Elektrischer Schalter oder Funkenstrecke mit Lichtbogenlöschung durch
strömendes Druckgas Bei Vorrichtungen, bei welchen Hochspannungslichtbogen unter
Verwendung von Druckgasen gelöscht werden, insbesondere bei; Schaltern und Funkenstrecken,
ist es erforderlich, däß das Druckgas an der Unterbrechungsstelle eine maximale
Blaswirkung besitzt, damit die Lichtbogenfußpunkte intensiv gekühlt werden und der
Lichtbogen selbst durch die Gasströmung zerrissen wird. Als Mittel zur Erzielung
einer maximalen . Blaswirkung ist bereits eine besondere kaminförmige Ausbildung
der die Kontaktflächen umgebenden Teile vorgeschlagen worden. Hierdurch wird bereits
eine hohe Geschwindigkeit der Gase zwischen den Elektroden erreicht. Die Strömungsgeschwindigkeit
des Löschgases ist aber bei gegebenen Formen der Austrittsöffnung im wesentlichen
abhängig vom Druck. Man könnte also die Blaswirkung dadurch weiter erhöhen, daß
man den Druck des Gases vor der Unterbrechungsstelle steigert. So ist z. B. bei
Schaltern, bei denen der Unterbrechungslichtbogen durch unter hohem Druck stehendes
- Gas erstickt werden soll, bereits eine Anordnung bekannt geworden, vermittels
welcher dem Schaltraum ein brennbares Gas zugeführt wird, das durch den Lichtbogen
entzündet wird und so zur Druckerhöhung beiträgt. Hierbei werden jedoch die Wandungen
des Schaltraumes außerordentlich stark beansprucht, da die explosionsartige Verbrennung
des Gases eine plötzliche, sehr starke Drucksteigerung bewirkt. Demgegenüber beschreitet
die Erfindung einen völlig anderen Weg. Erfindungsgeimäß wird bei Funkenlöschvorrichtungen
mit kaminförmiger Ausbildung der Elektroden die Blaswirkung dadurch gesteigert,
daß man das Druckgas hinter der Unterbrechungsstelle nicht in die freie Atmosphäre
strömen läßt, sondern in einen Raum, in welchem Unterdruck herrscht.Electrical switch or spark gap with arc quenching through
flowing pressurized gas in devices in which high-voltage arcs under
Use of pressurized gases will be extinguished, especially when; Switches and spark gaps,
it is necessary that the compressed gas at the point of interruption has a maximum
Has a blowing effect so that the arc roots are intensively cooled and the
Arc itself is ruptured by the gas flow. As a means of achieving
a maximum. The blowing effect is already a special chimney-shaped training
the parts surrounding the contact surfaces have been proposed. This will already
a high velocity of the gases between the electrodes is achieved. The flow rate
of the extinguishing gas is, however, essentially given the shape of the outlet opening
depending on the pressure. So you could increase the blowing effect further that
the pressure of the gas before the point of interruption is increased. So is z. B. at
Switches in which the interrupting arc is caused by high pressure
- Gas is to be smothered, an arrangement has already become known by means of
which a flammable gas is fed to the switch room, which is caused by the arc
is ignited and thus contributes to the pressure increase. Here, however, the walls
The switch room is extremely stressed because of the explosive combustion
of the gas causes a sudden, very strong increase in pressure. Opposite steps
the invention a completely different way. According to the invention, spark extinguishing devices
the chimney-shaped design of the electrodes increases the blowing effect,
that the pressurized gas behind the interruption point is not released into the free atmosphere
lets flow, but in a room in which there is negative pressure.
Die Erfindung betrifft somit einen elektrischen Schalter oder eine
Funkenstrecke -mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas, bei welchen das
Druckgas aus einem Raum, in dem Überdruck herrscht, dem Lichtbogen zugeleitet wird,
wobei erfindungsgemäß in dem Raum, in den das Gas nach Durch= Strömen des Lichtbogens
eintritt, ein geringerer Druck als Atmosphärendruck herrscht.The invention thus relates to an electrical switch or a
Spark gap - with arc quenching by flowing compressed gas, in which the
Compressed gas from a room in which there is overpressure, to which the arc is fed,
wherein according to the invention in the space into which the gas after flowing through = the arc
occurs, the pressure is lower than atmospheric pressure.
Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Blaswirkung
wesentlich höher, als wenn das Gas gegen den Atmosphärendruck ausströmen würde.
Die Geschwindigkeitssteigerung wird nämlich nicht nur dadurch hervorgerufen, daß
der Druckunterschied, der für die Gasexpansion in Frage kommt, an sich erhöht wird,
sondern auch dadurch, daß. der .Gasstrom hinter der Unterbrechungssteile geringere
Luftmassen zu beschleunigen hat und so einen geringeren Strömungswiderstand zu überwinden
braucht. Diese günstige Wirkung ließe sich durch einfache Erhöhung des Druckes vor
der Unterbrechungssteile nicht in gleichem Maße erzielen. Weiter hat die Expansion
des - Gasdruckes
in ein Vakuum den Vorteil, daß das, Gas stärker
abgekühlt wird --als bei .Expansion gegen Atmosphärendruck, wodurch auch eine intensivere
Kühlwirkung- auf den Lichtbogen und insbesondere dessen Fußpunkte erzielt wird.
Die neue Anordnung ist insbesondere für Schalter geeignet, jedoch auch mit Vorteil
bei Funkenstrecken oder anderen Vorrichtungen zum Löschen von Hochspannungslichtbogen
verwendbar.This increases the flow rate and thus the blowing effect
much higher than if the gas would flow out against atmospheric pressure.
The increase in speed is not only caused by the fact that
the pressure difference that comes into question for the gas expansion is increased,
but also by the fact that. the .Gas flow behind the interruption parts is lower
Has to accelerate air masses and thus overcome a lower flow resistance
needs. This beneficial effect could be achieved by simply increasing the pressure
of the interruption parts do not achieve the same degree. The expansion has continued
des - gas pressure
in a vacuum the advantage that the gas is stronger
is cooled - than with .Expansion against atmospheric pressure, whereby a more intensive
Cooling effect is achieved on the arc and in particular its base points.
The new arrangement is particularly suitable for switches, but it is also advantageous
in spark gaps or other devices for extinguishing high-voltage arcs
usable.
Um zu vermeiden, daß während des Schaltvorganges der Unterdruck in
dem Expansionsraum infolge des zuströmenden Druckgases zurückgeht, ordnet man zweckmäßig
Vorrichtungen an, die den Unterdruck in dem Expansionsraum während der Ausschaltung
ganz oder teilweise aufrechterhalten. Hierzu können luftleere Hilfsgefäße dienen,
oder es sind während des Schaltvorganges Luftpumpen anzuschließen. Statt in dem
Raum, in den das Druckgas :einströmt, einen Unterdruck zu erzeugen, ist es auch
möglich, Druckgas durch diesen Raum (Expansionsraum) derart zu blasen, daß es an
der Schaltstelle einen Unterdruck bzw. .eine Saugwirkung hervorruft. In diesem Falle
wird beim Schaltvorgang nur Druckgas benutzt, und zwar zur direkten Beblasimg der
Unterbrechungsstelle (Drücken) und zur indirekten Blasung (Saugen im Expansionsraum).
Das Blasen kann durch das Saugen noch wesentlich durch die Form und Anordnung der
Elektroden und der Umhül. lung unterstützt werden. Die Richtung des Saugens und
die Richtung des Druckgasstromes, der den Unterdruck hervorruft, muß so geführt
sein, daß, sich die Druckgasströirie nicht stoßen und keine Wirbel entstehen können.
Es ist wertvoll, das Saugen'(Luftverdünnung auf der Austrittsseite) vor dem Blasen
(Drücken auf der Eintrittsseite) beginnen zu lassen. Eine einfache Form für diese
Doppelausnutzung des Druckgases .ergibt sich, wenn die Schalter der eingangs erwähnten
Bauart eine Art Kamin (direkt am Schalter oder in entsprechender Verbindung mit
dem Schaltergehäuse) erhalten und so der im Kamin hervorgerufene Unterdruck auf
die Unterbrechungsstelle wirkt.In order to avoid that the negative pressure in
the expansion space decreases as a result of the incoming pressurized gas, one arranges expediently
Devices to reduce the negative pressure in the expansion space during the switch-off
fully or partially maintained. Vacuum auxiliary vessels can be used for this purpose,
or air pumps are to be connected during the switching process. Instead of that
It is also the space into which the pressurized gas flows to create a negative pressure
possible to blow compressed gas through this space (expansion space) so that it is on
the switching point causes a negative pressure or a suction effect. In this case
only pressurized gas is used during the switching process, namely for direct blowing
Interruption point (pressing) and for indirect blowing (suction in the expansion space).
The blowing can still be significantly influenced by the shape and arrangement of the suction
Electrodes and the cover. ment are supported. The direction of suction and
the direction of the flow of pressurized gas, which causes the negative pressure, must be guided in this way
be that the Druckgasströmirie do not collide and no eddies can arise.
It is valuable to do the 'sucking' (air dilution on the exit side) before blowing
(Press on the entry side) to start. A simple shape for this
Double use of the compressed gas. Results when the switches of the aforementioned
Construction of a kind of chimney (directly on the switch or in connection with
the switch housing) and so the negative pressure created in the chimney on
the point of interruption is effective.
Das Saugen braucht nicht von demselben Medium wie: das Drücken hervorgerufen
zu werden. So kann z. B. zum Saugen Dampf verwendet werden, während zum Drücken
Preßluft, Kohlensäure o. dgl. dient. Das Saugen für einen oder mehrere Schalter,
Funkenstrekken u. dgl. kann gemeinsam, gegebenenfalls auch für andere Apparate der
elektrischen, Anlage, erfolgen. So können z. B. besondere in die Schaltanlage eingebaute
Ventilationseinrichtungen mit natürlichem oder künsjt, lichem Zug dauernd einen
gewissem. Unterdruck an den Schaltern u. dgl. hervorrufen. Dieser Unterdruck bzw.
der Zug der Ventilationsanlage kann vor und während des Schaltens durch die Mithilfe
von Druckgas (Dampf, Preßluft, Kohlensäure o. dgl.) verstärkt werden. Was hier für
Schalter gesagt ist, gilt in gleicher Weise für Funkenstrecken u. dgl., nur wird
das. Einsetzen des Saugens und Blasens durch den Überschlagstrom bzw. dessen Spannung
hervorgerufen.Sucking does not need to be produced by the same medium as: pressing
to become. So z. B. be used for sucking steam, while for pressing
Compressed air, carbon dioxide or the like. Serves. The suction for one or more switches,
Spark paths and the like can be used together, if necessary also for other apparatuses
electrical, installation. So z. B. special built into the switchgear
Ventilation devices with natural or artificial drafts are always on
certain. Create negative pressure on the switches and the like. This negative pressure or
the train of the ventilation system can be done before and during the switching by the assistance
be amplified by compressed gas (steam, compressed air, carbon dioxide or the like). What here for
Switch is said, applies in the same way to spark gaps and the like, only will
the. Onset of suction and blowing through the flashover current or its voltage
evoked.
Soll die Kühlwirkung des Druckgases erhöht werden, so kann dem unter
Druck einströmenden Gas Flüssigkeit zugesetzt werden bzw. ein übersättigtes Gas
verwepd@e werden. Wird z. B. vor dem Einströmen Kollensäure in flüssigem Zustand
zugesetzt, so wird bei dem mit Expansion erfolgenden Ausströmen in den Schaltraum
eine starke Kühlung eintreten. Infolgedessen besitzen die in den Expansionsraum
austretenden Löschgase ein geringes Volumen, so daß eine Erhöhung der Saugwirkung
eintritt. Man hat es in der Hand, durch die Menge der Flüssigkeit, durch die Art
der Expansion, durch die Richtung des bruckgasstromes u. dgl. diese Kühlung entsprechend
zu wählen und an die gewünschten Stellen zu leiten. Statt Flüissigkeit zu verwenden,
die mitgerissen wird,- könnte man auch entsprechend verteilte feste Körper, die
schnell verdampfen, sei es auch in der Temperatur des Lichtbogens, mitführen lassen.
-Das Schalten selbst, d.h. die Bewegung des Schaltteiles, kann auf verschiedene
Weise erfolgen. So kann hier z. B. das Bewegen durch den Überdruck zwischen den
beide Räumen (Saugraum und Druckraum) erfolgen bzw. durch den Druckunterschied unterstützt
werden. Der Druckunterschied kann aber auch benutzt werden, um eine Verriege- i
lung des Schalters zu lösen. Es ist dann die Betätigung nur möglich beim Auftreten
eines bestimmten Mindestdruckunterschiedes.If the cooling effect of the compressed gas is to be increased, this can be done under
Pressure flowing gas liquid can be added or a supersaturated gas
bewepd @ e. Is z. B. before the inflow collenic acid in the liquid state
added, so is when the outflow occurs with expansion into the switch room
strong cooling occur. As a result, they own the expansion space
exiting extinguishing gases a small volume, so that an increase in suction
entry. One has it in hand, through the amount of liquid, through the nature
the expansion, through the direction of the pressure gas flow and the like. This cooling accordingly
to choose and to direct to the desired places. Instead of using liquid,
which is carried away, - one could also appropriately distributed solid bodies that
evaporate quickly, even if it is at the same temperature as the arc.
-The switching itself, i.e. the movement of the switching part, can take place in different ways
Way. So here z. B. moving through the overpressure between the
both spaces (suction space and pressure space) take place or supported by the pressure difference
will. The pressure difference can also be used to interlock
release the switch. Actuation is then only possible when it occurs
a certain minimum pressure difference.
Ist wegen der Wirkung des Saugens (Luftleerraum o. dgl.) der Druck
des Druckgases i nicht entsprechend hoch gewählt, so könnte unter Umständen dieser
Druck zur Löschung bei nicht vorhandener Luftleere nicht ausreichen. Dann müssen
Vorkehrungen getroffen sein, daß ein Ausschalten nicht möglich ist. i Jedenfalls
muß, wenn der Druck auch nur einigermaßen ausreicht, der Luftleerraum (Saugraum)
geöffnet werden, damit das Druckgas zum mindesten freien Austritt erhält. iIs the pressure due to the effect of suction (empty space or the like)
of the compressed gas i is not selected to be correspondingly high, this could possibly
Insufficient pressure to extinguish if there is no air void. Then have to
Precautions must be taken to ensure that switching off is not possible. i Anyway
if the pressure is only reasonably sufficient, the air space (suction space)
be opened so that the compressed gas has at least free exit. i