CH275593A - Hochspannungsschalter mit die Spannungsverteilung steuernden Mitteln. - Google Patents

Description

  Hochspannungsschalter mit die Spannungsverteilung steuernden Mitteln.    Es ist bekannt, bei     Hoehspannungssclial-          tern    mit     Vielfaehunterbreehung    die Span  nungsverteilung auf die einzelnen Unter  brechungsstrecken oder Teillichtbögen mittels  Kondensatoren oder Widerständen zu steuern,  damit jede einzelne Trennstrecke elektrisch  möglichst gleich beansprucht wird.  



  Eine solche Steuerung verhindert. jedoch  nicht, dass die Spannungsverteilung längs  einer einzelnen Unterbrechungsstrecke bei  einem sieh     öffnenden    oder geöffneten Schalter       ungleicliiiiässig    ausfällt. Aus konstruktiven       Gründen    ist. es in den seltensten Fällen mög  lich, zwischen den offenen Schalterkontakten  ein     homogenes    Feld zu erreichen. Bei den  meisten Sehaltern oder     Trennern    für Hoch  spannung ist während der     Schaltbewegung     oder     ini    geöffneten Zustande das Spannungs  gefälle längs der     Unterbrechungsstrecke    sehr  ungleich verteilt.

   Dadurch wird bei Lei  stungsschaltern eine allfällige     Rüekziindung     beim Erscheinen der wiederkehrenden Span  nung nach dem Löschvorgang begünstigt und  die endgültige     Liehtbogenlösehitng    erschwert..  



  Dieser Mangel kann bei     Hoehspannungs-          sehaltern        finit    mindestens einer Unterbre  chungsstrecke pro Pol erfindungsgemäss da  durch behoben werden, dass Mittel vorgesehen  sind, welche die Spannungsverteilung längs  der     Unterbrechungsstrecke    steuern.  



  In der Zeichnung sind drei Beispiele des       Erfindungsgegenstandes    dargestellt.     Fig.    1, 2  und 3 sind     schematische    Längsschnitte durch  verschiedene Ausführungsformen eines Schal-         terpols,    und     Fig.    4 zeigt einen Querschnitt  durch den in     Fig.    3 gezeichneten Schalterpol.  



  In     Fig.1    ist 1 die Schaltkammer einer       Unterbrechungsstrecke    eines     Hochspannungs-          sehalterpols,    welche an ihren Enden durch die       Metallfassungen    ? und 3 ganz oder auch nur  teilweise abgeschlossen ist. Im Innern der  Kammer befinden sieh die mit den Metallfas  sungen in elektrischer Verbindung stehenden  festen Kontakte     4-    und 5, welche bei geschlos  senem Schalter durch den beweglichen Kon  taktstift 6 verbunden sind.

   Bei geöffnetem  Schalter tritt die Spannungsdifferenz längs  der Unterbrechungsstrecke, das heisst     zwiscben     der     Fassung    ? und dem Kontaktstift 6 einer  seits und der Fassung 3 mit. dem Kontakt 5  anderseits auf.  



  Die Spannungsverteilung längs der Unter  brechungsstrecke wird erfindungsgemäss ge  steuert, was beispielsweise     mit1Iilfe    der Steuer  kondensatoren<I>7(c</I> bis     7n,    erreicht werden kann,  wie es in der Zeichnung schematisch darge  stellt ist.

   Diese Kondensatoren können ausser  halb der eigentlichen Schaltkammer 1 längs  der     Unterbreehungsstreeke    angeordnet sein,        wobei        zweckmässigerweise    jeder einzelne  Steuerkondensator     7a    bis     7n,    mit einer ihm  zugehörigen ringförmigen Steuerelektrode     8a     bis 8n-1 elektrisch verbunden ist, um eine  gleichmässige Feldverteilung im     Sehaltkam-          merinnern    zu erreichen.  



  In manchen Fällen kann es aber auch vor  teilhafter sein, die Steuermittel in eine isolie  rende     Sehaltkammerwandung    hinein zu ver-      legen und symmetrisch um. die Unterbre  chungsstrecke anzuordnen.     Fig.    ? zeigt ein  Beispiel dieser Ausführungsart, bei welcher  die einzelnen     hondensatorbeläge        9a.    bis 9n von  der Form     konzentrischer    Zylinder in die Kam  merwandung 10 koaxial eingebettet und trep  penförmig gegeneinander axial verschoben  sind. Bei dieser Konstruktion erübrigen sich.  besondere, über die     Sehaltkammerwandung     verteilte Steuerelektroden.

   Die räumliche Ver  schiebung der einzelnen     Kondensatorbeläge     kann einfach oder mehrfach treppenförmig  angeordnet sein, wobei die Kapazitätswerte  der einzelnen Beläge im Sinne der gewünsch  ten     Spannungssteuerung    gewählt. werden.  



  Statt Kondensatoren können aber auch       Widerstände    metallischer, nichtmetallischer  oder spannungsabhängiger Natur verwendet  werden, welche die Spannungsverteilung über  nehmen. Auch können Kondensatoren kombi  niert mit Widerständen verschiedener Art  zum gleichen Zwecke angewendet werden.  



  Bei Schaltern, deren     Unterbrechtings-          strecke    aus konstruktiven Gründen durch zwei  oder mehrere Mäntel gegen aussen isoliert ist,  kann es zweckmässiger sein, die spannungs  steuernden Mittel, das heisst die Kondensato  ren oder Widerstände, im ringförmigen Raume  zwischen den isolierenden Mänteln unterzu  bringen, wie es in     Fig.    3 dargestellt ist.  



  Der innere Mantel, der in diesem Beispiel  gleichzeitig die     Schaltkammerwandung    11 ist.,  wird von einem zweiten Mantel 12 umhüllt.  Die spannungssteuernden Mittel, z. B. Kon  densatoren, sind als     zylindrische    Körper     13a,     13b,<B>13e</B> usw. dargestellt und finden im Raume  zwischen den Mänteln 11 und 12 Platz.  



  In     diesem    Falle ist es zweckmässig, die  Mäntel 11 und 12 exzentrisch zueinander an  zuordnen, wie es deutlich aus dem Querschnitt       Fig.4    hervorgeht, wo die die Spannungs  verteilung steuernden Mittel an der weitesten  Stelle des ringförmigen Raumes untergebracht  sind.  



  Bei manchen Schaltern ist es     wünsehens-          w        ert,    auch während der Schaltbewegung des  Kontaktstiftes die Spannungssteuerung mög  lichst aufrechtzuerhalten. Beim Vordringen    des Kontaktstiftes wird nämlich das gesteuerte  Feld zunehmend verzerrt, so dass z. B. in einer  Zwischenstellung des Kontaktstiftes das Span  nungsfeld nicht, mehr gleichmässig über die       Unterbrechungsstrecke    verteilt ist.  



  Wie es beispielsweise auch die     Fig.    3  und 4 zeigen, kann durch den Einbau  einer Zwischenelektrode 11 in die     Unter-          brechungSstreclze    der erwähnte Nachteil  dadurch bedeutend gemildert werden, dass  der Kontaktstift 6 bei der     Ausführung    der  Einschaltbewegung nach einem gewissen zu  rückgelegten Weg mit der Zwischenelektrode  11 in Kontaktberührung kommt und die  Steuermittel 13a und     13b    kurzschliesst. Von  diesem Moment an wird die ganze Spannungs  steuerung nur von den restlichen     Steilermit-          teln   <B>13e,</B> bis 13,11, übernommen, die dementspre  chend die ganze Spannung während einer ge  wissen Zeit aushalten können müssen.

   Es  ist dabei von besonderem Vorteil, die im  Schalterinnern vorgesehene Zwischenelektrode  14 an derjenigen Stelle der Unterbrechungs  strecke anzubringen, an welcher sieh das freie  Ende des beweglieben Kontaktstiftes 6 im  Augenblick der Löschung des Ausschaltlicht  bogens befindet.    Statt nur einer Zwischenelektrode können  auch deren mehrere sinngemäss     vorgesehen     werden, und zwar unter Verwendung von  Kondensatoren     oder    Widerständen oder auch  von beiden kombiniert als Steuermittel und  gleichgültig, ob die Steuermittel ausserhalb  der eigentlichen Schaltkammer oder in die       Schaltkammerwandung    selbst     eingebaut    sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochspannungsschalter mit. mindestens einer Unterbrechungsstrecke pro Pol, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, welche die Spannungsverteilung längs der Unterbrechungsstrecke steuern. UNTERANSPRÜCHE: 1. Hochspannungsschalter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass jedes die Spannungsverteilung steuernde Mittel mit einer ihm zugehörigen, rings um die Un terbrechungsstrecke angeordneten Steuerelek trode verbunden ist.. 2.

   Hochspannungsschalter nach Patentan- spruelx, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel längs der Unterbrechungsstrecke so angeordnet sind, dass sie ohne Vorhandensein von von den übrigen steuernden Mitteln körperlich ge trennten Elektroden die Spannungsvertei lung direkt steuern. 3. I3oehspannungssehalter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel Kon densatoren sind.

   -t. 1=Ioehspannungssehalter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Beläge der Kondensatoren in der Sehaltkammerwand ein gebettet sind. >. Iloehspannungssehalter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 2, 3 und -I, da durch gekennzeichnet, dass die Kondensator beläge zylindrische Norm haben und in der Sehaltkammerwand koaxial eingebettet und treppenförmig gegeneinander axial verschoben sind.

   6. lloehspannungsschalter nach Patentan- spruelx, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel Wi derstände sind. 7. rIoehspannungssehalter nach Patentan- sprueli, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel aus einer Kombination von Kondensatoren und Widerständen bestehen. B. Hoehspannungssehalter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6 und 7, da- durch gekennzeichnet, dass die die Spannungs verteilung steuernden Widerstände span nungsabhängig sind. 9.

   Hochspannungsschalter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel im Raume zwischen mindestens zwei die Unter- breehungsstreeke umhüllenden isolierenden Mänteln untergebracht sind. 10. Hochspannungsschalter nach Patentan spruch und Unteranspruclx 9, dadureh ge kennzeichnet, dass die die Spannungsvertei lung steuernden Mittel an der weitesten Stelle des ringförmigen Raumes untergebracht sind, der zwischen zwei exzentrisch angeordneten, die Unterbrechungsstelle umhüllenden, isolie renden Mänteln vorhanden ist. 11.

   Hochspannungsschalter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spannungsverteilung steuernden Mittel mit wenigstens einer im Schaltkammerinnern be findlichen Zwischenelektrode verbunden sind, welche in der Weise angeordnet ist, dass der Kontaktstift bei der Ausführung der Ein schaltbewegung mit der Zwischenelektrode in elektrische Kontaktberührung kommt und sieh die ganze Spannung auf die vom Kontaktstift noch nicht überbrückte Strecke der Schalt kammer verteilt. 12.

   Hochspannungsschalter nach Patentan spruch und Unteranspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die im Sehaltkammerinnern vorgesehene Zwischenelektrode an derjenigen Stelle der Unterbreehxlngsstreeke angebracht ist, an welcher sich das freie Ende des be- wegliehen Kontaktstiftes im Augenblick der Löschung des Ausschaltlichtbogens befindet.