DE737607C - Fluessigkeitsschalter mit Lichtbogenloeschung in einer Duese durch den vom Lichtbogen selbst in einer Druckkammer erzeugten Druck - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsschalter mit Lichtbogenlöschung in einer Düse durch den vom Lichtbogen selbst in einer Druckkammer erzeugten Druck P Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsschalter mit Lichtbogenlöschung in einer Düse durch den vom Lichtbogen selbst in :einer Druckkammer erzeugten Druck. Bei, den bekannten Flüssigkeitsschaltern mit Druckkammer sind die öffnungen, durch welche sich eine lichtbogenlöschende Strömung ausbilden soll, in der Druckkammer selbst angeordnet. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß es schwer möglich ist, den Lichtb og en in eine heftige Flü ssigkeitsts trömung zu bringen, da diese Strömung meist schon abgelaufen ist, ehe der Lichtbogen .an die, betreffende Löschstelle gelangt. Es sind bereits verschiedene Versuche b,eksnntgeworden, bei Schaltern mit Hilfe einer besonderen Flüssigkeitsleitung aus dem unteren Ende eines Flüssigkeitsbehälters untrer der Einwirkung des beim Schaltvorgang entwickelten Druckes Schaltflüssigkeit an die Löschstelle zu befördern. Dierartige Anordnungen haben zwar eine gewisse zusätzliche Beeinflussung des Lichtbogens zur Folge, die sich jedoch praktisch hauptsächlich in einer Umlenkung des Lichtbogens auswirkt, wodurch,der Lichtbogenkern kaum beeinflußt wird, so daß die Verbesserung der Löschwirkung nur sehr ;gering ist.
• Nach der Erfindung läßt sich bei einem Flüssigkeitsschalter mit Lichtbogenlöschung in einer Düse durch die vom Lichtbogen selbst in einer nach oben für den Austritt des Schaltstiftes geöffneten Druckkammer erzeugte Strömung die Löschwirkung dadurch verbessern, daß eine besondere, seitlich der Schaltstrecke geführte, teilweise gefüllte Flüssigkeitsleitung vorgesehen ist, die in -die außerhalb der Druckkammer angeordnete Löschdiise mündet, und zwar in der Art, daß die durch sie zugeführte Strömung auf den Lichtbolgen an einer Stelle einwirkt, wo @er durch die Düse eingeengt bzw. igeführt ist.
• Auf diese Weise ist ein Ausweichen des Lichtbogens sicher verhindert, so daß durch die zusätzliche Flüssigkeitsströmung eine erhebliche Verbesserung :der Löschwirkung @erreicht wird.
• Hierbei bildet die Flüssigkeitsleitung einen Energiespleicher, dessen beweglicher Flüssigkeitsinhalt mit einem verhältnismäßig starken Impuls vorm Lichtbogen aus aufgeladen werden Lind diesen Impuls an der Löschstelle im richtigen Augenblick und in kurzer zeit in einen lichtbogenlöschenden Impuls umsetzen kann.
• Man führt diesen Schalter vorzugsweise mit kleiner Schaltstiftgeschwindigkeit aus, damit man eine entsprechend lange Aufladezeit für die Flüssigkeitsmasse auch bei kurzem Schaltstifthub erhält. Vorzugsweise läßt man die Flüssigkeitsleitung in die Löschdüse in der der Schaltstiftbewegung ,entgegengesetzten Richtung münden, wobei sich Schaltstift und Flüssigkeitsstrom an der Löschstelle in ent-_ gegengesetzter Richtung bewegen. D:er Impuls, mit dem der löschende Strahl den Lichtbogen trifft, ist so groß, daß auch in starker Lichtbogen beine ersten folgenden Stromn:ulldurchgang :gelöscht wird.
• Es ist zweckmäßig, zwischen Lös,chdüs;e und Schaltstiftaustrittsöffnung der Druckkammer einen druckentlasteten Raum anzuordnen, damit ein entsprechender Überdruck für diie Bewegung der Flüssigkeit zur Verfügung steht. Die Flüssigkeitsleitung wird vorzugsw=eise an dem der Austrittsöffnung ges Schaltstiftes entgegengesetzten Ende. der Druckkammer angeschlossen.
• Gute V erhältnisse erhält man, wenn man die Flüssigkeitsleitung nur so weit mit Flüssigkeit füllt, daß sich vor der Löschdüse eine fiü sigkeitsfreiie Anlaufstrecke befindet, deren Länge annähernd ;gleich ist dem vom Schaltstift bis zur Löschdüse zurückzulegenden Hub, wobei die auf i cms D!rucl;angri-ffsfläche entfallende bewegte Mässe des Schaltstiftes annähernd gleich der ebenfalls auf 1 cm2 Druckangriffsfläche entfallenden Masse bewegter Flüssigkeit gemacht wird. In diesem Falle wird der Lichtbogen, sobald er in die Löschdüse e=intritt, von einer starken und genügiend lange anhaltenden Flüssigkeitsströmung umfaßt und gelöscht.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. i ist die Druckkammer mit dem festen Schaltstück 2 und dem beweglichen Schaltstift 3, welcher durch die Antriebskurbel d. mit verhältnismäßig kleiner Ausschaltgeschwindigkeit gehoben werden kann. 5 ist die Stiftaustrittsöffnung der Druckkammer, die den Stiften- umfaßt. ,^ ist eine Flüssigkeitsleitung, die an dem der Austrittsöffnung entgegengesetzten Ende der Druckkammer angeschlossen ist und in die Löschdüse 8 mündet, die gegenüber der Druckkammeröffnung 5 angeordnet ist. 9 ist ein Raum, der bei der Abschaltung einen niedrigen Druck halten kann. Er ist zu diesem Zweck durch einen Druckentlastungsstutzen io mit dem Freien oder mit einem genügend großen Raum verbunden. DieDruckkammer i und die Flüssigkeitsleitung 7 sind bis zur Marke i i mit einer Flüssigkeit gefüllt. Als Flüssigkeit kann man z. B. ü1 oder eine andere Isolierflüssigkeit oder auch halbleitende Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, verwenden. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels i i in der Flüssigkeitsleitung 7 befindet sich die flüssigkeitsfreie Anlaufstrecke a. Der Schaltstifthub bis zur Löschdüse 8 ist mit b bezeichnet. a ist annähernd = b. Die bewegte Masse der in der Flüssibgkeitsleitunb- 7 befindlichen Flüssigkeitssäule ist ungefähr gleich der bewegten Masse des Schaltstiftes 3. Bei Verwendung eines kupfernen Schaltstiftes muß also unter Berücksichtigung der spez. Gewichte die Flüssigkeitssäule vom Durchmesser des Stiftes ungefähr iomal länger sein als der Schaltstift.
• Wird der Kontakt zwischen Schaltstift 3 und Schaltstück 2 in der Druckkammer i geöffnet, dann entsteht ein Abschaltlichtbogen, welcher einen Druck erzeugt. Dieser Druck «-irkt nach oben auf den Schaltstift 3, der gewissermaßen einen Metallkolben bildet, nach unten. auf die Flüssigkeitssäule in der Leitung 7, die einen in entgegengesetzter Richtung bewegten Flüssigkeitskolben bildet. Die Schaltstiftspitze trifft ungefähr gleichzeitig mit der Flüssigkeitssäule in der Düse 8 ein. Durch den Gegendruck des in die Düse 8 hineingezogenen Lichtbogens entsteht nun ein Verzögerungsirnpuls .auf die Flüssigkeitsströmung in der Düse 8, welcher diese Strömung zu bremsen sucht. Da jedoch die Masse der Flüssigkeit mit einer starken Energie aufgeladen ist, so genügt die der Flüssigkeit innewohnende Energie :auf alle Fälle, um die Löschmittelströmung über den Stromnulldurchgang entsprechend kräftig aufrechtzuerhalten und dadurch den Lichtbogen u-irksam zu kühlen und zu löschen und, insbesondere bei Verwendung isolierender Flüssigkeit, die geschaffene Unterbrechungsstrecke zu isolieren. Damit nicht zu hohe Verzögerungsdrücke in der Düse 8 entstehen, insbesondere wenn bei einem Wechselstromlichtbogen der Strom seinen Maximalwert hat, kaim man an die Düse einen elastischen Puffer 12 anschließen, welcher einen unerwünscht hohen Druck ausgleicht und unter Umständen sogar seinen unter Druck befindlichen Inhalt in der stromlosen Pause des Lichtboxens wieder nach der Düse 8 abgibt und dadurch die Lösciunittelströmung in der Düse unterstützt. Man kann auch die Düsenwandung aus elastisch nachgiebigem Stoff machen. ,

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitsschalter mit Lichtbogenlöschung in einer Düse durch die vom Lichtbogen selbst in einer nach oben für den Austritt des Schaltstiftes geöffneten Druckkammer erzeugte Strömung, gekennzeichnet durch eine besondere, seitlich der Schaltstrecke geführte, teilweise gefüllte Flüssigkeitsleitung, die derart in die außerhalb der Druckkammer angeordnete Löschdüse mündet, daß die durch sie zugeführte Strömung auf den Lichtbogen an einer Stelle einwirkt, wo. er ,durch die Drüse,eingeengt bzw. geführt ist.
2. 2. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die gesonderte Flüssigkeitsleitung zugeführte Strömung längs des Lichtbogens gerichtet ist.
3. 3. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Flüssigkeitsstromes `der Richtung der Awsschaltheweg ung des Schaltstiftes :entgegengesetzt ist. q..
4. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch -gekennzeichnet, :daß die gesonderte, Flüssigkeitsleitung so lang ist, daß ihr Inhalt dem Verbrauch während der durchschnittlichen Dauer eines Untexbr:echungsvo)rgangesentspricht.
5. 5. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderte Flüssigkeitsleitung ..an das der Austrittsöffnung des Schaltstiftes entgegengesetzte Ende der Druckkammer angeschlossen ist.
6. 6. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderte Flüssigkeitsleitumg nur so weit mit Flüssigkeit gefüllt ist, daß sich vor der Löschdüse eine flüssigkeitsfreire Anlaufstrecke befindet, die annähernd gleich dem vom Schaltstift bis zur Löschdüse zurückzulegenden Hub ist, wobei die Massen von Schaltstift und bewegter Flüssigkeit annähernd in demselben Verhältnis stehen wie die zugehörigen D:ruck-'angriffsflächen.
7. 7. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, da.ß zwischen-der Löschdüse und der S@chaltstiftaustrittsöffnung der Druckkammer ein druckentlasteter Raten angeordnet ist. B. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Düse ein Pufferraum (i2) angeschlossen oder die Düsenwandung aus elastischem Stoff ist, um die Wirkung des vom Lichtbogen ausgehenden Gegenimpulses auf den Flüssigkeitskolben in der stromführenden Halbwelle abzuschwächen.