Druckgasschalter

Abstract

 Der Anmeldungsgegenstand betrifft einen Druckgasschalter mit einem beweglichen Schaltstück (3), einem Gegenschaltstück (4) und einer vom beweglichen Schaltstück (3) durchsetzbaren Düsenöffnung (10) in einer die Schaltkammer (2) unterteilenden Wand (9). Diese Wand (9) dient zur Erzeugung einer vom Lichtbogen eingeleiteten Löschgasströmung. Zusätzlich zu der stromabhängigen Löschgasströmung wird erfindungsgemäß eine stromunabhängige Löschgasströmung im Verlauf der Ausschalthandlung dadurch in Gang gesetzt, daß das Gegenschaltstück (4) auf einem in Ausschaltrichtung federbelasteten Kolben (11) angeordnet ist, der zu Beginn der Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes (3) diesem nachläuft und dabei das zwischen seiner dem beweglichen Schaltstück (3) zugewandten Stirnseite (15) und der Wand (9) befindliche Gas komprimiert.
Der erfindungsgemäße Druckgasschalter ist als Leistungsschalter und als Lasttrennschalter in Hochspannungsnetzen einsetzbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit einem beweglichen Schaltstück, einem Gegenschaltstück und einer vom beweglichen Schaltstück durchsetzbaren Düsenöffnung in einer die Schaltkammer unterteilenden Wand zur Erzeugung einer vom Lichtbogen eingeleiteten Löschgasströmung.

[0002] Bei einem derartigen, aus der DE-OS 23 49 246 bekannten Druckgasschalter wird die Löschgasströmung durch einen im Verlauf der Ausschalthandlung gezogenen Hilfslichtbogen in Gang gesetzt, die den zwischen dem beweglichen Schaltstück und dem Gegenschaltstück gezogenen Lichtbogen bebläst. Bei der bekannten Ausführungsform ist die Löschgasströmung abhängig vom abzuschaltenden Strom bzw. den über den Lichtbogen fließenden Strom. In einigen Fällen ist es erwünscht, zusätzlich eine davon unabhängige Löschgasströmung in Gang zu setzen, sobald ein Ausschaltkommando gegeben wird.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem zusätzlich zur stromabhängigen Erzeugung einer Löschgasströmung eine stromunabhängige Löschgasströmung erzielt wird.

[0004] Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß das Gegenschaltstück auf einem in Ausschaltrichtung federbelasteten Kolben angeordnet ist, der zu Beginn der Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes diesem nachläuft und dabei das zwischen seiner dem beweglichen Schaltstück zugewandten Stirnseite und der Wand befindliche Gas vorkomprimiert.

[0005] Zwar sitzt beim Schalter nach der DE-OS 23 49 246 das Gegenschaltstück auf einem federbelasteten Träger, der das Gegenschaltstück dem in Ausschaltrichtung bewegten beweglichen Schaltstück eine bestimmte Strecke nachführt, jedoch ist der Träger beim bekannten Druckgasschalter nicht als Kolben ausgebildet, der eine Vorkompression des Gases bewirkt.

[0006] Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, Ströme unterschiedlicher Größe sicher abzuschalten.

[0007] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Druckgasschalters nach der Erfirdung ist das Gegenschaltstück von einer vom Ausschaltstrom nach der galvanischen Trennung vom beweglichen Schaltstück durchflossenen ersten Spule umgeben, der eine weitere mit dem beweglichen Schaltstück angetriebene, vom Ausschaltstrom durchflossene Spule entgegengeschaltet ist.

[0008] Aus der DE-OS 24 23 103 ist ein Schalter mit einer das Gegenschaltstück umgebenden und vom Ausschaltstrom nach der galvanischen Trennung der Schaltstücke stromdurchflossenen Spule bekannt, die ein magnetisches Feld erzeugt und auf den Lichtbogen einwirkt. Die dadurch gegebene magnetische Blaswirkung führt zu verbesserten Löschbedingungen.

[0009] Die Weiterbildung des Erfindungsgedankens unterscheidet sich vom vorgenannten Stand der Technik durch die weitere mit einem beweglichen Schaltstück angetriebene und gleichfalls vom Ausschaltstrom durchflossene Spule, die der ersten entgegengeschaltet ist. Dadurch läßt sich das Magnetfeld in besonders günstiger Weise ausbilden, so daß die Löschbedingungen und damit die Abschaltbedingungen hoher Ströme begünstigt sind.

[0010] Dabei kann die erste Spule von einem spiralig geschlitzten Hohlzylinder aus elektrisch leitendem Material gebildet sein, der mit dem Kolben starr verbunden ist. Die zweite Spule ist bevorzugt von einem spiralig geschlitzten hohlzylindrischen Teil des beweglichen Schaltstückes gebildet, in dessen Inneren ein ferromagnetischer Körper angeordnet sein kann.

[0011] Bei dieser Ausführungsform, können die Stirnflächen der Spulen Abbrandelektroden tragen, um eine ausreichende Verschleißfestigkeit bei Lichtbogenbeanspruchung zu haben.

[0012] Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

[0013] In Fig. 1 ist ein Druckgasschalter nach der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt.

[0014] Die Figur 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform eines Druckgasschalters nach der Erfindung in geschnittener Darstellung.

[0015] Der in Fig. 1 dargestellte Druckgasschalter weist eine hohlzylindrische, beispielsweise aus Porzellan bestehende Schaltkammer 1 auf, in deren Innenraum 2 als gasförmiges Lösch- und Isoliermittel Schwefelhexafluorid eingefüllt ist. Zentrisch im Innenraum ist ein bewegliches Schaltstück 3 vorgesehen, das mit einem Gegenschaltstück 4 zusammenwirkt. Das Gegenschaltstück 4 ist elektrisch über ein Stromband 5 mit einem Anschluß 6 verbunden. Der Anschluß 6 sitzt auf einer die Schaltkammer 1 stirnseitig verschließenden Kappe 7. Die Kappe 7 hat einen in den Innenraum 2 gerichteten rohrförmigen Träger 8, der zumindest teilweise aus isolierendem Material besteht und eine die Schaltkammer 1 unterteilende Wand 9 haltert. Die Wand 9 trägt ihrerseits eine Düse 10, die das bewegliche Schaltstück 3 in der Einschaltstellung umfaßt.

[0016] Der Träger 8 ist teilweise als Zylinder ausgebildet, in dem ein Kolben 11 hin und her beweglich geführt ist. Der Kolben ist in Ausschaltrichtung von Federn 12 belastet, die sich gegen die Kappe 7 abstützen. Der Kolben trägt das Gegenschaltstück 4, das in der Einschaltstellung die rechts der Mittellinie 13 und in der Ausschaltstellung die links der Mittellinie 13 gezeichnete Position einnimmt.

[0017] Wenn das bewegliche Schaltstück 3 aufgrund eines Ausschaltkommandos in Pfeilrichtung 14 in die Ausschaltstellung überführt wird, läuft das Gegenschaltstück 4 und der federbelastete Kolben 11 dem beweglichen Schaltstück 3 eine bestimmte Strecke nach. Dabei wird das zwischen der Stirnseite 15 des Kolbens 11 und der Wand 9 befindliche Gas vorkomprimiert, bis die galvanische Trennung zwischen den Schaltstücken 3, 4 erfolgt. Der dabei gezogene Lichtbogen wird von dem komprimierten Gas bespült und gekühlt. Das Schaltstück 3 wird im Verlauf der Ausschaltbewegung weiter nach unten gezogen, bis es die Düse 10 verläßt, so daß der im Raum zwischen dem Kolben 11 und der Wand 9 brennende Lichtbogen infolge der durch den brennenden Lichtbogen bewirkten Druckerhöhung eine Löschgasströmung durch die Düse 10 in Gang setzt.

[0018] Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist das Gegenschaltstück 4 von einer Spule 16 umgeben, die nach der galvanischen Trennung des beweglichen Schaltstückes 3 vom Gegenschaltstück 4 vom Strom durchflossen ist und ein Magnetfeld zur zusätzlichen Beblasung des Lichtbogens ergibt. Das Schaltstück 3 ist im Bereich seines freien Endes 3a in einer zylindrischen Schraubenlinie geschlitzt, so daß es eine zweite Spule bildet, die vom Ausschaltstrom, d. h. vom Lichtbogenstrom, durchflossen ist. Diese zweite Spule 17 ist der ersten Spule 16 entgegengeschaltet.

[0019] Ersichtlich ist die erste Spule 16 von einem spiralig geschlitzten Hohlzylinder gebildet, der aus elektrisch leitendem Material besteht und mit dem Kolben 11 starr verbunden ist. Die Spule 17 ist von einem spiralig geschlitzten hohlzylindrischen Teil des beweglichen Schaltstückes 3 gebildet. Im Innern des hohlzylindrischen Teiles des beweglichen Schaltstückes 3 ist ein ferromagnetischer Körper 18 angeordnet, der zu einer Verstärkung des magnetischen Feldes beiträgt. Die Stirnflächen 19, 20 der Spulen 16, 17 tragen Abbrandelektroden 21, die eine hohe Verschleißfestigkeit unter Lichtbogenbeanspruchung gewährleisten.

[0020] Die erfindungsgemäße Ausführungsform des Druckgasschalters ist besonders für hohe Unterbrechungsspannungen und bei kleinen Antriebskräften geeignet. Sie vereinigt die Vorteile der Druckgasschalter mit stromabhängiger und stromunabhängiger Löschgasströmung.

Ansprüche

1. Druckgasschalter mit einem beweglichen Schaltstück, einem Gegenschaltstück und einer vom beweglichen Schaltstück durchsetzbaren Düsenöffnung in einer die Schaltkammer unterteilenden Wand zur Erzeugung einer vom Lichtbogen eingeleiteten Löschgasströmung, dadurch gekennzeichnet , daß das Gegenschaltstück (4) auf einem in Ausschaltrichtung federbelasteten Kolben (11) angeordnet ist, der zu Beginn der Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes (3) diesem nachläuft und dabei das zwischen seiner dem beweglichen Schaltstück (3) zugewandten Stirnseite (15) und der Wand (9) befindliche Gas vorkomprimiert.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gegenschaltstück (4) von einer vom Ausschaltstrom nach der galvanischen Trennung vom beweglichen Schaltstück (3) durchflossenen ersten Spule (16) umgeben ist, der eine weitere mit dem beweglichen Schaltstück (3) angetriebenen, vom Ausschaltstrom durchflossenen Spule (17) entgegengeschaltet ist.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Spule (16) von einem spiralig geschlitzten Hohlzylinder aus elektrisch leitendem Material gebildet ist, der mit dem Kolben (11) starr verbunden ist.

4. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Spul= (17) von einem spiralig geschlitzten hohlzylindrischen Teil (3a) des beweglichen Schaltstückes (3) gebildet ist.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß im Innern des hohlzylindrischen Teils (3a) des beweglichen Schaltstückes (3) ein ferromagnetischer Körper (18) angeordnet ist.

6. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnflächen (19, 20) der Spulen (16, 17) Abbrandelektroden (21) tragen.

Zeichnung