Schalter mit beim Abschalten unter Druck gesetztem Löschmittel für den Abschaltlichtbogen. Die Erfindung bezieht sich auf Schalter mit beim Abschalten unter Druck gesetztem Löschmittel für den Abschaltlichtbogen zwi schen den Schalterkontakten, bei denen das Löschmittel in Form eines Strahls, gege benenfalls in Dampfform, der Trennungs stelle zwischen den Schalterkontakten zuge führt wird. Als Löschmittel können sowohl isolierende, als auch leitende Gase oder Flüs sigkeiten zur Verwendung kommen, zum Bei spiel Luft, 0l, Wasser usw.
Zur Erzeugung des Druckes für das Löschmittel hat man bereits verschiedene Mittel angegeben, zum Beispiel hat man vorgeschlagen, das Lösch- mittel durch vom Schaltergestänge oder in Abhängigkeit von der Schaltbewegung ge steuerte Kolben unter Druck zu setzen. Man hat ferner vorgeschlagen, im Moment des Abschaltens unter Druck gesetztes Löschmit- tel in das Schaltergehäuse einzuführen. .Diese Anordnung erfordert aber die Aufstellung teurer Kompressoren. Es ist weiter bekannt, den Druck auf das Löschmittel durch den beim Trennen der Schalterkontakte gebil deten Lichtbogen selbst zu erzeugen.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schalter, bei dem der Druck auf das die Kon taktstelle umgebende Löschmittel nicht durch den zwischen den Schalterkontakten erzeug ten Lichtbogen, sondern durch einen Hilfs lichtbogen erzeugt wird. Diese Anordming bietet der bekannten Anordnung gegenüber den Vorteil, dass das Löschmittel explosions artig zu der Trennstelle geführt und dass so eine intensive Kühlung des Lichtbogens uiid unter hohem Druck eine schnelle und ein wandfreie Löschung derselben erzielt wird.
In der Zeichnung sind als Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch Schalter dargestellt, bei denen der Abschaltlichtbogen in dem Löschmittel gebildet, und durch das unter Druck ausströmende Löschmittel ge löscht wird. Bei allen Ausführungsformen liegt der Hilfslichtbogen in Reihe mit dem Abschaltlichtbogen.
Abb. 1 zeigt die Ausführung des festen Schalterkontaktes als Vorkontaktschaiter zum Erzeugen des Hilfslichtbogens; die Abb. 2 und 3 zeigen die Verwendung be sonderer Hilfskontakte in dem das Löschmit- tel und die Schaltkontakte enthaltenden Raum, und Abb. 4 zeigt die Erzeugung des Hilfslichtbogens in einem gegen den das Löschmittel und die Schaltkontakte enthal tenden Raum abgetrennten Raum.
Im Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 stellt a die mit einem leitenden Löschmittel, zum Beispiel Wasser, gefüllte Druckkammer eines Schalters mit dem festen Kontakt b und dem beweglichen Kontakt c dar. Die Trennstelle der Kontakte ist bei geschlos senem Schalter von dem Löschmittel umge ben. In die Druckkammer ist ein Isolierein- satz d eingebaut, der an seinem in der Aus schaltrichtung gelegenen Ende zu einer Düse ausgebildet ist. Der feste Kontaktring i. ist mit der Stromzuleitung b verbunden, und auf dem Isolierrohr<I>f</I> ist die Kontakthülse<I>g</I> mit dem Kontakt 7c unter der Wirkung der Fe der lt mit begrenztem Hub beweglich.
Die als Vorkontaktschalter dienenden Hilfskon takte i und k sind bei geschlossenem Schalter ebenfalls geschlossen. Beim Öffnen der Schaltkontakte folgt zunächst der Teil rg des festen Schalterkontaktes dem bewegten Schalterteil c infolge des Druckes der sich entspannenden Feder h. Es werden also beim Abschalten zunächst die Hilfskontakte i, k getrennt, bevor die Schalterkontakte b, c ge trennt werden, so dass also zuerst ein Hilfs lichtbogen zwischen den Hilfskontakten i, 7c gezogen wird.
Die von dem Hilfslichtbogen erzeugte Gasblase setzt das Löschmittel unter Druck und treibt es explosionsartig zur Trennstelle zwischen den Kontakten b, e. Der zwischen den Kontakten b, c erzeugte Abschaltlichtbogen wird auf diese Weise durch das ihn unter hohem Druck umge bende Löschmittel intensiv gekühlt und ge löscht. Dabei wird das Löschmittel durch die Düse e so geführt, dass es die Ansatz- punkte des Lichtbogens an dem aus der Druckkammer herausgezogenen Schalterkon takt möglichst eng umgibt.
Die Erzeugung des Hilfslichtbogens kann auch zwischen besonderen Hilfskontakten in Reihe mit den Abschaltkontakten erzeugt werden, die in der das Löschmittel enthal tenden Druckkammer untergebracht sind. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Abb. 2, in der der Hilfskontakt i in Abhängigkeit von der Schaltbewegung gesteuert wird. Der Zeitpunkt der Erzeugung des Hilfslicht bogens kann zweckmässig in Abhängigkeit von der Schaltleistung festgelegt werden.
Die Wirkung der Anordnung ist die glei che wie für Abb. 1 beschrieben, das heisst die Hilfskontakte werden zuerst geöffnet und der zwischen ihnen erzeugte Hilfslicht bogen erzeugt den für das Löschen des Abschaltlichtbogens zwischen den Schalt kontakten erforderlichen Druck auf das durch die Düse e ausströmende Löschmittel.
Anstatt die Öffnung der Hilfskontakte für die Erzeugung des Hilfslichtbogens von der Schaltbewegung abhängig zu machen, ist es auch, wie in Abb. 8 dargestellt, möglich, die Hilfskontakte durch das Löschmittel zu steuern, und zwar unter Ausnutzung des bei der Trennung der Schaltkontakte im Ab schaltlichtbogen erzeugten Druckes. Der eine der Hilfskontakte, zum Beispiel i, wird beispielsweise als Kolben ausgebildet, der in einer Stopfbüchse der Druckkammer des Schalters geführt ist und der durch den Druck der Feder in geschlossen gehalten ist.
Bei einem Abschaltvorgang werden durch den zwischen den Schaltkontakten b, c ent stehenden Lichtbogen und den dadurch er zeugten Druck auf das Löschmittel die Hilfskontakte i., 7c durch Anheben des Kol benkontaktes ä entgegen dem Druck der Fe der in geöffnet. Der Hilfslichtbogen erzeugt nun den für das Ausschleudern des Lösch- mittels aus der Düse e zum Löschen des Ab- schaltlichtbogens erforderlichen Druck.
Der im Hilfslichtbogen erzeugte Druck kann dazu benutzt werden, die Schaltbewe- gung des bewegten Schaltkontaktes einzulei ten bezw. zu unterstützen. Um bei Verwen dung einer leitenden Löschflüssigkeit, zum Beispiel Wasser, das Fliessen eines Reststro mes nach dem Ablöschen des Schaltlicht bogens mit Sicherheit zu verhüten, ist es bei dem Schalter nach Fig. ä notwendig, den bewegten Schalterkontakt c aus der Düse e herauszuziehen.
Es kann nun umgekehrt die Einrichtung auch so getroffen werden, dass zum Beispiel bei der Anordnung nach Abb. 3 der Hilfskontakt i vom Schalterge stänge und ganz aus der Druckkammer her ausgenommen wird. Dabei wird dann der als Kolben ausgebildete, abgefederte Schaltkon takt c durch den zwischen den Hilfskontak ten i, k erzeugten Druck geöffnet und nach dem Löschen des Abschaltlichtbogens wieder geschlossen. Zweckmässig wird, wie in Abb. 3 dargestellt, der Schaltkontakt c als Hohlkontakt ,ausgebildet.
Die Druckerzeugung mittelst des Hilfs lichtbogens kann auch, wie in Abb. 4 dar gestellt, in einem von dem die Schaltkon takte b, c enthaltenden Raum n abgetrennten Raum p erfolgen. Beide Räume n, p sind durch eine Trennwand q getrennt, die ent weder kolbenartig beweglich oder als llZem- bran ausgebildet ist. i, k sind die Hilfskon takte für die Erzeugung des Hilfslichtbogens, die hier als Ringkontakte ausgebildet sind und die in Abhängigkeit vom Schalterge stänge gesteuert werden.
Das Löschmittel für den Abschaltlichtbogen im Raum n kann ebenso wie das Druckerzeugungsmittel im Raum p mit den Hilfskontakten aus Luft oder Gas bezw. Flüssigkeit bestehen. Beim Abschalten wird das im Raum p enthaltene Druckerzeugungsmittel durch den Hilfslicht bogen erhitzt, bezw. verdampft oder vergast.
Durch den erzeugten Druck wird die Trenn wand entweder vorgetrieben oder durehgebo- gen und dadurch das Löschmittel aus dem Raum n zu dem Abschaltbogen durch die Düse e ausgestossen, so dass der Lichtbogen stark gekühlt und unter Druck gelöscht wird.
Um zu erzielen, dass bei Verwendung eines gasförmigen, Löschmittels das durch die Kom- pression erwärmte Löschmittel bei der Be rührung mit dem Abschaltlichtbogen abge kühlt ist, wird zweckmässig eine Trennwand r, bestehend aus einem Gitter oder aus Plat ten angebracht, die den Raum für das Lösch mittel in die beiden Räume n und o zerteilt.
Der durch den Hilfslichtbogen erzeugte Druck kann wieder zur Beschleunigung der bewegten Schalterteile dienen. Um eine mög lichst gleichmässige Erhitzung des Drucker zeugungsmittels im Raum p zu erzielen und übermässige örtliche Erwärmung von Teilen zu verhüten,. wird zweckmässig der Hilfslicht bogen an den Hilfskontakten zum Wandern gezwungen. Dies wird zum Beispiel durch magnetische Blasung erreicht, welche durch Eigenblasung oder zusätzliche Blasspulen er reicht werden kann.
Als verdampfendes und druckerzeugendes Mittel eignet sich besonders Quecksilber, das praktisch nicht verdunstet, also nicht ergänzt zu werden braucht, nicht gefriert und infolge seiner hohen Siedetemperatur schnell wieder kondensiert. Der Hilfslichtbogen kann dabei zwischen einer den Raum p bis zu einer ge- wissen,Höhie füllenden; Quecksilberschichi und einem von Schaltgestänge bewegten Tausch kontakt gebildet werden. Es kann auch der Hilfslichtbogen zwischen zwei Quecksilber mengen erzeugt werden, so dass der an festen Elektroden auftretende Abbrand vermieden ist.
Im letzteren Fall kann der Lichtbogen durch mechanisches Trennen von zwei Queck silberspiegeln; zum Beispiel durch Absenken eines oder beider von zwei gleich hohen Quecksilberspiegeln bis zum Austauchen einer isolierenden Trennwand zwischen bei den erzeugt werden, oder aber dadurch, dass eine dünne Verbindungsbrücke zwischen zwei Quecksilbermengen durch die Strom wärme verdampft wird. Die Brücke kann dabei dauernd oder erst im Schaltmoment in den Stromkreis geschaltet sein, im ersteren Fall geschieht die Verdampfung durch den Strom dauernd, wobei ein intermittierender Lichtbogen entsteht.
Bei Verwendung eine andern leitenden Ihuckerzeugungsmittels kann die Verdampfung desselben ebenfalls in gleicher Weise durch den Strom hervorge rufen werden, wobei bewegliche Kontakte für die Erzeugung des Hilfslichtbogens im Lichtbogenraum vermieden werden.
Switch with extinguishing agent for the cut-off arc that is pressurized when it is switched off. The invention relates to switches with the switch-off pressurized extinguishing agent for the cut-off arc between tween the switch contacts, in which the extinguishing agent in the form of a beam, possibly in vapor form, the separation point between the switch contacts is supplied. Both insulating and conductive gases or liquids can be used as extinguishing agents, for example air, oil, water, etc.
Various means have already been specified for generating the pressure for the extinguishing agent, for example it has been proposed that the extinguishing agent be pressurized by pistons controlled by the switch linkage or as a function of the switching movement. It has also been proposed to introduce pressurized extinguishing agents into the switch housing at the moment of switching off. However, this arrangement requires the installation of expensive compressors. It is also known to generate the pressure on the extinguishing agent itself by the arc formed when the switch contacts are separated.
The invention now relates to a switch in which the pressure on the extinguishing agent surrounding the contact point is not generated by the arc generated between the switch contacts, but by an auxiliary arc. This arrangement offers the advantage over the known arrangement that the extinguishing agent is led to the separation point in an explosive manner and that intensive cooling of the arc and, under high pressure, rapid and flawless extinguishing of the same is achieved.
In the drawing, as execution examples of the invention are shown schematically switches in which the cut-off arc is formed in the extinguishing agent and is extinguished by the extinguishing agent flowing out under pressure. In all embodiments, the auxiliary arc is in series with the cut-off arc.
Fig. 1 shows the design of the fixed switch contact as a pre-contact switch for generating the auxiliary arc; Figs. 2 and 3 show the use of special auxiliary contacts in the space containing the extinguishing agent and the switching contacts, and Fig. 4 shows the generation of the auxiliary arc in a space separated from the space containing the extinguishing agent and the switching contacts.
In the embodiment according to Fig. 1, a represents the pressure chamber of a switch, filled with a conductive extinguishing agent, for example water, with the fixed contact b and the movable contact c. The separation point of the contacts is reversed from the extinguishing agent when the switch is closed. An insulating insert d is built into the pressure chamber, which is designed as a nozzle at its end located in the switch-off direction. The fixed contact ring i. is connected to the power supply line b, and the contact sleeve <I> g </I> with the contact 7c on the insulating tube <I> f </I> can be moved with a limited stroke under the action of the spring.
The auxiliary contacts i and k serving as pre-contact switches are also closed when the switch is closed. When the switch contacts are opened, part rg of the fixed switch contact initially follows the moving switch part c as a result of the pressure of the relaxing spring h. When switching off, the auxiliary contacts i, k are first separated before the switch contacts b, c are separated, so that an auxiliary arc is drawn between the auxiliary contacts i, 7c first.
The gas bubble generated by the auxiliary arc puts the extinguishing agent under pressure and drives it explosively to the point of separation between the contacts b, e. The cut-off arc generated between contacts b, c is intensively cooled in this way and extinguished by the extinguishing agent surrounding it under high pressure. The extinguishing agent is guided through the nozzle e in such a way that it surrounds the starting points of the arc on the switch contact that is pulled out of the pressure chamber as closely as possible.
The generation of the auxiliary arc can also be generated between special auxiliary contacts in series with the disconnection contacts, which are housed in the pressure chamber containing the extinguishing agent. An exemplary embodiment for this is shown in Fig. 2, in which the auxiliary contact i is controlled as a function of the switching movement. The point in time at which the auxiliary arc is generated can expediently be determined as a function of the switching capacity.
The effect of the arrangement is the same as that described for Fig. 1, i.e. the auxiliary contacts are opened first and the auxiliary arc generated between them generates the pressure required to extinguish the switch-off arc between the switching contacts on the extinguishing agent flowing out through the nozzle e .
Instead of making the opening of the auxiliary contacts for the generation of the auxiliary arc dependent on the switching movement, it is also possible, as shown in Fig. 8, to control the auxiliary contacts by the extinguishing agent, taking advantage of the disconnection of the switching contacts in the Ab switching arc generated pressure. One of the auxiliary contacts, for example i, is designed, for example, as a piston which is guided in a stuffing box of the pressure chamber of the switch and which is kept closed by the pressure of the spring.
During a shutdown, the auxiliary contacts i., 7c are opened by lifting the Kol benkontaktes against the pressure of the Fe of the in due to the arcing between the switching contacts b, c and the resulting pressure on the extinguishing agent. The auxiliary arc now generates the pressure required to eject the extinguishing agent from nozzle e to extinguish the cut-off arc.
The pressure generated in the auxiliary arc can be used to initiate the switching movement of the moving switching contact. to support. In order to prevent the flow of a residual current after the switching arc has been extinguished when using a conductive extinguishing liquid, for example water, it is necessary to pull the moving switch contact c out of the nozzle e with the switch according to FIG.
Conversely, the device can now also be made so that, for example, in the arrangement according to Fig. 3, the auxiliary contact i is removed from the switch linkage and entirely from the pressure chamber. The spring-loaded Schaltkon contact c, which is designed as a piston, is then opened by the pressure generated between the auxiliary contacts i, k and closed again after the cut-off arc has been extinguished. As shown in Fig. 3, the switching contact c is expediently designed as a hollow contact.
The pressure generation by means of the auxiliary arc can also, as shown in Fig. 4, take place in a space p separated from the space n containing the switching contacts b, c. The two spaces n, p are separated by a partition q, which is either movable in the manner of a piston or designed as a membrane. i, k are the auxiliary contacts for generating the auxiliary arc, which are designed here as ring contacts and which are controlled as a function of the Schaltge linkage.
The extinguishing agent for the switch-off arc in space n can bezw like the pressure generating means in space p with the auxiliary contacts from air or gas. Liquid. When switching off the pressure generating means contained in the space p is heated arc by the auxiliary light, respectively. vaporized or gasified.
As a result of the pressure generated, the partition wall is either pushed forward or bent and the extinguishing agent is thereby ejected from the space n to the cut-off arc through the nozzle e, so that the arc is strongly cooled and extinguished under pressure.
In order to ensure that when a gaseous extinguishing agent is used, the extinguishing agent heated by the compression is cooled when it comes into contact with the cut-off arc, a partition r consisting of a grid or plates is expediently attached to provide space for the extinguishing agent is divided into the two rooms n and o.
The pressure generated by the auxiliary arc can again serve to accelerate the moving switch parts. In order to achieve the most uniform possible heating of the printer generating means in space p and to prevent excessive local heating of parts. the auxiliary arc on the auxiliary contacts is expediently forced to wander. This is achieved, for example, by magnetic blowing, which can be achieved by self-blowing or additional blowing coils.
A particularly suitable evaporating and pressure-generating agent is mercury, which practically does not evaporate, i.e. does not need to be supplemented, does not freeze and quickly condenses again due to its high boiling temperature. The auxiliary arc can be between a space p up to a certain height filling; Mercury layer and an exchange contact moved by switching linkage are formed. The auxiliary arc can also be generated between two quantities of mercury, so that the erosion that occurs on fixed electrodes is avoided.
In the latter case, the arc can be made silver by mechanically separating two mercury; For example, by lowering one or both of two equally high mercury levels until an insulating partition wall between them is created, or by the fact that a thin connecting bridge between two quantities of mercury is evaporated by the heat of the electricity. The bridge can be switched into the circuit continuously or only at the moment of switching, in the former case the evaporation by the current takes place continuously, with an intermittent arc being created.
When using a different conductive suction generating means, the evaporation of the same can also be brought about in the same way by the current, moving contacts for the generation of the auxiliary arc in the arc space being avoided.