DE69111498T2

DE69111498T2 - Hoch- oder Mittelspannungs-Schalter mit aufeinanderstossenden Lichtbogenkontakten.

Info

Publication number: DE69111498T2
Application number: DE69111498T
Authority: DE
Inventors: Denis Dufournet; Michel Perret
Original assignee: GEC Alsthom SA
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2011-04-03
Also published as: JPH04249821A; BR9101328A; EP0450567B1; CA2039645C; GR3017630T3; FR2660792A1; ES2075245T3; ATE125639T1; DE69111498D1; CN1023736C; JP2562086B2; CN1056184A; EP0450567A1; FR2660792B1; DK0450567T3; US5155314A

Description

Die Erfindung betrifft einen Trennschalter mit endseitigen Kontakten, wie er in elektrischen Hoch- oder Mittelspannungsschaltkreisen verwendbar ist.
In Trennschaltern mit endseitigen Kontakten und mit einem Blaskolben möchte man beim Ausschalten eine Kompression des Blasgases vor dem Trennen der Lichtbogenkontakte erreichen, so daß das spätere Ausblasen des Bogens energischer und damit wirksamer erfolgt.
Ein derartiger Trennschalter ist schematisch in Figur 1 dargestellt, die eine Hälfte des Schalters im axialen Schnitt zeigt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Betätigungsstange, die mit einem einen Blaskolben 3 tragenden Rohr 2 verbunden ist. Der Blaskolben besitzt Durchlässe 3A und eine Blasdüse 4. Ein Blasvolumen 5 wird durch das Rohr 2 und ein Rohr 6 definiert, das zu ersterem koaxial liegt und mit einem an einen nicht dargestellten ersten Stromanschluß des Trennschalters angeschlossenen Block 7 fest verbunden ist. Gleitkontakte 7A sichern die elektrische Verbindung zwischen dem Block 7 und dem Rohr 2.
Das Bezugszeichen 8 bezeichnet den rohrförmigen ortsfesten Lichtbogenkontakt, der an einen nicht dargestellten zweiten Stromanschluß des Trennschalters angeschlossen ist.
Der ebenfalls rohrförmige zweite Lichtbogenkontakt 9 ist ein halbbeweglicher Kontakt, der von einem ersten Ende einer Feder 10 beaufschlagt wird, deren zweites Ende sich auf einer Schulter des Rohrs 2 abstützt. Wenn der Trennschalter geschlossen ist, wie in Figur 1 gezeigt, stehen sich Teile der Rohre 9 und 2 gegenüber. Das Rohr 2 beginnt beim Öffnen des Schalters seine Bewegung, ohne den Kontakt 9 mitzunehmen. Es ergibt sich damit eine Vorkompression des Volumens 5, ehe die stirnseitigen Kontakte sich trennen, was erst passiert, wenn die ringförmigen Enden 2A und 9A der Rohre 2 und 9 einander berühren. Kontakte 9B sorgen für den Stromübergang zwischen dem Rohr 9 und dem Rohr 2.
Man erkennt, daß dieser Trennschalter zahlreiche elektrische Kontakte enthält. Ein Ziel der vorliegenden erfindung ist es, einen Trennschalter mit endseitigen Lichtbogenkontakten anzugeben, der weniger elektrische Kontakte besitzt, so daß die Herstellungskosten und die Wartungskosten verringert werden.
Ein anderer aus der Druckschrift EP-A-0 011 542 bekannter Trennschalter unterscheidet sich von dem vorhergehenden durch den Wegfall der Gleitkontakte.
Bezüglich dieses Stands der Technik besteht das Ziel der Erfindung darin, einen einfachen Trennschalter anzugeben. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch den im einzigen nachstehenden Patentanspruch definierten Trennschalter erreicht.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt die Hälfte eines bekannten Trennschalters im Axialschnitt.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Trennschalter in geschlossener Stellung im Axialschnitt.
Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Trennschalter in der geöffneten Stellung im Axialschnitt.
Figur 1, die den Stand der Technik betrifft, wurde bereits erläutert.
In Figur 2 bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine Porzellanhülle, die einen dichten Raum umschließt, in dem sich ein Gas mit guten dielektrischen Eigenschaften wie Schwefelhexafluorid (SF&sub6;) rein oder mit Stickstoff gemischt unter einem Druck von einigen Bar befindet.
Die Hülle 20 ist an einem Ende durch einen metallischen Deckel 22 verschlossen, der einen ersten Stromanschluß 23 trägt.
Der Trennschalter enthält einen rohrförmigen Lichtbogenkontakt 24, der mit einem am Deckel 22 befestigten ortsfesten Block 25 fest verbunden ist und eine Querbohrung 26 enthält, um den Umlauf des Gases in dem Raum 21 zu erleichtern. Das Ende 27 des Rohrs 24 besteht aus einem dem elektrischen Lichtbogen widerstehenden Material, beispielsweise aus einer Wolframlegierung.
Die beweglichen Teile des Trennschalters enthalten ein gefrästes Metallrohr, das einen über ein Gelenk 45 mit der Betätigungsstange 46 verbundenen Bereich 31 geringen Durchmessers und einem eine Blasdüse 37 aus isolierendem Material tragenden Bereich 32 größeren Durchmessers besitzt.
Die Bereiche 31 und 32 sind durch einen im wesentlichen ringförmigen Bereich 33 miteinander verbunden, der eine Schulter 33A, Löcher 34 und einen einen Dichtungsring 36 tragenden Wulst 35 aufweist. Dieser ringförmige Bereich bildet einen Blaskolben.
Der rohrförmige Bereich 31 definiert mit einem an einen Metallblock 42 angeschlossenen Rohr 40 ein Blasvolumen 41, in dem der erwähnte Kolben gleiten kann. Der Block 42 ist mit einem zweiten, nicht dargestellten Anschluß des Trennschalters verbunden. Gleitkontakte 43 gewährleisten den Stromübergang zwischen dem Rohr 31 und dem Block 42. Gegebenenfalls wird der elektrische Kontakt zwischen dem Rohr 31 und den Kontakten 43 durch eine Schicht 43A einer geeigneten Legierung, beispielsweise einer Silberlegierung, verbessert.
In der Verlängerung des rohrförmigen Bereichs 31 und innerhalb dieses Bereichs gleitet ein Rohr 50, das den zweiten Lichtbogenkontakt bildet. Es enthält ein Ende 51 aus einer den Lichtbogenwirkungen widerstehenden Legierung und einen als Stütze für ein erstes Ende einer Feder 53 wirkenden Wulst 52, wobei das andere Ende der Feder sich auf der Schulter 33A abstützt.
Der Betrieb des Trennschalters wird nun beschrieben:
- Der geschlossene Schalter ist in Figur 2 gezeigt. Die Feder 53 ist komprimiert und der Strom fließt vom Anschluß 23 über den Deckel 22, den Block 25, das Rohr 24-27, das Rohr 51-50, das Rohr 31, die Schicht 43A, die Kontakte 43, den Block 42 zum zweiten, nicht dargestellten Anschluß.
- Beim Öffnen des Schalters verschiebt die Betätigungsstange 56 sich nach unten in der Figur und nimmt das Rohr 31 mit. Das Rohr 50 bleibt unbewegt und wird von der sich zunehmend entspannenden Feder 53 beaufschlagt, so daß die Kontakte 27 und 51 in Kontakt bleiben. Während dieser Phase wird das Gas im Volumen 51 durch die relative Verschiebung des Kolbens und des Zylinders 40 komprimiert.
Wenn die Feder am Ende ihrer Entspannungsphase ankommt, wird das Rohr 50 mit den beweglichen Organen mitgenommen. Ein Lichtbogen 60 entsteht zwischen den Kontakten 27 und 51 (Figur 3). Der Strom verläuft dann vom Anschluß 23 über den Deckel 22, den Block 25, das Rohr 24-27, den Lichtbogen 60, das Rohr 51-50, das Rohr 31, die Schicht 43A, die Kontakte 43 und den Block 42 zum zweiten, nicht dargestellten Anschluß. Der Lichtbogen wird durch das komprimierte Gas angeblasen, tritt aus der Düse 37 aus und erlischt beim ersten Nulldurchgang des Stroms.
Der Durchlaß 26 im Block 25 sowie ein Durchlaß 55 im Block 42 erleichtern den Umlauf des Gases innerhalb der Trennkammer, was die Wiederherstellung der dielektrischen Eigenschaft des Gases nach einem Trennmanöver begünstigt.
Der erfindungsgemäße Trennschalter enthält nur zwei elektrische Kontakte anstelle von mindestens drei Kontakten für die bekannten Trennschalter. Daher ist er in der Herstellung und in der Wartung kostengünstiger.
Die Erfindung ist auf Trennschalter im Mittel- und Hochspannungsbereich bis zu etwa 45 kV anwendbar.

Claims

Mittelspannungs-Trennschalter mit endseitigen Lichtbogenkontakten, der in einer mit einem Gas guter dielektrischer Eigenschaften gefüllten isolierenden Hülle einen ersten ortsfesten und mit einem ersten Stromanschluß verbundenen Lichtbogenkontakt (24) und bewegliche Organe enthält, die ein erstes Rohr (31, 32), das von einer Betätigungsstange (46) verschoben werden kann, und einen zweiten Lichtbogenkontakt enthalten, wobei das erste Rohr (31, 32) über Gleitkontakte mit einem zweiten Stromanschluß verbunden und durch eine Blasdüse (37) verlängert ist sowie einen ersten Bereich (31) geringen Durchmessers besitzt, der mit einem zweiten ortsfesten Rohr (40) zur Bildung eines Blasvolumens (41) zusammenwirkt, wobei der zweite Lichtbogenkontakt aus einem dritten, im ersten Bereich (31) des ersten Rohrs gleitenden Rohr (50) besteht, das einen Wulst (52) aufweist, auf dem sich ein erstes Ende einer Feder (53) abstützt, die komprimiert ist, wenn der Trennschalter geschlossen ist, wobei der Trennschalter weiter einen Blaskolben aufweist, der mit dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr zusammenwirkt, um das Blasvolumen (41) zu bilden, und wobei der Trennschalter Gasdurchlässe (34) aufweist und der Blaskolben und das erste Rohr eine Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr so gestaltet ist, daß es auch einen zweiten Bereich (32) größeren Durchmessers enthält, der die Blasdüse (37) trägt, wobei die beiden Teile des ersten Rohrs (31, 32) über einen im wesentlichen ringförmigen und eine Schulter (33A) und den Blaskolben bildenden Bereich (33) miteinander verbunden sind, und daß ein zweites Ende der Feder (53) sich auf der Schulter (33A) abstützt.