DE740819C - Funkenzieheranordnung fuer Druckgasschalter - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, bei mit einem verdichteten Gas arbeitenden und mit einer gegebenenfalls als Kontakt wirkenden Blasdüse versehenen Schaltern vor dem Düsenhals eine oder mehrere Hilfselektroden anzuordnen, die als Anschlußpunkte für die Lichtbogenwurzel dienen, um so die Kontakte zu schützen und einer übermäßigen Lichtbogenverlängerung· unter dem Strömungseinfkiß des verdichteten Gases zu begegnen·.

Solche Elektroden haben aber ihre Übelstände. So weisen sie insbesondere kein Mittel zur Verstellung der Lichtbogenwurzel auf ihrer eigenen Oberfläche auf und, da sie sich in der heißesten Zone des Gasableitstromes befinden, der zumindest auf einen Punkt ihrer Oberfläche, ungefähr senkrecht auf dieselbe, auftrifft, so ist die Folge, daß sich heiße Punkte bilden, die, selbst wenn die Elektroden aus feuerbeständigem Metall bestehen, ihren raschen · Verschleiß durch Schmelzen und. ■ Verdampfen verursachen.

Diese Metallzerstörung ist überdies von einer großen und heftigen Metalldampfentwicklung begleitet, welche Gegendrücke erzeugt, die dem guten Arbeiten der Abreißvorrichtung außerordentlich schädlich ist.

Erfindungsgemäß verhütet man alle diese Nachteile und sichert zugleich ein viel ausgiebigeres Arbeiten dieser Funkenzieher dadurch, daß man sie formt und die Stromanschlüsse so anordnet, daß sie auf den Lichtbogen eine elektrodynamische Wirkung ausüben, welche die Lichtbogenwurzel zwingt, sich fortgesetzt zu verstellen, nicht nur beim Bestreichen der Oberfläche jeder Elektrode, sondern auch durch Überspringen von einer Elektrode zur anderen. Außerdem wird, ebenfalls erfindungsgemäß, die Verstellgeschwindigkeit noch beschleunigt dadurch, daß die aktive Elektrodenoberfläche so· angeordnet wird, daß der Druckgasstrom in gleicher Richtung· wie der elektrodynamische Effekt wirkt. Schließlich wird die durch den

Anstoß der Moleküle des glühenden Gases verursachte Elektrodenerhitzung dadurch beträchtlich vermindert, daß ihrer Oberfläche eine entsprechende schräge Lage in Richtung auf den Gasstrom erteilt wird, insbesondere eine solche, daß in der Zone, in der der Gasstrom auf sie auftrifft, kein elementarer Teil dieser Oberfläche vorhanden ist, dessen Ebene^ zur besagten Richtung des Gasstromes parallel ist.

Die Stelle, an der der Strom in den Funkenzieherkörper eindringt, wird in entsprechender Weise so gewählt, daß die in die Funkenzieher streichenden Stromsträhnen mit dem Lichtbogenkörper eine möglichst betonte Schleife bilden.

Die Zeichnungen zeigen beispielshalber einige Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung, die sich also auf diese Ausführungen nicht beschränkt und auch andere Ausführungen zuläßt.
Es zeigen:

Fig. ι eine Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt,
Fig. 2 dieselbe im Grundriß,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform im Längsschnitt,

Fig. 4 den zugehörigen Grundriß, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt und

Fig. 6 dieselbe im Grundriß. In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, wobei die Funkenzieher nach der Erfindung bei einem Schalter mit ifldial zugeführtem Blasstrom und doppeltem Ableitstrom angeordnet sind, stellen dar: 1 den festen Kontakt, 2 den beweglichen Kontakt, 3 den zentripetalen Blasstrom, 4 den oberen Ableitstrom, 4' den unteren Ableitstrom, 5 eine Schutzhülse für den festen Kontakt, 6 einen Befestigungsringflansch und 7 die Funkenzieher. Erforderlichenfalls kann das Ganze einen Auspufftopf 8 aufgesetzt erhalten, der gegebenenfalls mit einer Einrichtung 9 zum Kühlen der Gase und zum Schalldämpfen versehen ist.

Die Funkenlöscher 7 sind paarweise in exzentrischer Lage mit Bezug auf den Gasstrom angeordnet und einander gegenüber gelegen, wie die Fig. 1 und 2 zeigen. Sie weisen eine verlängerte Form auf, deren Längsachse schräg mit Bezug auf den Gasstrom ist und mit diesem einen Winkel α einschließt, der vorzugsweise kleiner als 45⁰ ist und höchstens diesem Winkel gleich ist. Ihre Enden sind nach vorn mit Bezug auf den Gasstrom gerichtet.

Die Wirkungsweise ist folgende: Im Augenblick, da der bewegliche Kontakt 2 sich vom festen Kontakt 1 trennt, entsteht ein Lichtbogen, dessen vom Gasstrom 4' getriebene untere Wurzel ins Innere des beweglichen Kontaktes 2 dringt und auf dessen Innenfläche wandert, ohne sich festzusetzen. Die vom Strom 4 vertriebene obere Lichtbogenwurzel gleitet zunächst an der Innenwand des Kontaktes 1, sodann an der Innenwand der Hülse 5 und schließlich an der aktiven Fläche des links befindlichen Funkenziehers 7. Betrachtet man den Augenblick, in dem diese Wurzel die Lage 10 erreicht, so ergibt sich, daß der Lichtbogen ι ο, 11 infolge der eigenartigen Anordnung der Funkenlöscher eine Schleife mit der Resultierenden 12 der diesen Funkenzieher durchquerenden Stromsträhnen bildet.

Iu Anbetracht der wohlbekannten elektrodynamischen Kräfte, denen gekrümmte Leiter unterworfen sind, sucht diese Schleife ihre Oberfläche zu vergrößern, so daß die Lichtbogenwurzel etwa in die Lage 13 gelangt. In dem Maße, wie diese Wurzel sich dem Ende des Funkenziehers nähert, verlängert sich die Stromsträhnenresultierende 12, und die Abstoßkraft, die sie auf die Lichtbogensäule ausübt, wird größer. Der Lichtbogen wird derart gegen den rechten Funkenzieher gemäß der gestrichelt angedeuteten Bahn 13,11 verjagt. Nunmehr bietet sich dem Lichtbogen die Möglichkeit, einen Weg geringeren Widerstandes zu wählen, in dem er kürzer ist, wobei eine neue Wurzel sich bei 14 am rechten Funkenzieher ansetzt, was das Verlöschen des Astes 13, 14 und das Verschwinden der Wurzel 13 zur Folge hat.

Die gleiche Erscheinung wiederholt sich periodisch während der ganzen Lichtbogendauer bis zu seinem endgültigen Verlöschen durch die Trennvorrichtung.

Die so erhaltene pendelartige Bewegung ist sehr folgenreich: Es ergibt sich nämlich, daß außer der schnellen Verstellung der Lichtbogenwurzel an der Oberfläche des Funkenziehers, wodurch die Erzeugung heißer örtlicher, unerwünschte Metalldämpfe verursachenden Punkte gründlich vermieden wird, jeder Funkenzieher abwechselnd so arbeitet, daß, während sich der eine erhitzt, sich der andere abkühlt, was für seine gute Instandhaltung und seinen langsamen Verschleiß besonders vorteilhaft ist.

Man kann auch die Erhitzung der Funkenzieher dadurch beschränken, daß man ihre Wärmeträgheit, d.h. ihre Maße, vergrößert. Indessen muß man sich in acht nehmen, ihre Abmessungen in einem Sinne zu vergrößern, der dem Gasstrom 4 hinderlich wäre. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, sie aus einer hochkant gestellten Schiene, wie dies Fig. 3 zeigt, auszuarbeiten. Ein Flansch 15 gestattet die schnelle Befestigung und Abnahme der Funkenzieher. Um zu verhindern,

daß die massive Form ein Hindernis den elektrodynamischen Kräften .entgegensetzt, kann man einen oder mehrere Schlitze 16 vorsehen, die den Effekt haben, daß sie den Strom in der Nähe der wirksamen Oberfläche räumlich beschränken.

Man kann auch mehrere Paare von Funkenziehern vorsehen, die um die Gasableitöffnung regelmäßig verteilt sind. Die Erfahrung hat

ίο tatsächlich erwiesen, daß bei der Trennung der Kontakte i, 2 der Lichtbogen sich nicht stets an gleicher Stelle erzeugt bzw. seinen Ursprung hat, so daß er derart die Möglichkeit hat, seine Schwingungsebene an dem seiner Ursprungsstelle nächstgelegenen Paar festzusetzen.

Sind mehrere Paare von Funkenziehern vorhanden, so ist diese Schwingungsebene nicht notwendigerweise für jede Trennung örtlich festgelegt. Es genügt nämlich eine kleine Bewegung oder irgendeine andere Ursache, um zu veranlassen, daß der Lichtbogen sich ein anderes Elektrodenpaar wählt.

Es kann vorkommen, daß man einiger Schwierigkeit begqgnet, um den Lichtbogen an die Funkenzieher anzuhängen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn man aus baulichen Gründen verpflichtet ist, einen merklichen Abstand zwischen dem Hauptiontakt und den Funkenziehern zu belassen. Man stellt in diesem Falle fest,, daß die Funkenzieher ihrer Hauptaufgabe, nämlich den Hauptkontakt zu schützen, nicht mehr gerecht werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen, wie in diesem Falle gute Ergebnisse durch Begünstigung des Lichtbogenanhängens mittels eines an der wirksamen FunkenzieherfLächle vorgesehenen winkligen Teiles 17 gesichert werden. Vorteilhaft erhält diesier Teil die Form einer Messerschneide, die vorzugsweise gemäß einer abgerundeten Form abgestumpft ist.

Wie Fig. 5 zeigt, kann der Winkel α Null sein, SQ daß die wirksame Funkenzieherfläche parallel zum Gasstrahl wird.

Der die Funkenzieher ein und desselben Paares trennende Abstand wird in Abhängigkeit vom Durchmesser des ringförmigen Kontaktes gewählt, vorzugsweise derart, daß die wirksame Fläche sich in der Umfangszone des Gasstrahles befindet. Gute Ergebnisse erzielt man, wenn man beispielsweise den Abstand d-p gleich der Hälfte des Durchmessers der Öffnung des ringförmigen Kontaktes macht.

Die Abbildungen zeigen die Einrichtung in Anwendung an einer besonderen Art von Druckgasschaltern, aber es ist einleuchtend, daß die Erfindung ganz allgemein aufzufassen ist und an allen Schaltern anwendbar ist, bei denen es sich darum handelt, eine Lichtbogenlöschung unter Zuhilfenahme .eines Blasmittels entweder innerhalb oder außerhalb einer Düse, eines Rohres oder einer Trennkammer zu erreichen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Funkenzieheranordnung, insbesondere zur Beschränkung der Länge des Abreißlichtbogens und zum Schutz der Hauptkontakte in Druckgasschaltern, gekennzeichnet durch eine solche Form der Funkenzieher und durch eine solche Bestimmung der Stromeintrittsstellen, daß die hierdurch erzeugten elektrodynamischen Kräfte eine pendelartige Lichtbogenbewegung bewirken, welche die Lichtbogenwurzel zwingt, sich abwechselnd von einem Funkenzieher zum anderen unter schneilern Durchlauf ihrer wirksamen Oberfläche zu verstellen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenzieher in diametral gegenüberliegendein 85 · Paaren angeordnet sind, deren jedes Element im gleichen Durchmesser gegenüberzuliegen kommt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Funkenzieherfläche länglich ist und schräg in Richtung auf den Strom des Löschmittels liegt und der so gebildete Winkel kleiner als oder höchstens gleich 45° ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenzieher eine flache Form haben, deren Ebene zur Richtung des Ableitstromes des Löschmittels parallel ist (Fig. 3).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Funkenziehern Schlitze (16) vorgesehen sind, um die elektrodynamischen Effekte zu begünstigen.

6. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, 10g dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Funkenzieherfläche die Form einer abgestumpften Messerschneide hat.

7. Anordnung nach Anspruch¹1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Funkenzieherfläche zum Gasstrom parallel ist und mit einem winkligen Teil (17) beginnt, der das Anhängen des Lichtbogens begünstigt (Fig. 5).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen