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Leistungsschalter mit lichtbogengetriebenem Kompressionsvolumen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000177415D
Published in the IP.com Journal: Volume 8 Issue 12B (2008-12-23)
Included in the Prior Art Database: 2008-Dec-23
Document File: 2 page(s) / 201K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Leistungsschalter arbeiten bei der Lichtbogenloeschung mit komprimiertem Gas, mit dem der Lichtbogen beblasen wird. Prinzipiell werden heutzutage zwei verschiedene Wirkprinzipien bei der Beblasung eingesetzt. In aelteren Leistungsschaltern wird das Loeschgas durch die vom Antrieb bereitgestellte Energie in ein Kompressionsvolumen komprimiert. Hierbei entstehen Druecke von bis zu 20 bar bei einer Temperatur unter 100°C. Das andere Wirkprinzip wird speziell bei neuen Leistungsschaltern eingesetzt. Hierbei wird auch fuer kleine Stroeme komprimiertes Gas eingesetzt. Bei groesseren Stroemen wird die durch den Lichtbogen freigesetzte Energie benutzt, um Isoliermaterialen in der Umgebung des Lichtbogens einzugasen, um das erhitzte Gas in einem sogenannten Heizvolumen zu speichern und um den Lichtbogen zu beblasen. Hierbei entstehen im Heizvolumen Druecke deutlich ueber 30 bar bei Temperaturen ueber 1000°C. Durch diese hohen Temperaturen werden die dielektrischen Eigenschaften des Schutzgases stark reduziert.

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Leistungsschalter mit lichtbogengetriebenem Kompressionsvolumen

Idee: Lutz-Ruediger Jaenicke, DE-Berlin

Leistungsschalter arbeiten bei der Lichtbogenloeschung mit komprimiertem Gas, mit dem der Lichtbogen beblasen wird. Prinzipiell werden heutzutage zwei verschiedene Wirkprinzipien bei der Beblasung eingesetzt. In aelteren Leistungsschaltern wird das Loeschgas durch die vom Antrieb bereitgestellte Energie in ein Kompressionsvolumen komprimiert. Hierbei entstehen Druecke von bis zu 20 bar bei einer Temperatur unter 100°C. Das andere Wirkprinzip wird speziell bei neuen Leistungsschaltern eingesetzt. Hierbei wird auch fuer kleine Stroeme komprimiertes Gas eingesetzt. Bei groesseren Stroemen wird die durch den Lichtbogen freigesetzte Energie benutzt, um Isoliermaterialen in der Umgebung des Lichtbogens einzugasen, um das erhitzte Gas in einem sogenannten Heizvolumen zu speichern und um den Lichtbogen zu beblasen. Hierbei entstehen im Heizvolumen Druecke deutlich ueber 30 bar bei Temperaturen ueber 1000°C. Durch diese hohen Temperaturen werden die dielektrischen Eigenschaften des Schutzgases stark reduziert.

Es wird im Folgenden ein neuer Leistungsschalter vorgeschlagen, der um ein drittes Volumen, einem Loeschvolumen, erweitert wird. Dieses zusaetzliche Volumen ist in der Abbildung 1 im mittleren Teil der dargestellten Unterbrechereinheit zu sehen. Dieses Volumen ist vom Heizvolumen durch eine bewegliche Wand getrennt. Steigt bei einem Ausschaltvorgang der Druck im Heizvolumen aufgrund der Lichtbogenrueckwirkung an, verschiebt sich die Wand zwischen dem Heizvolumen und dem Loeschvolumen, wodurch das Gas im Loeschvolumen komprimiert wird, jedoch nicht aufheizt. Das Heizvolumen ist direkt an den Heizkanal angebunden, das Loeschvolumen und das Kompressionsvolumen sind hingegen ueber einen weiteren Kanal, dem sogenannten Loeschgaskanal, mit dem Heizkanal verbunden. Um Rueckwirkungen des Lichtbogens auf das Loeschvolumen oder das Kompressionsvolumen sowie Beeinflussungen der Volumina untereinander zu vermeiden, werden deren Uebergaenge untereinander und zum Heizkanal durch Ventile verschlossen. Diese koennen zum Beispiel verschiebbare Teflonbarrieren sein. Das Ventil a...