DE967014C - Elektrischer Stromunterbrecher hoher Spannung - Google Patents

Description

Es sind elektrische Stromunterbrecher bekannt, bei denen durch die Bewegung eines oder beider Kontakte der gezogene Lichtbogen durch Längung zum Erlöschen kommt. Werden hierbei schraubenförmig ' angeordnete Abreißelektroden verwendet, so können die Lichtbogenfußpunkte nach Kontaktöffnuing· auf diesen entlang· wandern, und so den Lichtbogen längen. Eine solche Anordnung ist für hohe Spannungen nicht verwendbar, denn es wird, da die Kontakte nur zur Erzeugung des Lichtbogens getrennt werden, der durch die Wanderung der Fußpunkte an den Abreißelektroden entstehende Lichtbogen durch die parallel verlaufenden metallischen Abreißelektroden kurzgeschlossen, so daß eine Neuzündung an der Unterbrechungsstelle eintritt.

Die Erfindung zeigt einen elektrischen Stromunterbrecher hoher Spannung, bei dem beim Schaltvorgang durch Bewegung einer oder beider Kontakte der gezogene Lichtbogen durch Längung zum Erlöschen kommt. Erfindungsgemäß bewegt sich mindestens einer der Kontakte beim Ausschaltvorgang so mit großer Geschwindigkeit auf einer schraubenlinienförmigen oder ähnlich geformten Bahn, daß der zwischen den Kontakten entstehende Lichtbogen unter Beibehaltung der Lichtbogenfußpunkte an den Kontakten bis zum Erlöschen in die Länge gezogen wird. Die Schaltstiftspitze, an der sich der eine Lichtbogenfußpunkt befindet, macht also gleichzeitig eine Dreh- und Schubbewegung, wobei sich aber das Schaltstiftende auf einer Schraubenlinie oder auf einem Teil dieser bewegt.

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Es ist so möglich, trotz kleiner Raumabmessungen den Lichtbogen in jeder erforderlichen Länge auszuziehen.

An Stelle der schraubenlinienförmigen Bahn der Schaltstiftspitze kann auch eine sinusförmige, spiralförmige oder eine aus diesen zusammengesetzte Bahn treten, wobei die Steigung konstant oder veränderlich sein kann.

Beim Abschaltvorgang kann der Lichtbogen in ίο mehreren Windungen, z. B. schraubenlinienförmig, übereinanderliegen. Um hierbei zu vermeiden, daß sich zwei parallel verlaufende Lichtbogen beeinflussen und Überbrückungen eintreten, wird der sich auf einer schraubenlinienförmigen Bahn bewegende Kontakt innerhalb eines die Bahn einhüllenden Isoliergehäuses bewegt. Es werden hierdurch die einzelnen Windungen des in schraubenlinienförmiger Bahn gezogenen Lichtbogens durch eine gleichfalls schraubenlinienförmig verlaufende Isolierwand voneinander getrennt.

Der in Schraubenlinienform gezogene Lichtbogen hat das Bestreben, insbesondere wenn eine zusätzliche elektromagnetische Blasung vorgesehen wird, sich zu längen und an der schraubenlinienförmigen Bahn nach außen zu treten. Um dieses zu vermeiden, können zwischen benachbarten Gängen der Isolierwand den Lichtbogen zusätzlich längende, z. B. radial gerichtete Querrippen vorgesehen werden, oder aber die Lichtbogenbahn ist nach außen durch Entionisierungsplatten abgeschlossen.

Die einzelnen Windungen des in sehraübenlinienförmiger Bahn gezogenen Lichtbogens können auch durch ein in Schrauibenlinienform verlaufendes Isolierrohr eingehüllt sein, wobei der Schaltstift auf seiner ganzen Länge gleichfalls Schraubenlinienform besitzt. Die Schraubenlinienform des Schaltstiftes bewirkt eine zusätzliche Beblasung des Lichtbogens.

Um die Lichtbogenlöschung zu begünstigen, kann die die schraulbenlinienförmige Bahn einschließende Isolierwand in bekannter Weise aus einem gasabgebenden Stoff bestehen. Der Stromunterbrecher nach der Erfindung ist als Luftschalter gedacht. Die Lichtbogenkammer kann aber auch in gleicher Weise innerhalb eines Flüssigkeitsbehälters untergebracht sein.

Mit der vorgeschlagenen Schalteinrichtung ist es möglich, die verschiedenen Schaltungen durchzuführen. Beispielsweise können zwei oder mehr •durch einen gemeinsamen Antrieb auf schraubenlinienförmiger Bahn bewegte Schaltstiftspitzen vorgesehen sein, die den Stromkreis in an sich bekannter Weise an zwei oder mehreren Stellen gleichzeitig öffnen. Handelt es sich um Unterbrechungen sehr hoher Spannungen, so wird man die Unterbrechungsstellen in Reihe anordnen, während bei Unterbrechung hoher Stromstärken eine Parallelschaltung der Unterbrechungsstellen vorteilhafter ist. Hierbei kann in üblicher Weise durch Parallelschaltung hochohmischer Widerstände zu den Kontaktstellen eine gleichmäßige Spannungsverteilung erzielt werden. Auch können jeweils zwei benachbarte Schaltstiftspitzen über die Antriebsachse in Verbindung stehen, wobei Voraussetzung ist, daß eine Isolierachse zur Verwendung kommt, die hohl ausgebildet sein kann. Bei mehrpoligen Schaltern können sämtliche Phasen gleichzeitig geschaltet werden, wobei die Schaltkammern der einzelnen Phasen nebeneinander angeordnet und durch Isolierwände voneinander getrennt werden. Außer den Isolierwänden können auch metallische Zwischenwände für die magnetische Blasung vorgesehen werden.

Die Bilder zeigen mögliche Ausführungsformen der Erfindung in schematischer Darstellung.

In Bild 1 bedeutet 1 der ortsfeste Kontakt, der innerhalb der Kammer 2 angeordnet ist. 3 ist die bewegliche Schaltstiftspitze, die mit der Schalterachse 4 fest verbunden ist. Die Schalterachse 4, die innerhalb der Kammer angeordnet ist, wird durch eine der bekannten Vorrichtungen gedreht und führt hierbei eine Axialbewegung aus, die beispielsweise durch Zusammenwirkung des in dem ortsfesten Teil 5 vorgesehenen Muttergewindes und dem Gewinde 6 an der Schalterachse 4 erzeugt wird. Die Stromabführung erfolgt an der Anschlußstelle 7. Die Schaltkammer 2 besitzt im Innern eine schraubenlinienförmig verlaufende Isolierwand 8. In den hierdurch gebildeten Schraubengängen 9 wird der an der Kontaktstelle 1, 2 beim Schalten entstehende Lichtbogen auf eine solche Länge ausgezogen, daß er erlöschen muß. 10 sind öffnungen in der Kammer 2, aus denen die Lichtbogengase entweichen können.

Bild 2 zeigt einen Schnitt durch die Kammer 2 entsprechend der Linie A-B in Bild 1. Hieraus ist zu ersehen, daß der an der Kontaktstelle 1. 3 gezogene Lichtbogen eine schraubenförmige Kreisbahn beschreibt. Die öffnungen 10 sind über den Umfang der Kammer 2 verteilt angeordnet.

An Stelle einer geschlossenen Kammer 2 können auch, wie Bild 3 zeigt, die einzelnen Gänge der schraubenlinienförmig verlaufenden Isolierwand durch Aneinanderreihung von entsprechend ge- X05 formten Platten 11 gebildet werden. Die Bilder 4 und 5 zeigen solche Platten, wobei in Bild 4 zwischen zwei benachbarten Gängen der Isolierwand Querrippen 12 angebracht sind, durch die der Lichtbogen beim Bestreben, nach außen zu wandern, durch Faltenbildung verlängert wird. 13 sind Längsstege zum Zusammenhalten der Platten 11. In Bild 5 wird das Nachaußentreten des Lichtbogens durch Entionisationsplatten 14 verhindert, die am äußeren Umfang der Platten 11 angeordnet sind.

Schließlich zeigt Bild 6 beispielsweise eine schematische Ausführung eines dreipoligen Stromunterbrechers mit je zwei in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen. 15, 16, 17 sind die Strom-Zuführungsleitungen, 18, 19, 20 die Stromableitunen der drei Phasen. Die Überbrückung zweier benachbarter Kontakte.z. B. 15, 18, erfolgt durch die an der Schalterachse 4 angebrachten Schaltstege bzw. 22, 23, die in Schaltstiftspitzen 24, 25 las bzw. 26, 27, 28 und 29 enden. Für jede Schalt-

stiftspitze ist eine besondere durch Isoliertrennwände 30 abgeschlossene, schraubenlinienförmige Lichtbogenbahn vorgesehen, die durch die schraubenförmig verlaufenden Zwischenwände 31 gebildet wird. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei Verwendung von einzelnen aufeinandergereihten die schraubenlinienförmigen Isolierwände bildenden Platten und entsprechender Ausbildung der Schaltstege 21, 22, 23 jede beliebige Schaltung durchgeführt werden kann, beispielsweise die eines Umkehrschützes.

Claims (11)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrischer Stromunterbrecher hoher Spannung, bei dem beim Schaltvorgang durch Bewegung einer oder beider Kontakte der gezogene Lichtbogen durch Längung zum Erlöschen kommt, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens einer der Kontakte beim Ausschaltvorgang mit großer Geschwindigkeit auf einer schraubenlinienförmigen oder ähnlich geformten Bahn bewegt.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich auf einer schraubenlinienförmigen Bahn bewegende Kontakt innerhalb eines die Bahn einhüllenden Isoliergehäuses bewegt wird.
3. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse durch entsprechend geformte, übereinander angeordnete Isolierplatten gebildet ist.
4. 4. Stromunterbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachharten Isolierplatten den Lichtbogen zusätzlich längende, z. B. radial gerichtete Querrippen vorgesehen sind.
5. 5. Stromunterbrecher nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenbahn nach außen durch Entionisierungsplatten abgeschlossen ist.
6. 6. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn des beweglichen Kontaktes durch ein in Schraubenlinienform verlaufendes Isolierrohr eingehüllt ist, wobei der bewegliche Kontakt gleichfalls Schraubenlinienform besitzt.
7. 7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die schraubenlinienförmige Lichtbogenbahn einschließende Isolierwand aus einem gasabgebenden Stoff besteht.
8. 8. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere durch einen gemeinsamen Antrieb auf schraubenlinienförmiger Bahn bewegte Schaltstiftspitzen vorgesehen sind, die den Stromkreis an zwei oder mehreren Stellen gleichzeitig öffnen, wobei die Unterbrechungsstellen in Reihe oder parallel zueinander angeordnet sind.
9. 9. Stromunterbrecher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für jede Schaltstiftspitze vorgesehene Lichtbogenbahn von der benachbarten durch eine Isolierwand getrennt ist.
10. 10. Stromunterbrecher nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Schaltstiftspitzen zusammengehöriger Unterbrechungsstellen über die Schalterachse in Verbindung stehen.
11. 11. Stromunterbrecher nach Anspruch 8 bis 10 mit Mehrfachunterbrechung, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gleiche Antriebsachse mehrere Stromkreise gleichzeitig geschaltet werden, wobei die Schialtkammern der einzelnen Stromkreise nebeneinander angeordnet und durch Isolierwände voneinander getrennt sind.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 330268, 507139, 746, 76r894.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen