Beschreibung

Isolierstoffdüse, welche ein erstes Material und ein zweites Material aufweist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierstoffdüse, welche ein erstes Material und ein zweites Material aufweist, wobei das erste Material eine geringere Abbrandfestigkeit aufweist als das zweite Material und eine einen Isolierstoffdüsenkanal begrenzende Fläche das zweite Material aufweist.

Eine derartige Isolierstoffdüse ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 30 44 836 Al bekannt. Dort ist eine Isolierstoffdüse für einen Druckgasschalter beschrieben, wo- bei die Isolierstoffdüse zu großen Teilen aus einem elekt ^¬ risch isolierenden Material gebildet ist und zur Bildung einer Düsenengstelle einen elektrisch leitfähigen Einsatz aus abbrandfestem Material aufweist. Dabei ist es vorgesehen, dass der leitfähige Einsatz beispielsweise als massiver VoIl- ring ausgeführt ist, welcher in einer Ausnehmung der dortigen Isolierstoffdüse befestigt ist, so dass der Ring aus abbrand- festem Material selbst einen Teil des Isolierstoffdüsenkanals bildet.

Durch die Verwendung eines leitfähigen Einsatzes wird eine verbesserte Steuerung eines elektrischen Feldes bewirkt. Da ^¬ bei nimmt der Einsatz aus leitfähigem Material ein nicht nä ^¬ her definierbares elektrisches Potential an. Dieses elektri ^¬ sche Potential ist gegen weitere Baugruppen elektrisch zu i- solieren. Somit ist es nötig, die Isolierstoffdüse entspre ^¬ chend großzügig zu dimensionieren.

Daher ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine Isolierstoffdüse anzugeben, welche bei kompakten Abmessungen gute Betriebseigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Isolierstoffdüse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Isolierstoffdüsenkanal einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweist, wobei eine Innenmantelfläche und eine Außenmantelfläche des hohlzylindrischen Abschnittes jeweils das zweite Material aufweisen.

Isolierstoffdüsen werden in elektrischen Schaltgeräten insbesondere der Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsebene einge ^¬ setzt. Derartige elektrische Schaltgeräte sind beispielsweise Leistungsschalter, welche dem Ausschalten von Betriebsströmen und Kurzschlussströmen dienen. Die Kurzschlussströme können dabei ein Vielfaches der Betriebsströme betragen. So muss ein Leistungsschalter in der Lage sein, sowohl relativ kleine Ströme als auch sehr große Ströme sicher zu beherrschen. Bei einem Ausschaltvorgang treten regelmäßig Lichtbögen auf. Zur Steuerung einer Beblasung eines brennenden Lichtbogens mit Gasen werden Isolierstoffdüsen eingesetzt. Isolierstoffdüsen umgeben beispielsweise eine Trennstrecke zwischen zwei rela ^¬ tiv zueinander bewegbaren Kontaktstücken, zwischen denen ein Auftreten eines Lichtbogens zu erwarten ist. Je nach Bedarf kann ein Isolierstoffdüsenkanal dazu genutzt werden, um von dem Lichtbogen erhitztes und expandiertes Gas in bestimmte Richtungen zu lenken. Ein Expandieren von größeren Gasvolumina durch den Lichtbogen ist dabei durchaus erwünscht. Aus diesem Grunde wird die Isolierstoffdüse aus einem geeigneten ersten Material gefertigt. Dieses Material ist im Regelfall ein organischer Kunststoff wie beispielsweise PTFE. Bei einem Einwirken von großer Hitze, beispielsweise durch einen Lichtbogen, wird der Kunststoff vergast und es entsteht zusätzli-

ches Schaltgas. Durch den Einsatz eines hohlzylindrischen Abschnittes kann das entstehende zusätzliche Schaltgas bei ^¬ spielsweise um eines der Kontaktstücke herum gelenkt werden und in ein Speichervolumen verbracht werden. Vorteilhaft ist dabei, einen koaxialen Aufbau der Schaltstrecke des elektri ^¬ schen Schaltgerätes vorzusehen. Durch eine Ausbildung zumindest von Teilen der Innen- bzw. Außenmantelfläche des hohlzylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsenkanals aus einem zweiten abbrandfestem Material ist dort ein Erzeugen von zu- sätzlichem Schaltgas nicht mehr ohne weiteres möglich, da diese Bereiche aufgrund der erhöhten Abbrandfestigkeit des zweiten Materials eine erhöhte Widerstandskraft gegenüber thermischen Wirkungen haben. Das abbrandfeste Material sollte dabei zum einen nur eine geringe Neigung zur Abgabe von Ruß aufweisen. Zum anderen sollte Russ, gegebenenfalls aus ande ^¬ ren Materialien generiert, möglichst nicht anhaften. Im Re ^¬ gelfall ist abbrandfestes Material verussungsarmes Material. Durch diese Konstruktion ist es möglich, in dem Isolierstoffdüsenkanal gezielt Abschnitte vorzuhalten, die beispielsweise durch entsprechend voluminös ausgestaltete Wandungen für ei ^¬ nen Isolierstoff-Abtrag bzw. ein Vergasen vorgesehen sind, während andere Bereiche, beispielsweise ein hohlzylindrischer Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals, zur Lenkung und Lei ^¬ tung von Schaltgasen vorgesehen sind. Durch eine derartige Konstruktion ist es möglich, den hohlzylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals mit vergleichsweise dünnen Wan ^¬ dungen zu versehen. Insbesondere, wenn der hohlzylindrische Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals koaxial zu einem Kon ^¬ taktstück angeordnet ist, kann so eine im Umfang reduzierte Außenkontur der Isolierstoffdüse erzeugt werden. Hingegen kann im Bereich, in welchem das Brennen eines Lichtbogens vorgesehen ist, beispielsweise in einem zylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals, bei gleich bleibendem oder sogar verringertem äußerem Umfang der Isolierstoffdüse

eine größere Wandstärke zur Verfügung gestellt werden, aus welcher Schaltgas durch thermische Einwirkung herausgelöst wird. Dadurch ist es möglich, an einem schlanken Isolierstoffdüsenkörper ein vergleichsweise großes Volumen an Iso- lierstoff zur Verfügung zu stellen, welches problemlos ver ^¬ gast werden kann, ohne die Stabilität und Funktionalität der Isolierstoffdüse nachteilig zu beeinflussen. Weiterhin kann durch die Nutzung eines hohlzylindrischen Abschnittes der I- solierstoffdüse ein ausreichender Querschnitt zur Verfügung gestellt, um von dem Lichtbogen erhitztes und expandiertes Gas in ein Speichervolumen zu lenken.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Mantelfläche einen ringförmigen Bereich aus dem zweiten Material aufweist.

Ringförmige Strukturen sind geeignet, möglichst großflächig im hohlzylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals die dort vorhandenen Wandungen/Flächen zu schützen. Die be- reits von dem Lichtbogen erhitzten Schaltgase, welche durch den hohlzylindrischen Abschnitt der Isolierstoffdüse geleitet werden müssen, weisen immer noch eine derartige Hitze auf, dass diese an Kunststoffen geringerer Abbrandfestigkeit eine Oberflächenerosion hervorrufen können. Ringstrukturen schüt- zen dabei entlang des Umfanges die entsprechend ausgekleide ^¬ ten Zonen des hohlzylindrischen Abschnittes des Isolierstoff ^¬ düsenkanals. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere in axialer Abfolge hintereinander liegende Ringe in der Innenbzw. Außenmantelfläche des hohlzylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsenkanals angeordnet sind. Dadurch ist es mög ^¬ lich, an bestimmten Punkten eine Erosion der zwischen den Ringen liegenden Bereiche zuzulassen. Dadurch kann eine feinere Steuerung einer Erzeugung des in dem Speichervolumen zwischenzuspeichernden expandierten Schaltgases erfolgen. So

ist es möglich, beispielsweise ein überhitztes Schaltgas durch einzelne erodierbare Bereiche im hohlzylindrischen Ab ^¬ schnitt des Isolierstoffdüsenkanals zu beruhigen. überhitzte Schaltgase können beispielsweise bei energiereichen Kurz- schlussströmen auftreten. Derartige Kurzschlussströme sind mit sehr energiereichen Lichtbögen verbunden, die einer besonders intensiven Kühlung auszusetzen sind. Bei entsprechend kleinen auszuschaltenden Strömen und daraus resultierenden geringeren Lichtbogenleistungen ist das in den hohlzylindri- sehen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals eingeleitete

Löschgas nicht derartig überhitzt, dass die zwischen den Rin ^¬ gen angeordneten Abschnitte zusätzlich erodiert werden. Somit ist es möglich, mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Iso ^¬ lierstoffdüse ausgerüstete Schaltgeräte sehr häufig zum Schalten von Betriebsströmen einzusetzen. Weiterhin ist die Isolierstoffdüse zu der Beherrschung von während der Lebens ^¬ dauer eines elektrischen Schaltgerätes selten auftretenden Kurzschlussströme geeignet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass Bereiche der Innenmantelfläche und der Außenmantelfläche, welche das zweite Material aufweisen, in radialer Richtung einander überdecken.

Durch das Vorsehen radialer überdeckungen von Bereichen, die aus dem zweiten Material erhöhter Abbrandfestigkeit gebildet sind, können strömungstechnisch günstige Verhältnisse im Be ^¬ reich des hohlzylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdü ^¬ senkanals erzeugt werden. Gegenüber durch Erosionserscheinun- gen zunehmend mit Oberflächenrauhigkeiten versehenen Abschnitten weisen die einander gegenüberliegenden Bereiche aus dem zweiten Material mit erhöhter Erosionsfestigkeit eine glatte Oberfläche auf. Dadurch ist es möglich, dass durch den hohlzylindrischen Abschnitt geleitete Gase diesen rasch pas-

sieren, da der Strömungswiderstand dieses Abschnittes gering ist. Durch das radial gegenüberliegende Anordnen von zweiten Materialien an den Innen- und Außenmantelflächen weisen diese Bereiche des Isolierstoffdüsenkanals annähernd gleich blei- bende Strömungsverhältnisse auf. Derartige Bereiche können beispielsweise durch ringförmig in den Mantelflächen umlaufende Abschnitte gebildet werden, die in axialer Richtung der Hohlzylinderachse einander zumindest teilweise überdecken.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Isolierstoffdüse Teil einer Unterbrechereinheit eines elektrischen Schaltgerätes ist und der hohlzylindrische Abschnitt sich an einen zylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals an ^¬ schließt, wobei der zylindrische Abschnitt während eines Schaltvorganges des elektrischen Schaltgerätes mittels eines Kontaktstückes verdämmbar ist.

In einen zylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals kann in einfacher Form ein beispielsweise zylinderförmiges Kontaktstück hineinbewegt werden. Dabei kann das zylinderförmige Kontaktstück in seinem Querschnitt gegenüber dem Querschnitt des zylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsenkanals geringfügig vermindert sein. Bei einem Einfahren des Kontaktstückes ist dann der Isolierstoffdüsenkanal verdämmt . Lediglich in den Randbereichen zwischen dem Kontaktstück und der Wandung des Isolierstoffdüsenkanals können geringere Men ^¬ gen von Gas entweichen. Dadurch ist es möglich, die Strömungsverhältnisse im Isolierstoffdüsenkanal zu steuern. Wäh ^¬ rend eines Verdämmens des Isolierstoffdüsenkanals durch das Kontaktstück ist es beispielsweise möglich, dass innerhalb des zylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsenkanals ein Lichtbogen brennt, welcher im Bereich des zylindrischen Abschnittes Gase erhitzt und Schaltgase durch Verdampfen von den Isolierstoffdüsenkanal begrenzenden Materialien zusätz-

lieh erzeugt und expandiert werden. über den hohlzylindri- schen Abschnitt, welcher sich an der Seite des zylindrischen Abschnittes des Isolierstoffkanals anschließt, welcher von der Seite des Isolierstoffdüsenkanals abgewandt ist, an wel- ehern das Kontaktstück den Isolierstoffdüsenkanal verdämmt, können die erhitzten Gase durch den hohlzylindrischen Abschnitt entweichen. Der hohlzylindrische Abschnitt des Iso ^¬ lierstoffdüsenkanals mündet dann beispielsweise in einem Speichervolumen, in welchem die erhitzten Gase zwischenge- speichert werden. Durch ein beständiges Nachströmen von Gasen, getrieben durch den Lichtbogen, erhöht sich der Druck innerhalb des Speichervolumens. Mit einem Entfernen des Kon ^¬ taktstückes und damit einem öffnen des Isolierstoffdüsenka ^¬ nals wird eine Möglichkeit des Abströmens von heißen Gasen aus dem Isolierstoffdüsenkanal heraus ermöglicht. Unterstützt von dem unter erhöhtem Druck innerhalb des Speichervolumens stehenden Gas strömen diese in umgekehrter Richtung durch den hohlzylindrischen Abschnitt des Isolierstoffdüsenkanals hin ^¬ durch in Richtung des zylindrischen Abschnittes des Isolier- stoffdüsenkanals . Ein gegebenenfalls dort noch brennender Lichtbogen wird mit dem nunmehr abströmenden Gas beblasen. Gegebenenfalls im Isolierstoffdüsenkanal befindliche Plasma ^¬ wolken werden aus dem Isolierstoffdüsenkanal ausgestoßen.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das zweite Material in das erste Material eingebettet ist.

Das erste Material mit seiner gegenüber dem zweiten Material geringeren Abbrandfestigkeit ist beispielsweise ein organi- scher Kunststoff, welcher einen größeren Volumenanteil an der Isolierstoffdüse aufweist, als das zweite Material. Daher ist es vorteilhaft, das zweite Material in das erste Material derart einzubetten, dass zumindest einzelne Abschnitte inner ^¬ halb des hohlzylindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsen-

kanals aus dem zweiten Material gebildet sind. Als zweites Material sind beispielsweise chemisch oder physikalisch be ^¬ handelte Kunststoffe einsetzbar, deren Kohlenstoffanteil re ^¬ duziert wurde. Dies kann beispielsweise durch radioaktive Be- Strahlung oder eine thermische Behandlung erzielt werden.

Darüber hinaus kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Wandung der Isolierstoffdüse durchgehend aus dem zweiten Material gebildet ist.

Bei dem Einsatz des zweiten Materials zur Bildung einer homogenen Wandung der Isolierstoffdüse, sind Fügestellen im Innern einer Wandung vermieden. Dadurch wird eine homogene Struktur gebildet, welche hohen dielektrischen Anforderungen genügt. Lediglich über entsprechende Anschlussflächen ist das zweite Material mit dem ersten Material zu verbinden. Dazu können verschiedene Fügeverfahren eingesetzt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Isolierstoffdüse einen ersten Düsenkörper und einen zwei ^¬ ten Düsenkörper aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind und zwischen denen der hohlzylindrische Abschnitt ange ^¬ ordnet ist.

Durch das Vorsehen zweier Düsenkörper ist es in einfacher

Weise möglich, die Oberflächen der beiden Düsenkörper, welche den hohlzylindrischen Abschnitt bilden, in geeigneter Form mit dem zweiten Material zu versehen. Dadurch können vereinfachte Fertigungsverfahren zum Einsatz gelangen. Weiterhin ist eine gute Flexibilität hinsichtlich einer Anpassung von Strömungseigenschaften des Isolierstoffdüsenkanals in einfa ^¬ cher Form gegeben. Durch mehrere Düsengrundkörper, die zu einer Isolierstoffdüse zusammengesetzt werden können, ist es möglich, die Dimensionierung des Isolierstoffdüsenkanals,

beispielsweise hinsichtlich der Querschnitte der einzelnen Bereiche des Isolierstoffdüsenkanals, zu variieren oder auch die Länge der einzelnen Abschnitte entsprechend zu verändern.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die beiden Materialien elektrisch isolierende Materialien sind.

Durch die Verwendung von elektrisch isolierenden Materialien wird trotz der verbesserten Widerstandsfähigkeit des hohlzy- lindrischen Abschnittes der Isolierstoffdüse gegenüber heißen Schaltgasen die Isolierwirkung der Isolierstoffdüse an sich kaum negativ beeinflusst. Als erstes Material eignen sich or ^¬ ganische Kunststoffe, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) . Als zweites Material eignen sich organische Kunst- Stoffe, die einer speziellen Behandlung unterzogen wurden, beispielsweise Kunststoffe, welche mit abbrandfesten Parti ^¬ keln versetzt wurden oder Kunststoffe, aus deren Oberfläche durch eine thermische Behandlung bereits Kohlenstoff heraus ^¬ gelöst wurde. Darüber hinaus können die Kunststoffe auch durch spezielle chemische Verfahren, beispielsweise Impräg ^¬ nierungen, in ihrem Abbrandfestigkeitsverhalten verändert worden sein. Weiterhin können als zweites Material Keramiken zum Einsatz gelangen, welche über gute dielektrische Eigenschaften verfügen und eine hohe Abbrandfestigkeit aufweisen. Eine geeignete Keramik ist beispielsweise AL ₂ O ₃ .

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, geeignete Verfah ^¬ ren anzugeben, die ein kostengünstiges Herstellen von erfindungsgemäßen Isolierstoffdüsen ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus dem zweiten oder dem ersten Material ein Formkörper geformt wird und auf den Formkörper das erste oder zweite Material aufge ^¬ bracht wird.

Formkörper können beispielsweise durch Sinterverfahren aus Granulaten hergestellt werden. So hergestellte Formkörper können dann in einem zweiten Schritt mit dem weiteren Materi- al beaufschlagt werden. Dadurch ist es möglich, einen innigen Verbund zwischen dem ersten und dem zweiten Material zu erzeugen. Beispielsweise kann in einem weiteren Sinterprozess eine Verbindung der beiden Materialien hergestellt werden. Insbesondere bei einem Einbetten von Abschnitten des zweiten Materials in das erste Material, wobei das zweite Material eine Wandung der Isolierstoffdüse nicht vollständig ausbil ^¬ det, ist ein derartiges Verfahren vorteilhaft anwendbar.

Erfindungsgemäß ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Isolierstoffdüse der eingangs genannten Art vorgesehen, bei welchem das erste und das zweite Material jeweils zu Formkörpern geformt werden und die Formkörper miteinander verbunden werden.

Durch das Vorsehen unterschiedlicher Formkörper für das erste und das zweite Material können diese unabhängig voneinander gefertigt werden. Dabei können beispielsweise Sinterverfah ^¬ ren, Gussverfahren oder andere geeignete Formgebungsverfahren verwendet werden. Vorteil dieses Herstellungsverfahrens ist, dass eine Komplettierung der Isolierstoffdüse unter Nutzung verschiedener Formkörper erfolgen kann. Dadurch kann die Isolierstoffdüse relativ flexibel aus verschiedenen Materialkombinationen in verschiedenen Abmessungen hergestellt werden.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben .

Dabei zeigt die

Figur 1 eine erste Ausgestaltungsvariante einer Isolier ^¬ stoffdüse und die

Figur 2 eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Isolier ^¬ stoffdüse .

Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Trennstelle eines Hochspannungs-Leistungsschalters . Die Trennstelle des Hochspannungs-Leistungsschalters weist eine erste Variante einer Isolierstoffdüse Ia auf. Die erste Variante der Iso ^¬ lierstoffdüse Ia ist koaxial zu einer Längsachse 2a ausgebil ^¬ det. Ebenfalls koaxial zu der Längsachse 2a einander stirn ^¬ seitig gegenüberliegend sind ein erstes Kontaktstück 3 sowie ein zweites Kontaktstück 4 angeordnet. Das erste Kontaktstück 3 ist längs der Längsachse 2a relativ zu dem zweiten Kontakt ^¬ stück 4 bewegbar. Das zweite Kontaktstück 4 ist winkelsteif mit der ersten Variante der Isolierstoffdüse Ia verbunden. Das zweite Kontaktstück 4a weist einen tulpenförmigen Kon- taktbereich auf, welcher dem ersten Kontaktstück 3 zugewandt ist. Das erste Kontaktstück 3 ist bolzenförmig ausgebildet und derartig dimensioniert, dass es in den tulpenförmigen Kontaktbereich des zweiten Kontaktstückes 4 einfahren kann.

Die erste Variante der Isolierstoffdüse Ia weist eine Hilfs- düse 5 sowie eine Hauptdüse 6 auf. Die Hilfsdüse 5 ist koaxi ^¬ al zu dem zweiten Kontaktstück 4 ausgerichtet und winkelsteif mit diesem verbunden. Die Hilfsdüse 5 umgibt den tulpenförmigen Kontaktbereich des zweiten Kontaktstückes 4 und um- schließt diesen. Neben der winkelsteifen Verbindung der

Hilfsdüse 5 mit dem zweiten Kontaktstück 4 ist ein Speicherkörper 7 winkelsteif mit dem zweiten Kontaktstück 4 verbunden. Der Speicherkörper 7 stellt ein Speichervolumen für erhitztes Gas zur Verfügung.

Die Hauptdüse 6 ist koaxial zu der Längsachse 2a ausgerichtet und umgibt die Hilfsdüse 5 zu großen Teilen. Die Hauptdüse 6 ist an dem Speicherkörper 7 befestigt, so dass zwischen der Hilfsdüse 5 und der Hauptdüse 6 eine Verbindung besteht und die erste Variante der Isolierstoffdüse Ia gebildet ist. Die Hauptdüse 6 weist einen zylinderförmigen Abschnitt 8 eines Isolierstoffdüsenkanals auf. Der zylinderförmige Abschnitt 8 erweitert sich in Richtung des ersten Kontaktstückes 3. Der zylinderförmige Abschnitt 8 weist einen geringförmig vergrö ^¬ ßerten Querschnitt gegenüber dem Querschnitt des ersten Kontaktstückes 3 auf. An dem dem zweiten Kontaktstück 4 zugewandten Ende des zylinderförmigen Abschnittes 8 des Isolierstoffdüsenkanals geht der Isolierstoffdüsenkanal in einen hohlzylindrischen Abschnitt über, welcher in das durch den

Speicherkörper 7 zur Verfügung gestellte Speichervolumen mündet. Aufgrund der einander koaxial überdeckenden Bereiche der Hilfsdüse 5 und der Hauptdüse 6 ist der hohlzylindrische Ab ^¬ schnitt des Isolierstoffdüsenkanals gebildet. Auf der äußeren Mantelfläche der Hilfsdüse 5 und der inneren Mantelfläche der Hauptdüse 6 im einander überdeckenden Bereich sind in die Hilfsdüse 5 und in die Hauptdüse 6 Einlagen aus einem zweiten Material eingelegt . Die Hilfsdüse 5 sowie die Hauptdüse 6 sind bezogen auf ihr Volumen zum größten Teil aus Polytetra- fluorethylen, einem ersten Material, gebildet. Die Einlagen sind aus einem zweiten Material, welches eine erhöhte Ab- brandfestigkeit aufweist, gebildet, beispielsweise durch eine Keramik wie AL ₂ O ₃ . Die Einlagen sind ringförmig ausgebildet und überdecken einander in einem größeren Bereich des hohlzy- lindrischen Abschnittes des Isolierstoffdüsenkanals .

Zur Fertigung der ersten Variante der Isolierstoffdüse Ia kann vorgesehen sein, dass zunächst ein Formkörper hergestellt wird, entweder aus dem ersten oder aus dem zweiten Ma-

terial und die entsprechenden Abschnitte der Isolierstoffdü- se, die aus dem zweiten bzw. ersten Material gebildet sind, auf den bereits bestehenden Formkörper auf- oder eingebracht werden. Dies kann beispielsweise durch zwei Sinterprozesse erfolgen.

Im Folgenden soll der Ablauf eines Ausschaltvorganges prinzi ^¬ piell beschrieben werden.

Im eingeschalteten Zustand ist das in der Figur 1 bereits aus dem zylindrischen Abschnitt 8 des Isolierstoffdüsenkanals herausbewegte erste Kontaktstück 3 in den tulpenförmigen Kontaktbereich des zweiten Kontaktstückes 4 eingefahren. Bei einer Trennbewegung wird das erste Kontaktstück 3 aus dem tul- penförmigen Kontaktbereich des zweiten Kontaktstückes 4 herausgefahren. Dabei entsteht nach einer galvanischen Trennung der beiden Kontaktstücke 3, 4 aufgrund einer hohen elektrischen Feldstärke ein Lichtbogen. Auch bei einem weiteren Entfernen des ersten Kontaktstückes 3 von dem zweiten Kontakt- stück 4, bleibt dieser Lichtbogen brennen. Der Lichtbogen expandiert im zylindrischen Abschnitt 8 des Isolierstoffdüsenkanals Gas. Zusätzlich löst er in diesem Bereich aus den Wandungen des Isolierstoffdüsenkanals Schaltgas. Dabei wird auch der sich über den tulpenförmigen Kontaktbereich hinaus in Richtung des zylindrischen Abschnittes 8 erstreckende Ab ^¬ schnitt der Hilfsdüse 5 erodiert . Aufgrund der Dimensionie ^¬ rung des ersten Kontaktstückes 3 ist der zylinderförmige Ab ^¬ schnitt 8 des Isolierstoffdüsenkanals verdämmt . Das erhitzte und expandierte Gas bzw. Schaltgas muss daher zwangsweise über den hohlzylindrischen Abschnitt 9 der ersten Variante der Isolierstoffdüse 1 in das Speichervolumen des Speicherkörpers 7 hinein abströmen. Aufgrund des stetigen Nachheizens des Lichtbogens und des damit zusätzlichen Erzeugens und Ex- pandierens von Gasen, erhöht sich der Druck im Innern des

Speicherkörpers 7. Nach einer Freigabe des hohlzylindrischen Abschnittes 9 durch das erste Kontaktstück 3 (entspricht etwa der Darstellung in der Figur 1) strömt das im Speichervolumen zwischengespeicherte heiße Schaltgas in umgekehrter Richtung durch den hohlzylindrischen Abschnitt in Richtung des zylinderförmigen Abschnittes 8 ab und aus dem sich erweiternden Bereich des Isolierstoffdüsenkanals hinaus. Dabei entsteht eine rasche Gasströmung, welche ggf. zwischen den Kontaktstü ^¬ cken befindliche Plasmawolken ausstößt und den Lichtbogen kühlt, bis er schließlich erlischt.

Die in Figur 2 dargestellte zweite Variante einer Isolier ^¬ stoffdüse Ib weist prinzipiell denselben Aufbau auf, wie die in der Figur 1 dargestellte erste Variante einer Isolier- stoffdüse. Die gleichen Baugruppen sind daher mit den glei ^¬ chen Bezugszeichen versehen. Lediglich die Ausgestaltung des hohlzylindrischen Abschnittes 9 mit einem zweiten Material ist in einer alternativen Art und Weise vorgenommen worden.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Variante einer Isolierstoffdüse Ib. Ebenso wie die erste Variante ei ^¬ ner Isolierstoffdüse Ia weist die zweite Variante Ib eine Hauptdüse 6b und eine Hilfsdüse 5b auf. Der zylinderförmige Abschnitt 8, der sich erweiternde Abschnitt des Isolierstoff- düsenkanals der Hauptdüse 6b sowie der über den Kontaktbe ^¬ reich des zweiten Kontaktstückes hinausragende Bereich der Hilfsdüse 5b sind aus dem ersten Material, das heißt, aus Po- lytetrafluorethylen gebildet. Der Abschnitt der Hauptdüse 6b, welcher die Hilfsdüse 5b koaxial umgibt, ist aus einem zwei- ten Material gebildet, das heißt, Wandungen dieses Abschnit ^¬ tes der Hauptdüse 6b sind vollständig aus einem Material mit einer erhöhten Abbrandfestigkeit gebildet. Ebenso ist ein Großteil der Hilfsdüse 5b aus dem Material mit erhöhter Ab ^¬ brandfestigkeit gebildet. Dadurch ist der zwischen der Haupt-

düse 6b und der Hilfsdüse 5b gebildete hohlzylindrische Be ^¬ reich des Isolierstoffdüsenkanals zu wesentlichen Teilen von Material mit erhöhter Abbrandfestigkeit begrenzt. Ein Her ^¬ stellungsverfahren kann beispielsweise vorsehen, dass rotati- onssymmetrische Formkörper separat aus Material mit erhöhter Abbrandfestigkeit und Material verminderter Abbrandfestigkeit gefertigt werden und diese Formkörper an den entsprechenden stirnseitigen Abschnitten miteinander winkelsteif, beispielsweise durch stoffschlüssige Fügeverfahren, verbunden werden.

Es kann beispielsweise auch vorgesehen sei, Granulate von Ma ^¬ terialien verschiedener Abbrandfestigkeiten zu einem gemeinsamen Sinterkörper zusammenzufügen. Beispielsweise können so mehrere Formkörper gebildet werden, die in einem Sinterver- fahren aushärten und miteinander verbunden werden. Dies weist den Vorteil auf, dass ein Zusammenfügen mehrerer Formkörper nicht in einem separaten Schritt zu erfolgen braucht .