DE532961C - Lichtbogenloescheinrichtung fuer elektrische Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter und betrifft eine Lichtbogenlöscheinrichtung an diesen.

Bei elektrischen Schaltern, deren Kontakte in Luft angeordnet sind, ist es bereits bekannt, um den beweglichen Kontakt eine Reihe von runden, leitenden, parallel zueinander und voneinander isolierten Scheiben anzuordnen, durch welche der bewegliche Kontakt beim 10· Ausschalten hindurchgezogen wird. Gemäß· der Erfindung sind die leitenden Scheiben ■'· derart ausgebildet, daß sie den beweglichen • Kontakt eng· umschließen, imd derart angej ordnet, daß sie nur einen ganz geringen Ab-1J5 stand voneinander besitzen. Der_Zweclc dieser Scheiben ist die Kühlung und Löschung des Lichtbogens, und die Erfindung erreicht dieses Ziel in einer sehr wirkungsvollen Weise, so daß starke Ströme bei hohen Spannungen sicher und rasch von einem verhältnismäßig kleinen Schalter unterbrochen werden können.

Bei der Lichtbogenlöscheinrichtung gemäß der Erfindung sind ferner die leitenden Scheiben, die voneinander und von den beiden Kontakten des Schalters isoliert sind, dick im Vergleich zu den sie trennenden Spalten, und die Ränder der Scheibe sind eng von einem Gehäuse oder einer Wandung umschlossen, die die Räume -abgrenzt. Der bewegliche Kontakt des Schalters geht durch einen Kanal, den zentrale Öffnungen in den. Scheiben bilden.

Vorzugsweise werden die Scheiben, die z. B. eine Dicke von etwa 12,5 mm haben, in der Nähe der äußeren Kante jeder Flächenseite mit einer Ringnut versehen, so daß die nach Aufeinanderpacken der Scheiben gebildeten Spalträume in weitere ringförmige Kammern einmünden, die durch mit ihren offenen Seiten gegeneinander gekehrte Nuten gebildet sind.

Die Scheiben können auch noch radiale Durchlässe besitzen, die von den mittleren Öffnungen zu anderen Kanälen oder öffnungen führen, welche den Umlauf von ölen oder Gasen gestatten.

Die Löscheinrichtung wird im allgemeinen in Öl eingetaucht verwendet, wobei es nicht notwendig ist, den gesamten, den Schalter enthaltenden Behälter mit Öl zu füllen. Der obere Teil des Behälters kann vielmehr mit Luft gefüllt sein.

Durch die neue Einrichtung erfolgt die Lichtbogenlöschung mit großer Geschwindigkeit. Die engen Spalträume zwischen den dicken Scheiben kühlen den Lichtbogen außerordentlich rasch. Die Ionisierung des Lichtbogenweges durch die engen Spalträume wird verringert, und auf diese Weise wird sein Widerstand stark erhöht. Die Ringkammern am Umfange der engen Spalträume zwischen

den Scheiben bilden Expansionskammern; es hat sich gezeigt, daß sie sicherstellen, daß selbst Ströme sehr großer Energie beim öffnen des Schalters geräuschlos unterbrochen werden. Das öl, in das die Löscheinrichtung eingetaucht ist, wird durch die radialen Kanäle in den Scheiben durch den Druck des vom Lichtbogen erzeugten Gases hindurchgetrieben. Infolgedessen kreist es rasch durch ίο die Kanäle und die QueröfEnungen in den Scheiben, in welche die radialen Kanäle münden. Auch dies trägt zum raschen Abkühlen und zur Löschwirkung auf den Lichtbogen bei.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es ist

Abb. ι ein schematischer lotrechter Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Ausschalters gemäß der Erfindung, Abb. 2 ist ein Grundriß einer der Scheiben und

Abb. 3 eine schaubildliche Darstellung, die in schematischer Weise einen Dreiphasendoppelunterbrechungsausschalter mit der neuen Löscheinrichtung wiedergibt.

Bei der Anordnung nach Abb. 1 besitzt der schematisch dargestellte Ausschalter einen festen Kontakt A und einen beweglichen Kontakt A¹, die in Isolatoren in einem Kessel oder Gehäuse B angebracht sind. Die Erfindung betrifft keine Konstruktionseinzelheiten und Verbindungen der Kontakte; es ist aber angenommen, .daß der Stromkreis dadurch geöffnet wird, daß man die Stange A^s zurückzieht und den beweglichen Kontakt A¹ in die in strichpunktierten Linien angedeutete Lage hebt.

Im Gehäuse B befindet sich eine Reihe von Scheiben C₁ z. B. aus Kupfer oder sonstigem leitenden Werkstoff, die übereinander so gelegt sind, daß ihre Mittelöffnungen C¹ einen Kanal bilden, dessen Wandung den beweglichen Kontakt^¹ bei seinem Aufwärtswege zur Unterbrechung des Kreises eng umschließt.

Die Scheiben C werden durch Ringe aus Isolierstoff D getragen und gehalten, welche durch Bolzen £ befestigt sind; dabei dienen einige Ringe D¹ dazu, Nachbar scheiben derart zu trennen, daß enge Spalträume F dazwischen verbleiben. Diese Spalten können ganz eng sein, d. h. der Abstand der Scheiben kann sehr klein sein. Wenn beispielsweise die Dicke jeder Scheibe etwa 12 bis 13 mm beträgt, so kann die Fuge etwa I¹Z₂ mm betragen oder sogar noch weniger.

Auf jeder Flachseite jeder Scheibe ist eine

Ringaussparung C² gebildet; werden die Scheiben übereinandergelegt, so decken sich die Nuten an den gegeneinander gekehrten Flächen und bilden einen Ringraum rings um die Ränder der Spalträume F. Diese Kammern werden durch die Trennringe D¹ in der dargestellten Konstruktion geschlossen, doch ist dies nicht notwendigerweise immer der Fall.

Jede Scheibe besitzt radiale Durchlässe C³, die von der Mittelöffnung C¹ zu einem lotrechten Loch oder Kanal G führen, der durch sämtliche Scheiben und Trennringe führt und einen ölumlaufweg bildet, wenn die Anordnung unter Öl arbeitet.

Im Beispiel sind vier Scheiben dargestellt, die den unteren Teil des Kessels oder Behälters B ausfüllen. Die Zahl kann verschieden sein und hängt von der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes A¹, von der Stromstärke, für die der Ausschalter zu verwenden ist, und von anderen Faktoren ab. Ein Raum über den Scheiben und unter dem Deckel des Kessels B bilden eine Expansionskammer. Die Abmessungen dieses Raumes können verschieden sein; bei manchen Ausführungen können die Scheiben C praktisch das ganze Gehäuse füllen.

Das schematische Schaubild (Abb. 3) zeigt einen Weg, nach welchem die verbesserte Löschvorrichtung für einenDreiphasendoppelunterbrechungsölschalter benutzt werden kann. Jede Phase hat zwei feste Kontakte A^s auf Leitern A* in Verbindung mit Klemmen A^z. Jedes Leiterpaar A^A ist mechanisch unter elektrischer Isolierung durch Brückenstücke A^a verbunden. Alle drei Sätze von festen Kontakten sind auf einer Stange A'' angebracht, die durch Stangen A^s vom Deckel B^x des Kessels B² aus abgestützt sind.

An jeden festen Kontakt A³ ist eine Lichtbogenlöschvorrichtung H angebracht. Die bauliche Gestaltung der Löschvorrichtung ist in Abb. 3 nicht im einzelnen wiedergegeben; sie ist gleichartig der Anordnung, die oben an Hand der Abb. 1 im einzelnen geschildert ist, d. h. es besteht jede Löschvorrichtung aus einer Reihe im engen Abstande angeordneter, voneinander isolierter, leitender Scheiben mit einer mittleren öffnung, die die beweglichen Kontakte dicht umschließt.

Die Wandung oder das Gehäuse für die Begrenzung dieser Spalträume zwischen den Scheiben würde bei Abb. 3 gleichfalls durch die Stütz- und Trennringe aus Isolierstoff gebildet werden, die in Abb. I mit D und D¹ bezeichnet wurden.

Jeder Phasenschalter hat zwei bewegliche Kontakte^⁰. Diese können durch die ab-Avärts gebogenen Enden einer geeigneten Stange aus leitendem Werkstoff gebildet sein, und es können, wie die Abb. 3 zeigt, alle drei Paare der beweglichen Kontakte, die je voneinander isoliert sind, mittels einer Stange A¹⁰ mit Antriebsstange A¹¹ abgestützt werden,

die durch öffnungen in dem Kesseldeckel nach außen treten.

Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung keine Konstruktionseinzelheiten der Teile des Stromunterbrechers außer den Lichtbogenlöschvorrichtungen, so daß eine kennzeichnende Darstellung der übrigen Teile genügend erscheint.

Die neue Löschvorrichtung erweist sich in

ίο der Praxis als außerordentlich wirksam. Ein Ausschalter gegebener Größe unterbricht zufriedenstellend Kreise von erheblich höherer Leistung, als sie von Ausschaltern gleicher Größe der üblichen Bauart bewältigt werden können. Die gute Wirkung ist insbesondere auf die enge Aneinanderrückung der Scheiben, die Anordnung der vergrößerten, Ringkammern, in die die Spalten einmünden, und die Anordnung der radialen Kanäle, die in die Zirkulationslöcher einmünden, welche durch Scheiben und Träger führen, zurückzuführen.

Weiter ist wahrscheinlich ein wesentlicher Fortschritt darin zu erblicken, daß die Räume zwischen den Scheiben an den Außenkanten nicht für öl oder sonstige den Schalterkessel füllende Mittel offen sind, daß sie vielmehr durch die Wandung aus den Isolierringen oder durch ein sonstiges Umschließglied abgeschlossen sind, beispielsweise durch die Wandung des Schaltergehäuses selbst, das bisweilen, wie Abb. 1 zeigt, in nächster Nähe der Löschvorrichtung liegt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Lichtbogenlöscheinrichtung für elektrische Schalter, bei welchen um den beweglichen Kontakt eine Reihe von runden, leitenden, parallel zueinander und voneinander isolierten Scheiben angeordnet sind, durch welche der bewegliche Kontakt beim Ausschalten hindurchgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben den beweglichen Kontakt dicht umschließen, in einem im Vergleich zu ihrer Dicke nur ganz geringen Abstand voneinander angeordnet und außen dicht von einem Gehäuse oder einer Wandung umschlossen sind, derart, daß zwischen den Scheiben getrennte Kammern entstehen, die lediglich durch die Mittelöffnungen der Scheiben miteinander verbunden sind.
2. 2. Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite jeder Flachseite jeder leitenden Scheibe (C) eine Ringnut (C²) aufweist, derart, daß beim Zusammenbau der Scheiben die engen zwischen ihnen belassenen Abstandsspalten in größere Ringkammern einmünden.
3. 3. Löscheinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterscheiben (C) radiale Kanäle (C³) aufweisen, die von der Mittelöffnung (C¹) zu lotrechten Kanälen (C-) führen, derart, daß ein Umlauf von öl oder Gas möglich ist.
4. 4. Löscheinrichtung nach Anspruch 1 bis 3 mit in einem Kessel angeordneten 7< > Kontakten, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel die leitenden Scheiben eng umschließt und von den Scheiben durch Isolierringe (D, D¹) getrennt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen