Doppeldüsenschalter und Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik

Die Erfindung betrifft einen Doppeldüsenschalter und ein Ver fahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik mit wenigstens einem elektrischen Kontakt, welcher wenigstens ein erstes und wenigstens ein zweites festes Kontaktstück so wie wenigstens ein erstes, bewegbares Überbrückungskontakt stück umfasst. Die Kontaktstücke sind hohlrohrförmig ausge bildet, zum Durchströmen mit einem Schaltgasstrom.

Ein Doppeldüsenschalter zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik ist z. B. aus der EP 0 024 252 Al be kannt. Dabei umfasst der Doppeldüsenschalter einen elektri schen Kontakt mit zwei festen Kontaktstücken und einem beweg lichen Überbrückungskontaktstück . Das Überbrückungskontakt stück wird beim Einschalten bzw. beim Schließen einer Strom bahn zwischen den zwei festen Kontaktstücken derart bewegt, dass das Überbrückungskontaktstück die festen Kontaktstücke elektrisch verbindet. Beim Ausschalten bzw. Öffnen der Strom bahn wird das Überbrückungskontaktstück von einem festen Kon taktstück weg über das zweite feste Kontaktstück derart be wegt, dass zwischen den festen Kontaktstücken ein elektrisch isolierender Bereich entsteht und die Strombahn unterbrochen wird .

Der elektrische Kontakt des Doppeldüsenschalters ist in einem Gehäuse angeordnet, welches mit Schaltgas, insbesondere Clean Air und/oder SF ₆ befüllt ist. Das Gehäuse umfasst z. B. einen kreiszylinderförmigen Isolator mit Rippen am äußeren Umfang, welche eine Kriechstromlänge entlang der Längsachse des Ge häuses verlängern. An den Enden ist der kreiszylinderförmige Isolator gasdicht verschlossen und umfasst jeweils elektri sche Anschlüsse zum Kontaktieren mit elektrischen Leitungen, Strom-Verbrauchern und/oder Strom-Erzeugern. Der Isolator ist z. B. aus Keramik, Silikon und/oder einem Kompositwerkstoff . Ein Antrieb, insbesondere ein elektrischer Motor und/oder Fe derspeicherantrieb, ist vorgesehen um z. B. über Elemente ei ner kinematischen Kette, insbesondere Getriebe-Elemente und/oder einer Schaltstange, das beweglichen Überbrückungs kontaktstück beim Schalten anzutreiben bzw. zu bewegen.

Beim Schalten hoher Spannungen, insbesondere im Bereich von bis zu 1200 kV, und/oder hoher Ströme, insbesondere im Be reich von bis zu einigen hundert Ampere, kann insbesondere beim Ausschalten des Doppeldüsenschalters zwischen den Kon taktstücken ein Lichtbogen entstehen. Der Lichtbogen verhin dert das vollständige Unterbrechen des Strompfads über den Kontakt und kann zu Beschädigungen insbesondere der Kontakt stücke führen. Zum Löschen des Lichtbogens wird ein Schalt gasstrom im Doppeldüsenschalter verwendet. Die Kontaktstücke sind hohlzylinderförmig ausgebildet, mit durchgehendem Gaska nal bzw. Öffnung entlang der Längsachse des jeweiligen Kon taktstücks, d. h. einem durchgehenden Hohlraum im Inneren des jeweiligen Kontaktstücks . Der Lichtbogen zündet bzw. brennt beim Schalten zwischen den Kontaktstücken, insbesondere im Hohlraum im Inneren der Kontaktstücke .

Eine Kompressionsvorrichtung, welche um die festen Kontakt stücke herum angeordnet ist, presst Schalt- bzw. Isoliergas beim Schalten zwischen den festen Kontaktstücken in den Hohl raum der Kontaktstücke und durch den hohlen inneren Bereich der Kontaktstücke, insbesondere den Bereich, in dem beim Schalten der Lichtbogen ausgebildet wird. Durch den Gasstrom wird der Lichtbogen verlängert und die Kontaktpunkte des Lichtbogens mit den festen Kontaktstücken räumlich auseinan dergezogen. Dadurch vergrößert sich die Brennspannung des Lichtbogens und der Lichtbogen kann erlöschen und/oder wird ausgeblasen. Auf Grund der gut elektrisch leitenden, metalli schen Innenfläche der Kontaktstücke tendiert der Lichtbogen dazu sich zu verkürzen, indem der Lichtbogen im Inneren der Kontaktstücke ansetzt, wodurch die Brennspannung erniedrigt wird und das Erlöschen des Lichtbogens erschwert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Doppeldüsen schalter und ein Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik anzugeben, welche die zuvor beschriebe nen Probleme lösen. Insbesondere ist es Aufgabe, einen einfa chen und kostengünstigen Doppeldüsenschalter anzugeben, wel cher ein einfaches und schnelles Löschen eines Lichtbogens ermöglicht .

Ein erfindungsgemäßer Doppeldüsenschalter zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik umfasst wenigstens einen elektrischen Kontakt, welcher wenigstens ein erstes und we nigstens ein zweites festes Kontaktstück sowie wenigstens ein erstes, bewegbares Überbrückungskontaktstück umfasst, wobei die Kontaktstücke hohlrohrförmig ausgebildet sind zum Durch strömen mit einem Schaltgasstrom. In und/oder am wenigstens einen ersten und/oder in und/oder am wenigstens einen zweiten festen Kontaktstück ist erfindungsgemäß elektrisch isolieren des Material angeordnet.

Das elektrisch isolierende Material verhindert, dass der Lichtbogen in dem Bereich des elektrisch isolierenden Materi als an den Kontaktstücken ansetzt. Beim Ausschalten des Dop peldüsenschalters wird das Schaltgas in die hohlrohrförmigen festen Kontaktstücke getrieben bzw. gedrückt. Die Lichtbogen kontaktpunkte, an welchen der Lichtbogen mit den Kontaktstü cken in Kontakt steht, d. h. an denen der Lichtbogen beginnt bzw. endet, wandern insbesondere ohne elektrisch isolierendes Material durch den Schaltgasstrom von den sich insbesondere gegenüberliegenden Enden der festen Kontaktstücke in den In neren Bereich der Kontaktstücke . Das elektrisch isolierende Material bewirkt, dass der Lichtbogen in dem Bereich des elektrisch isolierenden Materials nicht mit dem Metall der Kontaktstücke in Berührung kommt, und der Lichtbogen hinter den Bereich des elektrisch isolierenden Materials insbesonde re langgezogen wird. Die Kontaktpunkte des Lichtbogens mit den Kontaktstücken werden z. B. entfernt von den gegenüber liegenden Enden der Kontaktstücke hinter den Bereich mit elektrisch isolierendem Material verlagert. Der Lichtbogen kann sich somit nicht verkürzen. Die Brennspannung des Licht bogens wird erhöht und der Lichtbogen wird einfach und schnell zum Erlöschen gebracht bzw. durch den Schaltgasstrom ausgeblasen .

Das elektrisch isolierende Material kann in Form einer Be schichtung der Innenwandung des wenigstens einen ersten und/oder des wenigstens einen zweiten festen Kontaktstücks ausgebildet sein. Eine Beschichtung ist einfach und kosten günstig insbesondere formschlüssig ausführbar, und der Licht bogen wird zuverlässig im beschichteten Bereich der Kontakt stücke von den Kontaktstücken ferngehalten.

Das elektrisch isolierende Material kann in Form wenigstens einer hohlrohrförmigen Hülse in und/oder am wenigstens einen ersten und/oder in und/oder am wenigstens einen zweiten fes ten Kontaktstück angeordnet sein. Eine hohlrohrförmige Hülse aus elektrisch isolierendem Material ist einfach und kosten günstig herstellbar und schirmt die Kontaktstücke analog ei ner Beschichtung mit elektrisch isolierendem Material zuver lässig vom Lichtbogen ab.

Das elektrisch isolierende Material kann in Form wenigstes einer hohlrohrförmigen Hülse in das wenigstens eine erste und/oder in das wenigstens eine zweite festen Kontaktstück eingefügt werden, insbesondere formschlüssig in Kontakt mit der Innenseite des wenigstens einen ersten und/oder des we nigstens einen zweiten festen Kontaktstücks . Das elektrisch isolierende Material kann in Form wenigstes einer hohlrohrförmigen Hülse aus dem Inneren des wenigstens einen ersten und/oder des wenigstens einen zweiten festen Kontaktstücks herausragen, insbesondere wenigstens einige Zentimeter herausragen. Dadurch kann der Lichtbogen weiter verlängert werden und die Brennspannung weiter erhöht werden, insbesondere mit einer Schleifenform des Lichtbogens durch die Wirkung des Schaltgasstroms, wobei die Lichtbogenkontakt punkte mit den Kontaktstücken z. B. im Bereich der gegenüber liegenden Enden der Kontaktstücke angeordnet sein können. Die gegenüberliegenden Enden der Kontaktstücke sind z. B. düsen förmig ausgebildet, insbesondere aus einem abbrandfesten Ma terial .

Das elektrisch isolierende Material kann in Form wenigstes einer hohlrohrförmigen Hülse an einem Ende des wenigstens ei nen ersten und/oder des wenigstens einen zweiten festen Kon taktstücks angeordnet sein, insbesondere aufgesteckt, ge schraubt, geklebt und/oder geschweißt, wobei die hohlrohrför mige Hülse zum Durchströmen mit einem Schaltgasstrom insbe sondere das hohlrohrförmige wenigstens eine erste und/oder das wenigstens eine zweite feste Kontaktstück verlängert. Dadurch wird die Schaltgasströmung über den inneren Bereich der hohlrohrförmigen Kontaktstücke hinaus insbesondere be stimmt verlängert und der Lichtbogen geführt. Die Schaltgas strömung reißt jeweils erst am Ende der hohlrohrförmigen Hül se ab, was selbst bei unkontrolliert brennendem Lichtbogen eine Berührung des Lichtbogens mit den Kontaktstücken im Be reich der Hülse und eine Verkürzung des Lichtbogens verhin dern kann, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Das elektrisch isolierende Material kann ein Polymer, insbe sondere Teflon, PTFE und/oder PCTFE umfassen oder sein. Diese Materialien sind kostengünstig, stabil gegenüber dem Lichtbo gen, insbesondere gegenüber Abbrand durch den Lichtbogen, elektrisch nicht leitend, und können bei Verdampfen durch lo- kale Erhitzung den Schaltgasstrom verstärken und/oder ein Er löschen des Lichtbogens begünstigen.

Ein Schaltgasstrom kann ein Schaltgas mit oder aus SF ₆ und/oder Clean Air umfassen. Diese Schaltgase sind gut geeig net einen Lichtbogen zu löschen und/oder sind gut elektrisch isolierend .

Die Kontaktstücke können aus einem Metall, insbesondere Kup fer, Aluminium und/oder Stahl sein und/oder Kupfer, Aluminium und/oder Stahl umfassen. Die Metalle sind gut elektrisch lei tend und führen in einem geschlossenen Strompfad bei Strom fluss zu geringen elektrischen Verlusten.

Das wenigstens eine erste und/oder das wenigstens eine zweite feste Kontaktstück können ein Ende aus abbrandfestem Kohlen stoff umfassen, insbesondere zwei sich gegenüberliegende, be- abstandete Enden mit jeweils einem Ende des wenigstens einen ersten festen Kontaktstücks und einem Ende des wenigstens ei nen zweiten festen Kontaktstücks aus abbrandfestem Kohlen stoff. Dadurch können die Stabilität und Haltbarkeit der Kon taktstücke erhöht werden. In dem Bereich des Endes aus ab brandfestem Kohlenstoff kann die oder können die Kontaktstü cke Düsenform aufweisen, um einen Schaltgasstrom in den Kon taktstücken mit definierten Eigenschaften zu erzeugen, wel cher insbesondere gut geeignet ist den Lichtbogen zu löschen.

Die hohlrohrförmigen Kontaktstücke können zylinderförmig aus gebildet sein, mit einem kreiszylinderförmigen durchgehenden Hohlraum im Inneren. Das elektrisch isolierende Material kann jeweils zylinderförmig ausgebildet sein, mit einem kreiszy linderförmigen durchgehenden Hohlraum im Inneren. Dadurch kann der Schaltgasstrom im Inneren der Kontaktstücke und/oder im Inneren des elektrisch isolierenden Materials geführt wer den, insbesondere in Form einer laminaren Strömung. Der Kontakt kann in einem Isolator angeordnet sein, insbeson dere in einem gasdicht verschlossenen Isolator aus Silikon, Keramik und/oder einem Kompositwerkstoff, insbesondere mit Schaltgas befüllt und/oder mit entlang eines äußeren Umfangs umlaufenden Rippen. Der Isolator isoliert den Kontakt gegen über der Umwelt und isoliert unterschiedliche elektrische An schlüsse voneinander. Die gasdichte Gehäuseform des Isolators ermöglicht die Verwendung von Schaltgasen wie z. B. Clean Air, d. h. gereinigter Luft, oder SF ₆ . Dadurch kann ein

Schalgasstrom mit dem Schalt- bzw. Isoliergas im Isolator er zeugt werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schalten mit einem Dop peldüsenschalter, insbesondere mit einem zuvor beschriebenen Doppeldüsenschalter umfasst, dass zum Unterbrechen eines Strompfads wenigstens ein elektrischer Kontakt geöffnet wird, wobei wenigstens ein erstes, bewegbares Überbrückungskontakt stück bewegt wird um den Strompfad zwischen wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten festen Kontaktstück des wenigstens einen elektrischen Kontakts zu unterbrechen, und wobei ein Lichtbogen zwischen dem wenigstens einen ersten und dem wenigstens einen zweiten festen Kontaktstück entsteht, mit einer erhöhten Brennspannung des Lichtbogens durch einen Schaltgasstrom und durch elektrisch isolierendes Material in und/oder am wenigstens einen ersten und/oder in und/oder am wenigstens einen zweiten festen Kontaktstück .

Der Schaltgasstrom kann durch wenigstens eine hohlzylinder förmige durchgehende Öffnung durch das wenigstens eine erste und/oder durch das wenigstens eine zweite feste Kontaktstück strömen, und das elektrisch isolierende Material kann den Weg des Lichtbogens zwischen den Kontaktstücken insbesondere in Verbindung mit dem Schaltgasstrom verlängern, insbesondere durch eine Beschichtung wenigstens eines Kontaktstücks im In neren mit elektrisch isolierendem Material und/oder durch we nigstens eine hohlrohrförmige Hülse aus elektrisch isolieren- dem Material, welche insbesondere an einem Ende eines jewei ligen Kontaktstücks auf dem Kontaktstück angeordnet wird als Verlängerung des Kontaktstücks und/oder in dem hohlrohrförmi gen Kontaktstück angeordnet wird, insbesondere eingeschoben wird .

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schalten mit einem Doppeldüsenschalter, insbesondere mit einem zuvor beschriebenen Doppeldüsenschalter, gemäß Anspruch 13 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemä ßen Doppeldüsenschalters zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.

Im Folgenden werden in der Figur 1 ein Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik und in den Figuren 2 bis 4 Aus führungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Dabei zeigen die

Figur 1 schematisch in Schnittansicht entlang einer Längs achse einen Doppeldüsenschalter 1 nach dem Stand der Technik beim Ausschalten, mit einem ersten und einem zweiten festen Kontaktstück 4, 5, in welchen ein Lichtbogen brennt, sowie mit einem bewegbaren Überbrückungskontaktstück 6, und

Figur 2 schematisch einen Doppeldüsenschalter 1 analog dem

Doppeldüsenschalter 1 der Figur 1, wobei erfin dungsgemäß elektrisch isolierendes Material 11 in den festen Kontaktstücken 4, 5 angeordnet ist, und

Figur 3 schematisch einen erfindungsgemäßen Doppeldüsen schalter 1 analog dem Doppeldüsenschalter 1 der Fi gur 2, wobei elektrisch isolierendes Material 11 als hohlrohrförmige Hülse 13 an einem festen Kon taktstücken 4 angeordnet ist, und

Figur 4 schematisch einen erfindungsgemäßen Doppeldüsen

schalter 1 analog dem Doppeldüsenschalter 1 der Fi gur 2, wobei elektrisch isolierendes Material 11 als hohlrohrförmige Hülse 13 in einem festen Kon taktstücken 4 angeordnet ist.

In Figur 1 ist schematisch in Schnittansicht entlang einer Längsachse ein Doppeldüsenschalter 1 nach dem Stand der Tech nik beim Ausschalten dargestellt. Der Doppeldüsenschalter 1 umfasst ein erstes und ein zweites festes Kontaktstück 4, 5 sowie ein bewegbares Überbrückungskontaktstück 6. Die festen Kontaktstücke 4, 5 sind entlang der Längsachse beabstandet voneinander angeordnet, jeweils mit sich gegenüberliegenden Enden 14, 14' in Form von Düsen, und das Überbrückungskon taktstück 6 ist ausgebildet, die festen Kontaktstücke 4, 5 mechanisch und elektrisch miteinander zu verbinden. Die Kon taktstücke 4, 5, 6 sind kreiszylinderförmig im Inneren hohl, rohrförmig ausgebildet. Das Überbrückungskontaktstück 6 ist am äußeren Umfang eines festen Kontaktstücks 5 beweglich ent lang der Längsachse gelagert.

Im ausgeschalteten Zustand des Doppeldüsenschalters 1 ist das Überbrückungskontaktstück 6 vollständig auf einer Seite eines festen Kontaktstücks 5 angeordnet, wobei das feste Kontakt stück 5 vom Überbrückungskontaktstück 6 zumindest teilweise räumlich umfasst wird. Beim Einschalten wird das Überbrü ckungskontaktstück 6 in Richtung des anderen festen Kontakt stücks 4 bewegt, bis ein mechanischer und elektrischer Kon takt zwischen dem festen Kontaktstück 4 und dem Überbrü ckungskontaktstück 6 besteht. Das Überbrückungskontaktstück 6 steht ebenfalls mit dem zweiten festen Kontaktstück 5 in me chanischem und elektrischem Kontakt, wobei über das Überbrü- ckungskontaktstück 6 zwischen den festen Kontaktstücken 4, 5 ein elektrischer Kontakt besteht.

Beim Ausschalten wird das Überbrückungskontaktstück 6 in Richtung des zweiten festen Kontaktstücks 5 zurück bewegt, bis der mechanische und elektrische Kontakt zwischen dem ers ten festen Kontaktstück 4 und dem Überbrückungskontaktstück 6 aufgehoben ist, insbesondere bis das Überbrückungskontakt stück 6 vollständig auf der Seite des zweiten Kontaktstücks 5 angeordnet ist. Bei einer angelegten Hochspannung, insbeson dere im Bereich von bis zu 1200 kV zwischen den festen Kon taktstücken 4, 5, entsteht bzw. zündet beim Ausschalten ein Lichtbogen 17 zwischen den Kontaktstücken 4, 6. Der Lichtbo gen 17 zündet zwischen dem festen Kontaktstück 4 und dem Überbrückungskontaktstück 6 bei der Bewegung des Überbrü ckungskontaktstücks 6 und wird vom Überbrückungskontaktstück 6 auf das feste Kontaktstück 5 abgestreift bzw. übertragen. Der Lichtbogen 17 brennt, d. h. bildet ein Plasma, im weite ren Zeitverlauf insbesondere im Inneren der hohlrohrförmigen Kontaktstücke 4, 5.

Die Kontaktstücke 4, 5, 6 sind in einem gasdichten Gehäuse angeordnet, welches einen Isolator 2 umfasst. Der Isolator 2 ist hohlrohrförmig bzw. kreiszylinderförmig ausgebildet, mit kreisförmiger Grund- und Deckfläche, an welchen z. B. An schlüsse bzw. äußere Anschlussfahnen für die Hochspannung an geordnet sind, zum Verbinden des Doppeldüsenschalters 1 mit elektrischen Leitungen, Verbrauchern und/oder Stromerzeugern. Der Isolator 2 umfasst an seinem äußeren Umfang z. B. kreis förmig um den Umfang umlaufende Krempen bzw. Rippen 16, z. B. in regelmäßigen Abständen voneinander entlang der Längsachse angeordnet, welche einen Kriechstromweg entlang der Längsach se verlängern. Der Isolator 1 ist z. B. aus Keramik, Silikon und/oder einem Kompositwerkstoff . Das Gehäuse bzw. der Isola tor 2 ist mit einem Schalt- bzw. Isoliergas befällt, insbe sondere SF ₆ und/oder Clean Air. Das Schaltgas isoliert elektrisch und ermöglicht das Be- bzw. Ausblasen eines Licht bogens beim Schalten.

Ein Schaltgasstrom zum Be- bzw. Ausblasen des Lichtbogens wird insbesondere durch eine Kompressionsvorrichtung 7 er zeugt. Die Kompressionsvorrichtung 7 umfasst einen ortsfesten Kompressionskolben 8, einen beweglichen Kompressionszylinder 9 mit einem Boden 10, welcher mit dem Kompressionszylinder 9 gemeinsam entlang der Längsachse des Doppeldüsenschalters 1 beweglich ist. Der Boden 10 ist ausgebildet, das insbesondere erste Kontaktstück 4 am äußeren Umfang räumlich zu umfassen, insbesondere gasdicht, und entlang des Kontaktstücks 4 bei einer Schaltbewegung am Umfang des Kontaktstücks 4 entlang zu gleiten. Der Boden 10 in Verbindung mit dem Kompressionszy linder 9 werden bei einer Schaltbewegung insbesondere mit dem Überbrückungskontaktstück 6 zusammen bewegt, über Elemente einer kinematischen Kette wie z. B. einem Antrieb, insbeson dere einem Federspeicherantrieb, Getriebeteilen und/oder ei ner Antriebsstange, welcher der Einfachheit halber in den Fi guren nicht dargestellt sind.

Beim Ausschalten des Doppeldüsenschalters 1, d. h. dem Unter brechen des Strompfads über die Kontaktstücke 4, 5, 6, wird der Boden 10 in Verbindung mit dem Kompressionszylinder 9 in Richtung des ortsfesten Kompressionskolbens 8 bewegt. Das Überbrückungskontaktstück 6 wird dabei vom ersten festen Kon taktstück 4 abgezogen und vollständig in Richtung und über das zweite feste Kontaktstück 5 bewegt, wobei ein ringförmi ger Spalt zwischen den voneinander beabstandeten festen Kon taktstücke 4 und 5 vom Überbrückungskontaktstück 6 freigege ben wird. Schaltgas wird, durch die Bewegung des Bodens 10 in Verbindung mit dem Kompressionszylinder 9 in Richtung des ortsfesten Kompressionskolbens 8, komprimiert und strömt durch den Spalt in die hohlen, rohrförmigen festen Kontakt stücke 4, und 5. Beim Ausschalten bildet sich, bei Unterbrechung des Strom pfads über die Kontaktstücke 4, 5, 6 durch Bewegung des Über brückungskontaktstücks 6 weg vom insbesondere ersten festen Kontaktstück 4 hin zum insbesondere zweiten festen Kontakt stück 5, zwischen den festen Kontaktstücken 4, 5 ein Lichtbo gen bei angelegter Hochspannung aus. Die Düsenform der Enden 14, 14' der rohrförmigen festen Kontaktstücke 4 und 5 führt zu einer Schaltgasströmung in die hohlen festen Kontaktstücke 4 und 5 hinein, welche den Lichtbogen von den Enden 14, 14' weg in die festen Kontaktstücke 4 und 5 zieht, wobei der Lichtbogen z. B. in Schleifenform verlängert wird. Die Kon taktpunkte des Lichtbogens mit den Kontaktstücken 4 und 5 werden von den Enden 14, 14', welche z. B. aus abbrandfestem

Material bestehen, insbesondere Kohlenstoff, in die Kontakt stücke 4 und 5 gezogen bzw. verlagert. Durch die Verlängerung des Lichtbogens über die Schleifenform und die Verlagerung der Kontaktpunkte durch die Schaltgasströmung nimmt eine Brennspannung des Lichtbogens zu.

Mit zunehmender Brennspannung des Lichtbogens wird die Wahr scheinlichkeit für das Erlöschen des Lichtbogens erhöht. Die Kontaktpunkte des Lichtbogens wandern bei der Verlagerung in die hohlrohrförmigen Kontaktstücke 4 und 5 entlang der inne ren Wandung der Kontaktstücke 4 und 5, welche z. B. aus einem gut leitenden Metall, insbesondere Kupfer, Aluminium und/oder Stahl sind. Z. B. an Kanten der inneren Wandung der Kontakt stücke 4 und 5 bilden sich Überhöhungen des elektrischen Fel des bzw. lokale Spannungsspitzen, welche zu einer Fixierung der Kontaktpunkte des Lichtbogens an den Kanten führen kön nen. Beim Ausschalten nimmt mit der Zeit bzw. mit fortschrei tender Schaltbewegung der Schaltgasstrom ab, wobei sich der Lichtbogen verkürzt. Dadurch nimmt die Brennspannung ab und ein Erlöschen des Lichtbogens wird verhindert oder behindert. Ein vollständiges Ausschalten des Doppeldüsenschalters 1 bzw. ein Unterbrechen des Strompfads über den Doppeldüsenschalter 1 wird dadurch verhindert oder zeitlich verzögert. In Figur 2 ist schematisch ein Doppeldüsenschalter 1 analog dem Doppeldüsenschalter 1 der Figur 1 dargestellt, wobei er findungsgemäß elektrisch isolierendes Material 11 in den fes ten Kontaktstücken 4 und/oder 5 angeordnet ist. Der Aufbau und Ausschaltvorgang des Doppeldüsenschalters 1 in Figur 2 ist analog dem zuvor beschriebenen Ausschaltvorgang des Dop peldüsenschalters 1 der Figur 1, wobei das elektrisch isolie rende Material 11 eine Verkürzung des Lichtbogens insbesonde re bei nachlassendem Schaltgasstrom verhindert oder behin dert. Dadurch wird eine hohe Brennspannung des Lichtbogens aufrechterhalten, insbesondere auch bei abnehmendem Schalt gasstrom, und ein schnelles Erlöschen des Lichtbogens wird gestützt bzw. gefördert.

Das elektrisch isolierende Material 11 ist z. B. in Form ei ner Beschichtung der inneren Fläche des oder der Kontaktstü cke 4, 5 ausgeführt. Das elektrisch isolierende Material 11 umfasst oder besteht z. B. aus Teflon, PCTFE und/oder einem Kunststoff. Bei Wechselwirkung des elektrisch isolierenden Materials 11 mit dem Lichtbogen kann elektrisch isolierendes Material 11 z. B. verdampfen und dadurch ein Erlöschen des Lichtbogens unterstützen. Der sogenannte Hartgaseffekt, bei welchem elektrisch isolierendes Material 11 verdampft und so mit zusätzliches Gas produziert, kann zu einer Stabilisierung der Lichtbogenform beitragen und ein schnelles Erlöschen des Lichtbogens durch Aufrechterhaltung einer hohen Brennspannung unterstützen .

Die Beschichtung der inneren Fläche des oder der Kontaktstü cke 4, 5 kann vollständig oder nur in Bereichen im Inneren der Kontaktstücke 4, 5 ausgeführt sein. Alternativ oder zu sätzlich ist das elektrisch isolierende Material 11 in Form einer z. B. zylinderförmigen Hohlröhre in den inneren Hohl raum der Kontaktstücke 4, 5 z. B. formschlüssig mit der inne ren Wandung der Kontaktstücke 4, 5 angeordnet, insbesondere eingefügt und/oder eingeschoben. Bei der Ausbildung des

Lichtbogens kann das elektrisch isolierende Material 11 die Ausbildung einer Schleifenform des Lichtbogens unterstützen, indem Kontaktpunkte des Lichtbogens mit den Kontaktstücken 4, 5 nicht im Bereich des elektrisch isolierenden Materials 11 ausgebildet werden. Dadurch kann der Lichtbogen bevorzugt an Kanten und/oder im Bereich der Enden 14, 14' der Kontaktstü cke 4, 5 Kontaktpunkte ausbilden, ohne ein Wandern der Kon taktpunkte entlang der inneren Wandung der Kontaktstücke 4, 5 in Richtung Schaltgasströmungsrichtung, wodurch eine Schlei fenbildung bzw. Verlängerung des Lichtbogens bewirkt oder un terstützt wird, mit verbundener Erhöhung der Brennspannung, siehe z. B. auf der rechten Seite der Figur 2.

Auf der linken Seite der Figur 2 ist eine alternative Wirkung des elektrisch isolierenden Materials 11 dargestellt, welche eine stabile, hohe Brennspannung insbesondere auch bei nach lassender Schaltgasströmung ermöglicht. Im Bereich des elekt risch isolierenden Materials 11 werden Kontaktpunkte des Lichtbogens mit den elektrisch leitenden Kontaktstücken 4, 5 unterbunden. Der Lichtbogen wird durch den Schaltgasstrom von den Enden 14, 14' der Kontaktstücke 4, 5 weg, auf die gegen überliegende Seite der Kontaktstücke 4, 5 durch den Hohlraum in den Kontaktstücken 4, 5 gezogen, wo sich hinter dem elekt risch isolierendem Material 11, in Bereichen der Kontaktstü cke 4, 5 ohne elektrisch isolierendem Material 11, Kontakt punkte z. B. bevorzugt an Kanten ausbilden bzw. festsetzen. Bei nachlassendem Schaltgasstrom wird ein Verkürzen des

Lichtbogens durch das elektrisch isolierende Material 11 ver hindert, da die Kontaktpunkte nicht entlang der Innenwandung der Kontaktstücke 4, 5 mit elektrisch isolierendem Material 11 in Richtung Enden 14, 14' wandern bzw. zurückwandern.

Dadurch wird eine hohe Brennspannung auch bei nachlassendem Schaltgasstrom am Ende der Schaltbewegung erreicht, was das Erlöschen des Lichtbogens unterstützt, mit den zuvor be schriebenen Vorteilen. In Figur 3 ist schematisch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppeldüsenschalters 1 mit elektrisch isolierendem Material 11, 12, 13 dargestellt. Der erfindungs gemäße Doppeldüsenschalter 1 ist analog dem Doppeldüsenschal ter 1 der Figur 2 ausgeführt, wobei zusätzlich elektrisch isolierendes Material 11 in Form einer hohlrohrförmigen Hülse 13 an einem Ende eines festen Kontaktstücks 4 beispielhaft angeordnet ist. Alternativ, in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt, kann auf eine Beschichtung 12 mit, oder auf eine Verwendung einer Hülse 13 aus elektrisch iso lierendem Material 11 in einem Hohlraum im Inneren der festen Kontaktstücke 4, 5 verzichtet werden, bei Verwendung einer hohlrohrförmigen Hülse 13 an wenigstens einem Ende eines fes ten Kontaktstücks 4 und/oder 5.

Die hohlrohrförmige Hülse 13 an einem Ende des festen Kon taktstücks 4 verlängert den insbesondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des Kontaktstückes 4. Dadurch reißt am Ende des insbesondere zylinderförmigen Hohlraums im Inneren des Kontaktstückes 4 ein Schaltgasstrom nicht unkontrolliert ab, was zu einer Verkürzung des Lichtbogens führen könnte.

Die hohlrohrförmige Hülse 13 führt zu einer Verlängerung ins besondere einer gleichmäßigen Schaltgasströmung und somit zu einer Verlängerung des Lichtbogens 17. Die hohlrohrförmige Hülse 13 ist aus einem elektrisch isolierendem Material 11, wodurch sich keine gemeinsamen Kontaktpunkte des Lichtbogens 17 mit der hohlrohrförmigen Hülse 13 bilden. Der Lichtbogen wird schleifenförmig in der hohlrohrförmigen Hülse 13 verlän gert, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Die hohlrohrförmige Hülse 13 ist z. B. am Ende des insbeson dere zylinderförmigen Hohlraums im Inneren des Kontaktstückes 4 aufgesteckt und/oder befestigt z. B. durch Klebung, Klem mung, Schraub-, Löt- und/oder Schweißverbindung. Alternativ oder zusätzlich kann eine hohlrohrförmige Hülse 13 aus einem elektrisch isolierendem Material 11 an einem Ende des zweiten festen Kontaktstücks 5 zur Verlängerung des insbesondere zy linderförmigen Hohlraums im Inneren des Kontaktstückes 5 an geordnet sein.

In Figur 4 ist schematisch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppeldüsenschalters 1 mit elektrisch isolierendem Material 11, 13 dargestellt. Der erfindungsgemä ße Doppeldüsenschalter 1 ist analog dem Doppeldüsenschalter 1 der Figur 3 ausgeführt, wobei die hohlrohrförmige Hülse 13 statt an einem Ende des festen Kontaktstücks 4 in den insbe sondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des Kontaktstü ckes 4 eingefügt ist. Analog der am Ende angeordneten hohl rohrförmigen Hülse 13 ragt die hohlrohrförmige Hülse 13 in Figur 4 über den insbesondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des Kontaktstückes 4 hinaus, mit den damit verbunde nen Vorteilen. Die Wirkung ist analog der Wirkung der hohl rohrförmigen Hülse 13 in Figur 3 in Verbindung mit der Be schichtung des Inneren des insbesondere zylinderförmigen Hohlraums im Inneren des Kontaktstückes 4 mit isolierendem Material 11.

Die Herstellung des Doppeldüsenschalters 1 mit insbesondere eingeschobener hohlrohrförmiger Hülse 13 ist einfacher und kostengünstiger als die Beschichtung des Inneren des insbe sondere zylinderförmigen Hohlraums im Inneren des Kontaktstü ckes 4 mit isolierendem Material 11 sowie die Anordnung einer hohlrohrförmigen Hülse 13 am Ende des insbesondere zylinder förmigen Hohlraums. Alternativ oder zusätzlich kann die hohl rohrförmige Hülse 13 aus elektrisch isolierendem Material 11 in den insbesondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des zweiten Kontaktstückes 5 eingefügt sein. Die hohlrohrförmige Hülse 13 kann über den insbesondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des Kontaktstückes 4 hinausragen oder am Ende des Hohlraums im Inneren des Kontaktstückes 4 enden. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. Hülsen 13 unter schiedlicher Länge in und/oder am ersten und/oder zweiten festen Kontaktstück 4, 5 verwendet werden. Die Hülsen 13 aus elektrisch isolierendem Material 11 können insbesondere form schlüssig in dem insbesondere zylinderförmigen Hohlraum im Inneren des jeweiligen Kontaktstückes 4, 5 angeordnet sein, z. B. eingeschoben, eingeschraubt, eingeklebt und/oder einge presst. Alternativ oder zusätzlich kann der insbesondere zy linderförmige Hohlraum im Inneren des jeweiligen Kontaktstü ckes 4, 5 mit elektrisch isolierendem Material 11 beschichtet 12 sein. Eine hohlrohrförmige Hülse 13 kann jeweils am Ende des festen Kontaktstücks 4, 5, insbesondere dem gegenüberlie genden Ende zum Ende 14 bzw. 14', aufgesetzt und/oder befes tigt sein, oder enden, bei eingesteckten Hülsen 13, oder aus dem Ende herausragen.

Der Effekt der Beschichtung im hohlrohrförmigen Innenraum der Kontaktstücke 4, 5 mit elektrisch isolierendem Material 11, und/oder der hohlrohrförmigen Hülsen 13 aus elektrisch iso lierendem Material 11 im insbesondere zylinderförmigen Hohl raum im Inneren des jeweiligen Kontaktstückes 4, 5 und/oder am Ende des insbesondere zylinderförmigen Hohlraums des je weiligen Kontaktstückes 4, 5 über das Ende hinausragend oder am Ende angeordnet, ist eine Verlängerung eines Lichtbogens und damit die Erhöhung der Brennspannung, insbesondere bei abnehmender Isolier- bzw. Schaltgasströmung. Dadurch wird das Löschen des Lichtbogens beim Schalten erleichtert. Be zugs zeichenliste

1 Doppeldüsenschalter

2 Isolator

3 Kontakt

4 erstes festes Kontaktstück

5 zweites festes Kontaktstück

6 Überbrückungskontaktstück

7 Kompres sionsVorrichtung

8 ortsfester Kompressionskolben

9 beweglicher Kompressionszylinder

10 Boden des Kompressionszylinders, Isolator

11 elektrisch isolierendes Material

12 elektrisch isolierendes Material als Beschichtung 13 elektrisch isolierendes Material als hohlrohrför mige Hülse

14, 14 ' Ende des festen Kontaktstücks (4, 5) aus abbrand festem Kohlenstoff

15 Ende des Kontaktstücks (4, 5) mit angeordneter

Hülse

16 Rippen des Isolators

17 Lichtbogen