DE762739C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stromunterbrecher, insbesondere einen Schalter, bei dem der Unterbrechungslichtbogen der Länge nach in einen sich vorzugsweise verengenden Kanal der Unterbrechungskammer hineingezogen wird, wobei der eine Lichtbogenfußpunkt auf einer entsprechend gekrümmten Elektrode entlang wandert. Ein solcher Schalter eignet sich außer für die

ίο Unterbrechung von Wechselstrom besonders für die Abschaltung von Gleichstrom. Er hat auch den Vorteil, daß durch die Krümmung des Kanals dieAbmessungenklein gehaltenwerden.

Bei diesem Schalter hat nun der Lichtbogen das Bestreben, sich nach der Krümmungsaußenseite des Kanals auszubreiten.

Durch die Erfindung wird dieser Erscheinung bei der Anordnung der Lichtbogenlöscheinrichtung Rechnung getragen und dieLösch'-wirkung dadurch besonders günstig gestaltet. Dies geschieht erfxndungsgernäß in der Weise, daß der Kanal längs der Krümmungsaußenseite mehrere mit dem Umgebungsraum verbundene Lichtbogenkammern aufweist, in die der gelängte Lichtbogen unter dem Einfluß einer Beblasung hineingetrieben wird. Als Beblasung wird vorteilhaft eine magnetische gewählt. Die Blasspule läßt sich leicht innerhalb des von dem gekrümmten Kanal umgebenen Raumes unterbringen. Zur Unterstützung der Blaswirkung werden zweckmäßig gasabgebende Wandauskleidungen

verwendet. Es kann aber natürlich auch eine Zusatzdruckgasbeblasung benutzt werden. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. ι zeigt eine mögliche Ausführung des erfindungsgemäßen Schalters im Schnitt, und zwar in schematischer Darstellung:

Fig. 2 und 3 sind vollständige Schnitte gemäß den Linien 2-2 und 3-3 der Fig. 1; Fig. 4 ist eine Ansicht einer Lichtbogenkammer entsprechend der Linie 4-4 in Fig. ι:

Fig. 5 und 6 stellen wiederum Schnitte dar, und zwar durch die Linien 5-5 und 6-6 der Fig. i.

Fig. ι zeigt als Beispiel einen Schalter mit magnetischer Beblasung. Es ist aber selbstverständlich, daß die Erfindung in gleicher Weise z. B. auch für Blasfunkenstrecken Bedeutung hat. Die Lichtbogenlöschung kann auch mittels Flüssigkeiten oder Druckluft erfolgen. Der dargestellte Schalter besitzt zwei Kontakten und 12, die in einer mit 13 bezeichneten Unterbrechungseinrichtung angeordnet sind, weiche auf den Isolatoren 14 und 15 ruht, die auch, wie dargestellt, die Zuführungsleitungen zu den Kontakten aufnehmen können. Die Stromzuführung zum festen Kontakt 11 erfolgt über eine Blasspule 16 mit dem Eisenkern 17. Die Blasspule besteht aus zwei spiraligen Teilen 16' und 16", die durch eine Isolierwand 18 (Fig. 2 und 3) getrennt sind. Die Isolation der Blasspule ist in der Zeichnung weggelassen. Der bewegliche Kontakt 12 ist an die andere Zuleitung des Schalters angeschlossen. Irgendwelche nicht dargestellte Antriebsmittel können zu seinem Antrieb vorgesehen sein. Ist die erfmdungsgemäße Unterbrechungseinrichtung als Blasfunkenstrecke ausgebildet, so muß selbstverständlich zwischen den Kontakten ir und 12 ein gleichbleibender Abstand vorhanden sein. Antriebsmittel für die Kontaktbewegung sind dann nicht erforderlich.

Die mit 13 bezeichnete Unterbrechungseinrichtung besitzt zwei parallel zueinander angeordnete Platten 19 und 20, wie die Fig. 2 und 3 zeigen. Zwischen diesen sind die Lichtbogenkammern untergebracht, die im folgenden noch beschrieben werden. Diese Platten schließen die Enden des Magnetkernes 17 ein. Die Lichtbogenkammern 21 sind kreisförmig zwischen den Platten 19 und 20 um die Blasspule 16 herum angeordnet. Isolierplatten 22 (Fig. 2 und 3) trennen die Platten 19 und 20 von den Lichtbogenkammern 21, die sie tragen. Zwischen den Lichtbogenkammern sind Abstandsstücke 23, 24, 25 und 26 angeordnet, die aus einem geeigneten Isolierstoff bestehen. Mit ihren inneren Auflagen 23', 24', 25' und 26' sind sie dem Lichtbogen ausgesetzt. Diese bestehen daher vorzugsweise aus einem unter der Lichtbogeneinwirkung gasabgebendem Material, wie Hornfiber od. dgl. Die Lichtbogenkammern 21 sind vorzugsweise aus keramischem Material hergestellt und so angeordnet, daß sie ein einheitliches Ganzes bilden, indem sie mit den dreieckigen Zwischenstücken 23, 24 25 und 26 bei 27 zusammengefügt sind, so daß sie eine die Blasspule umgebende zylindrische Anordnung darstellen. Wenn bei dieser Anordnung eine der keramischen Kammern 21 zerbrechen sollte, so kann man den Schaden ohne größere Kosten leicht beheben, indem man eine neue Kammer einsetzt. Außerdem wird bei Ausfall einer Kammer die Unterbrecherwirkung der Einrichtung nicht wesentlich vermindert, so daß der Schalter also trotzdem betriebsfähig bleibt.

In der Zeichnung sind die Lichtbogenkammern 21 alle gleich ausgebildet. Die Abstandsstücke 23, 24, 25 und 26 sind jedoch verschieden groß, und zwar reichen die aufeinanderfolgenden Abstandsstücke immer weiter in den zylindrischen Raum hinein, so daß der Lichtbogen mit zunehmender Länge immer inniger mit den gasabgebenden Auflagen 23', 24', 25' und 26' in Berührung kommt. Die gasabgebenden Auflagen können auswechselbar sein. "Die Unterbrechungseinrichtung enthält ferner eine langgestreckte Lichtbogenelektrode 28, auf welcher der Lichtbogen infolge der Blaswirkung der Spule 16 so wandert, daß er immer mehr mit den gasabgebenden Auflagen 23', 24', 25' und 26' in Berührung kommt.

Zur Erzeugung einer die magnetische Blaswirkung unterstützenden Gasströmung sind die die Elektrode 28 und die Lichtbogenkammer und die Unterbrechungskammer 13 einschließenden Wände vorzugsweise mit Auflagen 29 aus gasabgebendem Material versehen. Diese gasabgebenden Auflagen sind, wie Fig. ι zeigt, einerseits bei 30 mit den Lichtbogenkammern 21 und andererseits bei 31 mit den Abstandsstücken 23 zusammengefügt. Natürlich können sie auch auf eine andere als die dargestellte Weise befestigt sein.

Die beiden Auflagen 29 schließen zwischen sich Spalte 32 ein, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, die in die Eintrittsöffnungen 33 (Fig. 1 und 6) der Lichtbogenkammern münden. Diese Spalte sind so bemessen, daß, ohne die Lichtbogenbewegung zu hindern, so viel Gas erzeugt wird, daß eine die magnetische Blasung ausreichend unterstützende Gasströmung längs des Kanals 32 zustande kommt.

Um ein Wiederzünden des Lichtbogens zu verhindern, können Mittel vorgesehen sein,

durch welche die ionisierte Luft zwischen den Kontakten während des Unterbrechungsvorganges durch Frischluft ersetzt wird, und zwar weist jede der gasabgebenden Auflagen 29 einen bogenförmigen Ausschnitt 34 auf, in dem ein Flügel 35 gleitet, welcher durch den Antrieb des Kontaktes 12 in Bewegung gesetzt wird. Die Stellung des Kontaktes 12 und des Flügels 35 bei ausgeschaltetem Schalter ist in unterbrochenen Linien in Fig. ι eingezeichnet.

Jede Lichtbogenkammer ist von bogenförmiger Gestalt und enthält ein paar Platten aus lichtbogenfestem Material, z. B. aus Asbest oder einem keramischen Stoff. Jede Wand der Lichtbogenkammer hat mehrere Rippen 36 und 37, die vorzugsweise mit den Wänden aus einem Stück bestehen. Diese Rippen sind am besten in Fig. 4 und 5 zu erkennen. Sie sind am Austrittsende am höchsten und nehmen nach innen zu bis auf Null ab. Die Rippen greifen ineinander, so daß ein zickzackförmiger Durchgang, wie Fig. 4 zeigt, entsteht. Dieser Durchgang verlängert den Lichtbogen um so mehr, je mehr er in ihn hineingetrieben wird; denn aus dem Durchgangsspalt 33 der Fig. 6 wird der Durchgang 33' der Fig. 5 und aus diesem der Durchgang 33" der Fig. 4. Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen, daß das Produkt von Länge und Breite des Lichtbogenspaltes am Eintritt der Lichtbogenkammer im wesentlichen gleich ist diesem Produkt am Kammeraustritt.

Der in Fig. ι dargestellte Schalter wirkt folgendermaßen: Wenn sich die Kontakte Ii und 12 trennen, wird ein Lichtbogen zwischen ihnen gezogen. Durch die durch die Blasspule 16 hervorgebrachten magnetischen Kräfte wird er auf der Elektrode 28 entlang getrieben und nach außen gegen die gasabgebenden Auflagen 23', 24', 25' und 26' sowie in die Lichtbogenkammern 21 gedrückt, wobei sich seine Länge und infolgedessen auch sein Widerstand vergrößert. Der Lichtbogen kommt auch mit den Auflagen 29 in Berührung, wodurch eine Gasströmung erzeugt wird, die die Blaswirkung der Spule 16 unterstützt. Bei der Bewegung in den Lichtbogenkammern wird der Lichtbogen durch den zickzackförmigen Spalt weiter in die Länge gezogen und durch den sich immer mehr verengenden Spalt schließlich so weit gekühlt, bis er erlischt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ' i. Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, bei dem der Unterbrechungslichtbogen der Länge nach in einen sich vorzugsweise verengenden Kanal der Unterbrechungskammer hineingezogen wird, wobei der eine Liohtbogenfußpunkt auf einer entsprechend gekrümmten Elektrode entlang wandert, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal längs der Krümmungsaußenseite mehrere mit dem Umgebungsraum verbundene Lichtbogenkammern aufweist, in die der gelängte Lichtbogen unter dem Einfluß einer Beblasung hineingetrieben wird.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in einem flachen zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und in dessen Umfangsrichtung verläuft.
3. 3. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die zylindrische Außenwand des Gehäuses eingesetzten Lichtbogenkammern enge, vorzugsweise zickzackartig ausgebildete Ausblasespalte besitzen, in die der Lichtbogen getrieben wird.
4. 4. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von dem Kanal umschlossenen Raum eine Blasspule (16) zur magnetischen Lichtbogenbeblasung angeordnet ist.
5. 5. Stromunterbrecher nach den, An-Sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Kanals Auflagen aus gasabgebendem Stoff aufweisen.
6. 6. Stromunterbrecher nach den An-Sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit dem Lichtbogenkanal/der Blasspule und dem festen Kontakt 11 auf einem Isolator (15) angeordnet ist, während sich der bewegliche Kontakt (12) an dem Ende eines Schaltarmes befindet, der auf einem anderen Isolator (14) gelagert ist.
7. 7. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschaltvorgang ein Lufterzeugungsflügel (35) in Bewegung gesetzt wird, durch den die Kontakte beim Unterbrechungsvorgang beblasen werden.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschriften Nr. 507 139, 616479, 658697, 672505.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   I 9561 9.