DE591598C

DE591598C - Electric switch with arc extinguishing by a flowing, gaseous medium

Info

Publication number: DE591598C
Application number: DEA63095D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-08-19
Filing date: 1931-08-19
Publication date: 1934-01-24

Description

Es sind bereits elektrische Schalter bekannt, bei denen der Löschvorgang durch strömendes Druckgas beeinflußt wird. Das Druckgas wird dabei entweder in einen zwischen feststehenden Kontakten ansetzenden Lichtbogen geblasen, ohne daß besondere Führungseinrichtungen vorhanden wären, oder die Kontakte selbst werden zur Führung für den Gasstrom verwendet. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art umhüllt gewöhnlich die feststehende Elektrode den beweglichen Kontakt. Bei der Kontakttrennung wird dann der Lichtbogen in die rohrförmige Hüllelektrode geblasen und zum Erlöschen gebracht. Eine düsenförmige Er-Weiterung der rohrförmigen Elektrode hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen.There are already electrical switches known in which the extinguishing process by flowing Pressurized gas is influenced. The compressed gas is either in a fixed between Contacts applying arc blown without any special guide devices or the contacts themselves are used to guide the gas flow. In the known designs of this type Usually the fixed electrode envelops the movable contact. When separating contacts the arc is then blown into the tubular covering electrode and extinguished. A nozzle-shaped extension the tubular electrode has proven to be particularly useful.

Man hat^N auch bei Druckgasschaltern bereits vorgeschlagen, in der Lichtbogenbahn eine Isolierwand anzuordnen, die von Druckgas be- ^N It has been suggested even with compressed gas switches to arrange an insulating wall in the arc path which have undergone working with pressurized containers

spült wird und eine Öffnung besitzt, durch die sich der eine Kontakt hindurchbewegt.is flushed and has an opening through which one contact moves.

Bei diesen Anordnungen muß jedoch, um eine wirksame Lichtbogenlöschung zu erzielen, das Gas eine möglichst hohe Geschwindigkeit besitzen. Um diese hohe Geschwindigkeit zu erzeugen, muß man einen sehr hohen Druck anwenden, und dieser wiederum bedeutet bei dem durch die Düsenform der Kontakte sich ergebenden großen Austrittsquerschnitt einen hohen Luftverbrauch und verhältnismäßig starke Geräuschbildung. Diese Nachteile zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung.With these arrangements, however, in order to achieve effective arc extinction, the gas have as high a speed as possible. To this high speed too you have to apply a very high pressure, and this in turn means at the large exit cross-section resulting from the nozzle shape of the contacts high air consumption and relatively strong noise generation. These disadvantages too avoid is the object of the invention.

Die Erfindung betrifft somit einen elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes, gasförmiges Medium, wobei erfindungsgemäß bewegliche Isolierwände durch die Lichtbogenbahn hindurch in je einen durch feststehende Isolierwände gebildeten Raum derart hineinbewegt werden, daß sie den Lichtbogen in diese Räume hineinziehen, und wobei die. Luft, die durch das Eindringen¹ der beweglichen. Isolierwand aus dem Raum verdrängt wird, die Beblasung des Lichtbogens bewirkt.The invention thus relates to an electrical switch with arc quenching by a flowing, gaseous medium, wherein according to the invention movable insulating walls are moved through the arc path into a space formed by fixed insulating walls in such a way that they draw the arc into these spaces, and the. Air caused by the penetration ^{1 of} the movable. Isolation wall is displaced from the room, which causes blowing of the arc.

Zweckmäßig ist hierbei eine Anordnung, bei der die beweglichen Wände zwischen je zwei mit öffnungen für den Durchtritt des bewegten Schaltstückes versehenen feststehenden Isolierwänden geführt werden. Diese Wände bilden dann den Raum, in den der Lichtbogen hineingezogen wird, und sie verhindern gleichzeitig, daß die Lichtbogengase nach irgendeiner Richtung den vordringenden beweglichen Wänden ausweichen können.It is useful here to have an arrangement in which the movable walls are between two Fixed insulating walls provided with openings for the moving contact piece to pass through be guided. These walls then form the space into which the arc is drawn and at the same time they prevent the arc gases from going in any direction can evade the advancing moving walls.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Lichtbogen an einer Stelle seiner Bahn, wo im Gegensatz zu den Fußpunkten verhältnismäßig wenig Ionen vorhanden sind, durch rein mechanische Mittel auf einen bestimmten engbegrenzten Raum konzentriert und derart eingeengt wird, daß nur ganz geringe Reste von Ionen und Lichtbogengasen übrigbleiben, die man mit einem Minimum an Löschgas wegblasen kann. Infolgedessen genügt die durch die bewegliche Wand erzeugte Luftströmung zur Löschung des Lichtbogens, und es wird keine besondere Druckgaserzeugungsanlage benötigt. This arrangement has the advantage that the arc at one point of its path where In contrast to the base points, relatively few ions are present through pure mechanical means concentrated in a certain narrowly delimited space and so narrowed that only very small residues of ions and arc gases remain, the can be blown away with a minimum of extinguishing gas. As a result, that suffices the moving wall creates airflow to extinguish the arc and it will no special compressed gas generation system is required.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen die Abb. ι und 3 den Aufriß des neuen Schalters ^sim Einschalt- bzw. Ausschaltzustand, während Abb. 2 einen Teil des Schalters im Grundriß erkennen läßt. Die Abb. 4 bis 6 zeigen die Lichtbogenlöschvorrichtung in verschiedenen Zwischenstellungen während des Abschaltvorganges. In den Abb. 7 und 8 sind schließlich noch weitere Einzelheiten dargestellt.In the drawing, embodiments of the invention are shown, namely the Fig. Ι and 3 show the elevation of the new switch ^s in the on or off state, while Fig. 2 shows a part of the switch in plan. Figs. 4 to 6 show the arc extinguishing device in various intermediate positions during the shutdown process. Finally, further details are shown in Figs. 7 and 8.

Wie aus Abb. 1 bis 3 zu ersehen, sind in einem Gehäuse 1 aus Isoliermaterial die feststehenden Kontakte 2 und 3 befestigt, die durch ein bewegliches Schaltstück 4 miteinander verbunden werden. Zwischen den Kontakten 2 und 3₍ sind Wände 5 aus Isoliermaterial angeordnet, die zu einem geschlossenen Körper mit annähernd rechteckigem Querschnitt zusammengefügt sind, wie aus dem Grundriß der Abb. 2 zu ersehen ist. Die Wände besitzen je eine Durchtrittsöffnung 6 für das Schaltstück 4. Zwischen den Wänden ist eine weitere Wand 8 beweglich geführt, welche den ganzen Querschnitt des durch die Wände 5 gebildeten Hohlraumes ausfüllt. Nur an denjenigen Stellen, an welchen die Öffnungen 6 sich befinden, besitzt die Wand 8 Längsrinnen 11, deren Breite etwa der Breite der Öffnungen 6 entspricht. Die Wand 8 wird durch eine nicht gezeichnete Klinke entgegen einer Federkraft 9 so festgehalten, daß die Öffnungen 6 frei sind. Beim Öffnen des Schalters wird dann, wenn das Schaltstück 4 die Öffnungen 6 verlassen hat, die Klinke gelöst und damit die Wand 8 durch die Feder 9 nach unten in die in Abb. 3 gezeichnete Lage gebracht.As can be seen from Fig. 1 to 3, the fixed contacts 2 and 3 are fixed in a housing 1 made of insulating material, which are connected to one another by a movable contact piece 4. Between the contacts 2 and 3 _(walls 5 are disposed of insulating material, which are joined together to form a closed body with an approximately rectangular cross section, as can be seen from the plan view of fig. 2. The walls each have a passage opening 6 for the contact 4. Another wall 8 is movably guided between the walls and fills the entire cross-section of the cavity formed by the walls 5. The wall 8 has longitudinal grooves 11 only at those points where the openings 6 are located, the width of which is approximately the width of the Openings 6. The wall 8 is held by a pawl, not shown, against a spring force 9 so that the openings 6 are free Wall 8 brought down by the spring 9 into the position shown in Fig. 3.

An Hand der Abb. 4 und 5 sei der Löschvorgang selbst näher betrachtet. Abb. 4 zeigt, wie die Wand 8 sich in Bewegung setzt, sobaldThe deletion process itself is considered in more detail using Figs. 4 and 5. Fig. 4 shows how the wall 8 starts moving as soon as

das Schaltstück 4 die Öffnungen 6 freigegeben hat. Die Wand 8 dringt dabei in den zwischen den Kontakten 2 und 4 gezogenen Lichtbogen, der unter der Wirkung des thermischen Auftriebes oder etwaiger zusätzlicher magnetischer Blasung nach oben getrieben wird, ein. Der Gasstrang des Lichtbogens wird von der Vorderkante der Wand 8 in die von den Wänden 5 gebildete Kammer 10 hineingezogen.the contact piece 4 has released the openings 6. The wall 8 penetrates into the between the contacts 2 and 4 drawn arc under the effect of thermal lift or any additional magnetic blowing upwards. Of the The gas strand of the arc is drawn from the front edge of the wall 8 into that of the walls 5 formed chamber 10 drawn into it.

In Abb. 5 ist dargestellt, wie mit fortschreitendem Eindringen der Wand 8 in die Kammer 10 die in dieser befindliche Luft komprimiert wird und sich ihren Austritt durch die in der Wand 8 befindlichen Rinnen ii und die Öffnungen 6 erzwingt. Wenn die Wand 8 in ihrer Führung gut dichtend eingepaßt ist, so bilden die Rinnen 11 und Öffnungen 6 den einzigen Weg für die entweichende Luft und die Lichtbogengase. Die durch das Vordringen der Wand 8 aus der Kammer 10 verdrängte Luft muß also durch die Rinnen 11 und die Schlitze 6 die Lichtbogengase mit sich fortreißen. Die Gase werden dann durch die Kanäle 12 (Abb. 1 und 3) nach außen geführt; damit die Gase eine genügende Abkühlung erfahren, können die Abgaskanäle in bekannter Weise mit einem Bündel dünner Metallplatten 13 versehen sein, an denen die heißen Lichtbogengase sich entionisieren.In Fig. 5 it is shown how with progressive penetration of the wall 8 in the Chamber 10, the air located in this is compressed and its exit through the grooves located in the wall 8 ii and the openings 6 forces. When the wall 8 is fitted in a good sealing manner in their leadership, the grooves 11 and openings 6 form the only way for the escaping air and the arc gases. The one through the advance the wall 8 from the chamber 10 displaced air must therefore through the channels 11 and the Slots 6 carry the arc gases with them. The gases are then passed through the Channels 12 (Fig. 1 and 3) led to the outside; so that the gases have sufficient cooling can learn, the exhaust ducts in a known manner with a bundle of thin metal plates 13 where the hot arc gases deionize.

Abb. 6 zeigt die Stellung der Wand 8 nach Beendigung des Löschvorganges. Die Rinnen 11 und die Wand 8 selbst sind dabei als konisch geformt angenommen, in der Weise, daß sich der Querschnitt der Rinnen nach unten allmählich erweitert. Der für den Lichtbogen zur Verfügung stehende Raum wird dann durch die Bewegung der Wand dauernd verengt. Wenn die Abschrägungen an der bewegten Wand 8 kürzer sind als die Tiefe der Kammer 10, dann steht schließlich für den Lichtbogen am Ende der Bewegung der Wand 8 überhaupt kein Raum mehr zur Verfügung. Diese Wirkung wird noch dadurch erhöht, daß auch die feststehenden Wände 5 entsprechende Vorsprünge besitzen, welche in die Rinnen 11 in der Endstellung der Wand 8 eingepaßt sind. Dadurch wird auch die Isolierfähigkeit der Unterbrechungsstrecke erhöht, da in den Rinnen etwa verbleibende Gasreste durch die Abkühlung an den Wänden sofort entionisiert werden. Eine Wiederzündung des Lichtbogens ist infolgedessen ausgeschlossen.Fig. 6 shows the position of the wall 8 after completion of the extinguishing process. The gutters 11 and the wall 8 itself are assumed to be conically shaped, in such a way that the Cross-section of the gutters gradually widened downwards. The one available for the arc standing room is then constantly narrowed by the movement of the wall. When the bevels on the moving wall 8 are shorter than the depth of the chamber 10, then stands finally no room at all for the arc at the end of the movement of the wall 8 more available. This effect is increased by the fact that the fixed Walls 5 have corresponding projections, which in the grooves 11 in the end position the wall 8 are fitted. This also increases the insulating capacity of the interruption section, since there are any remaining sections in the channels Gas residues are immediately deionized by cooling on the walls. A re-ignition of the arc is as a result locked out.

Um die Kriechwege noch zu erhöhen, kann man die bewegliche Wand 8, wie in Abb. 7 dargestellt ist, an ihrer Vorderkante mit Einschnitten 12 versehen, welche in der Endstellung in entsprechende Vorsprünge 13 der feststehenden Wände eingreifen.In order to increase the creepage distances even more, the movable wall 8 can be used, as in Fig. 7 is shown, provided on its front edge with incisions 12, which in the end position engage in corresponding projections 13 of the fixed walls.

Um die durch die Bewegung der Wand 8 verdrängte Luftmenge zu erhöhen, kann man den Querschnitt der Wand und den durch die Wände 5 gebildeten Kompressionsraum 10 vergrößern. Man wird dabei die Anordnung so treffen, daß an den öffnungen 6 der Abstand der Wände 5 am kleinsten, an den übrigen Stellen aber erweitert ist. Die Erweiterung kann dann in Form eines Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt erfolgen, wie in Abb. 8 dargestellt ist. Die Zylinder können dabei ebenso wie die nicht vor den Öffnungen 6 liegenden Teile der Wand 8 bei der Ausführung nach Abb. 2 aus Metall bestehen, um eine bessere Bearbeitung zu ermöglichen.In order to increase the amount of air displaced by the movement of the wall 8, one can increase the cross section of the wall and the compression space 10 formed by the walls 5. You will make the arrangement so that at the openings 6 the distance of the walls 5 is smallest, but is widened in the other places. The extension can then take the form of a cylinder with a circular cross-section, as in Fig. 8 is shown. The cylinders, like the cylinders, cannot be in front of the openings 6 lying parts of the wall 8 in the embodiment of Fig. 2 are made of metal to a to enable better editing.

Claims

Patent claims:

i. Electrical switch with arc extinguishing by a flowing, gaseous Medium, characterized by the arrangement of movable and fixed insulating walls, such that when switched off one movable insulating wall (8) each through the arc path into one through

fixed insulating walls (5) formed space (10) is moved into it, thereby draws the interruption arc into this space (10) and at the same time the air displaced by it from the space (10) creates a blowout of the arc causes.

2. Switch according to claim i, characterized by arranging the insulating walls in such a way that the air flow blowing the arc is opposite to the direction of movement the movable wall (8) runs.

3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that the through the fixed walls (5) formed space (10) only against the entry side of the movable Wall (8) is open.

4. Switch according to claim 1 to 3, characterized in that the fixed Insulating walls extend beyond the arc path and have openings (6) are provided for the passage of the moving contact piece (4).

5. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that the movable Wall (8) has longitudinal grooves (11) whose Width corresponds approximately to the width of the passage openings (6).

6. Switch according to claim 1 to 5, characterized in that the movable Wall (8) is conically shaped that the one available for the arc Space is narrowed by the movement of the wall.

7. Switch according to claim 1 to 6, characterized in that the fixed Walls (5) are adapted to the shape of the movable wall so that at the end of the movement the walls fit tightly together.

8. Switch according to claim 6 and 7, characterized in that the bevel begins at such a point, which in the switch-off position below the passage openings (6) (Fig. 6).

9. Switch according to claim 1 to 8, characterized characterized in that the distance between the fixed walls (5) is widened laterally from the arc path in such a way that that despite the small distance between the fixed walls (5) at the Lichtbpgenstelle A sufficient amount of air is expelled to extinguish the arc (Fig. 8).

10. Switch according to claim 9, characterized in that the cross section of the Intermediate space (10) is cylindrical in shape at the enlarged points (Fig. 8).

11. Switch according to claim 1 to 10, characterized in that the movable wall (8) has notches on its end face (12) is provided, which in the end position in corresponding projections (13) of the fixed walls (5) engage (Fig. 7).

1 sheet of drawings