METHOD FOR EXTINGUISHING ELECTRIC ARCS AND HIGH VOLTAGE POWER CIRCUIT BREAKER

Abstract: 1. A method of extinguishing switching arcs in a gasfilled explosion chamber (3) of high-tension circuit breakers for a.c. current, characterised by producing a pressure increase in the explosion chamber (3) during a breaking operation by external means and/or by the free energy of the switching arc up to a level in excess of the instability range of the corresponding non-ideal plasma, wherein the temperature of the plasma is always below the critical temperature thereof, and rapid pressure decrease during the breaking operation when the required pressure and temperature values have been reached such that a phase transition from a high electron density plasma above the instability range to a low electron density plasma below the instability range is caused.

Description: Verfahren zum Löschen eines Schaltlichtbogens in einer gasgefüllten Löschkammer von elektrischen Schaltern Die erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines Schaltlichtbogens in einer gasgefüllten Löschkammer von elektrischen Schaltern und hat zum Ziel, hohe Schalt- leistungen mit einer Schaltstrecke bei einer gleichzei- tig mit einem geringen Energieaufwand innerhalb des Nulldurchganges des Stromes möglichen Löschung des Schaltlichtbogens ohne Wiederzündung des Schaltlichtbogens durch die wiederkehrende Spannung zu realisieren. Für dei Löschung des Schaltlichtbogens sind Löschverfahren bekannt, bei denen der Schaltlichtbogen durch ein Gas oder durch Gasgemische (z. B. Luft, Schwefelhexafluorid) beströmt bzw. beblasen wird. Nach einer Trennung der Kontakte entsteht der durch eine Beblasung zu löschende Schaltlichtbogen. Die Beblasung der Schaltstrecke kan vor oder nach der Kontakttrennung einsetzen und sowohl quer oder längs zur Achse des Schaltlichtbogens erfolgen. Das hierzu erforderliche unter Druck stehende Löschgas wird dazu entweder einem mit Druckgas gefüllten Behälter entnom@en (DD-PS 29 033) oder die Löschgasströrmng wird durch den mit einem beweglichon Kontakt der Schaltstrecke verbundenen Kolben innerhalb des Schalters selbst erzeugt (z. B. DE-AS 21 44 215). Weiterhin ist es bekannt, die Löschmittelströmung mittels des Energieinhaltes des Schaltlichtbogens selbst zu erzeugen,.indem die Zersetzung von flüssigen oder festen Stoffen vorgesehen ist0 Durch die Beblasung der Schaltstrecke wird der Plasmazustand des brennenden Schaltlichtbogens verändert. Durch eine Kühlung des Lichtbogenplasnas wird die Leitfähigkeit herabgesetzt, so dass im Nulldurchgang des Stromes eine Löschung des Schaltlichtbogens erfolgt. Damit die wie derkehrende Spannung zu keiner erneuten Zündung des Schaltlichtbogens führt, wird der Kontaktabstand entsprechend gewählt und gleichzeitig wird durch die Art des Gases und die Höhe des Gasdruckes die Spannungsfestigkeit der Schaltstrecke bestimmt. Eine weitere Möglichkeit, die Gefahr des Wiederzündens des Schaltlichtbogens zu reduzieren, besteht darin, die Schaltstrecke auf eine Leistungstrennstelle und eine Spannungstrennstelle aufzuteilen. Ausserdem kann die Schalt leistung durch mehrere in Reihe liegende Schaltstrecken realisiert erden, Hierdurch hat jede Schaltstrecke unmittelbar nach dem Stromnulldurchgang einen bestimmten Spannungswert zu tragen. Ein auderes bekanntes Verfahren bonutzt für die Löschung des Schaltlichtbogens eine Vakuumkammer mit einem Innendruck von 10-3 bis 10-8 Torr. Der Schaltlichtbogen brennt unter Vekuum im Metalldampf und führt unter der Wirkung des eigenen Magnetfeldes eine, meist kreisende, Bewegung aus. Der Metalldampf kondensiert an dafür vorgeschonen metallischen Schirmen, was in Nulldurchgang des Stromes bei der hier vorliegenden verringerten Ladungsträgerdichte zur Löschung des Schaltlichtbogens fübrt. Ferner bekannt ist es, durch den nach der Kontakt- trennung entstandenen Schaltlichtbogen eine Flüssigkeit zu verdampfen. Nachdem sich ein hinreichend hoher Druck aufgebaut hat, wird für eine plötzliche Entspannung des Gasvolumens gesorgt. Der Dampf kondensiert in feinen Tröpfchen und- verringert durch eine Anlagerung die Be- weglichkeit der freien Ladungsträger, so dass ihre Be- schleunigng stark behindert wird, wodurch der Schaltlichtbogen erlischt. Bisher hat sich praktisch nur das erstgenannte Verfahren, den Schaltlichtbogen in Wechselwirkung mit einem Gasstrom zu bringen, für die Konstruktion von Schaltkammern mit hohen Nennspannungen als geeignet erwiesen. Alle anderen Verfahren und Schaltprinzipien vairden bisher vorwiegend nur für Mittelspannungsschalter angewendet. Die Beströmung mit einem Löschgas erfordert jedoch einen grossen technischen Aufwand für die zentrale Verdichtung und Speicherung oder für die Druckerzeugung während des Ausschaltvorganges, Das Löschprinzip, das die Zersetzung eines Stoffes ausnutzt, liat den Nachteil, dass eine kurzfristige Revision erforderlich wird Ein weiterer Nach- teil besteht darin, dass zwecks Ableitung der Zersetzungs- produkte die Schaltkammer mit einem die Schaltkammer umgebenden Raum in Verbindung stehen muss. Hier will die rirfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, die in den Ansprüchen näher definiert ist, löst dabei die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, welches es ermöglicht, die Löschung eines zwischen den Kontakten eines Schalters brennenden Schaltlichtbogens zu bewirken, der in einer Löschkammor auftritt, die mit einem Gas gefüllt ist, das auf Grund des hohen Rüllöruckes nicht mehr den idealen Gusgesetzen folgt. Das botruchtcte Instebilitätsgebict gemäss dem Tennzeichen des Anspruches 1 ist durch folgonde Bedingung gekennzeich nest: EMI3.1 Darin bedeuten: a,b = Elektron, Ion, Atom P = freie Energie des Plasmas N = Teilchenzahl = partielle Ableitung # = = kleine Änderung von Na oder Nb Nach der erfolgten Druckerhöhung im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens muss die Temperatur des Plasmas immer kleiner als die kritische Temperatur des nicht idealen Plasmas sein. Bei der kritischen Temperatur besitzt die zugehörige Isotherme einen Wendepunkt. Die zulassige Grösse der Temperaturerhöhung ist im wesentlichen abhängig von der Grösse der Schaltleistung, dem vervendeten Löschgas und dessen Ausgangsdruck in der Löschkammer, denn diese bestimmen das erforderliche Mass der Reduzierung der elektrisch keit des sich zwischen den Kontakten befindenden Gases. Als Löschgas kommt Xenon in Betracht. Bei diesem Gas ist eine Druckerhöhung auf mindestens 1800 MPa bei einer Tem- peraturerhöhung bis auf maximal 12000 K vorzunehmen und der während des Schaltvorganges aufzubringende negative Druckimpuls muss zu einer Absenkung des Druckes auf minde- stens 1500 MPa führen. Die Erfindung sieht auch die Verwendung von Zäsium als Löschgas vor, Bei diesem Gas ist eine Druckerhöhung auf indestens 20 MPa bei einer Temperaturerhöhung ois auf maximal. 9500 K erforderlich und der aufzubringende negative Druckimpuls muss den Druck in der Löschkammer auf mindestens 10 MPa während des Schaltvorganges ags nach einem weiteren Morkmal der Erfindung kann in Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in der Löschkammer zum Zeitpunkt der Einleitung eines Ausschaltvorganges, pachdem die Löschkammer zuvor unter einem vergleichsweise kleinen statischen Druck von einigen 0,1 MPa gehalten wird, ein dofinierter Druckanstieg herbeigeführt werden, indem entweder gespeichertes, hochgespanntes Schaltmedium über ein steuerbares Schnellventil durch einen vorzugsweise in dem feststehenden Kontakt befind Lichen Kanal in die Löschkammer eingebracht wird oder aber durch Zündung eines beispielsweise durch den feststehenden Kontakt eingebrachten Sprengstoffelementes. Dabei wird eine weitere Erhöhung des Druckes in der Löschkammer durch den nach der Kontakttrennung entstehenden Schaltlichtbogen verursacht0 Wird ein definierter Druckanstieg durch Zündung eines Sprengstoffelementes herbeigeführt, so wird kurz vor Beendigung des Schaltvorganges über ein schnelles, steuerbares Ausströmventil das Gemisch aus Sprengstoff- gasen und ursprüoglichem Schaltmedium aus der Löschkammer herausgelassen und über ein Rückschlagventil durch ein neues Schalmedium ersetzt. Da die Löschkammer nach jedem Ausschaltvorgang und während des Einschaltvorganges nur unter einem vergleichsweise kleinen statischen Druck von einigen 0,1 MPa gehalten wird, ist im eigentlichen Hochdruckvorratstank ein sehr hoher statischer Druck mehr notwendig, so dass an die Auslegung des Hochdruckvorratstankes keine besonders hohen Bedingungen mehr gestellt zu werden brauchen, Daraus ergibt sich aber auch, dass für den Einschaltvorgang nur noch verhältnisuässig wonig Kraft benötigt wird, so dass der Einschaltvorgang über ainen Federkraftspeicher vorgonommen wird, inden der bewegliche Kontakt durch vorzugsweise einen mit dem Federkraftspeicher indirekt in Verbindung stehenden boweglichen Prall - und Schubkörper in die Einschaltstellung bowegt wird. Obwohl die Löschkammer nach jedem Ausschaltvorgang und während des Minschaltvorganges unter einen vergloichweice kloinen statischen Druck gehalton wird, ist eine ausreichenle Spannungsfestigkeit der Schaltstrecke gesichert, da beim Einschaltvorgang des Volumen der Lösch kammer sich verkleinert, was eine Erhöhung des Druckes zur Folge hat. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens, durch das eine Reduzierung der elektrischen Leit- fähigkeit des Schaltli chtb ogenpiasmas bewirkt wird, kann der auf das nicht ideale Plasma aufgebrachte negative Druckimpuls durch eine Volumenvergrösserung der Löschkamner und/ oder durch eine definierte Drucksenkung in der IJöscrnmer herbeigeführt werden, indem die Volumenvergrösserung durch Herausbevegung eines oder beider Kontakte aus der Lösch-kammer durch Expansion des Schaltmediums über ein schnelles, steuerbares Ausströmventil vorganommen wird. wird der auf das nicht ideale Plasma aufgebrachte negative Druckimpuls durch eine definierte Drucksenkung in der Löschkammer herbeigeführt, indem die Druckscnkung in der Löschkammer durch Expension des Schaltmediums über ein schnelles, steuerbares Ausströmventil erfolgt, so wird nach jedem Ausschaltvorgang über ein weiteres Ventil der ursprüngliche stationäre Druck in der Löschkammer wieder neu hergestellt. Die definierte Drucksenkung durch Expansion des Schaltmediums über das schnelle, steuerbare Ausströmventil dient im wesentlichen dazu, um unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens einen Hochspannungslcistungsschalter bereitzustellen, der alle international festgelegten Schaltfälle beherrscht. Denn um beispielsweise kleine (induktive) Ströme ohne Stromabriss schalten zu können, ist es notwoudig, den Plasmadruck in der Löschkammer definiert zu senken. Daraus ergibt sich, dass die Öffnungsdauer des schnellen, steuerbaren Ausströmventils in Abhängigkeit vom stationären Druck in der Löschkammer bestimmt wird. Selbstverständlich ist es erforderlich, dass bei der Ver- wirklichung des enfindungsgamässen Verfabrens der bewer liche Kontakt - kommen zwei bewegliche Kontakte zur An wendung, so trifft das für beide zu - in den beiden Snd- stellungen durch eine automatische mechanische Ver- und Entriegelung gesichert wird, Erst nach der Entriegelung ist der Eewegungsprozess des Kontektes einzuleiten. Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungs- beispielen näher erläutert werden. In den zugohörigen Zeichnun:en zeigen: Fig. 1: ein Diugramm, das die therinonarnischen Eigen- schaften von Xenon aufzeigt, wie bei konstantem Druck die Elektronendichte in Abhängigkeit von der Temperatur sich ändert, Fig. 2: einen Schnitt eines Hochsannungsleistungsschal- - ters, bei dem der negative Druckimpuls durch eine Volumenvergrösserung der Löschkammer erfolgt, Fig. 3 : einen Schnitt eines Hochspannungsleistungsschal ters, bei dem zur Herbeiführung des negativen Druckimpulses neben der Volumenvergrösserung eine definierte Dracksenkung in der Löschkammer vorge nommen wird. Fig. 4: einen Schnitt eines Hochspannangsleistungsschal- ters, bei dem ein definierter Druckanstieg in der Löschkammer durch über den feststehenden Kontakt eingeleitetes hochgespanntos Schaltmedium erfolgt, Fig. 5 : einen Schnitt eines Hochspannungsleistungsschal ters, bei dem ein definierter Druckanstieg in der Löschkammer durch Zündung eines Sprengstoffelementes erfolgt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm wird zunächst davon ausgegangen, dass eine nicht woiter dargestellte Löschkemmer mit einem Cas unter einen dofinierten Druck gefüllt ist. Als Gas findet des einatomige Gas Xenon (Xe) Anwondang. Der in der Löschkammer vor einem Schaltvorgang herrschende Druck liegt bei Werten, bei denen das Xo-Gas sich noch wie ein ideales oder auch schon nicht ideales Gas verhält. Durch den im Augenblick des einsetzenden Schaltvorganges entstehenden Schaltlichtbogen erfolgt eine Abgabe von freier energie aus dem Schaltlichtbogen an das Gas, Es erhöhen sich der Druck und die Temperetur des Gases bei geringfügig durch das 3etäti1%en des ebenfalls nicht dargestellten beweglichen Kontaktes horbeigeführter Volumenvergrösserung der Löschkammer. Die Druckerhöhung muss auf einen solchen Wert führen, bei dem die abgegebene Energie des Schaltlichtbogens an das Gas den Arbeitspunkt für den nachfolgenden Verfahrensschritt oberhalb des Instabilitätsbereiches des Gases gewährleistet und bei nachfolgend eingeleitet er plötzlicher Druckabsenkung die erforderliche Grössenordnung der Reduzierung der elektrischen Leitfähigkeit des Lichtbogenplasmas gesichert ist. Die vorgesehene Druckerhöhung soll im Beispiel zu einem Druck von 3000 MPa bei einer Temperaturerhöhung bis auf 104 K führen (siehe Fig. 1). Bei Erreichen dieses. Ar beitspunktes wird zu einem definierten Zeitpunkt nach Ent- stehen des Schaltlichtbogens ein negativer Druckimpuls aufgegeben, der den Druck in der Löschkammer auE einen :4'rt von 2000 MPa herabsetzt. Im Augenblick des wirkenden Durckimpulses sinkt spontan die elektrische Leitfähigkeit des Gases bis auf einen Wert unterhalb des Instabilitätsbereiches ab, wobei alle thermodynamischen Zustandsänderungen durch das Instabilit@tsgobiet laufon. Beim Durchlaufen dieses Lustabilitätsgebietes findet ein Phasen übergang, der Mottübergang von oinem Plasma mit hohem Ionisationsgrad zu einem mit niedrigem Ionisationsgrad statt. Der damit verbundone Loitfähigkeitssprung tritt in mchreren Grössenordnungen auf, auch unter Borücksichtigung einer Euergiezuführng durch den Schaltlichtbogen selbst. Die eintraterde Stro@cogronsung als Folge der Reduzierung der Leitfähigkeit des Lichtbogenplesmas bewirkt. dass der Schaltlichtbogen im Stromnulldurchgang erlischt und danach nicht wiederzündet. Zu Beginn des Löschvorganges werden bei dem Hochspannungsleistungsschalter nach Fig. 2 die Kontakte 1;2 getrennt, ohne das Volwiien der Löschkammer 3 merklich zu vergrössern, Durch den entstehenden Schaltlichtbogen worden der Druck und die Temperetur bis zu den notwendigen Ausgangswerten erhöht. Danach wird eien gesteuerte Volumenvergrösserung eingeleitet, die durch Hinausbewegen des beweglichen Kontaktes 2 aus der Löschkammer 3 erreicht wird, In der hochdruckbelastbaren Löschkammer 3 befindet sich ein ausgewähltes Schaltmedium (z. B. Gas) unter einem Anfangsdruck P1 und einer Temperatur T1. Das Löschkammervolumen V1 (X) ist abhängig von der Stellung des beweglichen ontaktes 2. Der Antrieb des beweglichen Kontaktes 2 erfolgt durch ein Volumen V2, indem der Druck P2 mit einem Steuerventil 4 einstellbar ist. Dieses steuerbare Volumen- V2 befindet sich in einem Hochdrckantriebsteil 5. Für den Schliess- vorgang der Scilaltstrecke wird bei geschlcssenem Steuerventil 4 über ein weiteres Ventil 6 aus einem Hochdruckvorratstank 7 Gas entnommen, so dass P2 > P1 wird. Damit beim Abschaltvorgang kein Gas in Richtung des Hochdruckvorratstankes 7 strömen kann, bofindet sich hinter dem Prallkörper 8 ein Rückschlagventil 9. Soll zu einem definierten Zeitpunkt der Abschaltvorgang beginnen, so muss die Spule 10 des Steuerventils 4 angesteuert werden, da sonst durch die Andrückfeder 11 das Voluzen V2 geschlossen bleibt. bst bei Stromfluss durch die Spule 10 öffnet das Stouer- ventil 4, so dass P2 < P1 wird. wodurch der bewegliche Kontakt 2 sich aus der Löschkamnor 3 beuegt. Kurz nach dem Tronnen der Kontakte 1 ; 2 entsteht ein Schaltlichtbogen in der Löschkamnor 3, wodurch der Anfangsdruck P1 um einen Faktor erhöht wird, der aber im wesentlichen abhängig ist vom Abschaltstrom und dem Schaltmedium der Löschkammer 3. Bei Stromnulldurchgang tritt eine merkliche Abkühlung des Plasmas in der Löschkammer 3 auf und bei gleichzeitiger Vergrösserung des Kammervolumens V1; durch das Herausbewegen des beweglichen Kontaktes 2 tritt der beabsichtigte Plasma- phasenübersang auf. Es kommt somit zu einer sehr schnellen Senkung der Ladungsträgerdichte, so dass ein Wiederzünden des Schaltlichtbogens verhindert wird. Somit ist es möglich, einen Schaltlichtbogen beim Stromnulldurchgang erfolgreich zu löschen, ohne dass eine 3eblasung der Schaltstrecke notwendig wird. Bei dem Hochspannungsleistungsschalter nach Fig. 3 erfolgt zur Herbeiführung des negativen Druckimpulses auch wieder; eine Volumenvergrösserung der Löschkammer 3, indem der bewegliche Kontakt 2 aus der L8schkammer 3 hinausbe:egt wird. Zusätzlich ist jedoch eine definierte Drucksenkng in der Löschkammer 3 durch Expansion des Schaltmediums über das schnelle, steuerbare Ausströmventil 12 vorgesehen, dessen Öffnungsdauer in Abhängigkeit vom stationären Druck in der Iiöschkammer 3 bestimmt wird. Ist der Ausschaltvorgang beendet, so wird über ein weiteres Ventil 13 der ursprüng- liche stationäre Druck in der Löschkammer 3 wieder neu hergestellt, Das Schaltmedium kann dazu entweder aus dem Hochdruckvorratstank 7 entnommen werden oer ist aus einem weiteren, nicht weiter dargestellten Hochdruckbehälter zu entnehmen. Dieser wiederum kann nachgefüllt werden durch erneute Kompression des Schaltmediums mit einem Kompressor, der das aufgefangene Schaltmedium aus einem ebenfalls nicht weiter dargestellte Behälter nach Ausströmung über das schnelle, stouerbare Ausströmventil 12 wiederverwendendet. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Hochspannungsleiotungsschalter wird zum Zeitpunkt der Einleitung des Ausschaltvorganges in der Löschkammer 3 ein definierter Druckanstieg herbeigeföhrt, indem in einem Hochdruckgefäss 14 gospeicher tas, hochgespanntes Schaltmedium über ein steuerbares Schnellventil 15 durch den in dem feststehenden Kontakt 1 befindlichen Kanal 16 in die Löschkammer 3 eingebracht wird, so dass es mit Hilfe des steuerbaren Schnellventils 15 möglich ist, die Schaltstrecke kurzzeitig in Abhängigkeit vom zu schaltenden Strom zu beaufschlagen. Das einströmende Schaltmedium innerhalb der Löschkammer 3 prallt auf den beweglichen Kontakt 2 und verursacht eine Hinausbeschleuni- gung des beweglichen Kontaktes 2 aus der Löschkammer 3, wenn sich das Steuerventil 4 im geöffneten Zustand befindet, Der nach der Kontakttrennung entstehende Schaltlichtbogen verursacht dann eine weitere Erhöhung des Druckes in der Löschkammer 3. Eine schnelle Drucksenkung in der Löschkammer 3 wird nicht nur durch Vergrösserung des Volumens in der Löschkammer 3 erreicht, indem der bewegliche Kontakt 2 aus der Löschkammer 3 herausbewegt wird, sondern auch durch gezieltes Herauslassen des Schaltmediums über das schnelle, steuerbare Ausströmventil 12. Obwohl die Fig. 4 einen Hochspannungsleistungs- schalter zeigt, der auch für den Einschaltvorgang einen Druckgasantrieb vorsieht, kann dieser Einschaltvorgang auch durch einen Federkraft speicirerantri eb erfolgen, da die Löschkammer 3 nur noch unter einem Druck von einigen 0,1 MPa steht. Gemäss dem Hochspannngsleistungsschalter nach Fig. 5 wird zur Herbeiführung des definierten Druckanstieges innerhalb der Löschkammer 3 durch den feststehenden Kontakt 1 ein Sprengstoffelement 1;7 in Form einer Tablette durch ein Transportgefäss 18 eingebracht, die zu einem definierten Zeitpunkt gezündet wird. Nach Zündung dieser entsteht in Abhängigkeit von der Sprengstoffmenge eien kurzzeitige Druckerhöhung und der bewegliche Kontakt 2 wird aus der Löschkammer 3 herausbeschleunigt. Kurz vor Ende des Schalt vorganges ist über ein schnellas, steuorbares Ausströmventil 19 das Gemisch aus Sprengstoffgasen und urspräng lichem Schalt medium in der Löschkammer 3 schnell herauszulassen und durch ein neues Schaltmedium zu ersetzen. Dieser Gasaustauschprozess wird eingeleitet durch das Öffnen des schnellen, steuerbaren Ausströmventiles 19. Das Rück- schlagventil 20 ist so eingestellt, dass bei Absenkung des Druckes in der Löschkammer 3 auf einen festgelegten Druck, beispielsweise einige 0,1 L2a, sich das Rückschlagventil 20 öffnet. Nach einer aus Experimenten bestimmten Zeitdauer für den Gesamtaustausch- und Spülprozess wird das schnelle, steuerbare Ausströmventil 19 geschlossen, so dass sich wieder ein sehr hochspannungsfestes Schaltmedium in der Löschkammer 3 befindet. Der Einschaltvorgang erfolgt über einen Federkraftspei- cherantrieb 21, indem der bewegliche Kontakt 2 mit Hilfe des Kraftübertragungselementes 22 in die Einschalt stellung. bewegt wird.

Claims: Patentausprüche : lo Verfahren zum löschen eines Schaltlichtbogens in einer gasgefüllten Löschkammer (3) von elektrischen Schaltern, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder/und während eines Schaltvorganges durch innere oder äussere Mittel oder/und durch die freie Energie des brennenden Schaltlichtbogens in der Lösch kammer (3) ein Druckanstieg bis auf einen oberhalb des Instabilitätsbereiches eines nichtidealen Plasmas lie genden Wert herbeigeführt wird und nach Erreichen der daz erforderlichen Druck- und Temperaturwerte wäbrend des Schaltvorganges ein derart negativer, vom jeweils verwendeten Gas abhängiger Druckimpuls auf das nicht I - ideale Plasma aufgebracht wird, lass ein P'iiasenüber- gang von einem Plasma init hoher Elektronendichte ober halb des Instabilitätsbereiches zu einem mit niedriger, unterhalb des Instabilitätsbereiches liegender Elektro nendichte eintritt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Xenon als Löschgas Verwendung findet und vorzugsweise eine Druckerhöhung auf mindestens 1800 MPa bei einer Temperaturerhöhung bis auf maximal 12000 K vorgenommen wird und dass wäh rend des Schaltvorganges ein negativer Druckimpuls aufgebracht wird, der zu einer tsenkung des Druckes auf mindestens 1500 MPa führt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Zäsium als, Lösch gas Verwendung findet und vorzugsweise eine Drucker höhung auf mindestens 20 MPa bei einer Tomperaturer höhung bis auf maximal 9500 K vorgenommen wird und dass während des Schaltvorganges ein negativer Druckimpuls aufgebracht wird, der zu einer Absenkung des Druckes auf mindestens 10 MPa führt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der auf das nicht- ideale Plasma aufgebrachte negative Druckimpuls durch eine Volumenvergrösserung der Löschkammer (3) und/oder durch eine definierte Drucksenkung in der Löschkammer (3) herbeigeführt wird, indem die Volumenvergrösserung durch Herausbewegung eines oder beider Kontakte (1 ;2) aus der Löschkammer (3) erfolgt und die definierte Drucksenkung in der Löschkammer (3) durch Expansion des ochalt- mediums über ein schnelles, steuerbares Ausströmven til (12) vorgenommen wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem bei definierter Drucksenkung in der Löschkammer (3) durch Expansion des Schaltmediums über ein schnelles, steuerbares Aus strömventil (12) nach jedem Ausschaltvorgang über ein weiteres Ventil (13) der ursprüngliche stationäre Druck in der Löschkammer (3) neu hergestellt Wird. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, bei dem die Öffnungs- dauer des schnellen, steuerbaren Ausströmventils (12) in Abhängigkeit vom stationären Druck in der Lösch kammer (3) bestimi wird0 7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Lösch kammer (3) zum Zeitpunkt der Einleitung eines Aus schaltvorganges, nachdem die Löschkammer (3) zuvor unter einem vergleichsweise kleinen statischen Druck von einigen 0,1 J.: :Pa gchalten wird, ein definierter Druckanatieg herbeigeführt wird, indem entweder ge speiclertes, hochgespanntes Schaltmedium über ein steuerbares Schnellventil (15) durch einen vorzugs weise in dem foststobenden Kontakt (1) befindlichen K@nal (16) in die Läschkammer (3 eingebracht wird oder aber durch Zündung eines beispielsweise durch den feststehenden Kontakt (1) eingebrachten Spreng stoffelowontes (17). 8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in Merbeiführung eines definierten Druckanstieges durch Zündung eines Sprengstoffelementes (17) lctirz vor Beendigung des Schaltvorganges über ein schnelles, steuerbares Aus ströniventil (19) das Gemisch aus Sprengstoffgasen und ursprünglichem Schaltmedium aus der Löschkammer (3) herausgelassen und über ein Rückschlagventil (20) durch ein neues Schaltmedium ersetzt wird, 9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, bei dem durch den nach der Kontakttrennung entstehenden Schaltlicht bogen eine weitere Erhöhung des Druckes in der Lösch kammer (3) erfolgt. 10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, bei dein der Ein- schaltvorgang über einen Federkraftspeicher (21) vorgenommen wird, indem der bewegliche Kontakt (2) durch vorzugsweise ein mit dem Federkraftspeicher (21) indirekt in Verbindung stehendes bewegliches Kraft übertragungselement (22) in die Einschaltstellung bewegt wird.

Inventors: ANKE, EKKEHARD, DR.-ING., DIENEMANN, HOLD, DR.RER.NAT., HANISCH, HEINZ, DR.-ING., HESS, HELMUT, DR.SC.NAT., MENCKE, HARALD, DR.-ING., Hänisch, Heinz, Dr.-Ing.
Applicants: INSTITUT "PRUFFELD FUR ELEKTRISCHE HOCHLEISTUNGSTECHNIK"
Application year: 1982
Main classification: H01H33
IPC codes: H01H33