DE649239C - Lichtbogenloeschvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

Bur. Ind. Eig

AUSGEGEBEN ABI
18. AUGUST 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 35 ίο

Frida Strauss geb. Ruppel in Frankfurt, Main Lichtbogenlöschvorrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. März 1927 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenlöschvorrichtung für Funkenstrecken oder Schalter, deren Elektroden in einer rohrartigen, von Druckgas durchströmten Umhüllung quer zur Achsrichtung der Hülle einander gegenüberstehen.

Bei einer bekannten, als Schalter ausgebildeten Vorrichtung dieser Art mündet ein Druckluftzuführungsrohr in eine sich konisch erweiternde, am Ende offene Hülle, in welcher die Kontakte einander gegenüberstehen. Bei dieser Anordnung entspann sich die zuströmende Luft im wesentlichen bereits an der Stelle, wo das Zuführungsrohr in die konische Hülle einmündet, zumal da der. Querschnittsübergang hier unstetig erfolgt. Die Blaswirkung an der Kontaktstelle ist also schwach, da das Druckgas beim Auftreffen auf den Lichtbogen seine Energie im wesentliehen verloren hat. Daher ist auch die Leistung eines derartigen Schalters gering.

Erfindungsgemäß wird eine wesentliche Verbesserung dadurch erzielt, daß die Hülle unmittelbar vor den Elektroden eine Quers.chnittsverengung besitzt, derart, daß das Druckgas bei seinem Weg an den Elektroden vorbei expandiert.

Hierdurch wird erreicht, daß das Druckgas in einem geführten Strahl unverminderten Druckes mit voller Wucht auf den Lichtbogen trifft und sich gerade beim Durchtritt durch den Kontaktzwischenraum entspannt, so daß das gesamte Druckgefälle im Lichtbogen wirksam wird. Hierdurch wird eine sichere Löschung des Lichtbogens auch bei hohen Spannungen und großen Strömen gewährleistet, wobei sich auch der Umstand vorteilhaft bemerkbar macht, daß der bei der Entspannung des Gases auftretende Energiebedarf dem Lichtbogen Wärmeenergie entzieht, also auch insoweit die · Kühlwirkung noch weiter verstärkt.

Um an der äußeren Fläche der Umhüllung ein Überschlagen des Lichtbogens zu vermeiden, ist es zweckmäßig, eine besondere Scheidewand zwischen den Kontakten anzubringen, die sich nach oben hin fortsetzt und dort ein Zusammenschlagen des Lichtbogens verhindert.. Diese Scheidewand vergrößert auch gleichzeitig die Kriechstrecke zwischen den beiden Polen. Die Hüllen oder Kammern, in denen die Elektroden des Lichtbogens angebracht werden, um den Druckgasstrom konzentriert zu .halten,- werden aus Isolierstoff hergestellt, und zwar aus einem solchen, der genügend Oberflächenisolation und gegebenenfalls Sicherheit gegen eine Lichtbogenwirkung besitzt. Durch die Anordnung der Elektroden unmittelbar hinter der Querschnittsverengung wird das Druckgas bei der Bildung des Lichtbogens gerade die Stellen mit voller Gewalt ' treffen, an der sich die Fußpunkte des Lichtbogens befinden;' denn beim Auftreffen gegen die Elektroden ist das Druckgas noch durch die Hülle zusammengehalten; es expandiert erst bei seinem Weg an den Polen vorbei und kühlt infolgedessen dort am stärksten. Es tritt also auch beim

Lichtbogen die kühlende Wirkung des expan dierenden Druckgases am stärksten auf, und auch die Blaswirkung besitzt größte Kraft. Wird als Druckgas ein lichtbogenersticken des Gas, z. B. in an sich bekannter Weise Kohlensäure, verwendet, so wird auch hierdurch noch die Löschung des Lichtbogens stark gefördert. Kohlensäure ist deswegen besonders vorteilhaft, weil sie gegenüber Luft to gleichen Druckes etwa die dreifache Schaltleistung ergibt.

Werden bei einer Funkenstrecke die beiden in einer Hülle zusammengefaßten Pole durch eine durchgehende Scheidewand getrennt, so sitzt jeder Pol, in einer besonderen Hülle. Dort, wo die beiden Räume zusammenstoßen und der Lichtbogenübertritt durch eine Öffnung der Mittelwand erfolgt, wird der Lichtbogen von dem Druckgasstrom,, der in jedem der Räume an einer Elektrode vorbeigeführt wird, getroffen; damit wird auch an dieser Stelle eine Löschung bewirkt. Die durch das Druckgas von beiden Seiten bespülte und gekühlte Zwischenwand trägt also mit zur Löschung des Lichtbogens bei.

Diese Anordnung mit feststehenden and durch eine Scheidewand getrennten Polen läßt sich auch für Druckgasschalter verwenden. Dabei kann ein bewegliches Zwischen-3Q. stück den Kontaktschluß herstellen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Bei der in Abb. 1 und 2 im Längsschnitt bzw. Grundriß dargestellten Anordnung.sind zwei einander gegenüberstehende Pole 1 und 2 von einer Hülle 3 umgeben, die zweckmäßig aus Isolierstoff besteht und zur Erhöhung des Oberflächenwiderstandes mit Rippen 4 versehen sein kann. An den Durchführungsstellen sind die Pole durch Isolatoren 6 besonders isoliert. Rippen 9 sind außerhalb des Gehäuses nach oben weitergeführt, um ein Zusammenschlagen des Lichtbogens unbedingt zu vermeiden. Sie sind überflüssig, wenn die Gehäuseteile oberhalb der Pole weit genug nach oben gehen. Sie können aber auch selbst bei weit genug nach oben geführten Gehäuseteilen im Innern seitlich zur Luftführung angebracht sein. Ferner können diese Rippen als Träger für einen netzartigen Abschluß (Drahtgewebe o. dgl.) der Hülle dienen. Erfindungsgemäß ist bei dieser Anordnung unmittelbar unterhalb der Elektroden 1 und 2 im Gehäuse 3 ein Ablenker 8 für den Druckgasstrom angebracht, der in dem Druckgasweg vorspringt und den Druckgasstrom auf die Durchtrittsstelle zwischen den Polen 1 upd 2 konzentriert. Durch diese Querschnittsverengung unmittelbar vor den Elektroden wird erreicht, daß das Druckgas gerade beim Durchtritt zwischen den Elektroden expandiert und somit dort seine stärkste Blaswirkung entfaltet.

Das Gehäuse braucht nicht die in Abb. 1 und 2 dargestellte Form zu besitzen; es kann auch viereckig, oval oder sonstwie gestaltet sein. Wesentlich ist für seine Form die Druckgasführung. Gegebenenfalls genügt z. B. ein einfaches Hartpapierrohr, auf das als Oberteil ein Porzellanstück oder sonstiger keramischer Teil mit den Polen aufgesetzt wird.

In Abb. 3 und 4 ist im Schnitt bzw. Grundriß eine Anordnung gezeigt, bei welcher sich zwischen den Polen 1 und 2 eine Trennwand 10 zur Lenkung des Druckgasstromes' befindet. Diese Trennwand hat zwischen den Polen 1 und 2 eine Öffnung 11, damit dort der Lichtbogen eingeleitet werden kann. Die Trennwand 10 kann mit der Isolierhülle aus einem Stück bestehen. Sie kann aber auch aus besonderem, funkensicherem Material hergestellt sein und in die Isolierhülle eingeschoben werden. Das hat auch den Vorteil, daß sie bei evtl. mit der Zeit eintretender Zerstörung austauschbar ist. Die ganze Anordnung sitzt auf der Grundplatte 5, an welche unten durch einen Flansch oder Rohrstutzen das Druckgasrohr angeschlossen ist. Die öffnungen 7 in der Grundplatte 5 sind so angebracht, daß durch sie das Druckgas direkt neben der Trennwand hochgeblasen wird und so die Pole und den Lichtbogen an der empfindlichsten Stelle trifft.

Bei der Mehrfachfunkenstrecke nach den Abb. 5 und 6 sind die Ablenker 8 am Mittelstück 13 vorgesehen. Diese Ablenker, sind so angebracht, daß der durch die Grundplatte 5 zugeführte Druckgasstrom sich auf die ein- »00 zelnen Funkenstrecken konzentriert.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Lichtbogenlöschvorrichtung für Funkenstrecken oder Schalter, deren Elek- '< >5 troden in einer rohrartigen, von Druckgas durchströmten Umhüllung quer zur Achsrichtung der Hülle einander gegenüberstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle unmittelbar vor den Elektroden 1*° eine Querschnittsverengung besitzt, derart, daß das Druckgas bei seinem Weg an den Elektroden vorbei expandiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Quer- »15 schnittsverengung durch in den Druckgasweg vorspringende Ablenker (8) gebildet wird, die den Druckgasstrom auf die Durchtrittsstelle zwischen den Elektroden konzentrieren. »»°

" 3. Vorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolie-

rende Wand (ίο in Abb.

3 und 4). zwischen den. Elektroden verläuft und an der Stelle, an der die Elektroden· einander gegenüberstehen, mit einer Öffnung (11) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand derart angeordnet ist, daß sie beiderseits von Druckgas bespült ist.

5. Vorrichtung für Schalter nach' Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet.

daß die Umhüllung als Hartpapierrohr ausgebildet ist.

6. Vorrichtung für' Schalter nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen für das Druckgas mit einem netzartigen Abschluß, insbesondere einem Drahtgewebe, versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckgas Kohlensäure dient.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen