit breaker is known, for example, from WO 98/43265. The known compressed gas circuit breaker has a drivable arcing contact piece that is carried by a switching tube. The switching gas that is generated in the arcing chamber during a switching operation is partially discharged through the interior of this switching tube and blown out into a blow-out volume. This blow-out volume is largely limited by a nominal current path. Furthermore, an intake area is provided within the nominal current path, which is separated from the blow-out volume by a partition. A filling valve opens into the intake area, via which quenching gas can be fed to a compression device. The hood-shaped design of the partition prevents ionized switching gas from being directly sucked in via the filling valve of the compression device during a quick restart.

0 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Druckgas-Leistungsschalter der eingangs genannten Art die Abführung des Schaltgases zu verbessern und das Ansaug-0 The present invention is based on the object of improving the discharge of the switching gas in a pressure gas circuit breaker of the type mentioned at the beginning and of

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volumen von ionisierten Schaltgasanteilen im Wesentlichen freizuhalten.volume to be kept essentially free of ionized switching gas components.

Die Aufgabe wird bei einem Druckgas-Leistungsschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Scheidewand in Ausblasrichtung des Schaltgases trichterförmig erweitert ist.The object is achieved according to the invention in a pressure gas circuit breaker of the type mentioned at the outset in that the septum is widened in a funnel shape in the blow-out direction of the switching gas.

Durch die trichterförmige Ausgestaltung der Scheidewand ist das Schaltgas leicht in seine Abströmrichtung lenkbar. EsDue to the funnel-shaped design of the partition, the switching gas can be easily directed in its outflow direction.

werden Verwirbelungen des Schaltgases vermieden. In Ausblasrichtung ist der Querschnitt des Ausblasvolumens kontinuierlich vergrößert, so dass eine stetige Entspannung des Schaltgases erfolgt.
15Turbulence of the switching gas is avoided. In the blow-out direction, the cross-section of the blow-out volume is continuously increased so that the switching gas is continuously relaxed.
15

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. In the following, an embodiment of the invention is shown with reference to a drawing and described in more detail below.

0 Dabei zeigt die einzige Figur den schematischen Aufbau eines Druckgas-Leistungsschalters.0 The only figure shows the schematic structure of a gas pressure circuit breaker.

Oberhalb der Schalterlängsachse 1 ist der Druckgas-Leistungsschalter in seiner Ausschaltposition und unterhalb der Schalterlängsachse 1 in seiner Einschaltposition dargestellt. Der Druckgas-Leistungsschalter weist ein erstes Lichtbogenkontaktstück 2 und ein zweites Lichtbogenkontaktstück 3 auf. Das erste Lichtbogenkontaktstück 2 ist durch einen nicht näher dargestellten Antrieb bewegbar. Das zweite Lichtbogenkontaktstück 3 ist feststehend ausgebildet. Das erste Lichtbogenkontaktstück 2 ist von einem Schaltrohr 4 getragen. Konzentrisch zu dem ersten und dem zweiten Lichtbogenkontaktstück 2, 3 ist ein erstes Nennstromkontaktstück 5 sowie ein zweites Nenn-Above the switch's longitudinal axis 1, the gas pressure circuit breaker is shown in its off position and below the switch's longitudinal axis 1, in its on position. The gas pressure circuit breaker has a first arcing contact piece 2 and a second arcing contact piece 3. The first arcing contact piece 2 can be moved by a drive (not shown in detail). The second arcing contact piece 3 is fixed. The first arcing contact piece 2 is carried by a switching tube 4. Concentric to the first and second arcing contact pieces 2, 3, a first rated current contact piece 5 and a second rated current contact piece 6 are arranged.

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Stromkontaktstück 6 angeordnet. Das erste Nennstromkontaktstück 5 ist bewegbar ausgeführt. Das zweite Nennstromkontaktstück 6 ist feststehend ausgeführt. Dem ersten Lichtbogenkontaktstück 2 und dem ersten Nennstromkontaktstück 5 ist eine Isolierstoffdüse 7 zugeordnet. Die Isolierstoffdüse 7 weist Heizkanäle 8 auf, die von einem Lichtbogenraum 9 des Druckgas-Leistungsschalters in ein aus den rückwärtigen Teilen des Nennstromkontaktes 5 gebildetes Heizvolumen 10 führen. Dieses Heizvolumen 10 ist koaxial um das Schaltrohr 4 angeordnet.Current contact piece 6 is arranged. The first rated current contact piece 5 is designed to be movable. The second rated current contact piece 6 is designed to be stationary. The first arcing contact piece 2 and the first rated current contact piece 5 are assigned an insulating nozzle 7. The insulating nozzle 7 has heating channels 8 which lead from an arcing chamber 9 of the gas-pressure circuit breaker into a heating volume 10 formed from the rear parts of the rated current contact 5. This heating volume 10 is arranged coaxially around the switching tube 4.

Das erste Nennstromkontaktstück 5 ist innerhalb einer im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Nennstrombahn 11 geführt. Das Kompressionsvolumen einer Kompressionseinrichtung 12 wird aus der Nennstrombahn 11 dem Schaltrohr 4, einem Heizvolumenboden 13 sowie einer Wandung 14 gebildet. Das Heizvolumen 10 ist als Kolben ausgeführt, welcher relativ zu der Nennstrombahn 11 und zu der Wandung 14 bewegbar ist. Eine trichterartige Scheidewand 15 ist im Innern eines durch das Schaltrohr 4 sowie die Nennstrombahn 11 gebildeten hohlzylindrischen Abschnittes aufgespannt. Ein Ansaugvolumen 16 grenzt unmittelbar an die Wandung 14. Die Scheidewand 15 trennt das Ansaugvolumen 16 von einem Ausblasvolumen 17 und weist eine zentrische Öffnung auf, durch welche das Schaltrohr 4 geführt ist. Das Ausblasvolumen 17 weist mehrere in der Nennstrombahn 11 angeordnete Ausströmöffnungen 18 auf, durch welche das Ausblasvolumen 17 mit einem die Nennstrombahn 11 umgebenden Niederdruckvolumen 19 verbunden ist. Im Bereich des Ansaugvolumens 16 weist die Nennstrombahn 11 Ansaugöffnungen 2 0 auf, durch welche das Niederdruckvolumen 19 und das Ansaugvolumen 16 miteinander verbunden sind.The first rated current contact piece 5 is guided within a substantially cylindrical rated current path 11. The compression volume of a compression device 12 is formed from the rated current path 11, the switching tube 4, a heating volume base 13 and a wall 14. The heating volume 10 is designed as a piston which is movable relative to the rated current path 11 and the wall 14. A funnel-like partition 15 is spanned inside a hollow cylindrical section formed by the switching tube 4 and the rated current path 11. An intake volume 16 is directly adjacent to the wall 14. The partition 15 separates the intake volume 16 from an exhaust volume 17 and has a central opening through which the switching tube 4 is guided. The blow-out volume 17 has a plurality of outflow openings 18 arranged in the nominal flow path 11, through which the blow-out volume 17 is connected to a low-pressure volume 19 surrounding the nominal flow path 11. In the area of the intake volume 16, the nominal flow path 11 has intake openings 20, through which the low-pressure volume 19 and the intake volume 16 are connected to one another.

Während eines Einschaltvorganges des Druckgas-Leistungsschalters erfolgt aufgrund der Bewegung des ersten Lichtbogenkontaktstückes 2 und des ersten NennstromkontaktStückes 5During a switch-on process of the gas-operated circuit breaker, the movement of the first arcing contact piece 2 and the first rated current contact piece 5

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mit dem daran angeordneten Heizvolumen 10 eine Vergrößerung des Kompressionsvolumens der Kompressionseinrichtung 12. Um einen Unterdruck in der Kompressionseinrichtung 12 zu vermeiden und die notwendige Menge komprimierbaren Löschgases vorzuhalten, strömt das Löschgas aus dem Niederdruckvolumen 19 über die Ansaugöffnungen 2 0 und das Ansaugvolumen 16 durch ein in der Wandung 14 angeordnetes Füllventil 21 in das Kompressionsvolumen ein.with the heating volume 10 arranged thereon, an increase in the compression volume of the compression device 12. In order to avoid a negative pressure in the compression device 12 and to maintain the necessary amount of compressible extinguishing gas, the extinguishing gas flows from the low-pressure volume 19 via the intake openings 20 and the intake volume 16 through a filling valve 21 arranged in the wall 14 into the compression volume.

Während eines Ausschaltvorganges wird durch den zwischen den beiden Lichtbogenkontaktstücken 1, 2 brennenden Ausschaltlichtbogen Löschgas erhitzt und im Heizvolumen 10 zwischengespeichert . Zeitgleich wird während der AusschaItbewegung des ersten Lichtbogenkontaktstückes 2 und des ersten NennstromkontaktStückes 5 das in der Kompressionseinrichtung 12 enthalte Löschgas komprimiert und dabei in seinem Druck erhöht. Zur Vermeidung eines zu hohen Druckes ist in der Wandung 14 ein Überdruckventil 22 angeordnet. In dem Heizvolumenboden des Heizvolumens 10 sind Überströmventile 23a, b angeordnet, 0 welche bei einem erhöhten Druck das komprimierte Löschgas aus dem Kompressionsvolumen 12 in das Heizvolumen 10 überströmen lassen. Der so entstehende Löschgasstrom wird über die Heizkanäle 8 auf den Ausschaltlichtbogen gerichtet. Das dabei entstehende ionisierte Schaltgas wird zu einem Teil durch das Innere des Schaltrohres 4 aus dem Lichtbogenraum 9 des Druckgas-Leistungsschalters abgeführt. Durch seitliche Öffnungen 24a, b im Schaltrohr 4 strömt das Schaltgas in das Ausblasvolumen 17 ein und von dort über die Ausblasöffnungen 18 in das Niederdruckvolumen 19. Die Scheidewand 15 trennt das Ansaugvolumen 16 räumlich von dem Ausblasvolumen 17. Durch die trichterförmige Form der Scheidewand 15 wird das abzuführende Schaltgas verwirbelungsarm abgeleitet und das Füllventil 21 und das Überdruckventil 2 0 vor den unter erhöhten Druck ste-During a switching off process, the switching arc burning between the two arcing contact pieces 1, 2 heats up quenching gas and temporarily stores it in the heating volume 10. At the same time, during the switching off movement of the first arcing contact piece 2 and the first rated current contact piece 5, the quenching gas contained in the compression device 12 is compressed and its pressure increased in the process. To avoid excessive pressure, a pressure relief valve 22 is arranged in the wall 14. Overflow valves 23a, b are arranged in the heating volume base of the heating volume 10, which allow the compressed quenching gas to flow from the compression volume 12 into the heating volume 10 at an increased pressure. The resulting quenching gas flow is directed via the heating channels 8 onto the switching arc. The ionized switching gas resulting from this is partly discharged through the interior of the switching tube 4 from the arc chamber 9 of the pressure gas circuit breaker. The switching gas flows through lateral openings 24a, b in the switching tube 4 into the blow-out volume 17 and from there via the blow-out openings 18 into the low-pressure volume 19. The partition 15 spatially separates the intake volume 16 from the blow-out volume 17. Due to the funnel-shaped form of the partition 15, the switching gas to be discharged is discharged with little turbulence and the filling valve 21 and the pressure relief valve 20 are placed in front of the pressure-sensitive medium.

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henden in das Ausblasvolumen 17 strömenden Schaltgasen geschützt sowie in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt.The valve is protected from the switching gases flowing into the blow-out volume 17 and its function is not impaired.

Claims

Pressure gas circuit breaker with a switching gas discharge channel which opens into a blow-out volume ( 17 ), and with an intake volume ( 16 ) immediately adjacent to the blow-out volume ( 17 ) for maintaining a quantity of extinguishing gas, wherein the blow-out volume ( 17 ) and the intake volume ( 16 ) are separated from one another by a partition ( 15 ) which has an opening for the passage of the switching gas discharge channel, characterized in that the partition ( 15 ) is widened in a funnel shape in the blow-out direction of the switching gas.