DE2326650A1

DE2326650A1 - Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2326650A1
Application number: DE19732326650
Authority: DE
Inventors: Walter Bischofberger; Reinhard Dr Sc Tech Huerlimann; Ulrich Dr Kogelschatz; Gerhard Mauthe; Klaus Dr Ragaller; Ekkehard Dr Schade
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1973-05-25
Publication date: 1974-11-21
Also published as: JPS5016080A; CH558079A; DE2326650C2; DE7319734U

Description

Druckgasschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit mindestens einer Schaltstrecke, welche mindestens ein hohles, düsenförmiges Schaltstück enthält, wobei der Schaltstrecke ein strömendes, gasförmiges Löschmittel mittels eines Kanales zugeführt wird, der als Ringkanal zwischen Schaltstück und einer letzteres umfassenden Hülle gebildet wird, unter Verwendung von die laminare Strömung störenden Wirbelströmungen erzeugenden Einbauten.
Bei Druckgasschaltern ist es bekannt, das gasförmige Löschmittel, z.B. Luft, SF6 usw de Schaltstrecke zwecks Lichtbogenlöschung zuzuführen, wobei das Löschmittel entweder einer Fremdgasquelle entnommen werden kann oder auch z.B.
bei den sogenannten Kompressionsschaltern beim Schaltvorgang selbst erzeugt wird. Das Zuführen des dabei unter einem gewissen Ueberdruck stehenden Löschmittels zur Schaltstrecke erfolgt im allgemeinen mittels eines Kanales, der als Rin7-kanal zwischen mindestens einem Schaltstück und einer letzteres umfassenden Hülle ausgebildet ist, während die abströmenden Schaltgase durch wenigstens ein hohles, düsenförmiges Schaltstück ins Freie oder zumindest in einen Raum entsprechend niedrigen Druckes entweichen, nachdem sie die Lichtbogenlisch zone durchsetzt haben. Aus der DT-PS 756 203 ist es bekannt, dass die Erzeugung einer Wirbelströmung Vorteile für das Löschen eines Wechselstromlichtbogens mit sich bringt. Bei dieser Anordnung wird der Lichtbogen und das Löschmittel in einer gemeinsamen Löschmittelhülle geführt, die als Blisdüse ausgebildet ist, in welche Druckluft eingeblasen wird, und in welche zu beiden Seiten stiftfürmige Schaltstücke in der Löschstellung geringfügig eintauchen Zwecks Störung der laminaren Luftströmung besitzt die Löschmittelhülle Wirbelströmungen erzeugende Einbauten, die z. B. als Vorsprünge an der Innenwand oder sprunghafte Querschnittsveranderungzn ausgebildet sind. Diese Anordnung ist hinsichtlich der prsktischen Anwendung jedoch noch mit gewissen Mängeln behaftet, die im wesentlichen darin bestehen, dass sich die Einbauten umnittelbar in der Lichtbogenzone zwischen den Schaltstücken befinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung für einen Druckgasschalter der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei welcher die Mängel der bekannten Ausführung vermieden sind, und bei welcher ohne nennenswerten Mehraufwand eine Erhöhung des Ausschaltvermögens bei sonst gleichen technischen Verhältnissen erreicht wird. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die Einbauten in Strömungsrichtung gesehen in unmittelbarer Nähe vor der Mündung des düsenförmigen Schaltstückes angeordnet sind.
Der Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, dass bereits vor der Engstelle des düsenförmigen Schaltstückes eine für die Wechselwirkung zwischen Lichtbogensäule und kaltem Lüschgas erwünschte Turbulenz erzielt wird, ohne dass im zuvorliegenden Teil des Zuströmungskanals die dort an sich erwünschte laminare Strömung gestört wird.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Druckgasschalters, bei dem zwei hohle Schaltstücke und eine Isolierhülle vorhanden sind, wobei ein Schaltstück einen Ringkörper trägt, Fig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1 mit zwei Ringkörpern, Fig. 3 zeigt eine Variante zu Fig. 1, bei welcher der RinJ-körper eckigen Querschnitt besitzt, während in Fig. 4 die strömungsstörenden Einbauten als Ringkanten ausgebildet sind.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das feststehende, hohle, düsenförmige Schaltstück. Mit 2 ist das ebenfalls hohle Schaltstück bezeichnet, welches von einem nicht näher dargestellten Antrieb konventioneller Art bewegt wird und sich gerade in einer für die Lichtbogenlöschung günstigen Lage befindet.
In der gezeichneten Stellung sind die Schaltstücke 1, 2 von der Hülle 3 umgeben, welche einerseits relativ zum Schaltstück 1 feststeht und andererseits ein ungehindertes Gleiten des Schaltstückes 2 durch ihre engste Stelle erlaubt. Die Hülle 3 besteht aus Isolierstoff, z.B. bevorzugt aus Polytetrafluoräthylen. Wie durch den Pfeil 9 angedeutet, wird durch den zwischen den Teilen 1, 3 gebildeten Ringraum das Löschmittel, z.B. SF6 zu geführt. Unmittelbar vor den Mündungen der düsenförmigen Schaltstücke 1, 2, durch deren Inneres die den Lichtbogen durchsetzenden Schaitgase abströmen, befindet sich im Ringkanal ein Ringkörper 4.
Letzterer ist mit Hilfe einiger am Umfang verteilter speichenartiger Stäbe 4a mit dem Schaltstück 1 fest verbunden, so dass der Ringkörper 4 das Schaltstück 1 mit einem gewissen Abstand aussen umfasst. Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Ringkörper 4 in Fig. 1 durch zwei Ringkörper 5, 6 ersetzt. Der Ringkörper 6 ist in diesem Falle zweckmässig an der Hülle 3 angebracht. In Fig 3 besitzt der Ringkörper 7 quadratischen Querschnitt und kann z.B. in einfacher Weise aus Vierkantdraht hergestellt sein. In analoger Weise wird er durch Stäbe 7a gehaltert. Schliesslich ist in Fig. 4 anstelle der Ringkörper 4 bzw. 5, 6 bzw. 7 für die Strömungsverwirbelung eine Ausführungform gezeigt, bei welcher hervorstehende, bundförmige Ringkanten la bzw. 3a an den Teilen 1 bzw. 3 vorhanden sind Eine derartige Ausführung hat vorallem den Vorteil, dass sie einfach und billig herzustellen ist0 Schliesslich können die Einbauten auch aus einer Vielzahl von am Umfang verteilter, radial verlaufender Stäbe bestehen, deren Achsen annähernd quer zur Strömungrichtung verlaufen, also in ganz ähnlicher Weise wie die Stäbe 4a bzw 7a in Fig. 1 bzw. 3, wobei die Befestigung der Stäbe entweder auf einem oder beiden Teilen 1, 3 erfolgen kann. Damit die Einbauten eine wirkungsvolle Instabilität der Strömung hervorrufen, ist es wesentlich, dass der Querschnitt des Ringkanals an der Stelle der Einbauten und derjenige der Einbauten aufeinander abgestimmt sind. Die Reynoldszahl der Strömung bezogen auf die Strömungsgeschwindigkeit im Ringkanal und die Querschnittsdimension der Wirbelkörper soll auen während der Lichtbogendauer wesentlich mehr als 1 betrage10. Ferner soll der Querschnittsverlauf des Ringkanals beginnend an der Stelle unmittelbar stromabwärts der Wirbelkörper bis hin zur Achse der Schaltstücke so dimensioniert sein, dass die Strömungsgeschwindigkeit auf dieser Strecke nicht merklich zunimmt, d.h. im wesentlichen konstant bleibt oder gar abnimmt. Auf diese Weise wird erreicht, dass es zu keinem unerwünschten Abbau der durch die Einbauten erzeugten Instabilitäten der Strömung kommt, welche sonst in einer Beschleunigungsströmung auftreten können.

Claims

P a t e n t a n s p zur ü c h e

J Druckgasschalter mit mindestens einer Schaltstrecke, welche mindestens ein hohles, düsenförmiges Schaltstück enthält, wobei der Schaltstrecke ein strömendes, gasförmiges Löschmittel mittels eines Kanales zugeführt wird, der als Ringkanal zwischen Schaltstück und einer letzteres umfassenden Hülle gebildet ist, unter Verwendung von die laminare Strömung störenden, Wirbelströmungen erzeugenden Einbauten, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten (la, 3a, 4-7) in Strömungsrichtung gesehen in unmittelbarer Nähe vor der Mündung des düsenförmigen Schaltstückes (1) angeordnet sind.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnst, dass die Einbauten als das düsenförmige Schaltstück (1) aussen mit Abstand umfassender Ringkörper (4 bis 7) ausgebildet ist, dessen Ringebene senkrecht zur Schaltstückachse steht.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnat, dass der Querschnitt des Ringkörpers (4 bis 6) kreisförmig ist.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Ringkörpers (7) viereckig ist.
5. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten als mindestens zwei zueinander konzentrisch angeordnete Ringkörper (5, 6) ausgebildet sind.
6. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten als eine Vielzahl radial verlaufender Stäbe ausgebildet sind, deren Achsen annähernd quer zur Strömungsrichtung gerichtet sind.
7. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten als mindestens eine hervorstehende, bundförmige Ringkante (la, 3a) ausgebildet sind.