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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC CIRCUIT BREAKER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/063554
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric switch (10), having a gas-tight housing (12) in which an interrupter unit (13) is provided for interrupting an electric current. The housing (12) has at least one excess pressure discharge device (14) for opening a gas path in the event of a specifiable gas pressure in the housing (12), wherein a shielding unit (18) with at least one shielding element (20) is provided within the housing (12) so as to adjoin the housing and at least partly surround the excess pressure discharge device (14) in order to shield the excess pressure discharge device (14) from a gas pressure wave that is generated in the housing (12).

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Inventors:
PUNGER MICHAEL (DE)
REICHERT FRANK (DE)
WAAGE HORST (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/074482
Publication Date:
March 31, 2022
Filing Date:
September 06, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H01H33/56; H01H9/34
Foreign References:
DE29617359U11996-12-05
DE957144C1957-01-31
JP2001119817A2001-04-27
DE2708349A11978-09-07
DE19707320C11998-05-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrischer Schalter (10) , aufweisend ein gasdichtes Gehäuse (12) , in dem eine Unterbrechereinheit (13) zum Unterbrechen eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, wobei das Gehäuse (12) wenigstens eine Uberdruckentlastungsvorrichtung (14) zum Öffnen eines Gaspfades bei einem vordefinierbaren in dem Gehäuse (12) herrschenden Gasdruck aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (12) , an dieses angrenzend und die Uberdruckentlastungsvorrichtung (14) zumindest teilweise umgreifend eine Abschirmeinheit (18) mit wenigstens einem Abschirmelement (20) vorgesehen ist, um die Uberdruckentlastungsvorrichtung (14) vor einer in dem Gehäuse (12) sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen.

2. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinheit (18) einen Abschirmzylinder (22) als Abschirmelement (20) aufweist, der mit einem ersten Zylinderkopf (24) an das Gehäuse (12) angrenzt.

3. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmzylinder (22) die Uberdru- ckentlastungsvorrichtung (14) vollständig umgibt.

4. Elektrischer Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinheit (18) eine Abschirmplatte (26) als Abschirmelement (20) aufweist, das die Uberdruckentlastungsvorrichtung (14) in einer orthogonal in das Gehäuseinnere zeigenden Richtung zumindest teilweise überdeckt .

5. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmplatte (26) die Uberdruckent- lastungsvorrichtung (14) in einer orthogonal in das Gehäuseinnere zeigenden Richtung vollständig überdeckt.

6. Elektrischer Schalter (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinheit (18) ei- nen Abschirmzylinder (22) als Abschirmelement (20) aufweist, der mit einem ersten Zylinderkopf (24) an das Gehäuse (12) angrenzt, wobei die Abschirmplatte (26) zu dem dem ersten Zylinderkopf (24) gegenüberliegend angeordneten zweiten Zylinderkopf (28) in einer zu der Überdruckentlastungsvorrichtung (14) entgegengesetzten Richtung beabstandet ist.

7. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem zweiten Zylinderkopf (28) und der Abschirmplatte (26) in einem Bereich zwischen 20 und 25 mm liegt.

8. Elektrischer Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschirmelement (20) eine Druckwellenleitgeometrie (34) aufweist.

9. Elektrischer Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschirmzylinder (22) und eine Abschirmplatte (26) als Abschirmelemente (20) vorgesehen sind, die jeweils eine Druckwellenleitgeometrie (34) an einem radialen Endbereich aufweisen, wobei die Druckwellenleitgeometrien (34) sich entsprechend verlaufen.

10. Elektrischer Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckentlastungsvorrichtung (14) eine Berstplatte (16) aufweist.

Description:
Beschreibung

Elektrischer Leistungsschalter

Die vorliegende Erfindung betri f ft einen elektrischen Schalter . Die vorliegende Erfindung betri f ft insbesondere einen elektrischen Leistungsschalter, welcher ein verbessertes Ansprechen einer Überdruckentlastungsvorrichtung erlaubt .

Es sind Unterbrechereinheiten, beispielsweise für einen Leistungsschalter, bekannt , welche ein Gehäuse aufweisen, das gasdicht verschlossen ist . In dem Gehäuse ist meist ein I solationsgas vorhanden, um die spannungs führenden Teile zu isolieren . Bei der Erzeugung des Lichtbogens und insbesondere die hiermit einhergehende Temperaturerhöhung kann ein Druckanstieg innerhalb des Gehäuses entstehen, der in einem Extremfall zu einer Beschädigung des Gehäuses führen kann . Um dies zu verhindern ist es bekannt , eine Überdruckentlastungsvorrichtung, wie etwa eine Berstplatte , in dem Gehäuse vorzusehen, um das Gehäuse vor den negativen Folgen eines Überdrucks zu schützen .

DE 197 07 320 Gl , beispielsweise , of fenbart , dass bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer in einem gasgefüllten Gehäuse angeordneten Unterbrechereinheit und mit einer das Gehäuse gasdicht abschließenden Überdruckentlastungsvorrichtung es vorgesehen ist , dass ein erster, die Unterbrechereinheit enthaltender Teil des Gehäuseinnenraums von einem zweiten, an die Überdruckentlastungsvorrichtung angrenzenden Teil des Gehäuseinnenraums getrennt ist , und dass eine Überströmeinrichtung vorgesehen ist , die einen Überströmkanal zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Gehäuseinnenraums zeitverzögert freigibt , wenn in dem ersten Teil des Gehäuseinnenraums ein bestimmter Gasdruck überschritten wird .

Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können j edoch noch weiteres Verbesserungspotential bieten, insbeson- dere hinsichtlich wenigstens eines von einer hohen Langlebigkeit und einer hohen Verlässlichkeit .

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden . Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche zumindest zum Teil eine elektrische Unterbrechereinheit bereitgestellt werden kann, durch die das Ansprechen einer Überdruckentlastungsvorrichtung verbessert werden kann .

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß zumindest zum Teil durch einen elektrischen Schalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt .

Beschrieben wird ein elektrischer Schalter, insbesondere ein Leistungsschalter, aufweisend ein gasdichtes Gehäuse , in dem eine Unterbrechereinheit zum Unterbrechen eines elektrischen Stroms vorgesehen ist , und wobei das Gehäuse wenigstens eine Uberdruckentlastungsvorrichtung zum Öf fnen eines Gaspfades bei einem vordefinierbaren in dem Gehäuse herrschenden Gasdruck aufweist , wobei innerhalb des Gehäuses , an dieses angrenzend und die Uberdruckentlastungsvorrichtung zumindest teilweise umgrei fend eine Abschirmeinheit mit wenigstens einem Abschirmelement vorgesehen ist , um die Uberdruckentlas- tungsvorrichtung vor einer in dem Gehäuse sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen .

Ein derartiger Schalter ist einfach im Aufbau und erlaubt ferner einen verlässlichen und langzeitstabilen Betrieb . Der hier beschriebene elektrische Schalter kann insbesondere ein Leistungsschalter sein . Unter einem Leistungsschalter ist insbesondere ein solcher zu verstehen, der eine Nennspannung von größer gleich 72 , 5 Kilovolt und einen Nennkurzschlussstrom von größer gleich 31 , 5 Kiloampere aufweist .

Der elektrische Schalter weist ein gasdichtes Gehäuse auf , in dem eine Unterbrechereinheit zum Unterbrechen eines elektrischen Stroms vorgesehen ist . Die Unterbrechereinheit kann insbesondere zwei Kontakte aufweisen, die zum Zulassen des Fliehens eines Stromes durch die Unterbrechereinheit in Kontakt bringbar sind und die zum Unterbrechen des elektrischen Stroms zueinander beabstandet in Position bringbar sind . Somit sind die Kontakte relativ zueinander bewegbar, wobei beide Kontakte bewegbar sein können oder ein Kontakt feststehen kann .

Insbesondere dient die Unterbrechereinheit dazu, derartige Ströme zu trennen, bei denen bei einem Trennvorgang ein Lichtbogen entstehen kann . Um die spannungs führenden Teile zu isolieren, kann das gasdichte Gehäuse mit einem I soliergas gefüllt sein, welches die Kontakte und insbesondere eine I solationsstrecke zwischen den Kontakten umgibt . Beispiele für derartige I soliergase umfassen etwa fluorhaltige Gase , wie etwa Schwefelhexafluorid ( SFe) oder Fluorketone , ohne j edoch hierauf beschränkt zu sein .

Hinsichtlich des gasdichten Gehäuses kann es insbesondere vorgesehen sein, dass dieses wenigstens eine Uberdruckentlas- tungsvorrichtung zum Öf fnen eines Gaspfades bei einem vordefinierbaren in dem Gehäuse herrschenden Gasdruck aufweist .

Diese Ausgestaltung kann insbesondere dazu dienen, einer Gefährdung des Gehäuses durch einen Überdruck entgegenzuwirken . Ein Überdruck kann insbesondere dann entstehen, wenn bei einem Störfall ein Lichtbogen zwischen den Kontakten der Unterbrechereinheit entsteht . Einhergehend mit dem Lichtbogen beziehungsweise mit dem Störlichtbogenfall steigt durch die Wirkung des Störlichtbogens der statische Druck in der Unterbrechereinheit , was zur Zerstörung der Unterbrechereinheit beziehungsweise des Gehäuses führen kann . Insbesondere kann dann eine Druckwelle ausgehend von dem Lichtbogen entstehen, welche eine Gefährdung für die Stabilität des Gehäuses weiter erhöhen kann .

Die Uberdruckentlastungsvorrichtung kann bei einem vorbestimmten Druck innerhalb des Gehäuses öf fnen, so dass Gas aus dem Inneren des Gehäuses aus dem Gehäuse strömen kann, wodurch der statische Druck im Gehäuse reduziert wird . Dies kann es ermöglichen, dass die Gefährdung für das Gehäuse signi fikant abnimmt und eine Zerstörung des Gehäuses verhindert werden kann .

Entsprechend kann ein gasdichtes Gehäuse insbesondere ein solches sein, welches unter Betriebsbedingungen gasdicht ist , also einen Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses und dem Äußeren des Gehäuses verhindern kann .

Bei dem hier beschriebenen Schalter ist es weiter vorgesehen, dass innerhalb des Gehäuses , an dieses angrenzend und die Uberdruckentlastungsvorrichtung zumindest teilweise umgreifend eine Abschirmeinheit mit wenigstens einem Abschirmelement vorgesehen ist , um die Uberdruckentlastungsvorrichtung vor einer in dem Gehäuse sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen .

Insbesondere diese Ausgestaltung kann noch weitere signi fikante Vorteile erlauben .

Denn dadurch, dass eine Abschirmeinheit mit wenigstens einem Abschirmelement vorgesehen ist , um die Uberdruckentlastungs- vorrichtung vor einer in dem Gehäuse sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen, kann die Uberdruckentlastungsvor- richtung vor durch die Druckwelle erzeugten Druckspitzen geschützt werden . Die Uberdruckentlastungsvorrichtung öf fnet somit nur durch den sich im Gehäuse aufbauenden Überdruck, wird j edoch nicht oder nur zu einem sehr geringen Teil durch eine Druckspitze aktiviert , welche keine Gefährdung für das Gehäuse ist , da es kein dauerhafter Zustand ist .

Der vorliegende Schalter begegnet somit dem Ef fekt , dass durch die Erhöhung des aus zuschaltenden Kurzschlussstromes sowie durch die gleichzeitige Verringerung des Volumens der Unterbrechereinheit Druckwellen generiert werden, deren Amplituden Auslösedruck von herkömmlichen Überdruckentlastungsvorrichtungen deutlich überschreiten und demzufolge zum unerwünschten Ansprechen führen würden .

Somit kann es insbesondere sicher verhindert werden, dass bei dem Vorliegen eines Lichtbogens , der bei einem gewollten Trennen der Kontakte erfolgt , die Überdruckentlastungsvorrichtung durch eine Druckwelle ungewollter Weise auslöst und dadurch ein Aus fall des Schalters beziehungsweise ein Service-Fall notwendig wird .

In vielen Fällen wird somit das Ansprechen der Überdruckentlastungseinrichtung, das womöglich irreversibel ist bzw . eine Wartung notwendig macht , verhindert , ohne hierdurch Sicher- heitseinbußen in Kauf nehmen zu müssen .

Daher erlaubt es der hier beschriebene Schalter, eine Überdruckentlastungseinrichtung zu schaf fen, die kurzen Druckspitzen standhält , welche an sich dem Schalter noch nicht schaden können . Solche Druckspitzen im Sinne einer Heißgasströmung sowie eine Druckwelle können wie vorstehend beschrieben beispielsweise beim Schalten eines Hochspannungs- Leistungsschalters durch einen Lichtbogen entstehen und sich durch das Volumen der Unterbrechereinheit fortpflanzen . Diesen Druckspitzen hält ein Gehäuse meist wenigstens für kurze Zeit stand, so dass ein Auslösen der Druckentlastungsvorrichtung in einem solchen Fall normalerweise nicht notwendig und somit auch nicht wünschenswert ist . Denn der bei der Trennung der Kontakte entstehende Schaltlichtbogen ist ein notwendiges Schaltelement , über den der Strom in Richtung Stromnulldurchgang zu Null geführt wird . Dabei wird das I soliergas dissoziiert und ionisiert , wodurch der für die Löschung des Schaltlichtbogens notwendige Löschdruck generiert wird . Dies kann erfindungsgemäß ohne Auslösen der Überdruckentlastungsvorrichtung möglich sein . Für die Entstehung des Störlichtbogens können die Kontakte bereits geöf fnet sein . Die Überdruckentlastungsvorrichtung schützt die Unterbrechereinheit vor einem zu hohen Druck im Störlichtbogenfall .

Das Vorstehende ist somit insbesondere vorteilhaft für irreversible Überdruckentlastungsvorrichtungen, also für solche , die einen Gaspfad durch einen irreversiblen Vorgang, wie etwa das Bersten einer Berstscheibe oder grundsätzlich das Öf fnen einer Sollbruchstelle , ausbilden .

Dadurch, dass das Abschirmelement lediglich ein Abschirmen der Überdruckentlastungsvorrichtung erlaubt , j edoch kein Entkoppeln der Überdruckentlastungsvorrichtung vor dem im Inneren des Gehäuses sich ausbildenden Druck bedingt , kann die Überdruckentlastungsvorrichtung weiterhin sicher bei dem Vorliegen eines kritischen Überdrucks innerhalb des Gehäuses auslösen .

Unter einem Abschirmen ist somit zu verstehen ein körperlicher Schutz der Überdruckentlastungsvorrichtung vor in dem Gehäuse , insbesondere an der Unterbrechereinheit beziehungsweise den Kontakten hiervon, entstehenden Druckwellen, so dass die Stärke von derartigen Druckwellen an der Überdruckentlastungsvorrichtung reduziert wird .

Darüber hinaus ist wenigstens ein Abschirmelement der Abschirmeinheit innerhalb des Gehäuses , an dieses angrenzend und die Überdruckentlastungsvorrichtung zumindest teilweise umgrei fend angeordnet . Somit ist eine direkte Verbindung des Abschirmelements zu dem Inneren des Gehäuses beziehungsweise einer inneren Wandung des Gehäuses vorgesehen . Darüber hinaus umgrei ft das Abschirmelement die Überdruckentlastungsvorrichtung zumindest teilweise , und kann somit beispielsweise , etwa bei einer einteiligen Ausbildung, einen bogenförmigen, halbkreis förmigen oder kreis förmigen Querschnitt aufweisen, ohne j edoch hierauf begrenzt zu sein . Es ist ferner möglich, dass ein Abschirmelement mehrteilig ausgebildet ist und so einen entsprechenden Querschnitt aufweisen kann .

Dadurch können insbesondere nicht axial einlaufende Druckwellen insbesondere durch Reflexion an dem Abschirmelement abgeschirmt werden, so dass der vor der Überdruckentlastungsvorrichtung sich aufbauende Druck ef fektiv reduziert wird, wodurch vorbeschriebenes Verhindern des Ansprechens der Überdruckentlastungsvorrichtung während des Ausschaltvorganges durch signi fikante Reduzierung der Amplituden der Druckwellen vor der Überdruckentlastungsvorrichtung ermöglicht werden kann .

Ein hier beschriebener Schalter kann ferner einfach im Aufbau sein, was den Service vereinfachen und die Langlebigkeit weiter verbessern kann . Ferner kann eine starke Erhöhung der Schutzwirkung möglich sein .

Bevorzugt kann die Abschirmeinheit einen Abschirmzylinder als Abschirmelement aufweisen, der mit einem ersten Zylinderkopf an das Gehäuse angrenzt . In dieser Ausgestaltung kann das oder ein Abschirmelement somit die Überdruckentlastungsvorrichtung vollständig umgrei fen, was das Reduzieren von Druckwellen, die winkelig beziehungsweise nicht axial auf die Überdruckentlastungsvorrichtung tref fen würden, besonders ef fektiv reduzieren kann . Darüber hinaus ist aber weiterhin eine hohe Sicherheit gegeben, da der grundsätzlich im Inneren des Gehäuses sich ausbildende Druck gut an die Überdruckentlastungsvorrichtung weitergeleitet werden kann .

Hinsichtlich der Anordnung des Abschirmzylinders kann es somit vorgesehen sein, dass der Abschirmzylinder die Überdru- ckentlastungsvorrichtung vollständig umgibt , somit zu der Überdruckentlastungsvorrichtung, etwa zu einer Berstscheibe , wie nachfolgend beschrieben, coaxial angeordnet ist und einen größeren Radius als diese aufweist .

Weiter bevorzugt kann die Abschirmeinheit eine Abschirmplatte als Abschirmelement aufweisen, die die Überdruckentlastungsvorrichtung in einer orthogonal in das Gehäuseinnere zeigenden Richtung zumindest teilweise überdeckt . In anderen Worten kann die Abschirmplatte die Überdruckentlastungsvorrichtung in einer Richtung rechtwinklig auf diese zumindest teilweise überdecken . Dadurch können auch axial auf die Überdruckentlastungsvorrichtung verlaufende Druckwellen reflektiert werden, was die Anfälligkeit für Druckspitzen weiter reduziert . Dies kann besonders ef fektiv sein, wenn die Abschirmplatte die Überdruckentlastungsvorrichtung in einer orthogonal in das Gehäuseinnere zeigenden Richtung vollständig überdeckt .

Es kann ferner bevorzugt sein, dass die Abschirmeinheit einen Abschirmzylinder als Abschirmelement aufweist , der mit einem ersten Zylinderkopf an das Gehäuse angrenzt , wobei die Abschirmplatte zu dem zweiten, dem ersten Zylinderkopf gegenüberliegend angeordneten Zylinderkopf in einer zu der Überdruckentlastungsvorrichtung entgegengesetzten Richtung beab- standet ist .

Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann das Auftref fen von Druckwellen beziehungsweise einer Gasströmung auf die Überdruckentlastungsvorrichtung ef fektiv reduziert werden, da sowohl axiale als auch nicht-axiale Komponenten reflektiert werden können und somit nicht oder nur begrenzt zu einem Druckanstieg vor der Überdruckentlastungsvorrichtung beitragen . Durch eine entsprechende Beabstandung kann j edoch weiterhin sichergestellt werden, dass die Überdruckentlastungsvorrichtung bei einem kritischen Druck innerhalb des Gehäuses anspricht . Dabei hat sich gezeigt , dass ein besonders ef fektives Verhindern von Druckspitzen in Kombination mit einer ef fektiven Weiterleitung eines grundsätzlichen Druckanstiegs in dem Gehäuse möglich ist , wenn der Abstand zwischen dem zweiten Zylinderkopf und der Abschirmplatte in einem Bereich zwischen 20 und 25 mm liegt .

Weiter bevorzugt kann wenigstens ein Abschirmelement eine Druckwellenleitgeometrie aufweisen . Hierdurch kann nicht nur eine vergleichsweise unbestimmte Reflektion der Druckwellen beziehungsweise der Gasströmung erfolgen, sondern es wird vielmehr möglich, die Druckwellen gezielt von der Abschirmeinrichtung wegzuleiten . Dadurch ist es etwa möglich, den Druck an einen Bereich des Gehäuses zu leiten, der besonders stabil ist . Ferner ist es so möglich, den Druck derart abzuleiten, dass für die Abschirmeinrichtung eine möglichst geringe mechanische Beanspruchung erfolgt oder auch, dass sich die Druckwelle möglichst homogen in dem Gehäuse verteilt , ohne j edoch hierauf beschränkt zu sein .

Eine Druckwellenleitgeometrie kann dabei grundsätzlich wählbar ausgestaltet sein, insofern ein Führen der Druckwellen entlang der Druckwellenleitgeometrie in gewünschter Weise möglich ist . Beispielsweise kann die Druckwellenleitgeometrie an ein oder mehrere Abschirmelemente angebracht sein oder einteilig mit diesen ausgebildet sein . Beispielsweise kann die Druckwellenleitgeometrie ein Druckwellenleitblech aufweisen .

Es hat sich gezeigt , dass eine besonders ef fektive Ableitung der Druckwellen ermöglicht werden kann, wenn ein Abschirmzylinder und eine Abschirmplatte als Abschirmelemente vorgesehen sind, die j eweils eine Druckwellenleitgeometrie an einem radialen Endbereich aufweisen, wobei die Druckwellenleitgeometrien sich entsprechend verlaufen . Letzteres kann beispielsweise bedeuten, dass die unterschiedlichen Druckwellen- leitgeometrien parallel zu einander verlaufen oder die glei- ehe Form beziehungsweise Geometrie aufweisen, etwa eine gleiche Krümmung aufweisen .

Hinsichtlich der Überdruckentlastungsvorrichtung kann es bevorzugt sein, dass diese eine Berstplatte , die auch als Berstscheibe bezeichnet wird, aufweist . Diesbezüglich ist es bekannt , das Überdruckentlastungseinrichtungen viel fach eine oder mehrere Berstplatten aufweisen, die im Drucküberlas- tungsbereich zerbrechen und dann Lösch- oder I soliergas aus einem Kapselungsgehäuse ausströmen lassen . Dieser Vorgang ist irreversibel , so dass im Anschluss danach eine Wartung des Schalters beziehungsweise der Schaltanlage mit Ersetzung der Druckentlastungsvorrichtung stattfinden muss .

In dieser Ausgestaltung kann der vorliegende Schalter bei einer Viel zahl von gängigen Ausgestaltungen eingesetzt werden, was die Anwendbarkeit verbessern kann . Darüber hinaus ist der Schalter dennoch einfach im Aufbau, so dass sich die vorbeschriebenen Vorteile besonders einfach umsetzen lassen .

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der Figur und dem zugehörigen Beispiel . In der Figur zeigt :

Fig . 1 schematisch eine Schnittansicht durch einen Schalter gemäß der Erfindung von der Seite ;

Fig . 2 eine Schnittansicht durch ein Detail des Schalters aus Fig . 1 ; und

Fig . 3 ein Diagramm darstellend den positiven Ef fekt der vorliegenden Erfindung .

In der Figur 1 ist eine Schnittansicht durch einen Schalter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt . Der elektrische Schalter 10 umfasst ein gasdichtes Gehäuse 12 , in dem eine nur schematisch gezeigte Unterbrechereinheit 13 zum Unterbre- chen eines elektrischen Stroms vorgesehen ist . Die Unterbrechereinheit umfasst beispielsweise zwei Kontakte , die einander kontaktierend oder von einander beabstandet positionierbar sind .

Der Schalter 10 ist dabei insbesondere ein Leistungsschalter und damit ein solcher, bei dem bei dem Trennen von stromführenden Kontakten ein Lichtbogen entstehen kann .

Um einen sich potentiell in dem Gehäuse 12 aufbauenden Überdruck abzubauen, der oberhalb eines vordefinierten Grenzdrucks liegt und durch den Lichtbogen entstehen kann, umfasst das Gehäuse 12 wenigstens eine Uberdruckentlastungsvorrich- tung 14 zum Öf fnen eines Gaspfades bei einem vordefinierbaren in dem Gehäuse 12 herrschenden Gasdruck . Beispielsweise umfasst die Uberdruckentlastungs-vorrichtung 14 eine Berstscheibe 16 .

Weiterhin ist gezeigt , dass innerhalb des Gehäuses 12 , an dieses angrenzend und die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 umgrei fend eine Abschirmeinheit 18 mit wenigstens einem Abschirmelement 20 vorgesehen ist , um die Uberdruckentlastungs- vorrichtung 14 vor einer in dem Gehäuse 12 sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen .

Die Abschirmeinheit 18 ist insbesondere in der Figur 2 gezeigt und in der Figur 1 nur angedeutet . Dabei ist zu erkennen, dass die Abschirmeinheit 18 einen Abschirmzylinder 22 als Abschirmelement 20 aufweist , der mit einem ersten Zylinderkopf 24 an das Gehäuse 12 angrenzt . Der Abschirmzylinder 22 umgibt die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 vollständig . Dies ermöglicht eine Abschirmung vor Druckwellen, die nicht axial auf die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 verlaufen .

Weiterhin ist zu erkennen, dass die Abschirmeinheit 18 eine Abschirmplatte 26 als Abschirmelement 20 aufweist , das die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 in einer orthogonalen Richtung vollständig überdeckt . Dies ermöglicht eine Abschir- mung vor axial auf die Überdruckentlastungsvorrichtung 14 beziehungsweise Berstscheibe 16 zulaufenden Druckwellen . Abschirmzylinder 22 und Abschirmplatte 26 können gemeinsam auch als Pralltopf bezeichnet werden, der ein zusätzliches Abschirmvolumen vor der Überdruckentlastungsvorrichtung 14 ausbildet .

Insbesondere ist gezeigt , dass die Abschirmplatte 26 zu einem dem ersten Zylinderkopf 24 gegenüberliegend angeordneten zweiten Zylinderkopf 28 in einer zu der Überdruckentlastungsvorrichtung entgegengesetzten Richtung beabstandet ist . Im Detail ist es bevorzugt , dass der Abstand zwischen dem zweiten Zylinderkopf 28 und der Abschirmplatte 26 in einem Bereich zwischen 20 und 25 mm liegt .

Dabei können der Abschirmzylinder 22 , wie auch die Abschirmplatte 26 , j eweils mittels Schrauben 30 an einem Grundkörper 32 des Gehäuses 12 befestigt sein . Beispielsweise können Schrauben 30 , um die Abschirmplatte 26 an dem Grundkörper 32 zu befestigen, durch den Abschirmzylinder 22 verlaufen .

Es ist weiterhin gezeigt , dass sowohl der Abschirmzylinder 22 , als auch die Abschirmplatte 26 j eweils eine Druckwellenleitgeometrie 34 aufweist . Insbesondere ist gezeigt , dass die Abschirmplatte 26 und der Abschirmzylinder 22 j eweils eine Druckwellenleitgeometrie 34 an einem radialen Endbereich aufweisen, wobei die Druckwellenleitgeometrien 34 zueinander parallel verlaufen .

Die vorbeschriebene Ausgestaltung des Schalters 10 kann es ermöglichen, dass durch die Überdruckentlastungsvorrichtung 14 bei einem vordefinierbaren Grenzdruck der Überdruck aus dem Gehäuse 12 entweichen kann . Die Abschirmeinheit 18 ermöglicht dabei ferner, dass die Überdruckentlastungs-vorrichtung 14 dann nicht auslöst , wenn Druckwellen beziehungsweise Heißgasströmung erzeugt wird basierend auf einem gewollten Trennen der Unterbrechereinheit , und nicht basierend auf einem Störfall , wobei in letzterem Fall verglichen mit einem ge- wollten Trennen der Unterbrechereinheit meist ein deutlich größerer Druckanstieg zu verzeichnen ist .

Dies ist in der Figur 3 gezeigt .

Dabei zeigt die Figur 3 ein Diagramm des absoluten Drucks auf der Y-Achse und der Zeit in der X-Achse . Die Achsen sind dabei dimensionslos , da lediglich das grundsätzliche Prinzip beziehungsweise der grundsätzliche Ef fekt erläutert werden soll .

Ferner sind gezeigt parallel zur X-Achse die Werte PI und P2 gezeigt . Diese Stellen ein Band beziehungsweise Druckband dar, innerhalb dessen die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 ansprechen soll .

Die Kurve A zeigt dabei den Verlauf mit einem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schalter 10 , die Kurve C zeigt den Verlauf ohne Abschirmzylinder 22 , also nur mit Abschirmplatte 26 als Abschirmelement 20 und die Kurve B zeigt den Verlauf gänzlich ohne Abschirmeinheit 18 .

Dabei ist bei den Kurben B und C grundsätzlich zu erkennen, dass diese zumindest zum Teil oberhalb des Werts PI verlaufen und somit die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 ansprechen würde . Nur die Kurve A verläuft gänzlich unterhalb des Werts PI und damit ohne Auslösen der Überdruckentlastungsvorrichtung 14 , was ermöglicht wird durch die Abschirmeinheit 18 , bei der innerhalb des Gehäuses 12 , an dieses angrenzend und die Uberdruckentlastungsvorrichtung 14 zumindest teilweise umgrei fend die Abschirmeinheit 18 mit wenigstens einem Abschirmelement 20 vorgesehen ist , um die Überdruckentlastungsvorrichtung 14 vor einer in dem Gehäuse 12 sich ausbildenden Gasdruckwelle abzuschirmen .