-
-
Elektrischer Druckgasschalter
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Druckgasschalter
mit einer Schaltstücke aufweisenden Schaltkammer und einer darin angeordneten, aus
Kolben und Zylinder bestehenden, die Schaltstücke enthaltenden Blaseinrichtung,
die während des Ausschaltvorganges Löschgas verdichtet und beim Trennen der Schaltstücke
eine Löschgasströmung zur Beblasung des entstehenden Lichtbogens in Gang setzt,
und deren Kompressionsraum in der Einschaltstellung der Schaltstücke mit dem übrigen
Gasraum der Schaltkammer über Durchtrittsöffnungen im beweglichen Blaszylinder und/oder
in den Schaltstücken in einer Verbindung steht, die bei Beginn des Ausschaltvorganges
selbsttätig unterbrochen wird.
-
Aus der DE-PS 24 20 462 ist ein Druckgasschalter dieser Art bekannt,
bei dem die Durchtrittsöffnungen an in Schwerkraftrichtung gegenüberliegenden äußeren
Teilen der Blaseinrichtung, insbesondere des Blaszylinders, angeordnet sind. Damit
ist es möglich, ohne Anderung der wirksamen Querschnitte der elektrischen Schaltstücke
den Druckgasschalter mit höherem Nennstrom zu betreiben, ohne daß im Innern der
Blaseinrichtung eine unerwünscht große Erwärmung stattfindet.
-
Die Erfindung betrifft eine andere Lösung des Problems, bei gleichen
wirksamen Querschnitten der stromführenden Schalterteile den Nennstrom gegenüber
den bekannten Ausführungsformen zu steigern, ohne im Innern des Kontaktsystems eine
Steigerung der Temperatur zu bewirken.
-
Bei der Erfindung sind voraussetzungsgemäß neben Durch trittsöffnungen
im beweglichen Blaszylinder auch Durch trittsöffnungen in den Schaltstücken vorgesehen,
wie an sich aus den DE-OSen 22 09 287 und 25 40 315 bekannt ist.
-
Insbesondere besteht davon ausgehend die Aufgabe, eine kräftige Gasumwälzung
durch das gesamte Kontaktsystem zu ermöglichen, die zu einer verbesserten Wärmeabfuhr
von den stromtragenden Schalterteilen führt, und eine sichere selbsttätige Schließvorrichtung
für alle Durchtrittsöffnungen anzugeben.
-
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Durchtrittsöffnungen
durch einen Ringschieber verschließbar sind, der über Federn in der Offenstellung
gehalten und im Verlauf der Ausschaltbewegung entgegen der Federkraft in die Schließlage
überführbar ist.
-
Durch Anwendung der Erfindung lassen sich sehr große Querschnitte
der Durchtrittsöffnungen in den vom Schalterantrieb bewegten Teilen der Blaseinrichtung
und des Kontaktsystems mit einem einfachen Bauteil gasdicht verschließen, so daß
bei Beginn des Ausschaltvorganges der erforderliche Druckaufbau zur Erzeugung der
Löschgasströmung gewährleistet ist. Der Ringschieber verändert durch Massenträgheitskräfte
seine.von den Federn bestimmte Ruhelage während der Ausschalthandlung und deckt
die Durchtrittsöffnungen ab. Da der Antrieb während der Ausschalthandlung die bewegten
Teile des Kontaktsystems und des Blaszylinders bis kurz vor Erreichen der Endstellung
beschleunigt, bleibt die Schließstellung des Ringschiebers erhalten. Erst in der
Ausschaltlage kehrt der Ringschieber in seine Offenstellung zurück, so daß die Durchtrittsöffnungen
wieder geöffnet sind.
-
Dies ist für einen raschen Gasaustausch im Bereich der vom Lichtbogen
belasteten Trennstrecke zu deren dielektrischer Wiederverfestigung erwünscht.
-
Der Ringschieber kann vorteilhaft mit einer Verdrehsicherung gegenüber
den Durchtrittsöffnungen versehen sein, um eine einwandfreie Übertragung der Federkräfte
zu gewährleisten, die z. B. von Schraubenfedern in Druck-oder Zugausführung aufgebracht
werden können.
-
Durch Anwendung der Erfindung ist es ferner möglich, bei Anordnung
mehrerer Ringschieber im Bereich der Schaltstücke und des Blaszylinders ein Belüftungssystem
zu schaffen, das zu einer Verdoppelung der Nennströme bekannter Schaltgeräte führen
kann.
-
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben
und die Wirkungsweise erläutert.
-
In Fig. 1 ist schematisch in einem Längsschnitt ein Druckgasschalter
nach der Erfindung beschrieben.
-
In den Figuren 2 und 3 ist in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt
ein bewegliches Teil der Blasen richtung und/oder des Kontaktsystems eines elektrischen
Druckgasschalters nach der Erfindung schematisch dargestellt.
-
In Fig. 1 ist ein elektrischer Druckgasschalter für beispielsweise
220 kV schematisch im Schnitt dargestellt, in dem Schwefelhexafluorid als Lösch-
und Isoliermittel verwendet wird. Der als Blaskolbenschalter aufgebaute Druckgasschalter
weist eine z. B. aus Porzellan bestehende Schaltkammer 1 auf, die an ihrer einen
Seite ein feststehendes Schaltstück 2 trägt. Dem Schaltstück 2 steht ein ebenfalls
feststehendes Schaltstück 3 gleichachsig gegenüber. Beide Schaltstücke 2 und 3 sind
zur Abführung der Schaltgase hohl ausgebildet und an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten
4 und 5 düsenförmig gestaltet.
-
Die beiden feststehenden Schaltstücke 2 und 3 sind in der Einschaltstellung
durch ein Überbrückungsschaltstück 6 verbunden, das rohrförmig ausgeführt ist. Im
Innern des rohrförmigen Überbrückungsschaltstückes 6 sind feder belastete Lamellen
7 gelagert, die mit vorbestimmtem Kontaktdruck gegen die Schaltstücke 2, 3 gedrückt
sind.
-
Mit dem Überbrückungsschaltstück 6 ist ein alle Schaltstücke umgebender
Blaszylinder 9 starr verbunden, der im Verlauf der Ausschaltbewegung gegen einen
relativ feststehenden Kolben 10 arbeitet und damit das im Innenraum 8 enthaltene
Lösch- und Isoliermittel verdichtet Der Kolben 10 und der Zylinder 9 bilden die
aktiven Teile der Blaseinrichtung. Der Blaszylinder 9 ist auf seiner Stirnseite
11 düsenförmig ausgebildet. Er weist eine kreis förmige öffnung 13 auf, die das
feststehende Schaltstück 2 umgibt. Der Blaszylinder 9 ist beispielsweise aus einem
Stück, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, he rgestellt. In der oberhalb
der Schaltstücke 2, 3 gezeigten Position befindet sich der Schalter in der Einschaltstellung,
während er in der unterhalb der Schaltstücke 2, 3 gezeichneten Lage die Ausschaltstellung
einnimmt.
-
Das Innere der Schaltkammer 1 ist vollständig mit Schwefelhexafluorid
unter einem Druck von beispielsweise 4 bar gefüllt. In der Einschaltstellung kann
durch Öffnungen 12 im Schaltstück 2 und Öffnungen 16 im Blaszylinder 9 und weiteren
Durchtrittsöffnungen 18 im Überbrückungs schaltstück 6 sowie öffnungen 19 im Blaszylinder
9 die aus den Schaltstücken 2, 3, 6 bestehende Kontaktvorrichtung einer Umwälzströmung
des gasförmigen Lösch- und Isoliermittels ausgesetzt werden, die zu einer Kühlung
der hoch beanspruchten stromführenden Teile dient.
-
Während die Durchtrittsöffnungen 12 und 16 selbsttätig unmittelbar
durch die Bewegung der beweglichen Schalterteile verschlossen werden, sind den Durchtrittsöffnungen
18, 19 Ringschieber 20, 21 zugeordnet, die aufgrund der
Massenträgheitskräfte
nur während der Ausschaltbewegung in Pfeilrichtung 14 in die Schließlage überführt
werden.
-
Während der Ausschalthandlung bewegt sich das Schaltstrick 6 zusammen
mit einem Blaszylinder 9 in Pfeilrichtung 14. Dadurch wird das innerhalb des Blaszylinders
9 bei verschlossenen Durchtrittsöffnungen 12, 16, 18, 19 vnrhandene Schwefelhexafluorid
verdichtet, und zwar solange, bis das rohrförmige Überbrückungsschaltstück 6 mit
seinem freien Ende 15 den Spalt zwischen den Schaltstücken 2 und 3 freigibt. Zugleich
mit der galvanischen Trennung entsteht ein Auslaßquerschnitt, durch den das bis
dahin komprimierte Löschgas in die von den beiden feststehenden Schaltstücken 3
und 4 gebildeten Abströmdüsen einläuft. Der Lichtbogen wird dabei vom Überbrückungsschalt
stück 6 auf die beiden Stirnseiten 4, 5 der Schaltstücke 2, 3 kommutiert und im
natürlichen Stromnulldurchgang durch die günstigen Strömungsverhältnisse, die an
den Düsen vorliegen, gelöscht.
-
Die Durchtrittsöffnungen 12, 16, 18 und 19 bilden Verbindungsstellen
zwischen dem Kompressionsraum 8 und dem übrigen Gasraum 17 der Schaltkammer 1. Diese
Verbindungsstellen sind in der Einschaltstellung ständig offen, dagegen zu Beginn
der Ausschalthandlung selbsttätig gesperrt. Durch die Durchtrittsöffnungen ist sowohl
eine Konvektionsströmung als auch eine von einem nicht weiter dargestellten Lüfter
erzeugte Zwangsströmung erreichbar, die die bei einer Steigerung, z. B. Verdoppelung
des Nennstromes, entstehende Wärme von den stromdurchflossenen Teilen des. Kontaktsystems
abführt.
-
In den Figuren 2 und 3 ist ein zylindrisches Teil, z. B.
-
des Blaszylinders 9 oder des Überbrickungsschaltstückes 6, dargestellt,
das einen innen liegenden Ringschieber 20,.21 zum Verschließen der Durchtrwttsöffnungen
18, 19 hat. Ersichtlich ist der Ringschieber 20, 21 an seiner Mantelfläche
parallel
zur Längsachse mit einem Schlitz 22 versehen, in den eine ortsfeste Rippe 24 eingreift.
Der Ringschieber 20, 21 ist von Federn 25 belastet, die seine in der Figur dargestellte
Offenstellung bestimmen. Bei Beschleunigung in Pfeilrichtung 14 werden die Durchtrittsöffnungen
18, 19 verschlossen.
-
3 Figuren 2 Ansprüche