DE671502C

DE671502C - Compressed gas switch with pressure-dependent chamber relief

Info

Publication number: DE671502C
Application number: DEST53491D
Authority: DE
Inventors: F W Pape
Original assignee: STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT; Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
Current assignee: STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT; Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
Priority date: 1935-05-12
Filing date: 1935-05-12
Publication date: 1939-02-08

Description

Druckgasschalter mit druckabhängiger Kammerentlastung Die Erfindung betrifft einen Leistungs schalten mit Löschung des Lichtbogens durch einen Druckgasstrom, dessen Druck in einer geschlossenen Kammer durch den Unterbrechungslichtbogen selbst erzeugt wird. Bei diesem bekannten Schalter besitzt die Lichtbogenkammer ein von der Schalterkonitaktbewegu;ng unabhängiges Gasauslaßv en:til, das bei Überschreitung -eines gewissen Grenzdruckes in der Kammer sich :öffnet und den Kammerinhalt ,ausströmen läßt. Die Ausströmung erfolgt über die Unterbrechungsstelle hinweg, wodurch die Löschung des Lichtbogens ermöglicht wird. Die bekanntgewordenen Schalter dieser Art besitzen @entweder federbelastete oder durch zusätzliche Gewichte belastete Kammerventile, die zu äffnen beginnen, sobald die in Schließrichtung wirkende Belastung durch de Gas- oder Diampfspannung in der Löschkammer überwunden wird. Sie haben den 1NTachteil, daß die Ventile sofort wieder schließen, wenn der auf das Ventil: wirkende Kammerdruck die Ventilbelastung unterschreitet. Die sich einstellende Ansströnigeschwindigkeit steht also nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit zur Verfügung und die Ausströmmenge ist jeweils von dem sich augenblicklich einstellenden Ventilöffnungsquerschnitt abhängig.Compressed gas switch with pressure-dependent chamber relief The invention relates to power switching with the arc being extinguished by a flow of pressurized gas, its pressure in a closed chamber by the interruption arc itself is produced. In this known switch, the arc chamber has one of the switch contact movement independent gas outlet valve: til that when exceeded -a certain limit pressure in the chamber: opens and the chamber contents flow out leaves. The outflow takes place over the point of interruption, whereby the Extinguishing the arc is enabled. The known switches of this Art have either spring-loaded or additional weights Chamber valves that start to open as soon as the load acting in the closing direction is overcome by the gas or vapor voltage in the quenching chamber. They have the disadvantage that the valves close again immediately when the valve: acting chamber pressure falls below the valve load. The adjusting speed of the Ansströnig is therefore only available for a relatively short time and the outflow quantity is in each case from the valve opening cross-section that is currently being set addicted.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil durch eine Druckentlastungsvorrichtung für .das Abschlußorgan beseitigt, die kurz nach Abheben des Abschlußorg:ans nach Überschreitung einer bestimmten Höhe des Kammerdruckes in Tätigkeit tritt und nach Zurückregung eines nur kleinen Webges des Abschlußorg ,ans den auf diesem in Schließrichtung wirkenden Belastungsdruck ganz oder zum größten Teil beseitigt, so daß das Abschlußorgan augenblicklich in seine Offenstellung geht. Dias als Entlastungsorgan benutzte federbelastete Ventil isst entweder selbst das Gasauslaßventil der Kammer oder ein Hilfsorgan, das mittelbar das Kammerventil steuert. Dia die Entlastung des Kammerverschlusses plötzlich erfolgt, so wird letzterer augenblicklich geöffnet und bleibt offen, bis der im iöffnenden Sinne auf das Ventil wirkende Gasdruck :geringer ist als das Eigengewicht des Abschlnßventils oder als :die in Schließrichtung wirkende restliche Belastung des Ventils. Es ist -also durch diese Einrichtung ermöglicht, daß der durch die Lichtbogenwärme hervorgerufene K<imm,crdruck bis ,annähernd auf Atmosphärenspannung hinunter expandieren kann. Dies bedeutet, daß für den Löschvorgang eine wirkungsvolle Löschströmung für eine genügend langeZeitdauer zur Verfügung steht.According to the invention, this disadvantage is alleviated by a pressure relief device for .the closing organ eliminated shortly after taking off the closing organ: ans after Exceeding a certain level of the chamber pressure takes effect and gradually Movement back of only a small weave of the closing organs, to the one on this in the closing direction acting loading pressure completely or largely eliminated, so that the closing organ immediately goes into its open position. Spring-loaded slides used as a relief organ Valve eats either the gas outlet valve of the chamber itself or an auxiliary organ, which indirectly controls the chamber valve. Dia the relief of the chamber lock occurs suddenly, the latter is opened immediately and remains open until the gas pressure acting on the valve in the opening sense: is less than its own weight of the shut-off valve or as: the remaining load acting in the closing direction of the valve. It is through this facility allows that the K <imm, crdruck bis, caused by the arc heat approximately Atmospheric tension can expand down. This means that for the deletion process an effective extinguishing flow is available for a sufficiently long period of time stands.

Von den vielen Ausführungsmöglichkeiten sollen nachfolgend eine unmittelbar und eine mittelbar auf das Kammerventil wirkende Entlastungsvorrichtung beschrieben werdien Man macht bei einem federbelasteten Kammerverschluß das Widerlager der Feder verstellbar und sperrt man seine Lage im gespannten Zustand der Feder durch eine Klinkvorrichtung, so kann bei einer überschreitung der gewünschten Hö,clistspannung in der Kammer durch Freigabe der Klinkvorrichtu:n,g leicht eine plötzliche Entlastung des Ventiltellers herbeigeführt werden. Vorteilhaft versieht man den Ventilteller des Kammerverschlusses selbst mit einem Anschlag, der beim Beginn seiner öffnungsbewegung die Sperre für das Widerlager der Belastungsfeder löst.Of the many possible designs, one of the following is intended immediately and a relief device that acts indirectly on the chamber valve is described werdien You make the abutment of the spring with a spring-loaded chamber lock adjustable and you lock its position in the tensioned state of the spring by a Notch device, so if the desired Hö, clist tension can be exceeded a sudden relief in the chamber by releasing the latch device of the valve disk are brought about. The valve disk is advantageously provided of the chamber lock itself with a stop, which at the beginning of its opening movement the lock for the abutment of the loading spring releases.

Für eine mittelbare Verstellung des Kammerventils ist .auch ein federbelastetes Organ brauchbar, das durch einen Kippschalter in seiner Schließ- oder Offenstellung gehalten wird. Beim Überschreiten dies eingestellten Löschkammerdruckes geht das Hilfsventil in seine Offenstellung und läßt den Gasdruck über dem als Kolbenventil ausgebildeten: Auslaßor;gan entweichen, so daß der Kammerdruck den Kammerverschluß augenblicklich zu öffnen vermag.For an indirect adjustment of the chamber valve, there is also a spring-loaded one Organ usable by a toggle switch in its closed or open position is held. This is possible when the set arcing chamber pressure is exceeded Auxiliary valve in its open position and lets the gas pressure above the piston valve trained: Auslaßor; gan escape, so that the chamber pressure closes the chamber able to open instantly.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Die Lichtbogenkanimer a der Abb. z mit den festen Kontakten b, und dem beweglichen Kontakt c ist oben durch einen federbelasteten Deckel d verschlossen. Dias Widerlager e für die Bielastungsfeder fist durch eine Klinkensperre g festgehalten, die durch Anschlagstifte h außer Einsgriff gebracht werden kann. Sowohl der Ventilteller d wie :auch die Stützplatte e für die Feder/ .gleiten auf einem Bolzeni. Die Einstellvorrichtung für die Platte e kann eine beliebige sein und ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Einklinken der Platte e und somit das Spannen der Feder f kann vor oder auch nach dem Einschalten der Kontakte erfolgen.Two exemplary embodiments are shown schematically in the drawing. The arc canisters a in Fig. Z with the fixed contacts b, and the movable one Contact c is closed at the top by a spring-loaded cover d. Dias abutment e for the load spring fist held by a ratchet lock g, which by Stop pins h can be brought out of engagement. Both the valve disc d like: also the support plate e for the spring / .slide on a bolti. The adjustment device for the plate e can be any and is not shown in the drawing. The latching of the plate e and thus the tensioning of the spring f can before or also after switching on the contacts.

Wird der Schalter ausgelöst, so entsteht in der Kammer a, hervorgerufen durch die Lichtbogen-wärme, ein Druckanstieg, der schließlich imstande ist, die Spannung der Feder/ zu überwinden und .den Ventilteller d anzuheben. Hierbei stoßen die Anschlagstifte lt gegen die Klinken g und schieben diese beiseite, so daß die Feder f die Stützplatte ;e 1 fortschieben und sich entspannen kann. Da hierdurch die Belastung des Ventiltellers d wesentlich verringert wird, so erfolgt das weitere Aufwerfen des Kammerverschlusses d plötzlich, so daß eine kräftige Drucksenkung möglich ist und sich dementsprechend eine ,große Ausströ.mgeschwindigkeit einstellen kann, die eine zuverlässige Lichtbo:genlöschung herbeiführt. Die Strömung bleibt aufrechterhalten, bis der Kammerdruck der geringen Schließkraft des Auslaßventils d nicht mehr mit Erfolg entgegenzuwirken vermag.If the switch is triggered, it is produced in chamber a by the heat of the arc, a pressure increase that is ultimately capable of that To overcome the tension of the spring / and to lift the valve disc d. Here come across the stop pins lt against the pawls g and push them aside so that the Spring f the support plate; e 1 can slide away and relax. Because of this the load on the valve disk d is significantly reduced, the rest of the process takes place Suddenly the chamber lock d is thrown up, causing a sharp drop in pressure is possible and a large outflow speed is set accordingly capable of reliably extinguishing the arc. The current remains maintained until the chamber pressure of the low closing force of the exhaust valve d can no longer counteract this successfully.

In der Abb. a ist wiederum der feste Kontakt mit b, und der bewegliche Polstift mixt c bezeichnet. Oberhalb der Kontaktverbindung ist die Lichtbogenkammera ebenfalls durch ein Ventil d verschlossen: Dieser Ventilteller d trägt einen Kolben h, und der Zwischenraum zwischen dem Kolben h -und dem Abschlußteller d steht mit der Außenluft in freier Verbindung. Die Trags..äule L zwischen dem Kolben und dem Teller ist durchbohrt; so daß der Kammerdruck auch auf der Oberseite dies Kolbens h lastet und diesen, da der Kolben im Durchmesser .größer gehalten ist als der Ventilteller, kräftig nach unten drückt. Der Zylinderraum oberhalb des Kolbens k hat eine Öffnung in, die im Querschnitt wesentlich größer ist ;als die Bohrung in dem Verbindungshals f, so daß der Druck oberhalb des Kolbens fa schnell entweichen kann, wenn das Ventil tt geöffnet ist. Dias Ventil iä wird durch die Federkraft .einer an sich bekannten Kippschaltereinrichtung.o geschlossen gehalten.In Fig. A is again the fixed contact with b, and the movable one Pole pin mixes marked c. The arc chamber is above the contact connection also closed by a valve d: this valve disk d carries a piston h, and the space between the piston h and the end plate d is with the outside air in free connection. The support column L between the piston and the Plate is pierced; so that the chamber pressure is also on the top of this piston h and this, because the piston is larger in diameter than the valve disc, presses down firmly. The cylinder space above the piston k has an opening in, which is substantially larger in cross-section than the bore in the connecting neck f, so that the pressure above the piston fa can escape quickly when the valve tt is open. The valve iä is known per se due to the spring force Toggle switch device. O kept closed.

Bei einer Kontakttrennung des Schalters ruft der entstehende Liclitbo.gen in der Lös chkammera eine Drucksteigerung hervor, die sich auch auf die obere Seite des Kolbens k überträgt. Erreicht die Drucksteigerung den Wert, der genügt, das Ventil n anzuheben, so wird der Kippschalter v umgelegt und das Ventil. n durch die Feder der Vorrichtumg o aufgerissen und verbleibt in dieser Offenstellung, bis durch eine ;äußere Einwirkung der Kippschalter wieder in seine Anfangslage gebracht wird: In der Offenstellung des Ventils n entweicht der Druck von der oberen Seite des Kolbens k, so daß der Ventilteller d, der hierdurch völlig ;entlastet ist, durch den Überdruck in der Kammer a aufgestoßen wird. Die durch die Expansion .des Kammerinhaltes entstehende Gass:;trömung bewirkt die Löschung des Lichtbogens. Es kann unter Umständen wünschenswert sein, .den Kolben k in seiner oberen Endlage, festzuhalten, damit das einmal geöffnete Ventil d offen bleibt. Dies läßt sich durch eine selbsttätig g @einfallende Sperrvorrichtung leicht erreichen. Soll der Schalter in seine Schließstellung gebracht werden, so muß gleichzeitig -mit dem Umlegen des Kippschalters die Sperrung für den Kolben h aufgehoben werden, worauf das Ventil d in Abschl'ußstellung geht. Dieser Schalter ist nicht nur für einen gasförmigen Inhalt brauchbar, er kann vielmehr auch in sinngemäßer Anpassung als Flüssigkeitsschalter iarbeiten.If the switch is disconnected, the resulting Liclitbo.gen calls In the Lös chkammera an increase in pressure emerges, which is also reflected on the upper side of the piston k transmits. If the pressure increase reaches the value that is sufficient, that To lift valve n, the toggle switch v is thrown and the valve. n through the spring of the device torn open and remains in this open position until brought the toggle switch back to its initial position by an external influence becomes: In the open position of valve n, the pressure escapes from the upper side of the piston k, so that the valve disk d, which is thereby completely relieved, through the overpressure in the chamber a is pushed up. The expansion of the chamber content resulting gas:; flow causes the arc to be extinguished. It may It may be desirable to hold the piston k in its upper end position, so that the valve d once opened remains open. This can be done automatically by a g @ Easily reach the locking device. Should the switch be in its closed position must be brought at the same time -with the Flip the toggle switch the lock for the piston h is lifted, whereupon the valve d is in the final position goes. This switch is not only useful for a gaseous content, it can rather, also work in a corresponding adaptation as a liquid switch.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed gas switch with pressure-dependent, chamber relief, in which a closing element held in the closed position by spring or gas pressure when a certain value is exceeded due to the interruption arc itself generated minimum pressure in the extinguishing chamber, to achieve a lid arch solution serving. Pressurized gas stream .opened, characterized by the arrangement of a Druickentlas.tungsvorrichtung for the closing organ of the extinguishing chamber, such that shortly after the closing organ has been lifted off, those acting on this organ in the closing direction Forces are wholly or for the most part eliminated, so that the closing organ is instantaneous goes into its open position.

2. Compressed gas switch according to claim i, characterized in that the relief member acts directly on the Absehluß.organ of the switching chamber by the abutment (e) held by a locking device (g) on the Abschluss.organ (d) pressing spring (f) is released when the set gas pressure in the extinguishing chamber is exceeded.

3. Compressed gas switch according to claim i, characterized in that: the relief organ at a Lös.Chkamm@er, the due to an unbalanced load on both sides due to the arcing chamber pressure Piston valve is kept closed, whose: larger pressure side by a valve when the limit pressure is exceeded in the chamber is relieved: from a toggle switch exists, which keeps the relief valve in its open position. q .. gas pressure switch according to claim i, characterized in that the by. Outlet member loaded by spring force even at the beginning of its opening movement a lock to relieve the on the Outlet organ relieves the pressure force.