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Elelitrischer Schalter mit mehreren rnterhrecinnia. sstellen.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, bei dem ein Strom mit einer Löschflüssigkeit in innige Berührung mit dem Unterbrechungslichtbogen gebracht wird. Die Erfindung bezieht sich
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durch den vom rnterbrechungslichtbogen erzeugten Druck betätigt wird.
Nach der Erfindung sind alle Kontakte des Schalters sowie ihre Träger in einem gemeinsamen Raume von veränderlichem Volumen angeordnet, u. zw. befinden sich die rnterbrechungsstellen der Kontakte in unmittelbarer Nähe von Kanälen oder Öffnungen der senkrechten Raumwände. Bei der Unterbrechung wird durch die vom Lichtbogendruck erzeugte Kolbenbewegung dieser Raum verkleinert, wobei die Löschflüssigkeit durch die erwähnten Öffnungen aus dem Räume ausgespritzt und der Lichtbogen durch die Öffnungen mitgerissen wird. Die beweglichen Kontakte sowie deren Träger sind vollständig in diesem Raume eingeschlossen. Dadurch wird es möglich, die Unterbrechungsstellen in ein- fachster Weise dicht an der senkrechten Wand des Raumes anzuordnen.
Es sind Schalter bekannt, bei welchen jede Unterbreehungsstelle in einer besonderen Löschkammer angeordnet ist, die von einem, durch den Lichtbogendruek betätigten Kolben abgeschlossen ist. Unter
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Wand der Löschkammer geblasen wird. Bei diesem Schalter ist der bewegliche Kontakt durch eine Öffnung im Boden dieses Raumes geführt : bei mehrpoligen Konstruktionen dieser Bauart sind die beweglichen Kontakte durch einen unter den Löschkammern angeordneten Träger verbunden.
Da bei der Erfindung sämtliche Kontakte sowie deren Träger vollständig in dem Raume angeordnet sind, dessen Volumen bei der Unterbrechung abnimmt, ergibt sieh für Mehrfachschalter eine besonders einfache Bauart, durch die der Lichtbogen in die unmittelbare Nähe der in der senkrechten Wand vorgesehenen Öffnungen und somit in den Bereich der höchsten Strömungsgeschwindigkeit der Löschflüssig- keit gebracht wird. Da die Öffnungen in der senkrechten Wand nicht von den Kontakten selbst passiert
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dass die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird. Die aus dem Raume austretende Löschflüssigkeit strömt aus dem Rauminneren gegen diese Öffnungen und erfährt während des Strömens eine Geschwindigkeitssteigerung.
Von diesem Flüssigkeitsstrom wird der Lichtbogen erfasst und bügelartig durch die Öffnung hinausgezogen. Durch die innige Berührung mit der Löschflüssigkeit wird der Lichtbogen dabei besonders gut gekühlt und so mit dem Schalter nach der Erfindung eine sehr gute Löschwirkung erhalten.
Ein weiterer Vorteil bei der Anordnung nach der Erfindung ist, dass die Schalter in gewissen Fällen so ausgeführt werden können, dass die Unterbrechungsstellen durch blosses Senken des Ölbehälters leicht zugänglich werden.
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in den Fig. 1-3 in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen.
Bei der Ausführungsform des Schalters nach Fig. 1 bezeichnet 1 die festen Kontakte, die an den Durchführungsisolatoren 2 im Deckel.'3 befestigt sind. Die beweglichen Kontakte 4 werden von der Kontaktbrücke 5 getragen, die an der Stange 6 befestigt ist. Sämtliche Kontakte sind von einem isolierenden
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Zylinder 7 mit Deckel 8 umgeben. Der Raum innerhalb des Zylinders 7 ist unten von einem Boden 9 abgeschlossen, der mit einem ausserhalb des Zylinders 7 und konzentrisch zu diesem angeordneten Zylinder 10 fest verbunden ist. Der Zylinder 10 ist an einem Deckel 11 befestigt, der in einem mit dem Deckel. 3 fest verbundenen Behälter 12 beweglich ist. Der Deckel 11 ist so bemessen, dass er ziemlich gut in den Behälter 12 passt.
In der Nähe der festen Kontakte 1 sind innerhalb des Zylinders 7 Öffnungen oder Kanäle angeordnet.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Beim Öffnen des Behälters entstehen, wenn die beweglichen Kontakte sieh von den festen entfernen, zwischen den Kontakten Lichtbogen, die einen Teil der im Schalter befindlichen Löschflüssigkeit (Öl) verdampfen. Der innerhalb des Zylinders 7 entwickelt Druck wird so augenblicklich auch in den Raum ausserhalb dieses Zylinders fortgepflanzt und wirkt dort mit einer aufwärts gerichteten Kraft auf den Boden 9 und auf den Deckel 11. Der innerhalb des Zylinders 7 herrschende Druck wirkt auf den Boden 9 mit einer abwärts gerichteten Kraft. Da die aufwärts gerichtete Kraft auf den Boden 9 der abwärts gerichteten Kraft gleich ist, wird die Druckwirkung auf den Boden 9 bedeutungslos für die Wirkungsweise des Schalters.
Die auf den Deckel 11 wirkende aufwärts gerichtete Kraft ist bedeutend grösser als die nach unten wirkende Kraft, die vom Atmosphärendruck oder vom Druck der oberhalb des Deckels befindlichen Gasmenge herrührt. Der Deckel 11 wird sich daher bei der Unterbrechung zusammen mit dem Zylinder 10 und dem Boden 9 nach oben bewegen, wobei der vom Zylinder 7, Deckel 8 und Boden 9 eingeschlossene Raum verkleinert wird, so dass das Öl oder die Flüssigkeit durch die Kanäle M in den ausserhalb des Zylinders 7 befindlichen Raum ausgepresst wird.
Die durch die Kanäle 13 ausströmende Flüssigkeit erhält in der Nähe dieser Kanäle eine ganz bedeutende Geschwindigkeit, und da die Lichtbogen sich auch im Bereich dieser mit grösster Geschwindigkeit ausströmenden Flüssigkeit befinden, werden sie kräftig abgekühlt und der ausströmenden Flüssigkeit sogar durch die Öffnungen 13 folgen. Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf Formen beschränkt ist, bei denen die Unterbrechungsstellen von einem kreisförmigen Zylinder umgeben sind, der Zylinder 7 kann vielmehr auch elliptischen oder andern Querschnitt aufweisen oder durch ein prismatisches Rohr ersetzt werden. Der Boden 9 muss mit dem Deckel 11 nicht notwendig mittels eines Zylinders verbunden sein, diese Verbindung kann auch anders, z. B. durch zweckmässig angeordnete Tragstangen od. dgl., bewerkstelligt sein.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes gezeigt ; entsprechende Teile sind in dieser Figur ebenso bezeichnet wie in der vorhergehend besprochenen. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der Zylinder 7 nicht am Deckel 8, sondern am Boden des Behälters 12 befestigt. Der Zylinder 10 ist an seinem oberen Ende mit einem Flansch 14 versehen, der einerseits an der inneren Zylinderfläche des Behälters 12, anderseits an der Kante des an den Isolatoren 2 befestigten Deckels 8 gleitet. In geeigneter Höhe ist der Zylinder 10 ausserdem mit einem Flansch 15 versehen, der an der äusseren Fläche des festen Zylinders 7 dichtend gleitet.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende :
Wenn Lichtbogen zwischen den Kontakten 1, entstehen, wird sich der dabei entwickelte Druck durch die Kanäle 13 fortpflanzen, und der Druck ausserhalb des Zylinders 7 wirkt so mit einer aufwärts gerichteten Kraft auf die Unterseite des Flansches 15 und . Innerhalb des Zylinders 10 herrscht hiebei beinahe der gleiche Druck, der nun mit einer abwärts gerichteten Kraft auch auf die Oberseite des Flansches 15 wirkt.
Die beiden auf den Flansch 15 wirkenden Kräfte sind demnach, da sie gleich gross sind, bedeutungslos für die Bewegung des Zylinders 10, der auf die Unterseite des Flansches 14 wirkende Druck aber wird den Zylinder 10 aufwärts bewegen, wodurch der vom Zylinder 7, vom oberen Teil des Zylinders 10 mit dem Flansch- ? und vom Deckel 8 eingeschlossene Raum verkleinert wird. Wie bei dem Schalter nach Fig. l wird derart auch hier das in diesem Raume befindliche Öl durch die Kanäle. M ausgepresst, wobei die Lichtbogen zwischen den Kontakten 1 und 4 gelöscht werden.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die sich von der nach Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass der Zylinder 7 bedeutend kürzer ist, so dass er die Kontakte nicht umschliessen kann, ferner dadurch, dass die Kanäle 18 nicht im Zylinder 7, sondern im Zylinder 10 vorgesehen sind.
Der zufolge des Auftretens der Lichtbogen zwischen den Kontakten erzeugte Druck wirkt bei dieser Anordnung auch nur auf die Unterseite des Flansches M, während auf den Flansch 15 einerseits eine abwärts gerichtete, vom Druck im Zylinder 10 herrührende Kraft, anderseits eine beinahe ebenso grosse, aufwärts gerichtete Kraft wirkt, die vom Druck in dem ausserhalb des Zylinder 10 befindlichen Raume herrührt. Demzufolge erfährt die Hülse 10 beim Auftreten der Lichtbogen eine Bewegung nach oben, was auch in diesem Falle eine Auspressung des Öles aus dem vom Zylinder 10, dem Flansch 15, dem Zylinder 7 und dem Deckel eingeschlossenen Raume mit sich bringt.
Diese Anordnung unterscheidet sich aber von den zuvor besprochenen dadurch, dass die Öffnungen 1.'3 im Zylinder 10 nicht fest im Raume bleiben, sondern sich bei der Unterbrechung bezüglich der Kontakte 1 aufwärts bewegen. Dies wirkt aber in keiner Weise nachteilig auf die Wirkungsweise des Schalters, denn die Löschung der Lichtbogen ist im allgemeinen abgeschlossen, bevor sich der Zylinder 10 eine nennenswerte Strecke weit bewegt hat.
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