DE2208035C3

DE2208035C3 - Kontaktsystem für Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2208035C3
Application number: DE2208035A
Authority: DE
Inventors: Heiner 1000 Berlin Marin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1972-02-17
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2208035A1; US3855436A; DE2208035B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktsystem für Druckgasschalter mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten hohlen, düsenförmigen Schaltstükken, zwischen denen beim Ausschaltvorgang ein Lichtbogen gezogen wird und mit einer in mindestens einem der hohlen Schaltstücke zentrisch angeordneten und gegenüber der die Trennstrecke begrenzenden Düsenöffnung zurückversetzt gehalterten, im wesentlichen zylindrischen Lichtbogenelektrode, auf deren Stirnfläche der Lichtbogen während des Ausschaltvorganges unter der Wirkung der Löschmittelströmung und gegebenenfalls zusätzlicher Kräfte getrieben wird.

Aus der DE-AS 11 90 077 ist ein derartiges Kontaktsystem für Druckgasschalter mit Doppeldüse bekannt, so bei dem der Lichtbogen während des Ausschaltvorgangs zwischen zwei sich gegenüberstehenden Düsen brennt und gegen Ende des Ausschaltvorganges auf zwei im Innern der Düsen angeordneten Lichtbogenoder Abbrandelektroden kommutiert. Dabei werden die Düsen in entgegengesetzten Richtungen vom Druckgas durchströmt und die im Innern angeordneten Abbrandelektroden vom Löschgas umspült. Während des Ausschaltvorganges wirken von der Löschgasströmung erzeugte Kräfte auf den Lichtbogen ein, der von den so Düsen zur mittleren Achse hin getrieben wird. Bei starker Belastung des Lichtbogens kann ebenso wie durch Einwirkung zusätzlicher, z. B. magnetischer, Kräfte der an sich Abbrandelektroden ansetzende Lichtbogen weiter in das Innere der Düsen getrieben werden, so daß er an die Mantelfläche der langgestreckten Abbrandelektrode gelangt Dadurch erfährt der Lichtbogen eine solche gekrümmte, eine Schleife .bildende Auslenkung, daß er in ungünstigen Fällen den umgebenen Düsenkontakt berührt und dort seinen Fußpunkt erneut bildet

Um die auf den gezogenen Lichtbogen einwirkenden Kräfte bei einem Kontaktsystem der eingangs genannten Art, insbesondere durch Vergrößerung der Löschgasströmung wirksam steigern zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lichtbogenelektrode mantelseitig mit einem Isolierstoff versehen ist und nur stirnseitig eine Kontaktfläche für den Lichtbogenfußpunkt bildet

Durch Anwendung der Erfindung wird damit ein Auswandern des Lichtbogens an der inneren Lichtbogenelektrode vermieden, so daß auch bei starker Lichtbogenbeblasung der Lichtbogen nicht auf den Düsenkontakt zurückgetrieben werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktfläche von einem stirnseitig mit der Lichtbogenelektrode verbundenen Graphitkörper gebildet, der bevorzugt von einem Isolierstoffring umgeben ist

Aus der DE-OS 19 13 973 ist ein elektrischer Schalter mit einem Schaltstift und einen Gegenschaltstück bekannt, die hohl ausgebildet sind und an ihren stirnseitigen Enden Abbrandstücke aus Graphit als lichtbogenfestem Material tragen. Beim bekannten Schalter sind jedoch besondere Lichtbogenelektroden im Innern der Schaltstücke nicht vorhanden.

In der DE-AS 12 38 538 ist eine Löschblechanordnung für Niederspannungsschaltgeräte beschrieben, bei der der Löschblechstapel von Isoliermaterial umgeben ist Die Isolierstoffteile dienen zur Führung des Lichtbogens.

Der Isolierstoffring der bei der Erfindung vorgesehenen Art kann mit einem eingezogenen Rand die stirnseitige Kontaktfläche der Lichtbogenelektrode zu einem geringen Teil übergreifen. Zur Führung der Löschgasströmung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lichtbogenelektrode und der Graphitkörper hohl ausgebildet sind.

Aus der DE-OS 19 13 973 sind zwar Schaltstücke mit stirnseitigen Graphitkörpern bekannt, die hohl ausgebildet sind, die bekannten Schaltstücke haben jedoch keine in ihrem Innern angeordneten besonderen Lichtbogenelektroden.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Figur zeigt in einem Längsschnitt das Kontaktsystem eines Druckgasschalters schematisch im Schnitt, wobei alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile des Druckgasschalters, wie z. B. der Antrieb und die Mittel zur Erzeugung der Löschgasströmung, der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.

Der in der Figur dargestellte Druckgasschalter weist eine von einem Rohr 1 umgebene Schaltkammer 2 auf, in der sich als Lösch- und Isoliergas ζ. Β. Schwefelhexafluorid (SF₆) befindet. Im Innern der Schaltkammer 2 sind zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnete Schaltstücke 3, 4 befestigt, die zwischen sich einen Abstand aufweisen, der die Trennstrecke 5 bildet Die Trennstrecke S wird in der Einschaltstellung des Druckgasschalters von einem Überbrückungsschaltstück 6 überbrückt, dessen Kontaktelemente 7 die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 elektrisch leitend miteinander verbinden. Im Verlauf der Ausschaltbewegung wird das Überbrückungsschaltstück in Pfeilrichtung 8 bewegt, wobei nach dem Trennen der Abbrandelektrode 9 des Überbrückungsschaltstückes 6

vom düsenförmigen Kontakt 10 des feststehenden Schaltstückes 3 ein Lichtbogen gezogen wird, der von der Abbrandelektrode 9 im weiteren Verlauf der Ausschaltbewegung auf den Abbrandrint; 11 des feststehenden Schaltstückes 4 kommutiert Gleichzeitig treibt die während des Ausschaltvorganges einsetzende Löschgasströmung, die im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Blaskolbeneinrichtung 12 erzeugt wird, den Lichtbogen zur Mitte der beiden feststehenden Schaltstücke 3 und 4 hin, so daß sich der Lichtbogen unter Bildung einer Schleife verlängert Die dadurch sich ergebenden dynamischen Kräfte treiben den Lichtbogen vor seiner Löschung auf die beiden im Innern der feststehenden Schaltstücke 3 und 4 angeordneten Lichtbogenelektroden 13, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und über elektrisch leitende Stützen 14 mit dem zugehörigen Schaltstück 3 bzw. 4 fest verbunden sind.

Die Lichtbogenelektrode 13 ist im da. gestellten Ausführungsbeispiel rohrförmig ausgebildet und mantelseitig mit einer Isolierstoffschicht 15, z.B. aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder einem cycloaliphatischen Gießharz, versehen, so daß nur noch eine stirnseitige Kontaktfläche 16 für den Lichtbogenfußpunkt gebildet wird. Die Kontaktfläche 16 wird von seinem stirnseitig mit der Lichtbogenelektrode 13 verbundenen Graphitkörper 17 gebildet, der von einem Isolierstoffring 18, z.B. Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder einem cycloaliphatischen Gießharz, umgeben ist Der Isolierstoffring 18 weist einen eingezogenen Rand 19 auf, der die stirnseitige Kontaktfläche 16 zu einem geringen Teil übergreift Der Graphitkörper 17 ist ebenso wie die Lichtbogenelektrode 13 hohl ausgebildet

ίο Mit dem in der Figur dargestellten Druckgasschalter ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Der zwischen den Lichtbogenelektroden 13 beider Schaltstücke 3 und 4 brennende Lichtbogen kann auch bei stärkerer Beblasung mittels einer Löschgasströmung und unter der Einwirkung von zusätzlichen Kräften, z. B. magnetischen Kräften, nicht auf die Mantelseite, die von der Isolierstoffschicht 15 bedeckt ist, gelangen. Damit ist die Möglichkeit daß der Lichtbogen eine solche gekrümmte Auslenkung erfährt, daß er Teile des äußeren Düsenkontaktes 10 berührt und dort seinen Fußpunkt erneut bildet weitgehend beseitigt Der Lichtbogen brennt also während des Ausschaltvorganges in einer gewünschten stabilen Lage, bis er im Stromnulldurchgang des Wechselstromes gelöscht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Kontaktsystem für Druckgasschalter mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten hohlen, düsenförmigen Schaltstücken, zwischen denen beim Ausschaltvorgang ein Lichtbogen gezogen wird und mit einer in mindestens einem der hohlen Schaltstükke zentrisch angeordneten und gegenüber der die Trennstücke begrenzenden Düsenöffnung zurückversetzt gehalterten, im wesentlichen zylindrischen Lichtbogenelektrode, auf deren Stirnfläche der Lichtbogen während des Ausschaltvorganges unter der Wirkung der Löschmittelströmung und gegebenenfalls zusätzlicher Kräfte getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (13) mantelseitig mit einem Isolierstoff (IS) versehen ist und nur stirnseitig eine Kontakifläche (15) für den LJchtbogenfußpunkt bildet

2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (16) von einem stirnseitig mit der Lichtbogenelektrode (13) verbundenen Graphitkörper (17) gebildet ist

3. Kontaktsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphitkörper (17) von einem Isolierstoff ring (18) umgeben ist, der mit einem eingezogenen Rand (19) die stirnseitige Kontaktfläche (16) zu einem geringen Teil übergreift

4. Kontaktsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (13) und der Graphitkörper (17) hohl ausgebildet sind.