DE706269C - Fluessigkeitsschalter mit isolierender Schaltfluessigkeit - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsschalter mit isolierender Schaltflüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsschalter mit isolierender Schaltflüssigkeit, vorzugsweise Öl, und mit zwei Unterbrechungsstellen, die in Reihe liegen und beim Abschaltvorgang nacheinander geöffnet werden.
• Bei den bekannten Schaltern dieser Art sind entweder beide Unterbrechungsstellen als Löschstellen ausgebildet oder aber die Anordnung ist derart getroffen, da ß der eine Lichtbogen als Hilfslichtbogen dient und die umgebende Flüssigkeitsmenge unter Druck setzt, wodurch eine Flüssigkeitsströmung an der zweiten Kontaktstelle einsetzt, die den dort auftretenden zweiten Lichtbogen löscht. Diese Schalter haben jedoch verhältnismäßig große Lichtbogendauer.
• Von den bekannten Schaltern unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand grundsätzlich dadurch, daß bei einem Flüssigkeitsschalter mit isolierender Schaltflüssigkeit und zwei in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen, die beim Ausschaltvorgang nacheinander geöffnet. werden, nur die zuerst öffnende Unterbrechungsstelle als Löschstelle ausgebildet ist und die zweite Unterbrechungsstelle lediglich als Spannungstrennstelle zur Dauerisolierung dient, derart, daß sie erst, nachdem der Lichtbogen an der Löschstelle erloschen ist, in einer mit Isolierflüssigkeit angefüllten Kammer geöffnet. wird, deren Flüssigkeitsinhalt durch den Abschaltlichtbogen der Löschstelle unter erhöhten Drück gesetzt ist. Hierbei tritt unmittelbar beim Öffnen der zweiten -Unterbrechungsstelle eine isolierende Abriegelung mit reinem Öl, das mit Sicherheit höchste Druckschlagsfestigkeit besitzt, ohne jede Verzögerung ein, da sich die Ölschicht infolge der Druckwirkung und des Fehlens einer störenden Gasblase sofort einschiebt.
• Um die Schaltfähigkeit der Löschstelle möglichst vollkommen auszunutzen, werden erfindungsgemäß die Kontakte der Löschstelle nur so weit auseinanderbewegt, bis sie die für die Lichtbogenlöschung günstigste Lage einnehmen. Dann erfolgt die weitere Unterbrechung auf vollen Isolationsabstand durch die Abriegelungsstelle.
• Der für die Abriegelungsstelle erforderliche Flüssigkeitsdruck kann z. B. durch eine mechanische Kompressionsvorrichtung er-. zeugt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, zur Druckerzeugung einen Lichtbogen der Löschstelle selbst auszunutzen. Hierzu eignet sich besonders die Verwendung einer Löschkammer, und zwar derart, daß beide Uxiterbrechungsstellen in der gleichen Löschkammer untergebracht sind.
• Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. i ist eine Löschkammer i mit den Kontakten 2, 3, .4 und 5 gezeichnet. Der Kontakt 2 bildet den Löschkammerboden und besitzt eine Auslaßöffnung 6, die der Kontakt 3 im Einschaltzustand verschließt. Die Kontakte 3 und d.

  13i1(leil zusatninen ein en @wischcnl:@@rl@er 7. (l er

  i21 einer .F üllt-ulig @ gelagert ist. Die Kon-

  takte 2 uni 3 hil(len die Löschstelle und die

  Kontakte d und 5 die Abriegelungsstelle. Der

  7.«-isclzelll:ontalal:@-;rPer ; -wird durch (1e11

  Kontakt @ entgegen einer int Ausschaltsinn

  -wirkenden Feder () in <!er gezeichneten F ' in-

  ,;;CllaltstC'.11t1I2,- gtllalten. Ilanale I0 dleTlell zur

  Ableitung des bei 6 aus der I_ösclil;aninier aus-

  tretenden Fliissigl:cit#strahles. Die ganze

  Lösclll:atiimer ist in üblicher Weise an cinein

  IüChL V-c1T1_T" dUT";i'@1Uii'e7T ISeilutOi." I t b('_

  festigt.

  Zinn _@tissclialten wird @ler hcmtal:t 5 durch

  einen nicht ge-reiclliieten Antrieb nach unten

  bewegt. Unter der Wirkung der Feder d be-

  wegt sich der Zwischenl:ontaktl:örper 7 finit.

  wobei die Kontakte -1 und 5 zunächst in lei-

  tender Berührung bleiben. Der Stromkreis

  wird also zwischen den hontal:te112 lind 3

  unterbrochen. Der entstehende Unterbr:_#-

  chungslic@tbogen erzeugt durch Ver-astui:

  des in seiner Näh; befindlichen üls einen

  L berdruck in der Lö schkannner. der eine

  lichtbog-enlüsclienrle Str('-Ininlig durch die Aus-

  in Richtung der eingetragenen

  Str**lntlngspfeile hervorruft. Der Kontakt-

  körper 7 b@«-ct sich s(@ «('fit nach unten, bis

  der Kontakt 3 sich an die Führung 8 legt tui.-1

  nun in dieser Stelhing iestgehalten wir].

  1 )fiese Lage elltspricht dem tiir die 'Licht-

  günstigsten schund günstigsten Abstand zwischen

  den Kontakten 2 und 3, so dala 13,i (!er

  @@ citerbeivegung des Kontaktes `, (furch

  welche minnielir auch eilte L"nt22-breclituig

  zwischen den Isontal;tell 4 Und 5 eintritt. ([er

  Lichtbogen #atiz oller tntliexa

  Der in der U#ischkaninier noch "-oriiaii(lene

  Druck treibt nun ohne jede @-erzögeruiig eine

  Schicht reinen üls zwischen (lie Kontakte -

  und ` und riegelt dadurch die wiederlehrende

  Spannung finit Sicherheit all. Der Kontakt 5

  kann ani Ende der Schaltbewegung entweder

  im unteren Teil der Löschkali ilner verbleib°tt

  oder auch vollstälidig aus ihr herausgezogen

  wer(len.

  Abb. 2 zeigt eine Ausführun-sforrn, bei der

  ini l-insclialtzustan31 der Kontakt 2 die Aus-

  laßöffnung 6 der Ulschkainnler --o21 außen

  verschließt und unter dein Druck einer @e(i°t-

  12 steht. Der hontalalLiirper 7 ist niit einer

  kragenartigen Verdickung 13 versehen, die

  als Anschla`," für die Begretlztltlg seiner Be-

  wegun- dient. Die Ausschaltung -wird tauch

  durch Abtvär tsbeweg ung des Kontaktes 5 ein-

  geleitet. iv@llüi in gleicher Weise wie bei

  Abb. I die Feder o den Kontalal:örper 7 mit-

  bewegt, s,-) 31a13 der C nterl>rechungslicht-

  1312`@eIl zwl#chuIl (1e11 Kontakten 2 Und 3 eilt-

  steht. 1)a die U'IScbl:annner @lureh (Ien Kon-

  takt-, n11I-17 @i111@1it@@113@- ce3@c11111sselt ist,

  x v2 »icii.,;t (Ivr durch die ÜIN-ergasting erzeugte

  Druck in der L@5(@hk;imm: r so @vcit alt. his er

  den Gegendruck der Feder 12 überschreitet.

  Alsdann wird der Kontakt 2 nach oben ge-

  drückt und gibt den Auslaß 6 zur lichtl>ogen-

  liischenden Ü1<tttsstr<initirig frei. `Fenn sich

  der Anschlag 13 gegen die Führung ä legt,

  haben die Kontakte 2 und 3 die günstigste

  J_öschstellung erreicht, so daß der Lichtbogen

  in dein Zeitpunkt, wo die Kontakted und 5

  sich trennen, zum Erlöschen koinint. Alsdann

  wird auch hier durch den L ösclikamnierdruck

  eine hochisolierende Ölschicht in die Unter-

  brechungsstrecke zwischen den Kontakten

  und 5 getriel-len, die eine sichere Abriegelung

  (]er wiederkehrenden Spannung hervorruft

  Lind damit die endgültige Unterbrechung des

  Stromkreises Bewirkt.

  Damit bei der "Trennung der Kontakte -1

  und 5 der Unterbrechungslichtbogen zwischen

  den Kontakten 2 und 3 nach Möglichkeit be-

  reits erloschen ist, empfiehlt es sich, (las Off-

  nen der Abriegelungsstelle 4, 5 finit einer ge-

  wissen Verzögerung vorzunehmen. Zu diesem

  Zweck kann inan dein Antrieb des Kontak-

  tes 5 eine derartige Charakteristik geben, daß

  kurz vor dein Erreichen der Endstellung (1:=s

  Kontaktkörpers 7 die Schaltbewegung ver-

  langsamt -wird, so daß während einer verhält-

  1 i 1 sin. iß' 1,1 -roßen Zeitdauer die Nlöglichkeit

  der Löschung des Lichtbogens zwischen den

  Kontakten 2 und 3 im günstigsten Lösch-

  bereich gegeben ist, ohne (laß die Trennung

  der Kontakte 1 und 5 bereits vorgenommen

  ist. Diese Trennung erfolgt vielmehr erst

  dann, wenn der Kontaktkörper 7 seine I:n(1-

  stellung vollkommen erreicht hat. Nach dein

  "Trennen der Kontakte-[, 5 wird zweckmäßig

  die Bewegungsgeschwindigkeit des Kontak-

  tes 5 -wieder erhöht, was durch seine Ausbil-

  dung als sogenannter Schnellkontakt erreicht

  werden kann, z. B. in der Weise, (laß zwi-

  schen dein Kontakt 5 und seiner Antriebsvor-

  richtung eine Feder eingeschaltet ist, die zu- 3

  nächst gespannt -wird und nach ihrer Aus-

  lüsting den Kontakt 5 finit großer Geschwin-

  digkeit nachzieht.

  Die Verzögerung der Kc@ntakttreimung an

  der Abriegelungsstelle [, 5 kann auch da-

  durch erreicht werden, daß der Kontaktkö r-

  per 7 keine starre Verbin(Ititig zwischen den

  Ko11takten 3 und 4 herstellt, sondern (laß sich

  der Kontakt [ unter (lein Druck der Feder 9

  auch (tann noch etwas weiter bewegen kann,

  wenn der Kontakt 3 seine Endstellung er-

  reicht liat. Wesentlich ist auch hier, (laß die

  Weglänge an der Löschstelle 2, 3 so groß ist,

  daß der Lichtbogen bei (ler günstigsten Lösch-

  wirkung zum Abreireii gebracht wird.

  13e- kleinen Stromstärken kann es vor-

  kollllllell, da ß tl".)tz gtln@tlg@t'I"L@@schst-ellutig

  der Kontakte z, 3 der Lichtbogen noch nicht erloschen ist, wenn die Kontakte q. und 5 getrennt werden. Bei so kleinen Strömen sind jedoch die Lichtbogenenergien an der Abriegelungsstelle-t, 5 nicht groß, sodaßkeinewesentliche Verunreinigung des Öls in der Umgebung dieser Kontakte eintreten kann. Je größer die Ströme sind, um so schneller erfolgt nämlich die Lichtbogenlöschung an der eigentlichen Löschstelle zwischen den Kontakten ? und 3 und in um so höherem Maße wirkt auch die Unterbrechungsstelle 4., 5 als reine Trenn- bzw. Abriegelungsstelle.
• In Abb.3 besteht die Löschkammer aus zwei konzentrischen Teilen 14 und z5, die je eine der beiden Unterbrechungsstellen enthalten. Der Zwischenkontaktkörper,~. ist mit einem Differentialkolben 16 versehen, der in dem oberen Teil 14. der Löschkammer gleitet. Der Kontakt 2 ist feststehend, und sein Gegenkontakt 4. besitzt eine Bohrung 17, die' im Einschaltzustand durch den Kontakt 2 verschlossen gehalten wird und durch Kanäle 18 des Kontaktkörpers 7 mit dem unteren Löschkammerteil 15 in Verbindung steht. Der Kontal.-tkörper 7 bewegt sich kolbenartig in dem Löschkammerteil 15.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist so, ctaß bei der Abwärtsbewegung des Kontaktes 5 der Kontaktkörper 7 sich unter der Wirkung der Feder 9 mitbewegt, dabei den Unterbrechungslichtbogen zwischen den. Kontakten 2 und 3 zieht, der im oberen Löschkamnierteil 14 einen Druck erzeugt. Dadurch wird infolge der Wirkung des Differentialkolbens r6 eine zusätzliche Beschleunigung auf den Kontaktkörper 7 ausgeübt, die den Kontaktdruck zwischen #i . und 5 verstärkt, Die Abw iirtsbewegting des Kontaktkörpers 7 erzeugt in dem Löschkammerteil 15 durch Kompression einen erhöhten Druck, der nach Trennung der Kontakte .4 und 5 eine günstige Abriegelung dieser Unterbrechungsstelle schafft. Gleichzeitig wird durch die Kanäle 18 und den Auslaß 17 Öl nach oben getrieben, das den Unterbrechungslichtbogen zwischen den Kontakten :2 und 3 durch Strömung löscht.

Claims (7)

1. PATENTANSYRÜCIIE: i. Flüssigkeitsschalter mit isolierender Schaltflüssigkeit und zwei in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen, die beim Ausschaltvorgang nacheinander geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß nur die zuerst öffnende Unterbrechungsstelle als Löschstelle ausgebildet ist und die zweite Unterbrechungsstelle lediglich als Spannungstrennstelle zur Dauerisolierung dient, derart, daß sie erst, nachdem der Lichtbogen an der Löschstelle erloschen ist, in einer mit Isolierflüssigkeit angefüllten Kammer geöffnet wird, deren Flüssigkeitsinhalt durch den Abschaltlichtbogen der Löschstelle unter erhöhten Druck gesetzt ist.
2. 2. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck für die zur Abriegelung dienende Unterbrechungsstelle (Abriegelungsstelle) an der Löschstelle erzeugt wird.
3. 3. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Unterbrechungsstellen in einer Löschkatiimer angeordnet sind.
4. 4.. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Kontakt der Löschstelle, der mit dem einen Kontakt der Abriegelungsstelle mechanisch verbunden ist (Zwischenkontaktteil), durch den Gegenkontakt der Abriegelungsstelle entgegen einer Ausschaltkraft in der Einschaltstellung gehalten wird und bei der Ausschaltbewegung dem Gegenkontakt nur bis zu einem der günstigsten Löschstellung entsprechenden Anschlag nachfolgt.
5. 5. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Löschstelle eine zur Erzeugung einer lichtbogenlöschenden Flüssigkeitsströmung dienende Ausströmöffnung aus der Löschkammer vorgesehen ist, die vorzugsweise durch die Ausschaltbewegung des Löschkontaktes (2) oder seines ventilartig ausgebildeten Gegenkontaktes geöffnet wird.
6. 6. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der be- wegte Zwischenkontaktteil in dem die Abriegelungsstelle enthaltenden Gehäuse derart kolbenartig geführt ist, daß er bei seiner Ausschaltbewegung den Flüssigkeitsdruck an der Abriegelungsstelle erzeugt bzw. erhöht.
7. 7. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkontaktteil als Differentialkolben ausgebildet bzw. mit einem Differentialkolben versehen ist.