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Einrichtung zum Löschen von Wechselstromlichtbögen durch Expansion von Dampf.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Löschen von Wechselstromlichtbögen durch plötzliche
Expansion von Dampf, der in einer flüssigkeitsgefüllten Expansionskammer durch den Lichtbogen ent- wickelt wird und dessen Expansion bei Erreichung eines bestimmten Innendrucks herbeigeführt wird.
Man hat erkannt, dass für die lichtbogenunterdrückende Wirkung des expandierenden Dampfes die Geschwindigkeit der Expansion (Druekabsenkung) massgebend ist. Die Isolierfestigkeit der Unter- brechungsstrecke während des Stromnulldurchganges wird nämlich um so rascher wiederhergestellt, je grösser die Expansion ist, so dass auch bei hohen Betriebsspannungen und demgemäss steilem Anstieg der wiederkehrenden Spannung nach dem Stromnulldurchgang eine Wiederzündung des Lichtbogens nach dem Stromnulldurchgang nicht mehr eintritt.
Damit die Expansion sofort mit hoher Geschwindigkeit einsetze, ist es erforderlich, eine grosse Ausströmungsfläche für den Dampf im Mantel der Expansionskammer in kurzer Zeit zu öffnen. Zu diesem Zweck ist es günstig, die Ausströmungsstelle für den Dampf einen möglichst grossen Teil des Mantels der Expansionskammer einnehmen zu lassen, weil dann schon mit kleinem Hub grosse Flächen freigelegt werden können. Ein solcher kleiner Hub kann in kurzer Zeit und ohne grosse Beschleunigungskräfte für die bewegten Massen aufzuwenden, zurückgelegt werden.
Die Erfindung besteht darin, dass die Dampfausströmungsstellen im Mantel der Expansionskammer mit Hilfe eines Stoffes von grosser Elastizität, insbesondere Gummi, verschlossen werden. Ein solcher Stoff hat den Vorzug, dass er, in massiver, gedrängter Form angewendet, die erforderlichen elastischen Formänderungen ergibt. Durch die Möglichkeit der Anwendung dieses Stoffes in einer gedrängten Form gewinnt man den Vorteil eines einfachen Aufbaues einer solchen mit grossen Ausströmungsflächen ausgerüsteten Expansionskammer. Die Verschlussteile können beispielsweise die Form von Ringen oder Bändern aus dem elastischen Stoff haben, welche sich unter der Wirkung eines Überdruckes dehnen. Sie können auch in Form von Puffern verwendet werden, die sich unter der Wirkung des Überdruckes zusammendrücken.
Insbesondere können Gummiteile zum unmittelbaren Verschluss der Ausströmungsstellen angewendet werden. Derartige Anordnungen besitzen den Vorteil besonders kleiner Trägheit des Verschlussorgans, was für die Geschwindigkeit, mit der die Öffnung der Ausströmungsfläche erfolgt, günstig ist.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Expansionskammer.
10 ist die Expansionskammer aus Isoliermaterial, 11 das daran befestigte feststehende Schaltstück. 12 ist die Öffnung für den beweglichen Schaltstift 13. Rings um den Mantel der Kammer sind spaltförmig Öffnungen-M,. M angeordnet, welche durch Gummiringe 16, 17, die den Mantel der Kammer umspannen, verschlossen werden. Je nach der Spannung, mit welcher die Ringe um den Kammermantel herumgelegt werden, werden sie bei tiefer oder höher liegenden Dampfdrücken gedehnt. Sobald sich der Ring abhebt, entsteht ein Spalt zwischen der Innenfläche des Gummiringes und dem Kammermantel, der sich mit gespanntem Dampf füllt.
Der Dampf wirkt daher auf eine weitaus grössere Angriffsfläche am Gummiring, und der Spaltquerschnitt wird daher rasch bis auf eine entsprechende Grösse erweitert und bleibt während eines bestimmten Druckabfalles geöffnet.
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Fig. 2 zeigt eine Expansionskammer, deren Mantel 20 in Richtung der Kammeraehse in zwei
Teile geteilt ist, die durch die Gummiringe 21, 22 zusammengehalten werden. Die Teile der Expansions- kammer können sich in der weiten Ringnut 23 im Boden der Kammer nach aussen bewegen. Der Dampf expandiert aus den beiden Längsspalten, die sich im Kammermantel bilden.
Nach Fig. 3 ist die Expansionskammer aus den Teilen 24, 25 und dem Ring 26 zusammengesetzt.
Diese drei Teile werden durch starre Bügel 28 über einen Gummipuffer 29 zusammengehalten. Wenn sich im Innern der Expansionskammer der nötige Druck entwickelt hat, wird der Gummipuffer 29 zusammen- gedrückt und dabei ein Ringspalt zwischen den Teilen 24, 25 bzw. 26,25 geöffnet.
Die Expansionskammer nach Fig. 4 und 5 besteht aus einem unteren Teil 30 und einem oberen
Teil 31. Beide Teile sind mit vorspringenden zylindrischen Ansätzen 32,33 versehen. Um diese Ansätze legen sich Gummiringe 34,35, die durch ein Stahlband 86 umspannt werden. Auch hier werden, wenn sich der nötige Innendruck entwickelt hat, die Gummiringe 34, 35 zusammengedrückt, und dadurch wird der Ringspalt zwischen den Teilen 30 und 31 geöffnet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Löschen von Wechselstrom1ichtbögen durch plötzliche Expansion von Dampf, der in einer flüssigkeitsgefüllten Expansionskammer durch den Lichtbogen entwickelt wird und dessen
Expansion bei Erreichung eines bestimmten Innendrucks durch Öffnen von Dampfausstromungsstellen im Gehäuse der Expansionskammer herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfaus- strömungsstellen mit Hilfe eines Stoffes von grosser Elastizität, insbesondere Gummi, verschlossen sind.