DE850177C

DE850177C - Electrical pressure gas switch, in particular free jet pressure gas switch

Info

Publication number: DE850177C
Application number: DEP47230A
Authority: DE
Inventors: Heisa bei Kassel Dr.-Ing. Josef Biermanns
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1949-06-28
Filing date: 1949-06-28
Publication date: 1952-09-22

Description

Elektrischer Druckgasschalter, insbesondere Freistrahldruckgasschalter Für die Unterbrechung von großen Strömen bei hohen Netzspannungen haben sich insbesonders Druckgasschalter gut bewährt. Unter diesen nimmt wieder der sogenannte Freistrahldruckgasschalter eine bevorzugte Stellung ein, weil bei diesem Schalter die Stromunterbrechung innerhalb von besonderen Löschköpfen erfolgt, die -an den freien Enden von ausschwenkbaren isolierten Dreharmen angeordnet sind und aus denen der den Abschaltlichtbogen löschende Druckgasstrahl unmittelbar ins Freie bläst. Der große Vorteil, der diesen Schaltern zu eignen ist, besteht darin, daß die Löschköpfe jedes Schalterpoles in der Ausschaltstellung so weit auseinandergeschwenkt sind, daß zwischen ihnen die VDE-mäßige Luftstrecke besteht und daß ferner die kontaktmachenden Enden der beweglichen Schaltkontakte aus den Düsenöffnungen der Löschköpfe hervortreten. Demzufolge kann das Bedienungspersonal ohne weiteres und ohne den Hochispannungsteil der Anlage )betreten zu ,müssen erkennen, ob der Schalter ausgeschaltet ist und in welchem Zustand sich die kontaktmachendenEnden der Schaltkontakte befinden, was für eine sichere Betriebsführung von großer Bedeutung und bei den anderen bekannten Leistungsschaltern für hohe Betriebsspannung nicht möglich ist.Electrical pressure gas switch, in particular free jet pressure gas switch For the interruption of large currents at high mains voltages, in particular Compressed gas switch well proven. The so-called free-jet pressure gas switch takes place among these again a preferred position, because with this switch the current interruption within of special erase heads takes place, which -at the free ends of swing-out insulated rotating arms are arranged and from which the extinguishing the cut-off arc Pressurized gas jet blows directly into the open. The big advantage of these switches is suitable, is that the erase heads of each switch pole in the off position are pivoted so far apart that the VDE-like air gap between them and that also the contact-making ends of the movable switch contacts emerge from the nozzle openings of the erase heads. As a result, the operator without further ado and without entering the high-voltage part of the system) must recognize whether the switch is switched off and in what state the contacting ends are the switching contacts are located, which is of great importance for safe operational management and not with the other known circuit breakers for high operating voltage is possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschaltleistung der Freistrahldruckgasschalter über den bisher erreichten Wert hinaus zu steigern. Den Anlaß hierfür bietet der Umstand, daß die neuzeitlichen Hochspannungsübertragungsnetze, die in der Regel im Verbundbetrieb arbeiten, an manchen Stellen bereits heute sehr große Abschaltleistungen verlangen.The invention is based on the problem of the breaking capacity of the To increase the free-jet pressure gas switch above the previously achieved value. The The reason for this is the fact that modern high-voltage transmission networks, who usually work in a network, in some places already very much today require large shutdown capacities.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die volle Nennausschaltleistung von den - Netz- Schaltern nur in den wenigsten Fällen, in der Regel nur bei auftretendem Kurzschluß, verlangt wird, während die Mehrzahl der betriebsrrtäßig vorkonrmendenA'bschaltungen sich in einem Leistungsbereich bewegt, der mit dem jetzigen Abschaltvermögen des Freistrahldruckgasschalters für die betreffenden Spannungsreihen ohne weiteres beherrscht wird. Es erscheint daher unwirtschaftlich, den gesamten Aufbau dieser Schalter derart zu verstirken bzw. umzugestalten, daß sie in der Lage sind, auch die betriebsmüßig sehr selten vorkommenden Vollastabschaltungen vorzunehmen.The invention is based on the consideration that the full rated breaking capacity of the - network Switches only in the fewest cases, usually only if a short-circuit occurs, is required, while the majority of them are operational The previous shutdowns are in a performance range that corresponds to the current one Disconnection capacity of the free jet gas switch for the relevant voltage series is easily mastered. It therefore seems uneconomical for the whole Structure of these switches to reinforce or redesign that they are able are also to carry out the full-load shutdowns that occur very seldom during operation.

Statt dessen schlägt die Erfindung vor, den Schalter mit einer zusätzlichen Einrichtung zu versehen, die nur in diesen besonderen Fällen, z. B. durch einen Distanzschutz, betätigt wird und die dafür sorgt, daß ,die Löschblasung bei diesen Volllastabschaltungen nicht mit gewöhnlicher Druckluft, sondern mit einem Druckgas von besonders guter Löschwirkung erfolgt. Derartige Druckgase mit besonders guter Löschwirkung sind z. B. Kohlensäure oder gasförmige Halogenderivate von aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Zu diesen gehören auch die unter den Handelsnamen Freon und Frigen bekannten Stoffe, .die einen sehr niedrigen Siedepunkt besitzen und schon bei geringen.Raumtemperaturen vom flüssigen in den gasförmigen Agregatzustand übergehen. Diese Stoffe sind in der' einschlägigen Literatur bekannt und auch an sich bereits zur Verwendung als Löschmittel bei elektrischen Druckgasschalfern vorgeschlagen worden. Man hat jedoch von ihrer allgemeinen Verwendung infolge der zu hohen Betriebskosten und anderer betrieblicher Unbequemlichkeiten Abstand genommen, die jedoch in dem vorliegenden Zusammenbange keine solche Rolle spielen, da die zusärtzliche Einrichtung nur in Sonderfällen betätigt wird.Instead, the invention proposes the switch with an additional To provide facility that only in these special cases, z. B. by a Distance protection, is actuated and that ensures that the extinguishing blow in these Full load shutdowns not with ordinary compressed air, but with a pressurized gas has a particularly good extinguishing effect. Such compressed gases with particularly good Extinguishing effects are z. B. carbonic acid or gaseous halogen derivatives of aliphatic Hydrocarbons. These also include those under the trade names Freon and For known substances that have a very low boiling point and already change from the liquid to the gaseous aggregate state at low room temperatures. These substances are known in the relevant literature and are already in themselves proposed for use as an extinguishing agent in electric pressurized gas alarms been. However, one has of their general use due to the excessively high running costs and other operational inconveniences removed, however, in the present contexts do not play such a role, as the additional facility is only operated in special cases.

Im besonderen besteht die Erfindung darin, daß das Druckgas hoher Löschwirkung in der Weise an der Kontakttrenastelle bereitgestellt wird, daß im Bedarfsfall dem gewöhnlichenDruckgas z. B.Freon in flüssiger Form fein verteilt durch Einspritzung od. dgl. zugefügt und von diesem infolge des hohen Druckes, der in den Druckgaszuführungsleitungen des Schalters besteht, auch in flüssigem Zustand an die Kontakttrennstelle transportiert wird. In der Nähe des Schaltlichtbogens verdampft das Freon infolge der Lichtbogenhitze mit rapider Geschwindigkeit, wobei große (Mengen eines Druckgases hoher Löschwirkung frei werden, die den Abschaltlichtbogen schnell zum zuverlässigen Erlöschen bringen. Ähnliches gilt beispielsweise auch für Schwefelhexafluorid.In particular, the invention consists in that the compressed gas is higher Extinguishing effect is provided in such a way at the Kontakttrenastelle that in If necessary, the ordinary compressed gas e.g. B. Freon finely divided in liquid form by injection od. Like. Added and from this as a result of the high pressure, the exists in the compressed gas supply lines of the switch, even in the liquid state is transported to the contact separation point. Near the switching arc the freon evaporates at a rapid rate due to the heat of the arc, whereby Large (quantities of a compressed gas with a high extinguishing effect are released, which cause the cut-off arc quickly bring to a reliable extinction. The same also applies, for example for sulfur hexafluoride.

Die Betätigung der Antriebsmaschine für das Ausschwenken der die Löschköpfe tragenden Dreharme erfolgt in der üblichen Weise durch gewöhnliche Druckluft.The actuation of the prime mover for swinging out the extinguishing heads supporting rotating arms is carried out in the usual way by ordinary compressed air.

Konstruktiv bereitet die erfindungsgemäße Ausbildung keine besonderen Schwierigkeiten. Es wird im wesentlichen hierfür nur eine zusätzliche, entsprechend ausgebildete und gesteuerte Ventilanordnung sowie eine geeignete Fördereinrichtung, z. B. Pumpe oder Spritze, und ein zusätzlicher Vorratsbehälter für das Hochwirksame Löschmittel, z. B. Freon, benötigt. Eine derartige Einrichtung t sich ohne weiteres herstellen und hat noch den großen Vorzug, claß sie auch nachträglich an bereits vorhandenen Freistrahldruckgasschaltern angebaut werden kann, womit deren Abschaltvermögen eine entsprechende Steigerung erfihrt. Zweckmäßigerweise gibt man der zusätzlichen Einrichtung die Form eines in sich geschlossenen Aggregates, das mit (lern Schalter durch möglichst kurze Rohrleitungen verbunden und an diesen angebaut wird.In terms of construction, the training according to the invention is not particularly special Trouble. There is essentially only one additional, corresponding trained and controlled valve arrangement as well as a suitable conveying device, z. B. Pump or syringe, and an additional storage container for the highly effective Extinguishing agent, e.g. B. Freon is required. Such a facility is readily available manufacture and still has the great advantage that it can also be used afterwards Existing free jet gas switches can be built on, which means that their disconnection capacity experiences a corresponding increase. Appropriately, one gives the additional Establishment in the form of a self-contained unit, which with (learn switch connected by pipes as short as possible and attached to them.

Besonders günstig ist es ferner, daß man die zusätzliche Einrichtung be<luern zugleich für die Zwecke der Kurzschlußfortschaltung ausbilden und benutzen kann.It is also particularly favorable that you have the additional device be <luern at the same time train and use for the purpose of short-circuit continuation can.

Es ist an sich bei Druckgasschaltern bekannt, durch besondere Maßnahmen eine Unterscheidung zwischen normalen betriebsmüßigen Abschaltung.err und Vollastabschaltungen vorzunehmen und danach die Menge der jeweils der Kontakttrennstelle zugeführten Blasluft zu bemessen. jedoch handelt es sich in diesen Fällen nur um eine Frage derDruckluftersparnis und nicht um eine Leistungssteigerung des Schalters über seine normale Grenzleistung hinaus wie bei .der Erfindung.It is known per se in the case of compressed gas switches, through special measures a distinction between normal operational shutdown and full load shutdowns and then the amount of each supplied to the contact separation point To measure blown air. however, in these cases it is only a question the compressed air savings and not an increase in the performance of the switch over its normal limit performance as with .the invention.

Man kann gemäß der Erfindung auch noch einen Schritt weitergehen und den Schalter von vornherein so aufbauen, daß das verwendete Druckgas in der Hauptsache zum raschen Transport eines hochwirksamen Löschmittels vorzugsweise in fein verteilter flüssiger oder staubförmiger Gestalt von einer auf Erdpotential befindlichen Zuführungseinrichtung zu der auf Hochspannungspotential befindlichen Kontakttrennstelle dient. In diesen Fällen genügt es, Druckgas von wenigen Atmosphären Überdruck, z. B. 5 atii, zu verwenden, das ohnehin praktisch in jeder Hochspannungsschaltanlage zur Betätigung der Trenasch,alterantriebe zur Verfügung steht. Besondere Kompressoranlagen für die Druckgasschalter entfallen damit. Als wirksame Löschmittel kommen in flüssiger Form die vorerwähnten Stoffe, wie z. B. Freon, und in staubförmiger Gestalt die bei den sogenannten Hartgasschaltern verwendeten, unter der Lichtbogeneinwirkung gasabspaltenden Stoffe, wie z. B. Harnstoffkunstharz, in Betracht. Selbstverständlich können auch gasförmige hochwirksame Löschmittel in der erfindungsgem@ä-ßen Weise zur Anwendung gebracht werden.You can also go a step further according to the invention and set up the switch from the outset so that the compressed gas used is mainly for the quick transport of a highly effective extinguishing agent, preferably in finely divided form liquid or dusty form from a feed device at ground potential to the contact separation point located at high voltage potential. In these In cases it is sufficient to use compressed gas of a few atmospheres overpressure, e.g. B. 5 atii, to be used practically in every high-voltage switchgear to operate the Trenasch, old drives is available. There is no need for special compressor systems for the gas pressure switch in order to. The substances mentioned above are effective extinguishing agents in liquid form, such as B. Freon, and in the form of dust in the so-called hard gas switches used, under the action of the arc gas-releasing substances such. B. urea resin, into consideration. Of course, gaseous highly effective extinguishing agents can also be used can be used in the manner according to the invention.

Claims

PATENT CLAIM: i. Pressurized gas switch, in particular free-jet pressurized gas switch, characterized in that in special cases, as in the case of short-circuit disconnections, a pressurized gas with increased extinguishing effect is used. z. Compressed gas switch, in particular free-jet compressed gas switch according to claim i, characterized in that the compressed gas used as a carrier for the rapid transport of the high- effective extinguishing agent in finely divided form, preferably as a liquid mist or as filed dust from a connect the feeder to the Floclisliannun; gcltotetial lying contact 3. Pressurized gas switch, especially free-jet Druclcgassclialter according to _ \ tiscription i and 2, that characterized in that the breaking capacity of the switch beyond the limit power in the way that normal Itetriel @ sm; il, tigen _ \ ltschaltungen common Compressed air, with @ollastal> connections on the other hand a pressurized gas with dissolvable solubility, 'I @ () liletis; itire or gaseous halogen derivatives of aliphatic hydrocarbons, is used. . Compressed gas switch according to claims i to 3, by the fact that the provision is linked of the compressed gas or compressed gas mixture is higher l.iisclifältigkcit at the contact separation point in the \\ 'cise crfotlgt, dal.i with full load shutdowns (learn hewiihnlicheti compressed gas is a substance with lower Boiling temperature, e.g. 13. Frenn in liquid form, files distributed and added as a result of this dc # s high (@asdrucla in the supply channels

in the same physical state to the contact stepping place is transported where as a result of the Arc heat large amounts of a printing gases with a high extinguishing effect are suddenly released. . Compressed gas switch according to claims i to 4, dachirch that for the ready position of the compressed gas with high extinguishing effect an additional device is provided, - the essentially from a correspondingly controlled valve arrangement, a suitable one i, ürdereitiriclitung, z. B. Pump or syringe, and consists of a storage container. H. Compressed gas switch according to claim 5, there- characterized in that the additional input direction is designed such that it also tiaclitr: iglicli on existing switches atn (I #, hattt can be. ;. Compressed gas switch according to claim 5, there- characterized in that the additional input correct at the same time for the purposes of final switching is entered. Compressed gas switch according to claim 5, there- characterized in that the additional input direction structurally to one trained for itself and not suitable for attachment to the switch : \ ggregat is summarized.