WO2000077809A1 - Hochspannungsleistungsschalter mit einem abströmkanal - Google Patents

Abstract

Bei einem Hochspannungsleistungsschalter mit zwei Lichtbogenkontaktstücken (4, 5), die im Ausschaltfall voneinander getrennt werden und zwischen denen ggf. in einem mit einem Löschgas gefüllten Lichtbogenraum (9) ein Lichtbogen (12) gezogen wird, wobei durch den Lichtbogen aufgeheiztes Löschgas von der Engstelle (6) einer den Lichtbogenraum umgebenden Isolierdüse (7) aus durch wenigstens einen Abströmkanal (s. Anspruch 1) abströmt, welcher mehrere von dem Löschgas nacheinander durchlaufene Bereiche (12, 13, 14, 15) aufweist, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der erste, der Engstelle der Düse zugewandte Bereich (12) einen gegenüber der Engstelle (6) verringerten spezifischen Strömungswiderstand aufweist und dass dem ersten Bereich (12) in Abströmrichtung des Löschgases wenigstens ein zweiter Bereich (13), ein dritter Bereich (14) und ein vierter Bereich nachgeordnet sind, wobei der spezifische Strömungswiderstand des zweiten und vierten Bereiches jeweils grösser ist als der spezifische Strömungswiderstand des in Abströmrichtung unmittelbar vorangehenden Bereiches und dass der spezifische Strömungswiderstand des dritten Bereiches (14) kleiner ist als derjenige des zweiten Bereiches (13).

Description

Beschreibung

Hochspannungsleistungsschalter mit einem Abstro kanal

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsleistungsschalter mit zwei Lichtbogenkontaktstucken, die im Ausschaltfall voneinander getrennt werden und zwischen denen ggf. in einem mit einem Loschgas gefüllten Lichtbogenraum ein Licht- bogen gezogen wird, wobei durch den Lichtbogen aufgeheiztes Loschgas von der Engstelle einer den Lichtbogenraum umgebenden Isolierduse aus durch wenigstens einen Abstromkanal abströmt, welcher mehrere von dem Loschgas nacheinander durchlaufende Bereiche aufweist.

Ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter ist beispielsweise aus der DE-Ü 93 14 779.1 bzw. aus der DE-OS 29 47 957 bekannt .

Bei den bekannten Leistungsschaltern wird jeweils zwischen zwei Lichtbogenkontaktstucken im Ausschaltfall ein Lichtbogen gezogen, der durch ein Loschgas beblasen wird und dadurch geloscht und am Ruckzunden gehindert werden soll. Oft ist ein Heizraum vorgesehen, m dem durch den Lichtbogen aufgeheiztes Loschgas unter hohem Druck bis zum nächsten Stromnulldurchgang des zu schaltenden Stromes gespeichert wird, um danach beim Druckabfall im Lichtbogenraum zum Lichtbogenraum zurückzuströmen und dort das Loschgas zu kühlen. Um eine effektive Kühlung zu erreichen, muß danach das Löschgas durch einen Ab- stromkanal in einen Expansionsraum abströmen können.

Damit die Innenwände eines Kapselungsgehauses eines Leistungsschalters durch kontaminierte heiße Loschgase nicht be- schadigt oder verschmutzt werden, wird das Loschgas in einer

Kuhleinrichtung gekühlt und entionisiert. Solche Kuhleinrichtungen weisen beispielsweise sog. Mesh cooler in Form von Lochblechen und Metallgeweben auf, in denen die echselwir- kungsoberflache für das heiße Loschgas extrem groß ist.

Durch die Kühlung des Loschgases wird auch verhindert, daß bei einem zeitnahen weiteren Schaltvorgang ionisiertes Loschgas in die Schaltstrecke zwischen den Lichtbogenkontakt- stucken einströmt.

Es wurde gefunden, daß für ein optimales Schaltverhalten ein gewisser Ruckstau des Loschgases im Abstromkanal notwendig ist, das jedoch ein zu großer Ruckstau beispielsweise infolge eines dichten Metallgewebes, durch das das Loschgas hindurch- stromen muß, die Lichtbogenloschung behindern kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsleistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein im Hinblick auf die Lichtbogen- loschung optimiertes Abstromverhalten des Loschgases durch den Abstromkanal erreicht w rd.

Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß der erste, der Engstelle der Düse zugewandte Bereich einen gegenüber der Engstelle verringerten spezifischen Stromungswiderstand aufweist und daß dem ersten Bereich in Abstromrichtung des Loschgases wenigstens ein zweiter Bereich, ein dritter Bereich und ein vierter Bereich nachgeordnet sind, wobei der spezifische Stromungswiderstand des zweiten und vierten Bereiches jeweils großer ist als der spezifische Stromungswiderstand des m Abstromrichtung unmittelbar vorangehenden Bereiches und daß der spezifische Stromungswiderstand des dπt- ten Bereiches kleiner ist als derjenige des zweiten Bereiches .

Dadurch, daß sich in dem Abstromkanal Bereiche mit größerem spezifischem Stromungswiderstand und Bereiche mit geringerem spezifischem Stromungswiderstand abwechseln, strömt das Loschgas jeweils unter Abbremsung durch einen Bereich mit größerem spezifischem Stromungswiderstand, um dann in einem Bereich mit geringerem spezifischen Stromungswiderstand, der quasi eine Expansionsvolumen bildet, zur expandieren. Hierdurch ergibt sich ein Ruckstauverhalten, das mehrere zeitliche aufeinanderfolgende Ruckstaudruckwellen des Loschgases im Lichtbogenbereich erzeugt. Hierdurch laßt sich der Loschgasdruck im Lichtbogenraum in seinen Zeitverlauf steuern und so- mit ein für die Lichtbogenloschung bzw. die Vermeidung einer Ruckzundung des Lichtbogens optimierter Druckverlauf erreichen.

Unter dem Begriff "spezifischer Stromungswiderstand" wird in diesem Zusammenhang der Stromungswiderstand für das Loschgas bezogen auf die Längeneinheit m Stromungsrichtung verstanden.

Die Erfindung kann vorteilhaft bei Isolierdusenschaltern em- gesetzt werden, die mit einem Heizraum ausgestattet sind, in dem durch den Lichtbogen aufgeheiztes Loschgas bis zum Stromnulldurchgang des zu schaltenden Stroms unter hohem Druck gespeichert werden kann. Zusatzlich kann eine mechanische Kompressionsvorrichtung für das Lόschgas in Form eines Kompres- sionskolbens und eines Kompressionszylinders vorgesehen sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die jeweils einen größeren spezifischen Stromungswiderstand aufweisenden Bereiche Querschnittsverengungen des Abströmkanals aufweisen.

Solche Querschnittsverengungen können beispielsweise durch eine konische Verengung eines den Abströmkanal umgebenden

Rohres, beispielsweise eines den Dauerstromkontakt tragenden Rohres oder durch eine Verdickung eines in dem Abströmkanal zentral verlaufenden Bolzens erreicht werden. In dem Abströmkanal kann auch ein Getriebe zum Antrieb eines Lichtbogenkon- taktstückes vorgesehen sein, beispielsweise, wenn beide

Lichtbogenkontaktstücke mittels eines gemeinsamen Schalterantriebes gleichzeitig bewegt werden. Das Getriebe ist dann bei der Berechnung der Abströmquerschnitte zu berücksichtigen.

Vorteilhaft können die jeweils einen größeren spezifischen Strömungswiderstand aufweisenden Bereiche jeweils als Düse ausgebildet sein. Verengungen und Düsen in dem Abströmkanal können jeweils durch Einbauten aus einem Isolierstoff, insbe- sondere Polytetrafluoretylen gebildet sein oder auch mit einem derartigen Material beschichtet sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß einer der Bereiche mit gegenüber dem vorangehenden Bereich größerem spezifischen Strömungswiderstand als radiale Umlenkvorrichtung für die Löschgasströmung ausgebildet ist.

Eine solche radiale Umlenkung kann beispielsweise in Form einer Düse vorgesehen sein, die das axial abströmende Löschgas in eine radiale Richtung oder um mehr als 90° umlenkt. Hinter der Umlenkeinrichtung kann ein größerer Expansionsraum für das Löschgas vorgesehen sein. Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, daß wenigstens einer der Bereiche mit größerem Strömungswiderstand als Rückschlagventil oder Gruppe von Rückschlagventilen ausgebildet ist.

Hierdurch wird einerseits ein Rückstau des Löschgases erreicht, da das Löschgas mit einem Teil seiner kinetischen Energie das Rückschlagventil offenhalten muß, andererseits wird ein Zurückströmen des Löschgases, das zu einer Kontami- nation des Lichtbogenraums mit ionisiertem heißem Löschgas führen könnte, zuverlässig vermieden.

Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß das/die Rückschlagventil (e) eine eine Öffnung verschließende linearbeweg- liehe Platte aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß wenigstens eines der Rückschlagventile wenigstens eine, insbesondere zwei um ein Scharnier schwenkbare Verschlußklappen aufweist.

In einem Scharnierventil können die schwenkbaren Klappen in Durchlaßrichtung fast vollständig aus dem Abströmkanal herausgeschwenkt werden, so daß eine nur geringe Erhöhung des spezifischen Strömungswiderstandes erzielt werden kann.

Es kann außerdem vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Bereiche mit höherem spezifischem Strömungswiderstand durch im Abströmkanal angeordnete Körper gebildet sind, die eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen für das Löschgas aufweisen.

Unter solchen Körpern sind beispielsweise Lochbleche oder Metallgewebe (mesh cooler) zu verstehen. Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgeführt werden, daß wenigstens ein Bereich mit größerem spezifischem

Stromungswiderstand als ein Stromungslabyrinth ausgebildet sind.

Es kann auch vorgesehen se n, daß wenigstens ein Bereich mit größerem spezifischem Stromungswiderstand als eine Kammer mit

Eintrittsoffnungen und Austrittsoffnungen ausgebildet ist, m der bewegliche Korper, beispielsweise PTFE-Kugeln in loser Schuttung angeordnet sind.

Vorteilhaft kann auch vorgeschrieben sein, daß der Abstromkanal sich von der Dusenengstelle aus zu einer Antriebsseite hin erstreckt und daß wenigstens einer der Bereiche mit größerem spezifischem Stromungswiderstand im Sinne der Loschgasstromung einem antriebsseitigen, das antriebsseitige Lichtbogenkontaktstuck tragenden Schaltrohr nachgeordnet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispiels m einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend beschrieben.

Dabei zeigen die Figuren 1 bis 8 schematisch in einem Langs- schnitt einen Teil einer Unterbrechereinheit eines Hochspan- nungsleistungsschalters, wobei jeweils die Bereiche mit größerem spezifischem Stromungswiderstand und mit geringerem spezifischem Stromungswiderstand im Abstrombereich auf der Seite des als Kontaktpm ausgebildeten Lichtbogenkontakt- St cks auf unterschiedliche Weise realisiert sind.

Insbesondere zeigt: Figur 1 eine Engstelle, die durch eine Einschnürung eines den

Kontaktpin umgebenden Kontaktrohres ausgebildet ist, Figur 2 eine Einschnürung, die durch einen Einsatz in ein Kontaktrohr ausgebildet ist, Figur 3 zwei Einschnürungen, die jeweils durch Verdickungen des Kontaktpins realisiert sind,

Figur 4 drei Bereiche mit größerem spezifischen Strömungswiderstand, die durch mit Durchtrittsöffnungen versehene Zwischenböden realisiert sind, Figur 5 einen Bereich mit größerem Strömungswiderstand, der durch ein Ventil mit schwenkbaren Klappen realisiert ist, Figur 6 einen Bereich mit größerem Strömungswiderstand, der durch eine Verdickung eines Kontaktpins realisiert ist sowie einen Bereich mit größerem Strömungswiderstand, der durch eine Einrichtung zur radialen Gasumlenkung verwirklicht ist, Figur 7 einen Bereich mit größerem Strömungswiderstand, der durch ein Ventil mit schwenkbaren Klappen realisiert ist sowie eine Einrichtung zur radialen Gasumlenkung und Figur 8 eine Ausgestaltung des antriebsseitigen Abström- kanals.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Figur 1 zeigt einen Teil einer Unterbrechereinheit eines Hochspannungsleistungsschalters mit einem Isoliergehäuse 1, das beispielsweise aus Porzellan oder aus einem Verbundisolator besteht und in dem zwei Dauerstromkontakte 2, 3 angeordnet sind. Das Gehäuse kann in einer anderen Realisierung der Erfindung auch als geerdetes Metallgehäuse ausgebildet sein.

Mit dem beweglichen Dauerstromkontaktstück 2 ist ein bewegliches und antreibbares Lichtbogenkontaktstück 4 verbunden, das als Tulpenkontakt ausgebildet ist. Dieses Lichtbogenkontaktstück weist an seinem Umfang radial federnd angeordnete Kontaktfinger auf.

Im Einschaltzustand wirkt das antreibbare Lichtbogenkontaktstück 4 mit einem ortsfesten Lichtbogenkontaktstück 5 in Form eines Kontaktpins zusammen. Dieser durchsetzt im Einschaltzustand die Engstelle 6 der Isolierdüse 7 und kontaktiert federnd mit dem antreibbaren Lichtbogenkontaktstück 4.

Wird im Ausschaltfall das antreibbare Lichtbogenkontaktstück 4 gemeinsam mit der Isolierdüse 7 und dem Dauerstromkontaktstück 2 in Richtung des Pfeils 8 durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb beschleunigt, so werden zunächst die Dauerstromkontaktstücke 2, 3 voneinander getrennt und darauf die Lichtbogenkontaktstücke 4, 5.

Zwischen den Lichtbogenkontaktstucken 4, 5 wird in dem Lichtbogenraum 9 ein Lichtbogen gezogen, der dort befindliches Löschgas, beispielsweise SFg (Schwefelhexafluorid) aufheizt, so daß dieses expandiert.

Das expandierte Löschgas wird wenigstens zum Teil durch einen Heizkanal 10 in einen Heizraum 11 geleitet, wo es zunächst gespeichert wird. Beim Stromnulldurchgang des zu schaltenden Wechselstroms erlischt der Lichtbogen 12 und das in dem Heizraum 11 gespeicherte Löschgas strömt durch den Heizkanal 10 zum Lichtbogenraum 9 zurück, um dort durch eine Kühlung das Rückzünden des Lichtbogens beim nächsten erfolgenden Spannungsanstieg zu verhindern.

Die Lichtbogenkontaktstücke 4, 5 entfernen sich unterdessen weiter voneinander, so daß nach kurzer Zeit der Abstand zwi- sehen ihnen so groß ist, daß eine Ruckzundung des Lichtbogens nicht zu befurchten ist.

Um optimale Bedingungen für die Loschung des Lichtbogens im Lichtbogenraum und im Bereich der Dusenengstelle 6 zu schaffen, st gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Abstromkanal, durch den das Loschgas beispielsweise auf der Seite des feststehenden Lichtbogenkontaktstücks 5 abströmt, zunächst einen ersten Bereich 12 aufweist, der einen gegen- über der Dusenengstelle 6 verringerten spezifischen Strömungswiderstand aufweist. Der Abstromquerschnitt ist dort erheblich großer als im Bereich der Dusenengstelle 6.

An den ersten Bereich 12 schließt sich ein zweiter Bereich 13 an, der einen gegenüber dem ersten Bereich größeren spezifischen Stromungswiderstand aufweist. Dieser zweite Bereich ist als Verengung des den Dauerstromkontakt 3 tragenden Kontaktrohres 20 ausgebildet. Der zweite Bereich weist hierzu einen konisch zulaufenden Bereich und eine Dusenengstelle auf.

An den zweiten Bereich 13 schließt sich in Stromungsrichtung des Loschgases der dritte Bereich 14 an, der zunächst eine konische Erweiterung des Abströmkanals und daran anschließend einen zylindrischen Bereich aufweist, wobei im dritten Bereich der spezifische Stro ungswiderstand geringer ist als in dem zweiten Bereich 13.

An den dritten Bereich 14 schließt sich ein vierter Bereich 15 an, der im Vergleich zu dem dritten Bereich 14 einen größeren spezifischen Stromungswiderstand aufweist und der als Einrichtung zur radialen Umlenkung der Loschgasstromung nach außen hin ausgebildet ist. In den Bereichen 13, 15 findet jeweils eine Abbremsung der Löschgasströmung statt, die zu einem Rückstau des Löschgases führt. Somit laufen Druckwellen entgegen der Löschgasströmung in Richtung zum Lichtbogenraum 9 hin.

Diese strömungsaufwärts wandernden Druckwellen wirken sich günstig auf die Bedingungen zur Löschung des Lichtbogens im Lichtbogenraum 9 aus. Die Abstände zwischen den Bereichen mit größerem spezifischem Strömungswiderstand und zwischen den

Bereichen mit geringem spezifischem Strömungswiderstand können so gewählt werden, daß eine optimale zeitliche Abfolge der zum Lichtbogenraum wandernden Rückstauwellen und somit dort ein optimales zeitliches Druckprofil erreicht wird.

In der Figur 2 ist eine Anordnung gezeigt, die bis auf den Abströmkanal der in Figur 1 dargestellten Anordnung gleicht. Dort ist ein erster Bereich 16 des Abströmkanals vorgesehen, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der einen geringeren spezifischen Strömungswiderstand aufweist als die Dusenengstelle 6 der Isolierdüse 7.

Auf den ersten Bereich 16 folgt ein zweiter Bereich 17, der einen gegenüber dem ersten Bereich vergrößerten spezifischen Strömungswiderstand aufweist, dadurch, daß das Kontaktrohr 21 dort einen Einsatz 22 aufweist, der eine Dusenengstelle im Abströmkanal erzeugt. Der Einsatz 22 kann auch als integraler Bestandteil des Kontaktrohres 21 ausgebildet sein.

Auf den zweiten Bereich 17 folgt ein dritter Bereich 18, in dem sich der Querschnitt des Abströmkanals zunächst erweitert, so daß dort der spezifische Strömungswiderstand geringer ist als in dem zweiten Bereich 17. Der sich erweiternde Teil des dritten Bereiches 18 mündet in einen zylindrischen Teil.

An den dritten Bereich 18 schließt sich ein vierter Bereich 19 in Form von radialen Durchtrittsöffnungen des Kontaktrohres 21 an, so daß dort eine radiale Umlenkung der Löschgasströmung nach außen stattfindet, die in diesem vierten Bereich 19 einen größeren spezifischen Strömungswiderstand be- dingt als im dritten Bereich 18.

Auf diese Weise wechseln sich Bereiche 16, 21 mit geringem spezifischem Strömungswiderstand mit solchen Bereichen 17, 19 mit größerem Strömungswiderstand ab, so daß auch bei dieser Realisierung der Erfindung der Löschgasstrom teilweise rückgestaut wird. Hierdurch können Druckwellen in Aufwärtsrichtung der Löschgasströmung zurückwandern.

In den Bereichen 16, 21 mit geringerem spezifischen Strö- mungswiderstand kann das Löschgas in gewissem Maß expandieren. Auf diese Weise durchläuft die abströmende Löschgasmenge in zeitlicher Aufeinanderfolge Rückstaubereiche und Expansionsbereiche, so daß sich ein bestimmtes zeitliches Muster von Druckwellen durch den Rückstau erzeugen läßt. Das hier- durch erzielbare zeitliche Profil der Druckwellen im Lichtbogenraum ist vom Abstand der einzelnen Bereiche voneinander und von dem Verhältnis der jeweils vorliegenden spezifischen Strömungswiderstände abhängig.

In der Figur 3 ist eine Ausführung der Erfindung dargestellt, bei der Bereiche 23, 24 mit größerem spezifischem Strömungswiderstand dadurch erzeugt sind, daß der Kontaktpin 25 in diesen Bereichen Verdickungen 25, 26 aufweist. Zwischen den Verdickungen 25, 26 sind Teile des Kontaktpins 5 mit geringerem Durchmesser vorgesehen, so daß dort Bereiche 27, 28 mit geringerem spezifischem Strömungswiderstand vor- liegen.

Gemäß dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bereiche 29, 30, 31 mit größerem spezifischem Strömungswiderstand mit Platten 32, 33, 34 versehen, die Öffnun- gen 35 zum Durchtritt von Löschgas aufweisen.

An der Platte 33 sind zusätzlich Verschlußplatten 36 angeordnet, die die Öffnungen in der Platte 33 federbelastet verschließen und die durch abströmendes Löschgas von der Platte 33 abgehoben werden, so daß das Löschgas zwar von der Isolierdüse 7 wegströmen, nicht jedoch zurückströmen kann.

Zwischen den Bereichen 29, 30, 31 sind jeweils Bereiche 37, 38 mit geringerem spezifischen Strömungswiderstand als Expan- sionsvolumina angeordnet. Dem Bereich 31 ist ein Bereich 39 mit geringerem spezifischen Strömungswiderstand nachgeordnet, auf den ein Bereich 40 in Form von radialen Ausströmöffnungen in dem Kontaktrohr 21 folgt. Diese radialen Ausströmöffnungen 40 bewirken eine Umlenkung der Gasströmung in radialer Rich- tung und stellen somit ebenfalls einen Bereich mit größerem spezifischem Strömungswiderstand dar.

In der Figur 5 ist eine Unterbrechereinheit teilweise dargestellt, bei der in dem Kontaktrohr 21 ein Rückschlagventil 41 angeordnet ist, das wenigstens zwei um ein Scharnier 42 schwenkbare Klappen 43, 44 aufweist, die im Ruhezustand den Querschnitt des Kontaktrohres 21 verschließen und die von einer Gasströmung im Ausschaltfall geöffnet werden, so daß das Löschgas durch das gebildete Rückschlagventil durchströmen kann. Das Rückschlagventil stellt auch im geöffneten Zustand einen Bereich mit größerem spezifischen Strömungswiderstand dar als der zylindrische Bereich 45 des Kontakt- rohres 21. Bildet sich in dem zylindrischen Bereich 46, der sich an das Rückschlagventil anschließt, ein erhöhter Gasdruck aus, so wird ein Zurückströmen des Löschgases durch das Ventil 41 verhindert.

Aus dem zylindrischen Bereich 46 mit geringerem Strömungswiderstand kann das Löschgas durch radiale Ausströmöffnungen 47 ausströmen, die jeweils mit einem Metallgewebe versehen sind. Die Ausströmöffnungen 47 stellen somit Bereiche eines größeren spezifischen Strömungswiderstandes dar. Das Löschgas wird hier radial umgelenkt und gleichzeitig durch das Metallgewebe gekühlt und gebremst.

In der Figur 6 ist eine Unterbrechereinheit eines Hochspan- nungsleistungsschalters dargestellt, die eine radiale Um- lenkeinrichtung 48 in Form einer Düse aufweist, die als Bereich mit größerem spezifischen Strömungswiderstand ausgebildet ist. Diesem Bereich 48 ist ein zylindrischer Bereich 49 vorgeordnet, der einen geringeren spezifischen Strömungswiderstand aufweist. Vor diesem zylindrischen Bereich 49 durch- strömt das Löschgas eine Engstelle 50, die durch eine Verdickung des Kontaktpins 51 entsteht und die einen Bereich mit größerem spezifischem Strömungswiderstand darstellt.

Der Umlenkeinrichtung 48 ist ein Ringkanal 52 nachgeordnet, von dem aus das Löschgas durch radiale Ausströmöffnungen 53 in den Expansionsraum 54 abströmen kann. In der Figur 7 ist eine Unterbrechereinheit dargestellt, die derjenigen m Figur 6 dargestellten Unterbrechereinheit ähnelt, wobei gemäß Figur 7 nicht eine Verdickung des Kontaktpins 51 vorgesehen ist, sondern der Kontaktpin ein Ruck- schlagventil 52 tragt, das mit mehreren schwenkbaren Platten 58 versehen ist, die für das von dem Lichtbogenraum weg- stromende Loschgas einen Bereich mit erhöhtem spezifischem Stromungswiderstand bilden und die ein Ruckstromen des Losch- gases aus dem Bereich 55 mit verringertem spezifischen Stro- mungswiderstand in Richtung auf den Lichtbogenraum zu verhindern. Dem Bereich 55 ist eine Umlenkeinrichtung 48 nachgeordnet, von der aus das Loschgas durch einen Ringkanal 56 zu einem Metallgitter 57 strömen kann. Durch die Offnungen des Metallgitters 57 strömt das Loschgas nach abermaliger Umlen- kung m den Expansionsraum 54 ein.

In der Figur 8 ist eine Unterbrechereinheit dargestellt, bei der in dem antriebsseitigen Abstromkanal 59 ein erster zylindrischer Bereich innerhalb des Schaltrohres vorgesehen ist, das den tulpenformigen Lichtbogenkontakt 4 tragt. Den ersten Bereich nachgeordnet ist ein weiterer Bereich 60, der durch die Ankopplung einer Schaltstange 61 an das Schaltrohr 62 gebildet ist und in dem der spezifische Stromungswiderstand durch eine Querschnittsverengung vergrößert ist. In den dritten Bereich 63 kann das Loschgas behinderungsfrei axial weiterstromen, so daß dort kein Ruckstau entsteht.

Der vierte Bereich ist vor einer Abschlußplatte 64 dadurch gebildet, daß dort Loschgas durch radiale Austπttsoffnungen 65 umgelenkt ist und in einem Expansionsraum austreten.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei der Unterbrechereinheit auf unterschiedliche Weise erreicht werden kann, daß sich in dem Abströmkanal Bereiche mit geringerem spezifischen Strömungswiderstand und Bereiche mit größerem spezifischen Strömungswiderstand abwechseln, wobei Bereiche mit größerem spezifischem Strömungswiderstand als Engstellen, Me- tallgewebe, Lochplatten oder Rückschlagventile ausgebildet werden können, während Bereiche mit geringerem spezifischen Strömungswiderstand als zylindrische Rohre oder sich erweiternde konusförmige Rohre ausgebildet sein können.

Es erweist sich als vorteilhaft, daß nach der Isolierdüse wenigstens ein Bereich mit geringerem spezifischem Strömungswiderstand in axialer Richtung des Schalters durchlaufen wird, an den sich ein Bereich mit größerem spezifischen Strömungswiderstand anschließt, der ebenfalls in axialer Richtung des Schalters durchströmt wird und daß frühestens danach eine radiale Umlenkung der Gasströmung stattfindet.

Entsprechend wie anhand der Figuren 1 bis 7 beschrieben kann auch der antriebsseitige Abströmkanal ausgebildet sein, der im Inneren des tulpenförmigen Lichtbogenkontaktstücks beginnt .

Claims

Patentansprüche

1. Hochspannungsleistungsschalter mit zwei Lichtbogenkontaktstucken (4,5), die im Ausschaltfall voneinander ge- trennt werden und zwischen denen ggf. in einem mit einem Löschgas gefüllten Lichtbogenraum (9) ein Lichtbogen (12) gezogen wird, wobei durch den Lichtbogen (12) aufgeheiztes Löschgas von der Engstelle (6) einer den Lichtbogenraum umgebenden Isolierdüse (7) aus durch wenigstens einen Abströmkanal

(12,13,14,15,16,17,18,23,24,27,28,29,30,31,37,38,39,41, 45,46,47,48,49,50,52,55,56,57) abströmt, welcher mehrere von dem Löschgas nacheinander durchlaufene Bereiche aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste, der Engstelle (6) der Düse zugewandte Bereich einen gegenüber der Engstelle (6) verringerten spezifischen Strömungswiderstand aufweist und daß dem ersten Bereich in Abströmrichtung des Löschgases wenigstens ein zweiter Bereich (13,17,23,29,41,50,52), ein dritter Bereich (14,18,27,37,46,49,55) und ein vierter Bereich (15,19,24,30,47,48) nachgeordnet sind, wobei der spezifische Strömungswiderstand des zweiten (13,17,23,29,41,50,52), und vierten Bereiches (15,19,24,30,47,48) jeweils größer ist als der spezifische Strömungswiderstand des in Abströmrichtung unmittelbar vorangehenden Bereiches und daß der spezifische Strömungswiderstand des dritten Bereiches (14,18,27,37,46,409,55) kleiner ist als derjenige des zweiten Bereiches (13,17,23,29,41,50,52).

2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß einer der Bereich (15,19,40,47,48) mit gegenüber dem vorangehenden Bereich (14,18,39,46,49,55) größerem spezifischen Strömungswiderstand als radiale Umlenkvorrichtung für die Löschgasströmung ausgebildet ist.

3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die jeweils einen größeren spezifischen Strömungswiderstand aufweisenden Bereiche (13,15,17,19,23,24,29,30,41,47,48,50,52) Querschnittsverengungen des Abströmkanals aufweisen.

4. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnittsverengungen als Düsen ausgebildet sind.

5'. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der übrigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens einer der Bereiche (30,42,52) mit größerem spezifischem Strömungswiderstand als Rückschlagventil oder Gruppe von Rückschlagventilen ausgebildet ist.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das/die Rückschlagventil (e) (30,41,52) eine eine Öffnung ggf. verschließende linearbewegliche Platte aufweist/aufweisen.

7. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens eines der Rückschlagventile (41,52) wenigstens eine, insbesondere zwei (44) um ein Scharnier (42) schwenkbare Verschlußklappen (43,58) aufweist.

8. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens einer der Bereiche (29,30,31,47,57) mit größerem spezifischen Strömungswiderstand als ein mit einer Mehrzahl von Durchströmöffnungen (35) versehener Körper (32,33,34) ausgebildet ist.

9. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem der übrigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens einer der Bereiche (47) mit größerem spezifi- sehen Strömungswiderstand eine Strömungsdämpfungseinrich- tung aufweist.

10. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abströmkanal sich von der Dusenengstelle (6) aus zu einer Antriebsseite hin erstreckt und daß wenigstens einer der Bereiche (60,65) mit größerem spezifischem Strömungswiderstand im Sinne der Löschgasströmung einem antriebsseitigen, das antriebsseitige Lichtbogenkontaktstück (4) tragenden Schaltrohr (62) nachgeordnet ist.