DE29609909U1 - High-voltage circuit breaker with an insulating nozzle - Google Patents
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Description
Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer IsolierstoffdüseHigh-voltage circuit breaker with an insulating nozzle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem ersten und einem zweiten, einander koaxial gegenüberstehenden Lichtbogenkontaktstück, von denen wenigstens das erste durch einen Schalterantrieb im Zuge einer SchaItbewegung antreibbar ist und die im Ausschaltzustand durch eine Trennstrecke getrennt sind sowie mit einer hohlzylindrischen Isolierstoffdüse, die mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück verbunden ist und der Beblasung eines gegebenenfalls zwischen den Lichtbogenkontaktstücken brennenden Lichtbogens mit einem Löschgas dient, und an die ein auf der dem Schalterantrieb gegenüberliegenden Seite der Trennstrecke angeordnetes, im Schaltfall anzutreibendes Bauteil angekoppelt ist.The invention relates to a high-voltage circuit breaker with a first and a second arcing contact piece that are coaxially opposite one another, of which at least the first can be driven by a switch drive during a switching movement and which are separated by an isolating gap in the switched-off state, as well as with a hollow-cylindrical insulating nozzle that is connected to the first arcing contact piece and serves to blow an arc that may be burning between the arcing contact pieces with an extinguishing gas, and to which a component that is arranged on the side of the isolating gap opposite the switch drive and is to be driven in the switching case is coupled.
Aus der FR 2 491 675 ist ein Hochspannungs-Leistungsschalter bekannt mit zwei einander koaxial gegenüberstehenden Lichtbogenkontaktstücken und mit einer Isolierstoffdüse, die mit einem antreibbaren Lichtbogenkontaktstück verbunden ist. Das andere Lichtbogenkontaktstück wird mittels eines Umlenkgetriebes durch ein Antriebselement angetrieben, das seinerseits mit dem Schalterantrieb verbunden ist und die Trennstrecke zwischen den Lichtbogenkontaktstücken überbrückt. Die Ankopplung des zweiten antreibbaren Lichtbogenkontaktstücks an den Schalterantrieb kann auch mittels der Isolierstoffdüse erfolgen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, an der Isolierstoffdüse selbst ein Übertragungselement zu befestigen. Dies ist schwierig, da die Isolierstoffdüse aus einem Kunststoff mit begrenzter Festigkeit besteht und den korrosiven Einflüssen des Lichtbogens bzw. heißer Löschgase ausgesetzt ist. Außerdem sind die zu übertragenden Kräfte im Schaltfall sehrFR 2 491 675 discloses a high-voltage circuit breaker with two arcing contact pieces that are coaxially opposite one another and with an insulating nozzle that is connected to a drivable arcing contact piece. The other arcing contact piece is driven by means of a deflection gear through a drive element that is in turn connected to the switch drive and bridges the isolating gap between the arcing contact pieces. The second drivable arcing contact piece can also be connected to the switch drive using the insulating nozzle. For this purpose, it is necessary to attach a transmission element to the insulating nozzle itself. This is difficult because the insulating nozzle is made of a plastic with limited strength and is exposed to the corrosive effects of the arc or hot extinguishing gases. In addition, the forces to be transmitted in the switching case are very
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groß, so daß die Ankopplung entsprechend mechanisch stabil sein muß.large, so that the coupling must be correspondingly mechanically stable.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine stabile Ankopplung eines anzutreibenden Bauteils an die Isolierstoffdüse erlaubt.The present invention is therefore based on the object of creating a high-voltage circuit breaker of the type mentioned at the outset, which allows a stable coupling of a component to be driven to the insulating nozzle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolierstoffdüse an ihrem der Antriebsseite abgewandten ersten Ende eine an einer Mantelfläche angeordnete Wulst aufweist, hinter der ein von dem ersten Ende der Isolierstoffdüse her aufgeschobener erster Spannring unter vorübergehender radialer elastischer Verformung des ersten Spannrings und/oder des Düsenendes einschnappbar ist und daß ein zweiter Spannring vorgesehen ist, der den ersten Spannring und/oder das Düsenende zur Verhinderung der Entriegelung des ersten Spannrings stützt und daß das anzutreibende Bauteil an wenigstens einen der Spannringe ankoppelbar ist.The object is achieved according to the invention in that the insulating nozzle has a bead arranged on a jacket surface at its first end facing away from the drive side, behind which a first clamping ring pushed on from the first end of the insulating nozzle can be snapped in with temporary radial elastic deformation of the first clamping ring and/or the nozzle end and that a second clamping ring is provided which supports the first clamping ring and/or the nozzle end to prevent the first clamping ring from being unlocked and that the component to be driven can be coupled to at least one of the clamping rings.
Durch erfindungsgemäße Konstruktion wird einerseits das Düsenende selbst gegen Verformung geschützt, andererseits wird die Ankopplung eines anzutreibenden Bauteils an die Isolierstoff düse ermöglicht, ohne daß Bohrungen in die Düse eingebracht werden müssen, die die Stabilität des Düsenkörpers gegebenenfalls beeinträchtigen könnten. Da alle Bauteile vom ersten Ende der Isolierstoffdüse her aufgeschoben werden müssen, weil das andere Ende der Isolierstoffdüse einen größeren Durchmesser aufweist, muß eine elastische Verformbarkeit vorgesehen werden, die das Aufschieben des ersten Spannrings hinter die Wulst der Isolierstoffdüse erlaubt. Nachdem dieser Spannring aufgeschoben ist, wird der zweite Spannring aufgesetzt und gegebenenfalls mit dem ersten Spannring mittels Schrauben oder durch eine andere Befestigungungsart verbun-The design according to the invention protects the nozzle end itself against deformation, and enables a component to be driven to be connected to the insulating nozzle without having to drill holes in the nozzle, which could potentially impair the stability of the nozzle body. Since all components have to be pushed on from the first end of the insulating nozzle, because the other end of the insulating nozzle has a larger diameter, elastic deformability must be provided, which allows the first clamping ring to be pushed on behind the bead of the insulating nozzle. After this clamping ring has been pushed on, the second clamping ring is put on and, if necessary, connected to the first clamping ring using screws or another type of fastening.
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den. Wenn die Wulst an der Außenseite der Isolierstoffdüse angeordnet ist, wird auch der erste Spannring außen auf die Düse aufgeschoben. Der erste Spannring wird hierzu entweder aufgeweitet und/oder das erste Ende der Düse wird radial zusammengedrückt. Dies wird durch radiale Schlitze am Düsenende ermöglicht. Danach wird der zweite Spannring aufgesetzt, der in diesem Fall das radial Zusammendrücken des Düsenendes oder das Aufweiten des ersten Spannrings verhindern muß. Zu diesem Zweck weist der zweite Spannring einen Stutzen auf, der entweder in das Innere des Düsenendes hineingesteckt oder in eine an der Stirnseite des Düsenkörpers umlaufende Nut eingeschoben wird. Der zweite Spannring verhindert, daß der erste Spannring über die Wulst geschoben und damit entriegelt werden kann.If the bead is arranged on the outside of the insulating nozzle, the first clamping ring is also pushed onto the outside of the nozzle. The first clamping ring is either expanded and/or the first end of the nozzle is compressed radially. This is made possible by radial slots at the end of the nozzle. The second clamping ring is then put on, which in this case must prevent the nozzle end from being compressed radially or the first clamping ring from expanding. For this purpose, the second clamping ring has a socket that is either inserted into the inside of the nozzle end or pushed into a groove running around the front of the nozzle body. The second clamping ring prevents the first clamping ring from being pushed over the bead and thus unlocked.
Ist die Wulst an der Innenseite des Düsenkörpers, an der inneren Mantelfläche angeordnet, so kann der erste Spannring dadurch befestigt werden, daß die Düse an ihrem Ende aufgeweitet wird, oder daß der erste Spannring zusammengedrückt wird. Der zweite Spannring wird in diesem Fall entweder ebenfalls in eine an der Stirnseite der Isolierstoffdüse eingebrachte umlaufende Nut eingeschoben oder außen auf den Düsenkörper aufgesetzt. Der zweite Spannring erlaubt insbesondere die Ankopplung eines Übertragungselementes, insbesondere einer Isolierstoffstange, die eine Antriebsbewegung über die Trennstrecke hinüber zu dem zweiten Lichtbogenkontaktstück übertragen kann. Beispielsweise kann von dem ersten Lichtbogenkontaktstück aus gesehen hinter dem zweiten Lichtbogenkontaktstück ein Umlenkgetriebe in Form eines Hebels vorgesehen sein, der durch die Isolierstoffstange betätigbar ist, so daß das zweite Lichtbogenkontaktstück im Ausschaltfall von dem ersten Lichtbogenkontaktstück wegbewegt wird.If the bead is arranged on the inside of the nozzle body, on the inner surface, the first clamping ring can be secured by widening the nozzle at its end or by compressing the first clamping ring. In this case, the second clamping ring is either also inserted into a circumferential groove on the front side of the insulating nozzle or placed on the outside of the nozzle body. The second clamping ring allows in particular the coupling of a transmission element, in particular an insulating rod, which can transmit a drive movement across the isolating gap to the second arcing contact piece. For example, viewed from the first arcing contact piece, a deflection gear in the form of a lever can be provided behind the second arcing contact piece, which can be actuated by the insulating rod, so that the second arcing contact piece is moved away from the first arcing contact piece when it is switched off.
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Es ist auch möglich, an einen der Spannringe eine Feldelektrode anzukoppeln, die im Falle einer Schaltbewegung mitbewegt werden soll.It is also possible to connect a field electrode to one of the clamping rings, which should be moved in the event of a switching movement.
Die beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung bilden Gegenstände der Unteransprüche.The described advantageous embodiments of the invention form the subject matter of the subclaims.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben. In the following, the invention is shown using an embodiment in a drawing and then described.
Dabei zeigtThis shows
die Figur 1 schematisch in einem Längsschnitt eine Hälfte einer Unterbrechereinheit eines Leistungsschalters im Ausschalt zustand,Figure 1 shows schematically in a longitudinal section one half of an interrupter unit of a circuit breaker in the off state,
Figur 2 das erste Ende der Isolierstoffdüse mit dem ersten und dem zweiten Spannring.Figure 2 the first end of the insulating nozzle with the first and second clamping ring.
Die Figur 1 zeigt ein erstes Lichtbogenkontaktstück 1 in ei-0 nem Halbschnitt sowie ein zweites Lichtbogenkontaktstück 2, wobei das erste Lichtbogenkontaktstück 1 als Tulpenkontakt und das zweite Lichtbogenkontaktstück 2 als Kontaktstift ausgebildet ist.Figure 1 shows a first arcing contact piece 1 in a half-section and a second arcing contact piece 2, where the first arcing contact piece 1 is designed as a tulip contact and the second arcing contact piece 2 is designed as a contact pin.
Das erste Lichtbogenkontaktstück 1 ist mit einem nicht dargestellten Schalterantrieb verbunden, der das erste Lichtbogenkontaktstück 1 beim Ausschaltvorgang in Richtung des Pfeiles 13 bewegt.The first arcing contact piece 1 is connected to a switch drive (not shown) which moves the first arcing contact piece 1 in the direction of arrow 13 during the switching off process.
Das erste Lichtbogenkontaktstück 1 ist mit einem metallischen Hohlzylinder 14 verbunden, der eine Isolierstoffdüse 3 trägt. Ein weiterer Isolierstoffdüsenkörper 15 ist direkt auf das erste Lichtbogenkontaktstück 1 aufgesetzt. Im Schaltfall bewegt sich die Isolierstoffdüse 3 mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück 1 zusammen.The first arcing contact piece 1 is connected to a metallic hollow cylinder 14, which carries an insulating nozzle 3. Another insulating nozzle body 15 is placed directly on the first arcing contact piece 1. When switched, the insulating nozzle 3 moves together with the first arcing contact piece 1.
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Wenn das erste und das zweite Lichtbogenkontaktstück 1, 2 voneinander getrennt werden, so wird in der Trennstrecke 4 zwischen diesen ein Lichtbogen gezogen, der das dort befindliehe Löschgas, beispielsweise SFg^ expandiert. Das heißeWhen the first and second arc contact pieces 1, 2 are separated from each other, an arc is drawn in the isolating gap 4 between them, which expands the extinguishing gas, for example SFg^, located there. The hot
Löschgas kann in einen Heizraum 16 abströmen, aus dem es zu geeigneter Zeit, beispielsweise direkt nach einem Stromnulldurchgang
des zu schaltenden Stromes, zurückfließt, um den Lichtbogen zu beblasen.
10Extinguishing gas can flow into a heating chamber 16, from which it flows back at a suitable time, for example directly after a zero crossing of the current to be switched, in order to blow off the arc.
10
Im Einschalt zustand wird der Dauerstrom von den Dauerstromkontaktstücken 17, 18 getragen.In the switched-on state, the continuous current is carried by the continuous current contact pieces 17, 18.
Die Isolierstoffdüse 3 überbrückt die Trennstrecke 4 sowohl im Einschaltzustand als auch im Ausschaltzustand. Auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite der Trennstrecke 4 ist der Körper der Isolierstoffdüse von einer Feldelektrode 5 umgeben, die mittels einer Feder 19 zur Trennstrecke hin gedrückt wird, um dort im Einschaltzustand für eine dielektrisch gün-0 stige Gestaltung des elektrischen Feldes zwischen den Kontakten zu sorgen. Die Feder 19 stützt sich an dem ersten Spannring 8 ab, der am ersten Ende 6 der Isolierstoffdüse 3 befestigt ist. Die Feder 19 könnte sich auch an einer Außenwulst der Isolsierstoffdüse selbst abstützen.The insulating nozzle 3 bridges the isolating gap 4 both in the switched-on state and in the switched-off state. On the side of the isolating gap 4 opposite the drive, the body of the insulating nozzle is surrounded by a field electrode 5, which is pressed towards the isolating gap by a spring 19 in order to ensure a dielectrically favorable design of the electric field between the contacts there in the switched-on state. The spring 19 is supported on the first clamping ring 8, which is attached to the first end 6 of the insulating nozzle 3. The spring 19 could also be supported on an outer bead of the insulating nozzle itself.
Im Einschaltzustand ist die Feldelektrode 5 durch das Dauerstromkontaktstück 17 soweit zurückgedrückt, daß dieses Dauerstromkontaktstück in Kontakt mit dem anderen Dauerstromkontaktstück 18 treten kann. Die Feldelektrode 5 ist mittels eines Gleitkontaktes in dem Dauerstromkontaktstück 17 geführt und kontaktiert.In the switched-on state, the field electrode 5 is pushed back by the permanent current contact piece 17 so far that this permanent current contact piece can come into contact with the other permanent current contact piece 18. The field electrode 5 is guided and contacted in the permanent current contact piece 17 by means of a sliding contact.
An das erste Ende 6 der Isolierstoffdüse 3 ist außerdem eine Antriebsstange 20 angekoppelt, die ein Umlenkgetriebe in FormA drive rod 20 is also coupled to the first end 6 of the insulating nozzle 3, which has a deflection gear in the form of
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eines zweiarmigen Hebels 21 betätigt, an dessen anderem Arm das zweite Lichtbogenkontaktstück 2 angekoppelt ist.a two-armed lever 21, to the other arm of which the second arcing contact piece 2 is coupled.
Auf diese Weise wird erreicht, daß eine Bewegung des ersten Lichtbogenkontaktstücks in Richtung des Pfeiles 13 gleichzeitig eine Bewegung des zweiten LichtbogenkontaktStücks 2 in Richtung des Pfeiles 22 bewirkt.In this way, it is achieved that a movement of the first arcing contact piece in the direction of arrow 13 simultaneously causes a movement of the second arcing contact piece 2 in the direction of arrow 22.
Da bei der Betätigung eines derartigen Hochspannungs-Leistungsschalters
sehr große Beschleunigungen erreicht werden müssen und entsprechend große Beschleunigungskräfte übertragen
werden, ist für die Ankopplung an das erste Ende der Isolierstoffdüse 3 eine hohe mechanische Stabilität erforderlich.
15Since very high accelerations must be achieved when operating such a high-voltage circuit breaker and correspondingly large acceleration forces are transmitted, a high level of mechanical stability is required for the coupling to the first end of the insulating nozzle 3.
15
Diese wird erreicht durch einen ersten Spannring 8, der über die Wulst 7 vom ersten Ende 6 der Isolierstoffdüse 3 hinübergeschoben werden kann und hinter der Wulst 7 einrastet. Dies wird entweder durch eine elastische Gestaltung der Düse, beispielsweise durch radiale Schlitze am Düsenende oder durch eine Schlitzung des ersten Spannringes 8 erreicht.This is achieved by a first clamping ring 8, which can be pushed over the bead 7 from the first end 6 of the insulating nozzle 3 and snaps into place behind the bead 7. This is achieved either by an elastic design of the nozzle, for example by radial slots at the nozzle end or by slotting the first clamping ring 8.
Um nach dem Einrasten des ersten Spannrings 8 hinter der Wulst 7 eine Entriegelung zu vermeiden, wird ein zweiter Spannring 10 an dem ersten Spannring 8 befestigt, der sowohl den Düsenkörper 3 als auch den ersten Spannring 8 so stabilisiert, daß keine elastische Verformung und somit kein Hinübergleiten des ersten Spannrings 8 über die Wulst 7 mehr möglich ist.In order to prevent unlocking after the first clamping ring 8 has snapped into place behind the bead 7, a second clamping ring 10 is attached to the first clamping ring 8, which stabilizes both the nozzle body 3 and the first clamping ring 8 in such a way that elastic deformation and thus sliding of the first clamping ring 8 over the bead 7 is no longer possible.
An den zweiten Spannring 10 oder den ersten Spannring 8 kann dann eine Antriebsstange 20 in mechanisch hochbelastbarer Weise angekoppelt werden.A drive rod 20 can then be coupled to the second clamping ring 10 or the first clamping ring 8 in a manner that can withstand high mechanical loads.
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Der zweite Spannring 10 weist einen Stutzen 11 auf, der in die Nut 12 an der Stirnseite des Düsenkörpers 3 eingreift und eine radiale Verformung des Düsenkörpers sowohl zur Innenais auch zur Außenseite hin verhindert.The second clamping ring 10 has a socket 11 which engages in the groove 12 on the front side of the nozzle body 3 and prevents radial deformation of the nozzle body both towards the inside and the outside.
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| DE59711853D1 (en) | 2004-09-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19961002 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19991210 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20021004 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040922 |
|
| R071 | Expiry of right |