Druckgasschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit zwei feststehenden, in Abstand voneinander angeordneten Schaltstücken, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebil¬ det sind und stirnseitig in den Abstand hineinragende Düsen¬ körper aus einem unter Lichtbogeneinwirkung einen Löschgasbe- standteil abgebenden Stoff aufweisen, mit einem diese Schalt¬ stücke in der Einschaltstellung überbrückenden und in der Ausschaltstellung zur Bildung einer Trennstrecke freigebenden beweglichen Schaltstück und mit einem beim Ausschalten den Lichtbogen ziehenden Lichtbogenkontaktsystem.

Es ist bekannt, die Düsenkörper eines Druckgasschalters aus elektrisch leitendem Material, wie z.B. aus Graphit, herzu¬ stellen. Unter Lichtbogeneinwirkung, insbesondere wenn die Lichtbogenfußpunkte an der Düsenkontur ansetzen, bildet sich in SFg-Schaltern CF4~Gas, das gute Löscheigenschaften auf¬ weist. Ferner ist es beispielsweise aus der DE-PS 27 59 265 bekannt, die Düsenkörper aus einem Isolierstoff herzustellen. Unter Lichtbogeneinwirkung bildet sich ähnlich wie bei sog. Hartgasschaltern ein zusätzlicher Löschgasbestandteil, wenn der Isolierstoff einen Löschgas abgebenden Stoff enthält. Schließlich ist es aus der DE-PS 41 29 572 bekannt, Isolierstoffdüsen in DruckgasSchaltern aus einer Zusammen¬ setzung von einem oder mehreren thermoplastischen Kunststof¬ fen und mit leitfähigen Partikeln im Innern herzustellen, wobei die Partikel aus einem durch Dotierung leitfähig ge¬ machten Polymer bestehen. Damit ergeben sich isolierende Düsen, die treeing-Phänomene im elektrischen Feld nur in verringertem Maß zeigen.

Während bei Graphitdüsenschaltern aufgrund der hohen Leit¬ fähigkeit der Düsenkörper der Düεenabstand bei geöffnetem Schalter die' ^; Feldstärke und deren Verlauf entlang der Düsen-

kontur festlegt, wobei ein Mindestabstand für die auftreten¬ den Spannungsbeanspruchungen der Trennstrecke vorgegeben ist, lassen sich bei Isolierstoffdüsenschaltern die Elektroden- Abstände bei zumindest gleicher gas- und strömungstechnischer Wirksamkeit der Beblasung des Lichtbogens vergrößern.

Hierbei erweist es sich jedoch als ungünstig, daß die Iso- lierstoffdüsen das von den elektrisch leitenden Fassungen der Düsen gestaltete elektrische Feld in der Trennstrecke nur geringfügig beeinflussen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Vorteile der elektrisch leitenden Düsenkörper mit denen der elektrisch isolierenden Düsenkörper vereinigt sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Düsenkörper aus einem schwach leitfähigen Kunststoff bestehen und daß das Oberbrückungsschaltstück mit einer Lichtbo- genelektrode ausgestattet ist, die mit einer zweiten Lichtbo¬ genelektrode am feststehenden Ablaufschaltstück das Lichtbo¬ genkontaktsystem bildet.

Durch Anwendung der Erfindung wird das elektrische Feld in der Trennstrecke bei geöffnetem Schalter durch die Düsenkör¬ per bestimmt, weil sie aus einem schwach leitfähigen Kunst¬ stoff bestehen und als Feldelektroden wirken. Der schwach leitfähige Kunststoff der Düsenkörper ist aber nicht geeig¬ net, Lichtbogenfußpunkte des gezogenen Lichtbogens zu über- nehmen, so daß die Düsenkörper keine Kommutierungshilfe für den im Verlauf des Auschaltvorganges infolge der Beblasung verlängerten Lichtbogens bilden kann. Nachdem der Lichtbogen in das Innere der hohl ausgebildeten Schaltstücke eingetrie¬ ben ist, kann er im weiteren Verlauf der Ausεchalthandlung nicht wieder an der Düsenkontur ansetzen, so daß eine sichere Löschung bewirkt wird.

Für die Ausbildung der Düsenkörper beim erfindungsgemäßen Druckgasschalter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der schwach leitfähige Kunststoff einen spezifischen elek¬ trischen Widerstand von etwa 2xl0 ³ Ωcm hat.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Druckgasschal¬ ters nach der Erfindung bestehen die Düsenkörper aus einem mit Graphit versetzten Polytetrafluorethylen. Die zweite Lichtbogenelektröde kann hohlzylindrisch ausgebildet sein und den Düsenkörper des Ablaufschaltstücks bis in den Bereich der stirnseitigen Düsenöffnung umfassen. Dabei kann die zweite Lichtbogenelektrode aus Graphit bestehen.

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

In der Figur ist schematisch in einem Halbschnitt ein Druck¬ gasschalter mit den zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teilen dargestellt, wobei oberhalb der Mittellinie die EinschaltStellung und unterhalb der Mittellinie 1 die kurz vor der Ausschaltstellung des Druckgasschalters erreichte Löschstellung gezeichnet ist.

Der Druckgasschalter, der als Lösch- und Isoliermittel SFg enthält, weist zwei feststehende. Schaltstücke 2,3 auf, die voneinander in Abstand A angeordnet sind und zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet sind. Beide Schaltstücke 2,3 weisen stirnseitig in die vom Abstand A gebildete Trenn¬ strecke hineinragende Düsenkörper 4,5 auf, die aus einem un- ter Lichtbogeneinwirkung einen Löschgasbestandteil abgebenden Stoff aufweisen.

Der Druckgasschalter nach der Erfindung hat ein die beiden Schaltεtücke 2,3 in der Einschaltstellung überbrückendes be- wegliches Schaltstück 6 mit einer Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten federbelasteten Kon¬ taktlamellen 7. Das bewegliche Schaltstück 6 gibt in der Aus-

schaltstellung die vom Abstand A gebildete Trennstrecke frei. Ferner ist der Druckgasschalter nach der Erfindung mit einem beim Ausschalten einen Lichtbogen ziehenden Lichtbogenkon¬ taktsystem versehen, das aus einer ringförmigen Graphitelek- trode 8 am Ablaufschaltstück 3 einerseits und einem Abbrenn¬ ring 9 am Überbrückungsschaltstück 6 andererseits besteht. Die Düsenkörper 4,5 bestehen aus einem schwach leitfähigen Kunststoff, der einen spezifischen elektrischen Widerstand von etwa 2x10 ³ Ωcm hat. Hierzu können die Düsenkörper 4,5 aus einem mit Graphit versetzten Polytetrafluorethylen herge¬ stellt sein.

Ersichtlich ist die zweite Lichtbogenelektrode 8 des Ablauf¬ schaltstückes 3 hohlzylindrisch ausgebildet, wobei sie den Düsenkörper 5 bis in den Bereich der stirnseitigen Düsenöff¬ nung umfaßt. Die zweite Lichtbogenelektrode 8 kann ebenso wie die erste Lichtbogenelektrode 9 aus Graphit bestehen.

Bei einer Oberführung des Druckgasschalters nach der Erfin- düng aus der oberhalb der Mittellinie 1 dargestellten Ein¬ schaltstellung in die unterhalb der Mittellinie 1 gezeichnete Löschstellung wird das Überbrückungsschaltstück 6 in Pfeilrichtung 10 durch einen nicht weiter dargestellten An¬ trieb bewegt, der gleichzeitig auch einen Blaszylinder 11 gegen einen feststehenden Blaskolben 12 bewegt. Dabei wird das im Raum 13 vorhandene Schwefelhexafluorid komprimiert, bis das Überbrückungsschaltstück 6 vom Ablaufschaltstück 3 abläuft und ein aus Kunststoffmaterial bestehendes Blasgitter 14 zur Steuerung der LöschgasStrömung in die Trennstrecke überführt. Wenn die Lichtbogenelektrode 9 von der

Lichtbogenelektrode 8 abläuft, wird ein Lichtbogen gezogen, der unter der Wirkung der LöschgasStrömung in das Innere der Schaltstücke 2,3 getrieben wird und im weiteren Verlauf der Ausschalthandlung nicht an den mit 15 bezeichneten exponier- ten Stellen der Düsenkörper 4,5 rückzünden kann, weil der verwendete schwach leitfähige Kunststoff zur Führung eines Lichtbogenfußpunktes nicht geeignet ist.

Die die Trennstrecke im Abstand A begrenzenden Düsenkörper 4,5 bilden jedoch aufgrund ihrer schwachen Leitfähigkeit Elektroden, die das Feld in der Trennstrecke günstig ge¬ stalten, so daß der Druckgasschalter nach der Erfindung einer Beanspruchung mit hohen Blitzstoßspannungen mit Sicherheit standhält.