DE2759265A1

DE2759265A1 - Gas blast circuit breaker - has tubular blast members enclosing fixed and moving contacts with insulated ends forming jets

Info

Publication number: DE2759265A1
Application number: DE19772759265
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Rer Nat Zueckler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2759265B2; JPS5496776A; DE2759265C3

Abstract

The gas glast circuit breaker arrangement has a insulated chamber (1) filled with gas under pressure. Inside are fixed (10) and moving (9) contacts enclosed by upper (3) and lower (4) jet tubes, respectively, with a gap (T) between them with a bridging piece (7) across the gap, protected by a moving blast cylinder (14) and a fixed piston (13). The fixed jet tubes (3, 4) have extensions (6) made of insulating material of cylindrical shape which curves at the discharge end to form the jet. They may incorporate p.t.f.e. in part at least.

Description

DruckgasschalterGas pressure switch

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit zwei feststehenden, in Abstand voneinander angeordneten Schaltstücken, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet sind und düsenförmig gestaltete Stirnseiten aufweisen, und mit einem diese Schaltstücke in der Einschaltstellung Uberbrückenden und in der Ausschaltstellung zur Bildung einer Trennstrecke freigebenden beweglichen Schaltstück sowie mit einem Kontaktsystem, das den beim Ausschalten entstehenden Lichtbogen im Innern der feststehenden Schaltstücke zieht.The invention relates to a gas pressure switch with two fixed, Contact pieces arranged at a distance from one another, which are used to remove switching gases are hollow and have nozzle-shaped end faces, and with one of these contact pieces bypassing them in the switched-on position and in the switched-off position to form a separating distance releasing movable contact piece as well as with a Contact system that eliminates the arcing that occurs inside the fixed Contact piece pulls.

Aus der DE-AS 22 11 617 ist ein derartigen Schalter bekannt. Die hohl ausgebildeten feststehenden Schaltstücke sind in der Einschaltstellung durch ein leistungslos schaltendes Überbrückungsschaltstück verbunden, dem ein HilfsschaltstUck parallel geschaltet ist. Das Hilfsschaltstück ist im Innern der feststehenden Schaltstücke gleitbeweglich geführt und mit dem Antrieb für das Überbrückungsschaltstück und die Blaseinrichtung gekoppelt.Such a switch is known from DE-AS 22 11 617. The hollow trained fixed contact pieces are in the on position by a powerless switching bridging contact connected to which an auxiliary contact is connected in parallel. The auxiliary contact is inside the fixed contact Slidably guided and with the drive for the bridging contact and coupled to the blower.

Das Hilfsschaltstiick zieht den Lichtbogen nahe der Achse der beiden feststehenden Schaltstücke. Dieser Lichtbogen wird von der beim Öffnen des Schalters einsetzenden Druckgasströmung wirksam beblasen.The auxiliary switch pulls the arc near the axis of the two fixed contact pieces. This arc is generated by the opening of the switch Efficiently inflate the onset of the pressurized gas flow.

In Abhängigkeit von der Größe des abzuschaltenden Stromes bildet sich eine mehr oder weniger dicke Lichtbogensäule zwischen den Lichtbogenelektroden des Hilfsschaltstückes aus. Für den größten abzuschaltenden Strom muß aufgrund der vorgegebenen Dicke der Lichtbogensäule die lichte Weite der hohlen düsenförmigen Schaltstücke bemessen sein, damit die Düsen, die zur Abfuhr der Schaltgase bestimmt sind, durch den Lichtbogen nicht unzulässig verdämmt werden.Depending on the size of the current to be switched off, it forms a more or less thick arc column between the arc electrodes of the Auxiliary contact piece. For the largest current to be switched off, the specified Thickness of the arc column the inside width of the hollow nozzle-shaped contact pieces be sized so that the nozzles, which are intended to discharge the switching gases, through the arc is not blocked inadmissibly.

Sofern man mit einer einzigen Unterbrechereinheit, d. h. einer einzigen Trennstrecke, eine möglichst große Spannung beherrschen will, muß die Trennstrecke so lang bemessen sein, daß während der Ausschaltbewegung die radiale Gasströmungsgeschwindigkeit in der Trennstrecke unter Umständen wesentlich geringer als in den Düsen der feststehenden Schaltstücke wird. Dies kann dazu führen, daß der Lichtbogen radial nach außen wandert, was die Löschung des Lichtbogens erschwert.If one is with a single interrupter unit, i. H. a single Isolating distance, wanting to control the greatest possible voltage, must be the isolating distance be dimensioned so long that the radial gas flow rate during the switch-off movement in the separating distance may be significantly less than in the nozzles of the stationary Contact pieces is. This can lead to the arc moving radially outwards, which makes it difficult to extinguish the arc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem große Abschaltströme und eine vergleichsweise lange Trennstrecke zur Beherrschung hoher Spannungen zu keiner Beeinträchtigung der Lichtbogenbeblasung, insbesondere zu keiner ungünstigen Verteilung der Gasströmungsgeschwindigkeit, im Bereich der Trennstrecke führt.The invention is based on the object of providing a gas pressure switch Specify the type mentioned at the beginning, in which large shutdown currents and a comparatively long isolating distance for the control of high voltages does not result in any impairment the arc blowing, in particular no unfavorable distribution of the gas flow velocity, leads in the area of the isolating distance.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die feststehenden Schaltstücke stirnseitig mit in die Trennstrecke vorspringenden ringförmigen Isolierstoffkörpern versehen sind, die zumindest teilweise die Düsen bilden.According to the invention this is achieved in that the fixed Contact pieces on the face side with ring-shaped insulating bodies protruding into the isolating distance are provided that at least partially Form nozzles.

Die vorspringenden ringförmigen Isolierstoffkörper erlauben es, den Abstand zwischen den Stirnseiten der Düsen so zu wählen, daß die Gasströmungsgeschwindigkeit an allen Stellen des Kontaktsystems unter Berücksichtigung der Dichteänderung des Löschgases im Löschgebiet gleichbleibt. Damit ergibt sich vorteilhaft die Voraussetzung, daß der Lichtbogen nicht seitlich ausbrechen kann und damit optimalen Löschbedingungen unterworfen werden kann.The protruding annular insulating body allow the Select the distance between the end faces of the nozzles so that the gas flow velocity at all points of the contact system, taking into account the change in density of the Extinguishing gas remains the same in the extinguishing area. This advantageously results in the prerequisite that the arc cannot break out laterally and thus optimal extinguishing conditions can be subjected.

Bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung enthält der Isolierstoffkörper einen unter Lichtbogeneinwirkung Löschgas abgebenden Stoff. Hierzu kann der Isolierstoffkörper mindestens teilweise aus Polytetrafluoräthylen bestehen.In one embodiment according to the invention, the insulating body contains a substance that emits extinguishing gas when exposed to an arc. For this purpose, the insulating body consist at least partially of polytetrafluoroethylene.

Das bewegliche Schaltstück kann als ein die feststehenden Schaltstücke außen umfassendes Rohr ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß das bewegliche Schaltstück als ein im Innern der feststehenden Schaltstücke angeordneter Schieberkörper gestaltet und zumindest einen Teil des den Lichtbogen ziehenden Kontaktsystems bildet. * ist Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.The moving contact piece can be used as a stationary contact piece be formed outside comprehensive tube. However, it is also possible that the movable Switching piece as a slide body arranged inside the stationary switching pieces designed and forms at least part of the contact system drawing the arc. * is an exemplary embodiment according to the invention is described with the aid of the drawing and how it works.

Die Figur zeigt in einem Schnitt die wesentlichen Teile eines Druckgasschalters in schematischer Darstellung.The figure shows the essential parts of a gas pressure switch in a section in a schematic representation.

Der Druckgasschalter besteht aus einer Isolierstoffkammer 1, in deren Innenraum 2 elektronegatives Gas, wie z. B. SF6, unter einem Druck von beispielsweise 6 bar eingefüllt ist. Im Innenraum 2 sind ferner zwei feststehende düsenförmige Schaltstücke 3, 4 vorgesehen, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet sind.The gas pressure switch consists of an insulating chamber 1 in which Interior 2 electronegative gas such. B. SF6, under a pressure of, for example 6 bar is filled. In the interior 2 are also two fixed nozzle-shaped Contact pieces 3, 4 provided, hollow for the discharge of switching gases are trained.

Sie weisen düsenförmige Stirnseiten 5, 6 auf. Die Schaltstücke 3, 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem rohrförmigen beweglichen Uberbrückungsschaltstück 7 überbrückt, das in der Ausschaltstellung, wie rechts der Mittellinie 8 gezeigt, die beiden Schaltstücke 3, 4 zur Bildung einer Trennstrecke T freigibt. Ferner ist ein Kontaktsystem vorgesehen, das aus einem beweglichen Kontaktstück 9 und einem begrenzt beweglichen Kontaktstück 10 besteht. Zwischen den Kontaktstücken 9 und 10 wird beim Ausschalten unter Last der Lichtbogen gezogen.They have nozzle-shaped end faces 5, 6. The contact pieces 3, 4 are in the illustrated embodiment of a tubular movable bridging contact 7 bridged, which in the switch-off position, as shown to the right of the center line 8, the two contact pieces 3, 4 to form an isolating distance T releases. Furthermore is a contact system is provided, which consists of a movable contact piece 9 and a limited movable contact piece 10 is made. Between the contact pieces 9 and 10 the arc is drawn when switching off under load.

Der Lichtbogen brennt damit im Innern der düsenförmigen Schaltstücke 3, 4. Das bewegliche Kontaktstück 9 wird mit dem Schaltstück 7 gemeinsam von einem nicht weiter dargestellten Antrieb in Pfeilrichtung 11 bewegt, wenn der Schalter in die Ausschaltstellung überführt wird.The arc burns inside the nozzle-shaped contact pieces 3, 4. The movable contact piece 9 is shared with the contact piece 7 by a Drive not shown moves in the direction of arrow 11 when the switch is transferred to the switch-off position.

Zu Beginn der Ausschaltbewegung läuft das begrenzt bewegliche Kontaktstück 10, von einer Feder 12 belastet, dem Kontaktstück 9 eine bestimmte Strecke nach, so daß das bewegliche Schaltstück 7 lichtbogenfrei vom feststehenden Schaltstück 3 ablaufen kann. Nach der Trennung der Schaltstücke a, 7 und der Kontaktstücke 9, 10 wird aus dem Innenraum 2 Löschgas zur Trennstrecke gegen den Lichtbogen geführt.At the beginning of the switch-off movement, the contact piece, which can move to a limited extent, runs 10, loaded by a spring 12, the contact piece 9 a certain distance after, so that the movable contact piece 7 is arc-free from the stationary contact piece 3 can expire. After separating the contact pieces a, 7 and the contact pieces 9, 10, extinguishing gas is passed from the interior 2 to the separating distance against the arc.

Die entstehenden Schaltgase werden durch das Innere der Schaltstücke 3 und 4 abgeführt. ersichtlich sind die feststehenden Schaltstücke 3, 4 stirnseitig mit in die Trennstrecke T vorspringenden Isolierstoffkörpern versehen, die zumindest teilweise die Düsen bilden. Die metallischen Schaltstücke 3, 4 können damit soweit voneinander entfernt werden, daß eine hohe Spannung in der Ausschaltstellung des Schalters gehalten werden kann.The resulting switching gases are transmitted through the inside of the contact pieces 3 and 4 discharged. the stationary contact pieces 3, 4 can be seen on the face side provided with insulating bodies projecting into the separating distance T, which at least partially form the nozzles. The metallic contact pieces 3, 4 can so far be removed from each other that a high voltage in the off position of the Switch can be held.

Die Isolierstoffkörper beeinflussen die dielektrische Festigkeit vergleichsweise wenig. Sie sorgen dafür, daß die Gasströmungskomponente, die radial den Lichtbogen bebläst, so groß ist, daß der Lichtbogen nicht seitlich auswandern kann. Die Isolierstoffkörper enthalten vorteilhaft einen Stoff, der unter Lichtbogeneinwirkung zusätzliches Löschgas abgibt. Sofern die Isolierstoffkörper zumindest teilweise aus Polytetrafluoräthylen bestehen, ergibt sich eine besonders günstige Verträglichkeit des Löschgases mit dem übrigen Löschgas (SF6).The insulating bodies have a comparative effect on the dielectric strength little. They ensure that the gas flow component that radially controls the arc blows, is so large that the arc cannot migrate sideways. The insulating body advantageously contain a substance which, under the action of an arc, provides additional extinguishing gas gives away. If the insulating body is at least partially made of polytetrafluoroethylene exist, there is a particularly favorable compatibility of the extinguishing gas with the rest of the extinguishing gas (SF6).

Außerdem hat Polytetrafluoräthylen eine verhältnismäßig niedrige Dielektrizitätskonstante, was vorteilhaft ist.In addition, polytetrafluoroethylene has a relatively low dielectric constant, which is beneficial.

Das bewegliche Schaltstück 7 ist als ein die feststehenden Schaltstücke außen umfassendes Rohr ausgebildet. Es ist Jedoch auch möglich, das bewegliche Schaltstück als einen im Innern der feststehenden Schaltstücke 3, 4 angeordneten Schieberkörper zu gestalten, der zumindest einen Teil des den Lichtbogen im Innern der Schaltstükke 3, 4 ziehenden Kontaktsystems bildet. Damit ist ein besonderes Kontaktsystem in der Schaltstückachse entbehrlich.The movable contact piece 7 is as one of the fixed contact pieces formed outside comprehensive tube. However, it is also possible to use the movable contact piece as a slide body arranged in the interior of the stationary contact pieces 3, 4 to shape the at least part of the arc inside the Schaltstükke 3, 4 forming contact system. This means that a special contact system is in the contact piece axis can be dispensed with.

Bei dem in der Figur dargestellten Druckgasschalter wird die Löschgasströmung beim Ausschalten von einem Kolben-Zylinder-System erzeugt, das aus einem feststehenden Kolben 13 und einem beweglichen Zylinder 14 besteht. Der Zylinder 14 ist mit dem Antrieb für das Schaltstück 7 und das Kontaktstück 9 gekoppelt. Im Verlauf der Ausschaltbewegung wird der Blaszylinder 14 über den feststehenden Kolben 13 gezogen und das dazwischenliegende Löschgas komprimiert, bis das freie Ende des Schaltstückes 6 vom Düsenkörper des feststehenden Schaltstückes 3 abläuft. Für die Erfindung ist jedoch die Erzeugung der Löschgasströmung mittels eines Kolben-Zylinder-Systems nicht notwendig. Die Löschgasströmung kann auch, wie bei Zweidruckschaltern üblich, aus einem Hochdruckreservoir gespeist werden, die in einen Raum niederen Druckes geführt wird.In the case of the pressurized gas switch shown in the figure, the extinguishing gas flow is when switching off a piston-cylinder system generated from a stationary one Piston 13 and a movable cylinder 14 consists. The cylinder 14 is with the Drive for the contact piece 7 and the contact piece 9 coupled. During the switch-off movement the blowing cylinder 14 is pulled over the stationary piston 13 and the intermediate one Extinguishing gas compressed until the free end of the contact piece 6 from the nozzle body of the fixed contact piece 3 expires. For the invention, however, is the generation the extinguishing gas flow by means of a piston-cylinder system is not necessary. the As is customary with two-pressure switches, the extinguishing gas flow can also come from a high-pressure reservoir fed in a room of low pressure is conducted.

5 Ansprüche 1 Figur5 claims 1 figure

Claims

Claims c) i. Compressed gas switch with two fixed, spaced apart mutually arranged switching pieces, which are hollow for the discharge of switching gases are and have nozzle-shaped end faces, and with one of these contact pieces in the switch-on position bridging and in the switch-off position for formation a moving contact releasing an isolating distance, whereby a contact system it is provided that the arc generated when switching off inside the fixed Contact pieces pulls, that is, that the fixed Contact pieces (3, 4) with ring-shaped protruding into the isolating distance (T) on the end face Insulating bodies (6) are provided which at least partially form the nozzles.

2. Compressed gas switch according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the insulating body (6) is an extinguishing gas under the action of an arc emitting substance.

3. Compressed gas switch according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the insulating body (6) is at least partially made of polytetrafluoroethylene consists.

4. Compressed gas switch according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the movable contact piece (7) as a fixed one Switching pieces (3, 4) is formed on the outside encompassing tube.

5. Pressure gas switch according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n z e i-c h n e t that the movable contact piece as an inside the fixed contact pieces (3, 4) arranged slide body stalt and at least part of the contact system (9, 10) that draws the arc forms.