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Expansionskammer für elektrische Schalter.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Expansionskammer, das ist auf jenen Teil eines Expansionsschalters, in dem der Lichtbogen vermöge der plötzlichen Ausdehnung von Dampf gelöscht wird. In der Expansionskammer befindet sich dauernd ein gewisses Quantum Flüssigkeit, z. B. Wasser, welches durch den Lichtbogen im ersten Teil des Abschaltvorganges teilweise verdampft wird, wodurch ein hoher Druck in der Kammer entsteht. Die Expansionskammer ist also bei der Abschaltung grossen mechanischen Beanspruchungen infolge des Druckwechsel, grossen Wärmebeanspruchungen infolge der vom Lichtbogen entwickelten Hitze und hohen elektrischen Beanspruchungen bei Verwendung für hohe Spannungen ausgesetzt.
Die Herstellung einer geeigneten Expansionskammer macht Schwierigkeit, weil an sie einerseits hinsichtlich der elektrischen und mechanischen Festigkeit grosse Anforderungen gestellt werden, wobei sie anderseits im Betrieb leicht zugänglich und so gebaut sein muss, dass ihre Herstellung keine werkstatttechnischen Schwierigkeiten macht.
Man hat versucht, Kammern aus hartpapierähnlichem Material zu verwenden. Dieses kann jedoch den Feuchtigkeitseinflüssen nicht widerstehen, da es dauernd in Berührung mit dem Wasser steht.
Keramisches Material springt infolge der grossen Temperaturänderungen.
Gemäss der Erfindung wird eine Expansionskammer mit den erforderlichen elektrischen und mechanischen Festigkeitseigenschaften und der für die Herstellung und den Betrieb erforderlichen Einfachheit und leichten Zugänglichkeit durch folgenden Aufbau geschaffen :
Sie besteht aus einem becherförmigen Metallgefäss und einem Deckel aus Isolierplatten, welcher mittels einer Schraubverbindung auf den oberen Rand des Metallgefässes gepresst wird. Durch Anwendung dieses Metallgefässes erreicht man eine hohe Drucksicherheit, und die Feuchtigkeit hat keinerlei Einfluss auf den Metallbecher. Der Deckel aus Isoliermaterial ist der dauernden Berührung mit dem Wasser entzogen und wird daher durch dieses nicht beschädigt. Eine besonders druckfeste Konstruktion erhält man, wenn die Schraubverbindung in Form von Spannbolzen ausgeführt ist.
Es ist zweckmässig, in dem Deckel aus Isoliermaterial einen Metallring einzubetten, in dem die Spannbolzen befestigt sind.
Um möglichst hohe Durchschlagsicherheit zu erzielen, kann der Metallring und die Spannbolzen nach Art der Stäbe und Stirnverbindungen eines Generators isoliert werden.
Über dem ersten Deckel der Expansionskammer kann durch einen Ring distanziert in gleicher Weise ein zweiter Deckel befestigt werden. Der in der Kammer durch den Abschaltlichtbogen entwickelte Dampf strömt dann bei Freigabe der Öffnung im ersten Deckel durch den beim Ausschalten aus der Kammer herausgezogenen Schaltstift anstatt ins Freie in den von den beiden Deckeln und dem Distanzring umschlossenen Raum hinein, von wo aus er durch im Distanzring eingesetzte Rohre abgeleitet wird, soweit er sich nicht niedergeschlagen hat.
Der Vorteil dieser Dampfführung besteht darin, dass das nachteilige Benetzen von Isolatoren in einer Schaltanlage vermieden wird, das beim Austritt des Dampfes aus der Expansionskammer ins Freie und der dabei nach oben gerichteten Ausströmungsrichtung des Dampfes eintreten und zu Überschlägen führen würde.
Fig. 1 stellt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dar, wobei die Expansionskammer nur einen Deckel hat.
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Mit 10 ist das becherförmige Metallgefäss bezeichnet, auf deren oberem verstärkten Rand 11 der aus zwei Isolierplatten 12 und 13 gebildete Deckel aufruht. In dem unteren Deckel 12 ist der Metallring 14 eingebettet, der mit dem Gewinde für die Spannbolzen 15 versehen ist. Durch diese Spannbolzen wird der Deckel mit dem Metallgefäss 10 fest verbunden, indem am unteren Teil des Metallgefässes Angüsse 16 vorgesehen sind, an welchen die Spannbolzen mit Hilfe von Muttern verankert werden. 17 ist ein isolierendes Mundstück-im Deckel, durch welchen der bewegliche Schaltstift hindurchgeht. 18 ist die Sehaltflüssigkeit.
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und 22.
Der oberen Deckel 22 besteht wieder aus zwei Isolierplatten 23 und 24. In dem unteren Deckel ist der Metallring 25 eingebettet, mit dem die Bolzen 26 verschraubt sind. Die Bolzen 26 und der Metallring 25 sind mit einer Isolationsschicht 27 isoliert. Die Bolzen sind an dem oberen Rande 28 des Metallgefässes 29 verschraubt. Der Distanzring 20 hat seitliche Austrittsöffnungen 30 für den in der Expan- sionskammer entwickelten Dampf. Sowohl der Deckel 21 als auch der Deckel 22 sind mit mittleren Durchtrittsöffnungen 31, 32 für den Schaltstift versehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Expansionskammer für elektrische Schalter, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem becherförmigen Metallgefäss und einem Deckel aus Isolierplatten besteht, welcher mittels einer Schrauberbindung auf den oberen Rand des Metallgefässes gepresst wird.