DE625176C - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes Loeschmittel und Mehrfachunterbrechung - Google Patents

Description

• Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel und Mehrfachunterbrechung Die Erfindung bezieht sich auf Druckschalter mit strömendem Löschmittel und mehreren Löschstellen. Bisher bekanntgewordene Schalter dieser Art besitzen den Nachteil, daß zum Zweck der Spannungsisolierung und der Verhütung von Überschlägen zwischen den heißen Gasströmen beim Öffnen des Schalters auf der Abströmseite des Schalters zwischen den einzelnen Löschstellen bzw. Unterbrechungsstellen große Abstände und damit eine sperrige Bauweise des Schalters in mindestens einer Ausdehnung sich ergeben. Die Herstellungskosten und der Raumbedarf für den Schalter werden damit eehr groß.
• Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel. und Mehrfachunterbrechung, dessen Unterbrechungsstellen in einer mit dem Löschmittel angefüllten Druckkammer angeordnet sind; bei dem erfindungsgemäß die Kontakte zwischen senkrecht übereinanderliegenden, scheibenförmig ausgebildeten und Einströmöffnungen für das Löschmittel aufweisenden Löschelementen in bezug auf die Einströmöffnungen so angeordnet sind, daß der Löschmittelstrom aus der Druckkammer zwischen die Kontakte und in die Einströmöffnungen der Löschelemente tritt und zwischen den Löschelementen abströmt. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung besteht ähnlich wie bei Plattenfünkenstrecken zwischen den mehr oder weniger ebenen, als Löschelemente dienenden Scheiben eine sehr günstige Feldverteilung, so daß bei kleinen Abständen zvtrischen den Scheiben hohe Spannungen isoliert werden können. Auf diese Weise wird die Bauhöhe des Schalters und seine Herstellungskosten geringer. -In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Fig. r bis 5 dargestellt, und zwar zeigen die Fig. r bis 3 einen Schalter mit feststehenden Löschelementen im Längsschnitt und Querschnitten und die Fig. 4 und 5 einen Schalter mit gegeneinander 'beweglichen Löschelementen, ebenfalls im Längs- und Querschnitt: Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. z bis" 3 sind als Löschelemente feststehende Hohlscheiben verwendet. Die Fig. 4 und 5 zeigen die- Verwendung scheibenförmiger Löschelemente, die gegeneinander beweglich sind.
• In allen Figuren bezeichnet a ein zylindrisches Isoliergehäuse mit metallischen Böden b1, b2, über die der Strom dem Schalter zu- und von ihm abgeführt wird. Dieser abgeschlossene Zylinder bildet den eigent-1ichen Schaltrauni des Schalters; er ist mit-' tels des Isolierstützers c auf dem den Antriebsmechanismus des Schalters enthaltenden geerdeten Sockel d aufgebaut. In dem Schaltraum befinden sich die Löschele-. mente ei, e2, @3@;4,@usw.@,die in Fig. 1, a und 3 beispielsweise - eine flache- Kastenform mit -einer eiförrnigen;,-Grundfläche .besitzen. In einem oder beiden Böden dieser Löschelemente sind Einströmöffnungen f für das Löschmittel vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel axial übereinanderliegen.
• Die scheiben- bzw. hohlscheibenförmigen-Schaltelemente können für die. elektrische Verbindung zwischen den Stromztiführungskontakten g1, g2 in Eirischältstellüng des Schalters benutzt werden. Dabei können-die Scheiben oder Hohlscheiben direkte - Kontaktberührung unter sich und mit den Stromzuführungen haben, wie z. B, -in Fig. q. gezeigt. Man kann auch zwischen den einzelnen Löschelementen e1 usw. und- den an den Böden bi, b2- des Isolierzylinders sitzenden klotzartigen oder ebenfalls hohlscheibenförmigen Kontakten g1, g2 schwenkbare- metallische Überbriicleungsstiicke 'i, q1, i2 zur Herstellung einer Stromleitung änördüm. Diese-Überbrückungsstücke-i (Fige 3)- können in Kontaktberührung mit den metallischen Löschelementen stehen oder aber frei -zwischen den letzteren in der - Nähe der Einströmöffnungen f so angebracht sein" daß sie die Löschelemente ohne Berührung überbrücken, wie in Fig. i und 2 gezeigt. Diese Überbrückungsstücke sitzen auf einer Welle h oder auf den Wellen bi, h2,- je nachdem sie leitend mit den Löschelementen in Berührung stehen oder dieselben überbrücken.-Im.ersteren Falle stehen Ansätze isän.denÜberbrückungskohtakten i ' (Fig. 3) in 'leitender Verbindung mit-'den Löschelemeriteri. Im letzteren Falle sind zwei Serien von Überbrückungsstiikken i1, i2 in Bügelform vorhanden, von denen nur diejenigen von ü in , Fig:-z dargestellt sincL.Die den Einströmöffnüngen abgekehrten Endender Löschelemente .sind zu einem gemeirisämen Abströmkänal_k geführt, der mindestens ein Steuerventil m enthält . Die Einströmöffnungen f sind :dauernd öffen, soweit sie nicht durch die ,Überbrückungskontakte verdeckt werden. -Die Ausschaltung .des Schalters -erfolgt in . der' Weise, daß :zuerst das Ventil m -geöffnet wird,. --woduicli der Kolben ih, nach unten sinkt. .und dadurch 'eine Verbindung.' des Kanals k ins Freie herstellt, - so : däß .eine Löschmrttelströmurig aus allen Löschelementen über den Kanal b eingeleitet wird. Werden nun die Überbrückungskontakte i, il, i2 durch'Schwenken der Welle!r i, hl, h2 geöffnet, so .entstehen- Lichtbögen, die durch die: eirigeleitete Sfrömung=-.des Löschmittels in'.die Einströmöffnung -hineingezogn werden; wie die Pfeile- in Fig. T zeigen. -; Saint . liche Löschgase sammeln sich:- n_ dem Ab- --ströinkä.iial k: Um Überschläge zwischen , Teilen verschiedenen Potentials zu verhindern, werden zwischen den Löschstellen f in den Löschelementen und dem gemeinsamen Abströfkanal k Regeneratoren n für das Abströmgas vorgesehen, die diese in einen Zustand genügender elektrischer Festigkeit zurückführen.
• Das Steuerventil m kann entweder Erdpotential besitzen oder an Spannung liegen, wobei im letzteren Falle das Ventil mit Hilfe eines Isoliergestänges unmittelbar oder mittelbar betätigt wird.
• Der in den Hohlraum der Löschelemente eingebaute Regenerator für die Lichtbogengase erhält eine Form, die dem freien Raum zwischen den Scheibenwänden der Löschelemente angepaßt ist, wie gestrichelt im GrundriB Fig. 2 dargestellt ist.
• Es empfiehlt sich, den Umfang der Scheiben bzw. Hohlscheiben und den Rand der Einströtnöffnung so stark -abzurunden, daß die Überschlagsspannung zwischen den Elementen erhöht wird. Die Kanten an der. Löschelementen, die nur- unter schweren Bedingungen abzurunden sind, werden in Isoliermaterial gebettet, dies- ist z. B. der Fall in Fig. i an den Rändern der Löschelemente, die in das Isolierabströmrohr k e_n'digen.
• Anstatt wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i bis 3 die - Einströmöffnungen f für das in die Löschelemente strömende Gas auf dem oberen - oder -unterer! Scheibenteil der Löschelemente -anzubringen,. ist es auch möglich, diese öfinungen.auch auf der Stirnfläche der Hohlscheiben anzuordnen. Dabei müssen dann auch die die Stromverbindung mit den Zu- und Abführungskontakten des Schalters herstellenden Überbrückungskontaktstücke der oben beschriebenen Art-in der Front der Stirnflächen der- Löschelemente angeordnet .sein;- diese Kontakte wirken dann als Lichtbogenfußpunkte während der ganzen Dauer des Lichtbogens.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 uhd 5 besitzen die scheibenförmigen Schaltelemente ei- usw. .Kreisform mit zentraler Einströmöffnung f für das Löschmittel. Mit a1 ist ein Isoliergehäuse: bezeichnet, das mit den für die Stromzu- und- -abführung dienenden Böden b1, b2 versehen» ist. Innerhalb des Isoliergehäuses sind. ,die mit Einströinöffnungen f für das Löschgas versehenen scheibenförmigen Löschelemente e1, e2- usw: untergebracht, und zwar so, daß die Öffnungen f koaxial liegen. ,zwar so, sind an Führungsflächen von ringförmigen metallischen Einsätzen o, die im Isoliergefäß befestigt sind, gefiihrt. - Mit p sind Lösclhmittelzuleitungen und mit r Löschmittelableitungen bezeichnet. Diese Zu-.und Ableitungen können.sowohl einzeln öder gemeinsam gesteuert werden. Bei geschlossenem Schalter nehmen die Scheibenschaltelemente ei usw. eine solche Lage im Isoliergehäuse a1 ein, daß Kontaktberührung zwischen den Böden und den Schaltelementen besteht und der Stromkreis über diese und -die Führungsringe o geschlossen ist. Öffnet man nun die Abfluß-und die Zuflußleitungen für das Löschmittel, so werden infolge des Differenzdruckes zu beiden Seiten der Schaltelemente diese gegeneinanderbewegt, die Kontaktstellen werden unterbrochen, und die entstehenden Lichtbögen werden durch den Gasstrom nach den Pfeilen in den Raum zwischen den Löschelementen gezogen und gelöscht. Die Einrichtung zum Schließen der Kontakte ist nicht gezeichnet. Das Schließen kann z. B. durch Federkraft erfolgen, wenn dem Schalter ein stromlos öffnender Serientrennschalter beigegeben ist.
• Ein solches Schaltelement kann natürlich ohne weiteres in ein Druckgefäß nach Fig. i eingebaut werden, wobei dann die Zuführungsleitungen p wegfallen und lediglich die Bohrungen für dieselben in der Zylinderwand a, bestehen bleiben, während die Abflußleitungen r zu einem gemeinsamen Gasabströmkanal k geführt werden, der mittels des Ventils m gesteuert wird, wie für Fig. i bereits erläutert.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel und mit Mehrfachunterbrechung, dessen Unterbrechungsstellen in einer mit dem Löschmittel angefüllten Druckkammer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte zwischen senkrecht übereinanderliegenden, scheibenförmig ausgebildeten und Einströmöffnungen für das Löschmittel aufweisenden Löschelementen in bezug auf die Einströmöffnungen so angeordnet sind, daß der Löschmittelstrom aus der Druckkammer zwischen die Kontakte und in die Einströmöffnungen der Löschelemente tritt .und zwischen den Löschelementen abströmt.
2. 2. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschelemente feststehend sind.
3. 3. Schalter nach Anspruch *i, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Löschelemente gegeneinander beweglich sind.
4. 4. Schalter nach Anspruch i bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Löschelemente Hohlscheiben sind, die mit Einströmöffnungen für das Löschmittel auf einer oder beiden Scheibenseiten versehen sind.
5. 5. Schalter nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet,' däß `-der Umfang der Löschelemente und' der- Einströmöffnung so stark abgerundet ist, daß die Überschlagsspannung zwischen den Elementen erhöht wird.
6. 6. Schalter nach Anspruch i bis -5, dadurch gekennzeichnet, daß, Kanten an den Löschelementen, die nur unter schweren Bedingungen abzurunden sind, in Isoliermaterial gebettet werden. 7: Schalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Einströmöffnungen für das Löschmittel koaxial liegen. B. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Löschelemente Kreisform besitzen und mit einer zentralen Einströmöffnung für das Löschmittel versehen sind. g. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Löschelemente eine eiförmig einseitig erweiterte Form besitzen. io. Schalter nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschelemente als elektrische Verbindung zwischen den Stromzuführungskontakten des Schalters dienen. i i. Schalter nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschelemente in Einschaltstellung direkte Berührung unter sich: und mit den Stromzuführungen haben. i2. Schalter nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stromzuführungskontakten des Schalters und den Scheiben bzw. Hohlscheiben einerseits sowie den letzteren unter sich anderseits Überbrückungskontakte beweglich angebracht sind. 13- Schalter nach Anspruch i bis io, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Strom mit Hilfe von Überbrückungskontakten unter Vermeidung eines elektrischen Köntakfes zwischen diesen und den scheibenförmigen Löschelementen geführt wird. i4., Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Überbrückungskontakte bügelförmig ausgebildet sind und daß ihre kontaktbildenden Enden zwisch°n den Löschelementen liegen. 15. Schalter nach Anspruch i bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskontakte so angeordnet sind, daß der zwischen ihnen gezogene Lichtbogen in die Einströmöffnungen der Löschelemente durch die Strömung des Löschmittels, gegebenenfalls unterstützt durch magnetische Blasung, hineingeblasen wird. i6. Schalter nach@Anspruch 1a bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskontakte als Arme ausgebildet sind, die an einer drehbaren Isolierstange befestigt sind. . 17. Schalter nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen der Löschelemente mit einem gemeinsamen -Abströmkanal verbunden .sind. _ .,