DE602040C - Leistungsschalter mit Lichtbogenloeschung durch Dampf - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. AUGUST 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 602040 KLASSE 21c GRUPPE 35 ίο

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. November 1927 ab

Es ist bekannt, den Unterbrechungslichtbogen von Flüssigkeitsschaltern durch den Dampf zu löschen, der vom Lichtbogen aus der Flüssigkeit gebildet wird und daher mit seiner Flüssigkeit in Verbindung steht. Dabei wird der Dampf unter hohen Druck gesetzt, wodurch der Lichtbogen erstickt werden soll. Um die erzeugte Dampfmenge unabhängig von der Wärmeentwicklung des Lichtbogens zu machen, hat man in jüngster Zeit auch vorgeschlagen, den Dampf zum Löschen des Lichtbogens der Unterbrechungsstelle von einer außerhalb der Unterbrechungsstelle liegenden Stelle aus unter Druck zuzuführen, wobei der löschende Dampf von seiner Flüssigkeit vollkommen getrennt ist.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Schalter mit Dampflöschung, dessen Dampf mit seiner Flüssigkeit in Verbindung steht, der Dampf in einem zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Erzeugungsraum gebildet und in die darüberliegende, in einer Düse angeordnete Unterbrechungsstelle geschickt wird und den Lichtbogen so durchströmt, daß er längs des Lichtbogenpfades unter Druckgefälle wirkt.

Die Löschwirkung beruht hierbei nicht auf der erstickenden Wirkung des Dampfes oder der Blaswirkung schlechthin, wie bei bekannten Dampf- und Druckgasschaltern, sondern auf einem grundsätzlich anderen Prinzip: der Löschwirkung unter Druckgefälle strömenden Sattdampfes. Bei den bekannten Dampfschaltern steht der Lichtbogen während der Löschung unter der erstickenden Wirkung eines meist hoch überhitzten, unter hohem Druck stehenden Dampfes, der möglichst wasserfrei sein soll. Der Lichtbogen soll die Temperatur und damit den Druck des Dampfes zwecks Erzielung einer günstigen Löschwirkung in der Umgebung des Lichtbogens noch erhöhen. Durchströmt dagegen Sattdampf unter Druckgefälle den Lichtbogenpfad, dann tritt, wie die Versuche zeigen, eine erhöhte Löschwirkung ein. Diese ist etwa dadurch zu erklären, daß, wie Versuche von Millikan lehren, in rasch expandierendem Sattdampf die Ionen und Elektroden als Kondensationskerne wirken. Durch das den Kern umhüllende Kondensat wird die Masse der Ionen und Elektronen vergrößert, so daß die Entfernung aus dem Bereich der hohen elektrischen Feldstärke sicher vonstatten geht, da die Angriffsfläche der so entstehenden kleinen Kügelchen wesentlich größer ist als die der Ionen und Elektronen. Eine andere Erklärung ist die, daß bei der Druckverminderung durch Wiederverdampfung des Kondensats bzw. Flüssigkeitsgehalts bei Naßdampf eine ausgezeichnete innere Lichtbogenkühlung und damit Lichtbogenentionisierung herbeigeführt wird, was wieder die Löschung des Lichtbogens begünstigt.

Die Löschung erfolgt um so sicherer, je größer das Druckgefälle und damit die Dampfge-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Or.-Ing. Fritz Kesselring in Berlin-Hermsdorf.

schwindigkeit ist. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, den Dampfstrahl in eine Kondensationskammer mit Unterdruck einmünden zu lassen, da in diesem Falle sehr große Druckgefälle und Dampfgeschwindigkeiten erreichbar sind und der Strömungswiderstand sowie die Wirbelung denkbar klein werden. Die Unterbrechungsstelle wird einfacherweise in einer Düse angeordnet, welche den- Dampferzeugungsbehälter mit dem Kondensationsraum verbindet.

Zweckmäßig wird man Dämpfe verwenden,

welche nicht brennbar sind, z. B. Wasser-, Kohlensäure-, Quecksilberdampf usw. Unter

is Umständen ist es vorteilhaft, den Dampf durch den Kurzschlußstrom selbst zu erzeugen, indem man z. B. den Kurzschlußstrom unmittelbar oder über einen Wandler einem Heizwiderstand zuführt, der die Flüssigkeit zum Verdampfen bringt.

Um ein öffnen der Schaltstücke erst nach Erreichen eines genügend großen Dampfdruckes zu erzielen, ist es zweckmäßig, entweder eine vom Dampfdruck abhängige Verriegelung vorzusehen oder die öffnung der Schaltstücke durch den Dampfdruck hervorzurufen.

In der Figur ist ein derartiger Schalter dargestellt. Es bedeuten 11 und 12 die feststehenden Schaltstücke, 13 das bewegliche Schaltstück. 14 ist ein Gefäß mit der zn verdampfenden Flüssigkeit 15, 16 ein Heizwiderstand, der vom Schalterstrom durchflossen wird. 17 ist eine Funkenkammer, in die die Lichtbögen hineingeblasen werden. Durch einen Magneten 18 kann das bewegliche Schaltstück 13 bewegt werden.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Beim Auftreten eines Überstromes wird die Flüssigkeit 15 erhitzt und verdampft. Ist ein genügender Druck erreicht, so wird der Magnet 18 erregt und das Schaltstück 13 bewegt sich nach oben. Der Dampf strömt nun aus dem Gefäß 14 in die Funkenkammer 17 ein und reißt die Lichtbogen von den Unterbrechungsstellen weg. Um die Ionen herum kondensiert sich der Dampf, und die so entstehenden kleinen Tröpfchen werden durch den nachströmemden Frischdampf mit großer Geschwindigkeit von der Unterbrechungsstelle weggeblasen. Wenn der Lichtbogen erKscht, d. h. der Strom unterbrochen ist, hört auch die Heizung der Flüssigkeit auf, der Flüssigkeitsverbrauch ist also außerordentlich gering.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Leistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch Dampf, der mit seiner Flüssigkeit in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Dampferzeugungsraum

• besteht, aus welchem in die darüberliegende, in einer Düse angeordnete Unterbrechungsstelle ein Strahl gesättigten Dampfes geschickt wird, welcher den Lichtbogen so durchströmt, daß er längs des Lichtbogenpfades unter Druckgefälle wirkt.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsöffnung des Dampferzeugungsraumes durch das bewegliche Schaltstück geschlossen gehalten wird.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfstrahl in einen Kondensationsraum mit vermindertem Druck einmündet.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß nicht brennbare Dämpfe, z. B. Wasser-, Kohlensäure- oder Quecksilberdampf, verwendet werden.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf durch den Kurzschlußstrom selbst erzeugt wird.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfausströmung erst dann freigegeben wird, wenn der Dampfdruck einen hinreichenden Wert besitzt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

iifeftr.iN. GEfiKuCKT tu j)Ei!