DE2820021C2

DE2820021C2 - Hochspannungs-Leistungsschalter mit rotierendem Lichtbogen

Info

Publication number: DE2820021C2
Application number: DE19782820021
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 3500 Kassel Ahrens
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1987-04-09
Also published as: DE2820021A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem während der Ausschaltung rotierenden Lichtbogen.
Aus der DE-OS 27 41 022 ist ein elektrischer Gasschalter mit Eigenlöschung des Lichtbogens bekannt, in welchem eine mit Isoliergas gefüllte Löschkammer durch mindestens eine isolierende Zwischenwand in einen Entspannungsraum und einen ein feststehendes Schaltstück aufweisenden Verdichtungsraum unterteilt ist und der ein koaxial zum feststehenden Schaltstück angeordnetes bewegliches Schaltstück aufweist, welches in einem Durchgangsloch der Zwischenwand gleiten kann und mit einer axialen Bohrung sowie radialen Öffnungen versehen ist, über welche die beiden Räume im Falle eines bestimmten, zurückgelegten Schaltstückhubes in öffnender Richtung miteinander verbunden sind, in dem ferner eine erste ringförmige Elektrode mit axialem Abstand zum feststehenden Schaltstück angeordnet und elektrisch mit diesem über eine es umgebende Spule verbunden ist, in dem ferner eine zweite Elektrode als Zwischenstelle für den Lichtbogen zwischen der ersten ringförmigen Elektrode und dem beweglichen Schaltstück dient und der einen koaxial im Innern des feststehenden Schaltstückes angeordneten Zentralstift aufweist, welcher sich als Gleitführung in die axiale Bohrung des beweglichen Schaltstückes einfügt. Hierbei ist die zweite Elektrode ringförmig, axial zwischen der ersten ringförmigen Elektrode und der Zwischenwand und radial mit Abstand zur inneren Wand des Verdichtungsraumes angeordnet, wobei der Zentralstift aus Isoliermaterial ausgeführt ist und sich axial ins Innere der zweiten ringförmigen Elektrode erstreckt.
Die Beblasung des Lichtbogens erfolgt bei diesem Schalter mit heißem, ionisierten Löschgas und der Strömungsweg des Löschgases ist bezüglich der Beblasung des Lichtbogens ungünstig ausgebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit rotierendem Lichtbogen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine bessere Beblasung des Lichtbogens erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind:

1. hohe wirksame magnetische Feldstärke durch geringe Entfernung des Lichtbogens von den Blasspulen,
2. durch die zusätzliche Längsbeblasung brennt der Lichtbogen immer in frischem Löschgas.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Längsschnitt dargestellt.
Es ist in der Ausschalt- bzw. Löschstellung eine Schaltkammer eines Hochspannungs-Leistungsschalters gezeichnet, der mehrere, hintereinander liegende Schaltkammern besitzt. Alle Schaltkammern werden mit einer zentralen, durchgehenden Zugstange 2 betätigt.
Der Schalter besitzt ein Schaltkammergehäuse 15 aus Isolierstoff. In diesem Schaltkammergehäuse ist der feststehende Kompressionskolben 16 einer Kompressionseinrichtung 14 für das Löschgas gelagert. Im Kompressionskolben 16 befindet sich ein Kontaktring 18, der eine Stromverbindung zu den beweglichen Teilen des Schalters herstellt. Weitere feststehende Teile sind das Leistungsschaltstück 13 und das Nennstromkontaktstück 10. Beide sind ringförmig ausgebildet. Die an der Zugstange 2 befestigten beweglichen Teile sind der Isolierstoffkörper 3 mit den eingegossenen Blasspulen 5, 6, 7, 8, den Kontaktringen 11, 12 und dem beweglichen ringförmigen Nennstromkontaktstück 9 sowie der Kompressionszylinder 17.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Schalters beschrieben: Im eingeschalteten Zustand (nicht dargestellt) berühren die Finger des Leistungsschaltstücks 13 die beiden Kontaktringe 11, 12. Zur besseren Kontaktgabe sind die Finger abwechselnd nach außen und innen verschränkt. Die beiden Kontaktringe 11, 12 sind durch waagerechte Stege 19 miteinander verbunden. Das Leistungsschaltstück 13 ist mit Schlitzen versehen, in die die Stege 19 eingreifen. Der Nennstrom fließt über das Nennstromkontaktstück 10 und dem als Kontaktring ausgebildeten Nennstromkontaktstück 9.
Bei einer Ausschaltung wird die Zugstange 2 durch einen Schalterantrieb nach unten gezogen. Dabei trennen sich zuerst die Nennstromkontaktstücke 9 und 10, so daß der Strom auf die Kontaktringe 11, 12 und das Leistungsschaltstück 13 kommutiert. Der Strom fließt jetzt über die Blasspulen 5, 6, 7, 8, die paarweise in Serie geschaltet sind. Der Wicklungssinn der Blasspulen ist derart, daß sich der gezeichnete Stromfluß ergibt. Hierdurch wird ein kreissymmetrisches, radial nach innen gerichtetes Magnetfeld erzeugt, durch das der nach der Kontaktstücktrennung entstehende Lichtbogen 1 in schnelle Rotation versetzt wird. Der Lichtbogen brennt dann in einer Ringnut des Isolierstoffkörpers 3 bis zur Löschung. Gleichzeitig wird er durch das in der Kompressionseinrichtung 14 komprimierte Löschgas längsbeblasen.

Claims

1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit

a) einem geschlossenen, mit Löschgas gefüllten Schaltkammergehäuse (15 ) aus Isolierstoff,

b) einem feststehenden (13) und einem beweglichen (11, 12) Leistungsschaltstück, die koaxial zur Schaltkammerlängsachse angeordnet sind,

c) einem feststehenden (10) und einem beweglichen (9) Nennstromkontaktstück, die koaxial zu den Leistungsschaltstücken (11, 12; 13) angeordnet sind und während eines Schaltvorganges vor diesen öffnen bzw. nach diesen schließen,

d) einer mechanisch mit dem beweglichen Leistungsschaltstück (11, 12) und dem beweglichen Nennstromkontaktstück (9) verbundenen Zugstange (2) zu deren Betätigung,

e) mindestens einer koaxial zu den Leistungsschaltstücken (11, 12; 13) und den Nennstromkontaktstücken (9, 10) angeordneten Blasspule, die während des Ausschaltvorganges durch das Öffnen der Nennstromkontaktstücke (9, 10) und der Leistungsschaltstücke (11, 12; 13) in den Ausschaltstromkreis eingeschaltet wird und deren Magnetfeld eine Rotation des Ausschaltlichtbogens um die Schaltkammerlängsachse parallel zu dieser bewirkt,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

f) das feststehende Leistungsschaltstück (13) ist ringförmig ausgebildet,

g) konzentrisch zur Schaltkammerlängsachse ist der Stirnseite des feststehenden Leistungsschaltstückes (13) gegenüberliegend an der Zugstange (2) ein Isolierkörper (3) befestigt, der eine konzentrisch zur Schaltkammerlängsachse verlaufende, den Isolierkörper (3) durchsetzende Ringnut (4) aufweist, deren mittlerer Durchmesser gleich dem Durchmesser des ringförmigen, feststehenden Leistungsschaltstückes (13) ist, und deren Querschnitt sich zu diesem hin düsenförmig erweitert,

h) in mindestens einer der Wände der Ringnut (4) ist isoliert ein koaxial zu der Schaltkammerlängsachse, als bewegliches Leistungsschaltstück dienender Kontaktring angeordnet,

i) innerhalb des Isolierkörpers (3) ist mindestens eine Blasspule konzentrisch zur Ringnut (4) angeordnet, deren eines Ende mit dem Kontaktring galvanisch verbunden ist,

j) an der dem feststehenden Leistungsschaltstück (13) abgewandten Stirnseite des Isolierkörpers (3) ist ein die Ringnut (4) umgebender Kompressionszylinder (17) befestigt, in dem ein feststehender Kompressionskolben (16) gleiten kann.

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) auch in der anderen Wand der Ringnut (4) ist ein Kontaktring konzentrisch zum ersten isoliert angeordnet,

b) in dem innerhalb der Ringnut (4) liegenden Teil des Isolierkörpers (3) sind zwei elektrisch mit dem einen der beiden Kontaktringe in Reihe geschaltete Blasspulen (7, 8) koaxial zur Schaltkammerlängsachse angeordnet,

c) in dem außerhalb der Ringnut (4) liegenden Teil des Isolierkörpers (3) sind ebenfalls zwei elektrisch mit dem anderen Kontaktring (11) in Reihe geschaltete Blasspulen (5, 6) koaxial zur Schaltkammerlängsachse angeordnet.

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbrandringe (11, 12) durch Stege (19) miteinander verbunden sind.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das feststehende Nennstromkontaktstück (10) ist ringförmig ausgebildet,

b) in der Außenwand des Isolierkörpers (3) ist ein als bewegliches Nennstromkontaktstück (9) dienender Kontaktring eingesetzt, der einen dem feststehenden Nennstromkontaktstück (10) angepaßten Außendurchmesser aufweist.