<Desc/Clms Page number 1>
Leistung.
Es sind bereits elektrische Schalter für Hochleistungsstromkreise bekannt, bei welchen das Trennen der Elektroden innerhalb einer ruhenden oder strömenden Flüssigkeit, der sogenannten Schalt- flüssigkeit, erfolgt.
Es sind ferner Schalter mit bei derTrennung aufeinander gleitenden Kontakten (Gleitkontakten) bekannt, deren Kontaktflächen an ihrer Oberfläche mit Rillen versehen sind, die zwischen den unmittelbar aneinanderliegenden vollen Kontaktflächen Zwischenräume bilden. Im Augenblick des Schaltens wird in diese Zwischenräume Schaltflüssigkeit unter Druck zugeleitet, die kleine miteinander in Verbindung stehende Flüssigkeitsbehälter bzw. eine durch Adhäsions- und Kapillarwirkung sich ausbreitende FlÜssigkeitsschicht mit Verästelungen bildet.
Da derartige mechanisch hergestellte Rillen einen gewissen Feinheitsgrad nicht überschreiten können, ist bei der Trennung der Kontakte ein Überspringen des Lichtbogens an den massiven, vorstehenden Metallteilen dennoch möglich, und auf den Lichtbogen wirkt nur eine durch diese Flüssigkeitsbehälter hervorgerufene ,,Oberflächenkühlung", die, wie die
EMI1.1
ausserdem aber deshalb in geringem Masse wirksam ist. weil das Kopfende des inneren Kontaktes beim Trennen der Kontakte freiliegt.
Es sind ferner Schalter bekannt, bei welchen sich die Kontakte in einem Flüssigkeitsraum befinden und der durch den Lichtbogen erzeugte Dampf in einen Kondensationsraum strömt. Um die Löschwirkung zu erhöhen, ist die nach oben aus der Schaltkammer herausziehbare hohle Elektrode mit Öffnungen versehen, durch die während des Schaltens Flüssigkeit austritt, die an der Aussenfläche der Elektrode herabläuft und diese einhüllen soll. Diese Öffnungen sind bezÜglich Herstellung und Wirkungsweise den vorstehend erwähnten Rillen gleich zu halten.
Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein elektrischer Schalter, bei dem die Elektroden oder deren Kontakt bildende Teile aus porösen Metallen oder Metallegierungen bestehen, die mit einer Sehaltflüssigkeit getränkt sind oder erst vor und während der Trennung der Elektroden getränkt werden.
Versuche mit Elektroden aus porösen Metallen, die mit Wasser oder einer andern Flüssigkeit getränkt sind, haben ergeben, dass beim Öffnen des Stromkreises (versucht wurde hochgespannter Gleichstrom) ein Lichtbogen von derart geringer Intensität entsteht, dass derselbe schon bei ganz kleinem Kontaktabstand erlischt. Untersuchungen in dieser Richtung mit dem Oszillographen haben einwandfrei gezeigt, dass Kontaktstellen aus porösem. mit Flüssigkeit vollgesaugtem Metall nur einen Bruchteil der Löschzeit ergeben wie der Vergleichsschalter mit dichten Kontakten.
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
fl (issigkeit vermieden.
In einer praktischen Ausführung der Erfindung wird die Schaltflüssigkeit vor und während der Trennung der Elektroden einem oder beiden porösen Elektroden bzw. Kontaktteilen zugeführt, zweckmässig in der Weise, dass die Schaltflüssigkeit durch die eine hohle Elektrode den Kontaktflächen zugeführt wird und dabei in die zweite poröse Elektrode bzw. deren Kontaktteil eintritt.
Die porösen Körper können eine beliebige Form haben ; insbesondere eignet sich die Form von Hohlkörpern und Platten. Zweckmässig haben die porösen Körper die Form eines vertieften Hohlkörpers und eines dazu passenden Gegenkörpers, insbesondere eines Hohlkonus und Gegenkonus. Durch Ausbildung einer oder beider porösen Elektroden oder Kontakt bildenden Teile zu Hohlkörpern wird deren
EMI2.2
ermöglicht.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt.
1 und 2 sind die beiden Elektroden und. 3, -1 deren Kontakt bildende Teile, die aus porösem Metall odereiner Metallegierung bestellen. Es eignen sichhiefür die verschiedensten Metalle oder Metalllegierungen von höherem Schmelzpunkt, z. B. Kupfer, Silber, Wolfram od. dgl.
Es ist zweckmässig, dem einen porösen Kontaktteil 3 die Form eines vertieften Hohlkörpers, insbesondere eines Hohlkonus, und dem zweiten Kontaktteil ; 1 die Form eines dazu passenden Gegenkörpers, insbesondere Gegenkonus, zu geben. Beide Kontaktteile J, bilden poröse Hohlkörper von geringer Wandstärke und sind auf die hohlen Elektroden 1 bzw. 2 aufgesetzt, u. zw. der Kontaktteil 3 zweckmässig in der Weise, dass er einen Hohlraum 5 am offenen Ende der hohlen Elektrode 1 abschliesst.
Ein rohrförmiger Fortsatz l'der hohlen Elektrode 1 ragt in ein die Schaltflüssigkeit aufnehmendes Gefäss 6 bis fast zum Boden, und an dieses Gefäss ist z. B. eine Luftpumpe 7 angeschlossen. Elektrode und Gefäss sind von einem Isoliermantel 8 umgeben.
Werden die Elektroden z. B. durch Anheben der Elektrode : 2 voneinander getrennt, dann wird
EMI2.3
Hohlkörper 4 und dringt in diesen ein. wodurch das rasche Tränken des Hohlkörpers 4 : gesichert werden soll. Beim folgenden Trennen der Elektroden sind beide Hohlkörper 3, 4 mit Schaltflüssigkeit genügend getränkt. um die beschriebene Wirkung herbeizuführen. Die in der hohlen Elektrode 1, l'befindliche Flüssigkeit fliesst nach erfolgter Stromunterbreelhung und rascher Beseitigung des Überdruckes in das Gefäss 6 zurück.
Dadurch. dass kurz vor dem Offnungsvorgang als auch während desselben Sehaltflussigkeit durch die porösen Körper. 3, 4 hindurchgepresst wird, wird erreicht, dass der sich bildende Lichtbogen schon im ersten Stadium der Trennung der Elektroden eine intensive Innenkühlung erfährt und damit weitgehend entionisiert wird. Da ferner durch die Poren der porösen Körper ,- selbst in sehr kurzer Zeit Flüssigkeit schon im ersten Stadium der Sehaltbewegung zwischen die sich entfernenden Elektroden befördert wird, wird auch eine intensive Kühlung der Kontaktflächen erzielt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schalter für Gleich-und Wechselstrom, insbesondere für Stromkreise von höherer Leistung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden oder deren Kontakt bildende Teile aus porösen Metallen oder Metallegierungen bestehen, die mit Sehaltflüssigkeit getränkt sind oder erst vor und während der Trennung der Elektroden getränkt werden.
<Desc / Clms Page number 1>
Power.
Electrical switches for high-power circuits are already known in which the electrodes are separated within a static or flowing liquid, the so-called switching liquid.
There are also known switches with contacts which slide on one another during separation (sliding contacts), the contact surfaces of which are provided on their surface with grooves which form gaps between the full contact surfaces immediately adjacent to one another. At the moment of switching, switching fluid under pressure is fed into these interstices, which forms small fluid containers connected to one another or a fluid layer with ramifications that spreads through adhesion and capillary action.
Since such mechanically produced grooves cannot exceed a certain degree of fineness, when the contacts are separated it is still possible to skip the arc on the massive, protruding metal parts the
EMI1.1
but is also therefore to a lesser extent effective. because the head end of the inner contact is exposed when the contacts are separated.
There are also known switches in which the contacts are located in a liquid space and the vapor generated by the arc flows into a condensation space. In order to increase the extinguishing effect, the hollow electrode, which can be pulled out of the switching chamber upwards, is provided with openings through which liquid emerges during switching, which runs down the outer surface of the electrode and is intended to envelop it. These openings are to be kept equal to the above-mentioned grooves in terms of manufacture and mode of operation.
In contrast, the subject of the invention is an electrical switch in which the electrodes or their contact-forming parts consist of porous metals or metal alloys which are soaked with a holding liquid or are soaked only before and during the separation of the electrodes.
Experiments with electrodes made of porous metals soaked in water or another liquid have shown that when the circuit is opened (an attempt was made to use high-voltage direct current), an arc of such low intensity is created that it goes out at a very small contact distance. Investigations in this direction with the oscilloscope have shown perfectly that contact points are made of porous. Metal soaked with liquid only results in a fraction of the extinguishing time as the comparison switch with leak-proof contacts.
EMI1.2
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
Avoided fluids.
In a practical embodiment of the invention, the switching fluid is supplied to one or both porous electrodes or contact parts before and during the separation of the electrodes, expediently in such a way that the switching fluid is supplied to the contact surfaces through one hollow electrode and into the second porous electrode or whose contact part occurs.
The porous bodies can have any shape; the shape of hollow bodies and plates is particularly suitable. The porous bodies expediently have the shape of a recessed hollow body and a matching counter body, in particular a hollow cone and counter cone. By forming one or both of the porous electrodes or parts forming contact into hollow bodies, their
EMI2.2
enables.
The drawing shows an embodiment of the invention in longitudinal section.
1 and 2 are the two electrodes and. 3, -1 their contact forming parts made of porous metal or a metal alloy order. A wide variety of metals or metal alloys with a higher melting point are suitable for this purpose, e.g. B. copper, silver, tungsten or the like.
It is expedient to give the one porous contact part 3 the shape of a recessed hollow body, in particular a hollow cone, and the second contact part; 1 to give the shape of a matching counter body, in particular counter cone. Both contact parts J, form porous hollow bodies of small wall thickness and are placed on the hollow electrodes 1 and 2, u. between the contact part 3 expediently in such a way that it closes off a cavity 5 at the open end of the hollow electrode 1.
A tubular extension l'der hollow electrode 1 protrudes into a receptacle 6 that holds the switching fluid almost to the bottom, and on this receptacle is z. B. an air pump 7 is connected. The electrode and the vessel are surrounded by an insulating jacket 8.
Are the electrodes z. B. by lifting the electrode: 2 separated from each other, then
EMI2.3
Hollow body 4 and penetrates into it. whereby the rapid soaking of the hollow body 4: is to be ensured. When the electrodes are subsequently separated, both hollow bodies 3, 4 are sufficiently saturated with switching fluid. to bring about the described effect. The liquid in the hollow electrode 1, 1 'flows back into the vessel 6 after the current has been interrupted and the excess pressure has been rapidly removed.
Thereby. that shortly before the opening process as well as during the same Sehaltflussigkeit through the porous body. 3, 4 is pressed through, it is achieved that the arc that is formed already undergoes intensive internal cooling in the first stage of separation of the electrodes and is thus largely deionized. Furthermore, since the pores of the porous bodies convey liquid between the retreating electrodes even in a very short time in the first stage of the holding movement, intensive cooling of the contact surfaces is achieved.
PATENT CLAIMS:
1. Electrical switch for direct and alternating current, in particular for circuits of higher power, characterized in that the electrodes or their contact-forming parts consist of porous metals or metal alloys which are soaked with holding liquid or soaked only before and during the separation of the electrodes will.