DE910686C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel, wie Druckgas, vor der Ausströmöffnung einen abgegrenzten Raum vorzusehen. Bei einem solchen Schalter wird der abgegrenzte Raum vor der Abschaltung mit Druckgas aufgeladen, welches bei der Kontaktunterbrechung durch die Wärme des Abschaltlichtbogens auf einen noch höheren Druck gebracht wird, mit hoher Geschwindigkeit ausströmt und den Lichtbogen zum Erlöschen bringt. Durch den Druckverlauf in diesem Raum wird der Nachstrom des frischen Löschmittels so gesteuert, daß dieses beim Stromnull-durchgang einströmt und eine Neuzündung des Lichtbogens durch eine wirksame Entionis4erung der Unterbrechungsstrecke verhindert. Dabei kann aber auch eine mechanische Steuerung für das nachströmende Löschmittel vorgesehen sein. Die genannte Anordnung hat den Vorteil des sparsamen Druckgasverbrauches.
• Die Erfindung will nun -dieses Prinzip bei einem Schalter anwenden, der das für diie Lichtbogenlöschung benötigte Löschmittel selbst unter Druck setzt und bei dem naturgemäß ebenfalls ein sparsamer Verbrauch des Löschmittels erwünscht ist. Bei solchen Schaltern ist es bekannt, daB vor der Schaltstelle ein Kolben angeordnet ist, der vor der Unterbrechung Druckgas verdichtet: Es ist also hierbei ebenfalls wie bei dem eingangs genannten Schalter ein voraufgeladener abgegrenzter Raum vorhanden, der sich zwischen der Ausströmöffnung und, dem Kolben befindet. Das durch den Kolben verdichtete Gas löscht beim Ausströmen, den Lichtbogen. Es fehlt jedoch hier der nach dem Erlöschen des Lichtbogens einsetzende Nachstrom frischen Löschmittels, welcher durch wirksame Entionisierung der Unterbrechungsstrecke eine l\Teuzündung des Lichtbogens verhindert.
• Erfindungsgemäß kann man nun bei einem solchen Schalter den Nachstrom frischen Löschmittels durch eine besondere Ausbildung des Schalters hervorrufen, vorzugsweise derart, daß der beim Unterbrechungsvorgang in der Löschstellung der Kontakte durch den Kolben abgegrenzte Raum im Verhältnis zu seiner Breite flach ist. Das hat folgende Wirkung. Der in dem flachen Raum brennende Lichtbogen setzt das einigeschlossene Druckgas infolge Erwärmung unter hohen Druck. Die Erwärmung ist in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens am größten, so daß das hier befindliche Gas durch die ebenfalls hier angeordnete Ausströmöffnung des Raumes mit hoher Geschwindigkeit ausströmt und den Lichtbogen zum Verlöschen bringt. Das in den entfernter liegenden Teilen des flachen Raumes eingeschlossene frische Gas wird während der stromstarken Zeit dort weiterhin aufgespeichert und strömt erst in der stromschwachen Zeit aus. Es ergießt sich daher im Stromnulldurchgang beim Erlöschen des Lichtbogens ein Nachstrom frischen Löschmittels nvischen die TLontakte.
• Es ist zwar schon bei anderen Schaltern bekannt, mit dem Schaltraum Nebenräume zu verbinden, in denen Gase aufgespeichert werden, die im Stromnulldurchgang der Schaltstelle wieder zuströmen. Dabei handelt es sich jedoch um Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Gase und Dämpfe, die der Abschaltlichtbogen aus gasabgebenden Schaltraumwandungen selbst erzeugt und nicht um Schalter mit Druckgaserzeugung durch eine mit dem Schalter verbundene Kompressionseinrichtung.
• Der durch den Kolben begrenzte Raum kann, um den Kolben nicht zu groß ausführen zu müssen, über den Kolbendurchmesser hinaus verbreitert sein. Dies läßt sich dadurch bewirken, daß der Raum, in dem der Kolben läuft, unmittelbar vor der Ausblaseöffnung eine Ausdrehung besitzt, deren Höhe zweckmäßig :der Höhe des in der günstigsten Löschstellung :abzugrenzenden Raumes entspricht. Die Ausdrehun:g bzw. der flache Raum kann auch nach außen Erweiterungen aufweisen, so daß eine große Menge frischen Gases aufgespeichert werden kann.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.
• In der nur teilweise dargestellten Schaltkammer i ist der in der Düse d. sitzende feste Kontakt 2 und der bewegliche Kontakt 3 angeordnet. Ferner enthält das Gehäuse einen Kolben 5, der über Stangen 6 und eine Brücke 7 mit dem Hebel g verbunden ist, welcher auf der Antriebswelle io sitzt. Der bewegliche Kontakt 3 ist durch ein Rohrstück der Brücke 7 hindurchgeführt und an den um den Drehpunkt i i schwenkbaren Hebel 12 angeschlossen. Zwischen dem Hebel g und dem Hebel 1a besteht eine Gelenkverbindung mit den Hebeln 13, 1.4 und 15. Der Hebel 15 weist ein Langloch 16 auf, das über den Stift 17 am Hebel 12 greift. Im Raum 18 wird der Lichtbogen gelöscht.
• Beim Abschalten des Schalters wird die Welle io im Uhrzeigersiinn gedreht. Hierdurch wird der Kolben 5 nach oben bewegt und verdichtet die Luft im Raum 18. Der Schaltstift 3 bleibt dabei zunächst noch stehen. Erst wenn das Ende des Langloches 16 an den Stift 17 anschlägt, wird der Schaltstift nach unten bewegt, so daß die Kontakte schließlich in die dargestellte Löschstellung gelangen, in welcher der Kolben 5 den Raum i8 in der dargestellten Weise begrenzt. Es findet nun der bereits geschilderte Löschvorgang statt. Schließlich tritt -die Spitze des Schaltkontaktes 3 nach unten durch die Bohrung des Kolbens 5 hindurch. Diese Durchtrittsstelle kann, wenn für hinreichend Löschgas gesorgt wird, gleichfalls noch als Löschdüse benutzt werden. Die Löschgase «-ären hierbei z. B. durch ein zur Öffnung i9 konzentrisches Rohr 2o nach unten zu leiten. Diese Anordnung kann bei entsprechender Wahl der Schaltgeschwindigkeit die günstigsten Schalteigenschaften der Synchronschalter bewirken. Die Zeit zwischen der Trennung der Kontakte bis zum Austritt des Kontaktes 3 aus der Öffnung i9 müßte hierbei etwa a,5 Halbwellen betragen.
• Beim Einschalten ist der Bewegungsvorgang umgekehrt. Der Kolben 5 wird wieder nach unten bewegt. Wenn das untere Ende des Langloches 16 an den Stift 17 anschlägt, wird der Schaltstift 3 in der Einschaltrichtung angetrieben.
• Für die Kammer in dem Kolben kann auch zwecks Erreichung höherer Schaltleistungen gasabgebendes Material verwendet werden. Zwecks Schonung der Zylinderwände der Schaltkammer i wird der Kolben 5 zweckmäßig mit einem Rand 21 versehen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel, wie Druckgas, bei dem die Unterbrechung meinem vor der Ausblaseöffnung besonders abgegrenzten, mit dem Löschmittel aufgeladenen Raum erfolgt und der Löschmitteldruck durch einen an der Schaltstelle angeordneten Kolben erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des beim Unterbrechungsvorgang unter Einbeziehung des Kolbens abgegrenzten Raumes. daß nur ein Teil der erzeugten Druckluft der Ein-,virkung des Lichtbogens unterliegt, während der Rest gespeichert wird und als Druckluft in der stromschwachen Pause des Lichtbogens die Schaltstrecke abriegelt.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der abgegrenzte Raum im Verhältnis zu seiner Breite flach ausgebildet ist.
3. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Kolben vor der Schaltstelle abgegrenzte Raum über dem Kolbendurchmesser hinaus verbreitert ist.
4. 4. Stromunterbrecher nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kolben führende, vor der Schaltstelle angeordnete Raum unmittelbar vor der Ausblaseöffnung eine Ausdrehung besitzt, deren Höhe der Höhe des in der günstigsten Löschstellung abzugrenzenden Raumes entspricht.
5. 5. Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdrehung nach außen Erweiterungen aufweist.
6. 6. Stromunterbrecher nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben und der bewegliche Schaltstift gegenläufige Bewegungen ausführen und der Schaltstift durch eine Bohrung des Kolbens hindurchgeführt ist.
7. 7. Stromunterbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben und der Schaltstift über eine Gelenkanordnung verbunden sind, die die gegenläufige Bewegung ermöglicht, B. Stromunterbrecher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgestänge zwischen Kolben und Schaltstift einen Totgang aufweist. g. Stromunterbrecher nach .Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Druckhöhe des Kolbens (5) muldenförmig ausgebildet ist.