AT153627B - Schalter mit freier Lufttrennstrecke, insbesondere für hohe Spannungen. - Google Patents

Schalter mit freier Lufttrennstrecke, insbesondere für hohe Spannungen.

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AT153627B
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  • Power Engineering (AREA)
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Description


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  Schalter mit freier   Lufttrennstrecke,   insbesondere für hohe Spannungen. 



   Es sind   Freiluftschalter   bekannt, bei denen die Kontaktgabe innerhalb von Kugelkontakten erfolgt, wobei die die Kugel tragenden Stützen beiderseitig an der Schaltbewegung teilnehmen, um so den Ausschaltweg möglichst zu vergrössern. Derartige Schalter sind jedoch zum Abschalten nennenwerter Leistungen nicht geeignet, da weder eine Beeinflussung des Lichtbogens erfolgt, noch die bei dem Schaltvorgang zwischengeschaltete, ausschliesslich aus freier Luft bestehende Schicht eine ausreichende Isolierfestigkeit besitzt, so dass ein Wiederzünden des Lichtbogens eintreten muss. 



   Bekannt sind ferner Druckluftschalter mit Unterbrechung in freier Luft, wobei der Schaltstift an dem Kontaktende ein Ringstück zur Druckluftführung besitzt. Derartige Schalter sind jedoch bisher nur für mässige Leistungen als sogenannte   Leistungstrennschalter   und für geringe Spannungen verwendbar gewesen. Der Hauptgrund für diese beschränkte Anwendungsmöglichkeit beruht darauf, dass die Druckluft sich beim Austreten in die freie Luft entspannt und somit für die Abriegelung der Unterbrechungsstrecke nicht mehr voll geeignet ist. 



   Die bekannten Schalter mit Löschung des Lichtbogens durch strömende Löschmittel machen daher zum Abschalten grosser Leistungen, insbesondere bei hohen Spannungen die Schaffung eines besonderen, meist kostspieligen Schaltraumes mit zylindrischen Wandungen erforderlich. In diesen wird die bewegliche Elektrode hineingezogen, wodurch der Austritt des   Löschmittelstrahles   freigegeben wird. Dabei entsteht trotz der hohen, durch die Verengung der Düse bedingten   Strömungsgeschwindig-   keit ein hoher Druck des Löschmittel. 



   Es sind ferner Schalter bekannt geworden, bei denen eine feste Elektrode in dem sich verjüngenden Schaltraumteil sowie eine ausserhalb des Schaltraumes bewegliche Elektrode vorgesehen ist. Der Lichtbogen brennt dabei in freier Luft bzw. in einem Raum niedrigen Druckes. Infolge des Entspannens des aus dem Schaltraum ins Freie gelangenden Druckgasstrahles wird hiebei selbst bei grösseren Elektrodenhüben die erforderliche Durchschlagsfestigkeit der Unterbrechungsstrecke nicht erreicht. 



   Die Aufgabe, bei einem elektrischen Schalter mit freier Lufttrennstrecke, bei dem mindestens die eine, vorzugsweise stiftförmige Elektrode mittels eines ringförmig sie umgebenden Führungsstückes von einem strömenden Löschmittel, insbesondere Druckgas umspült ist, und bei dem mindestens eine Elektrode beim Ausschalten eine Relativbewegung entgegen der   Löschmittelströmung   ausführt, beliebige Leistungen, insbesondere bei hohen Spannungen abzuschalten, wird durch die Erfindung mit einfachsten Hilfsmitteln durch Schaffung eines von stärkster Strömung durchsetzten Druckraumes ohne zylindrische Wände, nur durch Abgrenzung mit Hilfe der   Elektrodenumgebung, erreicht.   Die Erfindung zeichnet sich hiebei im wesentlichen dadurch aus, dass die umspülten Elektroden von vorzugsweise düsenförmigen,

   sich zweckmässig hinter der engsten Stelle nach aussen erweiternden Führungsstücken umgeben sind, die bevor beim Ausschalten die Elektroden hinter die engste Stelle der Führungsstücke gelangen, zunächst je einen nahezu geschlossenen Raum höheren Druckes einschliessen und nach ihrer Trennung und vollzogener   Lichtbogenlöschung   eine vergrösserte, sichtbare freie Lufttrennstrecke bilden. 



   Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der Erfindung ergibt sieh, wenn man eine nach Art eines Drehtrennschalters ausgeführte Schaltstelle mit einem die Elektroden aufnehmenden düsenartig wirkenden Führungsstück vorsieht, das in der Höhe der Elektrodenspitze nach aussen zu einer 

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 zugleich als ein elektrostatischer Schirm dienenden Kalotte erweitert ist. Auf diese Weise entsteht zwischen der Elektrode und dem Führungsstück ein ringförmiger Spalt, durch den der Druckgasstrahl herausgeblasen wird, der den Lichtbogen in der Nähe des Fusspunktes   schlauchartig einhüllt   und diesen somit intensiv   kühlt.   



   Werden hiebei gemäss einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung sowohl die Elektroden als auch die Gegenelektroden von zwei, wie an sich bekannt, gegeneinandergerichteten, insbesondere ringförmigen Druckgasstrahlen bespült, so wird nach dem anfänglichen schlauchartigen Einhüllen des Lichtbogens beim Zusammentreffen der beiden Druckgasstrahlen eine intensive Durchwirbelung dieser mit Frischluft hervorgerufen. Ein Überspringen des Lichtbogens auf die   Strahlungsschutzhüllen   wird durch die Führung des Lichtbogens innerhalb des Druckluftmantels wirksam verhindert. 



   Die Erfindung ist an Hand einiger Ausführungsbeispiele auf den Zeichnungen veranschaulicht. 



  Es zeigen : Fig. 1 eine grundsätzliche Anordnung. Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung bei der Anwendung an   einem Leistungstrennschalter   in einer Draufsicht. Fig. 3 Schaltelemente nach der Erfindung teilweise im Schnitt, teilweise in einer Seitenansicht. Fig. 4 eine Abart der Schaltelemente im Schnitt. Fig. 5 die Ausbildung des Schalters als ein Drehtrennschalter. Fig. 6 die Anwendung des erfindungsgemässen Prinzips auf einen Leistungstrennschalter mit zwei Schwenkarmen. Fig. 7 die Ausbildung des Schalters als Doppeltrennschalter. Fig. 8 die Ausbildung des Schalters mit zwei Schwenkarmen und dem Druckluftaustritt in Richtung der Trennbewegung der Elektroden. Fig. 9 die Ausbildung des Schalters mit einem Doppelschwenkarm und zwei Trennstellen.

   Fig. 10 eine Abart des Schalters mit von entgegengesetzt gerichteten   Lösehmittelstrahlen   umgebenem Lichtbogenkörper. 
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 angegebenen Ausführungsart, u. zw. in der Seitenansicht und in der Draufsicht. Fig. 13 und 14 die Ausbildung des Schalters als ein Doppeldrehschalter ähnlich der in der Fig. 7 schematisch angegebenen Ausführungsart, u. zw. in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht. 



   Gemäss der Fig. 1 ist in einer zugleich zum Homogenisieren des elektrostatischen Feldes und als Strahlungsschutz dienenden Hülle, die als eine hohle Kugelkalotte 1 bzw. Kugel ausgebildet ist, eine stiftförmige Elektrode 3 vorgesehen. Zwischen der Elektrode 3 und der inneren Wandung eines mit der Hülle verbundenen   Führungsstückes   2 ist ein ringförmiger Spalt 4 gebildet, der zum Durchlassen des zum   Bsspülen   der Elektroden bestimmten Löschmediums, insbesondere Druckgases dient, so dass das austretende Druckgas den Lichtbogen in der Nähe des Fusspunktes schlauchartig einhüllt, ihn dadurch mit seinem Fusspunkt an der gewünschten Stelle festhält und ausgiebig kühlt.

   Sowohl die gezeichnete Elektrode 3 mit ihrer als ein elektrostatischer Schirm dienenden Hülle als auch die nicht dargestellte Gegenelektrode, die insbesondere die gleiche oder eine andere Form als die Elektrode 3 aufweisen kann und ebenfalls in einer Hülle angeordnet ist, befindet sich in freier Luft. 



   Die als Kugelkalotte ausgebildete Hülle ist auf ihrer der nicht dargestellten Gegenelektrode zugekehrten Seite abgeflacht, wodurch eine Auflagefläche im eingeschalteten Zustand für die ebenfalls abgeflachte Hülle der Gegenelektrode entsteht. Die aus Metall bestehende Kalotte 1 ist zweckmässigerweise mit einer Isolierschicht, u.   zw ;   vorzugsweise an den der stiftförmigen Elektrode zugekehrten Teilen versehen. Hiedurch wird in zuverlässiger Weise verhindert, dass der bei hohen Spannungen entstehende Lichtbogen von der Elektrode auf die Schutzhülle überspringt und diese angreift. 



  Eine weitere Massnahme, das   Übergreifen   des Lichtbogens auf die Hülle zu unterbinden, kann auch darin bestehen, dass man die, eine Spitze 5 aus schwer verdampfendem Werkstoff, z. B. Wolfram, Wolfram-Kupfer-Legierung od. dgl. aufweisende Elektrode 3 im ausgeschalteten Zustand des Schalters etwas aus der gewölbten   Begrenzungsoberfläche   der Kalotte 1 hervortreten lässt. 



   Werden insbesondere zwei gleichartige zusammenwirkende Elektroden verwendet, so wird hiebei erreicht, dass die zylinderförmig den Lichtbogen umhüllenden, entgegengesetzt gerichteten Druckgasstrahlen bei ihrem Auftreffen aufeinander und Trennen der Kalotten eine starke Durchwirbelung mit frischer Luft hervorrufen. 



   Die Anordnung kann so getroffen werden, dass beim Einschalten die Kalotte und die Elektrode ihre Lage in bezug   aufeinander ändern,   zu welchem Zweck entweder die Hülle (Kalotte) oder die Elektrode insbesondere verschoben wird, wobei, z. B. beim Einschalten, zugleich eine Feder gespannt wird, die beim Ausschalten die Elektrode bzw. die Kalotte in ihre Ursprungslage selbsttätig infolge ihrer Entspannung zurückbringt. 



   Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist beispielsweise nur die eine Elektrode   3 stiftförmig ausgestaltet,   während die Gegenelektrode 23 als eine Kontakttulpe von gegebenenfalls düsenförmiger Gestalt ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ist die Kalotte 1 verschiebbar auf der stiftförmigen Elektrode 3 angeordnet, indem die Kalotte 1 mit einer Hülse 7 verbunden ist, die unter der Wirkung einer Feder 8 steht. Die Hülse 7 wird in einer Führung 12 geführt, die auf einem Stützisolator 10 angebracht ist, der zugleich für die Druckgaszuführung benutzt wird. Die Elektrode 3 kann entweder so wie dargestellt feststehend, oder aber ebenfalls verschiebbar angeordnet sein. Der ringförmige Kanal 4 zum Durchlassen des Druckgases wird hier zwischen der Oberfläche der Elektrode 3 und der Innenwandung der Hülse   7   gebildet.

   Die Gegenelektrode 23 ist von einer Kalotte 11 umschlossen, die an einem um den Punkt 9 drehbaren Doppelarm 13 angebracht ist. Der Doppelarm 13 ist somit bei diesem Ausführungs- 

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 beispiel in der   Zeiehenebene   schwenkbar. Auf dem entgegengesetzten Ende trägt der Doppelarm 13 eine gleichartige Hülle bzw. Kalotte 11 mit der Gegenelektrode, welche mit der Elektrode 3 zusammenarbeitet. 



   Beim Einschalten legt sieh die Kalotte 11 mit ihrer abgeflachten Vorderseite gegen den ebenfalls abgeflachten Teil der Kalotte 1 der Elektrode 3, wobei bei weiterem Heranpressen der Kalotte 11 gegen die Kalotte 1 die letztere weggedrückt und somit die Elektrode 3 in die Gegenelektrode 23 hineingedrückt wird. Hiebei wird auch die Feder 8 gespannt, die alsdann das selbsttätige Ausschalten bewirkt. 



  Der Schalter kann auch sinngemäss für Mehrfachunterbrechung ausgebildet werden. 



   Statt wie in der Fig. 2 dargestellt, kann eine Anordnung gewählt werden, bei der sämtliche Elektroden in Form von Stiften ausgebildet sind, so dass der Lichtbogen zwischen den Stiftspitzen der Elektroden gezogen wird. 



   Besonders zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind hiebei in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Das   zweckmässigerweise   aus Isolierstoff bestehende oder mit einer Isolierauflage versehene Führungsstück 2 für das   Löschmedium,   welches aus einem dampfförmigen oder flüssigen Mittel, z. B. aus Diuekgas, Kohlensäure, Wasserstrahl, aus einem Gemisch von Wasser und Dampf od. dgl. bestehen kann, ist dabei düsenförmig ausgebildet. Das   Führungsstück   nimmt eine stiftförmige Elektrode 3 auf, die zum Einleiten des Schaltvorganges in beliebiger Weise verstellbar, insbesondere verschiebbar ist. Die Bewegung der Elektrode 3 kann mittels eines Kolbens 34, der durch das jeweilige Löschmittel beaufschlagt wird bzw. rein mechanisch betätigt wird, bewirkt werden.

   Wie die Fig. 3 zeigt, kann bei der Ausschaltbewegung ein Kraftspeicher aufgeladen, z. B. eine Feder 18 gespannt werden, die durch Freigabe der aufgespeicherten Energie die selbsttätige   Rückführung   bewirkt. 



   In den zwischen dem düsenförmigen   Führungsstück   2 und der Elektrode 3 entstehenden ringförmigen Zwischenraum 4 wird das strömende   Löschmittel   in Richturg der in der Zeichnung, Fig. 3 angegebenen Pfeile eingeführt, so dass die Elektrode 3 beim Ausschaltvorgang in Richtung entgegengesetzt der Elektiodenbewegung vom   Löschmittel   umhüllt wird. Das   Führungsstück   2 kann ebenso wie bei den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 in eine Kalotte 1 auslaufen, die zum Homogenisieren des elektrischen Feldes und als Strahlungsschutz dient.

   Das   Führungsstück   2 weist eine, insbesondere in der Nähe der Oberfläche der Kalotte 1 angeordnete Verengung 16 auf, die allmählich auf einer Seite in die   zylinderförmige   Innenwandung des   Führungsstückes   2 und auf der andern Seite unter Schaffung einer Erweiterung in die Kalotte 1 übergeht. Die Verengung 16 bedingt wesentliche Vorteile, die darin bestehen, dass beim Auseinanderziehen der Elektroden der   Luftdurehtritt   gesperrt wird und keine   Druckerhöhung   stattfindet sowie die Lichtbogenarbeit bedeutend herabgeset7t wird. Das Führungsstück 2 und die Kalotte 1 können auch aus einem einzigen Materialstück, insbesondere aus einem mit Isolierstoff überzogenen   Metallstück   bestehen. 



   Wie der Ausführungsform nach der Fig. 4 zu entnehmen ist, kann die Gegenelektrode 13 mit ihren Zubehörteilen, wie   Führungsstück   12, Kalotte 11 usw. identisch mit der Elektrode 3 und den entsprechenden Zubehörteilen dieser Elektrode ausgebildet sein. Sie kann aber, wie die Fig. 3 zeigt, derart ausgeführt werden, dass sie im eingeschalteten Zustande die Elektrode 3 bzw. ihre Spitze ganz oder zum Teil umhüllt, indem sie z. B. nach Art einer Kontakttulpe ausgebildet sein kann. 



   Beim Ausschalten gelangt die Elektrode 3 in die Zone hinter der Verengung 16 des düsenförmigen   Führungsstückes   2, in der sowohl ein hoher Druck als auch eine hohe Geschwindigkeit des Löschmittels herrscht. An dieser Stelle kann das Führungsstück eine Erweiterung haben. 



   Auf diese Art werden die Elektroden entgegen der Löschmittelströmung hinter die engste Stelle der Führungsstücke bewegt. Gleichzeitig mit der Beblasung der Elektroden wird das   Löschmittel   etwa im Sinne der Pfeile in der Fig. 3 in das Innere der   Kolbenführung   50 gelangen und   durch   den mit der Elektrode verbundenen Kolben 34 entgegen der Federwirkung in Richtung von der Verengung 16 weg verschieben. Hiebei werden die Kalotten 1, 11 zunächst stehen bleiben, so dass sie einen Raum höheren Druckes abgrenzen.

   Nach einer bestimmten Entfernung der Elektroden voneinander kann die Kalotte 11 der Elektrode 33 mit dieser zusammen von der Elektrode 2 wegbewegt werden, so dass zwischen den   Führungsstücken   eine nach vollzogener Dichtbogenlöschung. weiter vergrösserte freie Lufttrennstrecke entsteht. 



   An Stelle der feststehenden Kalotten und der beweglichen Elektroden sind bei der Ausführungsform nach Fig. 4 die Elektroden 3, 13 feststehend und die beiden Kalotten 1, 11 verschiebbar angeordnet, wobei zwischen der   Blotte   und der jeweiligen Elektrode   Führungsglieder   46 vorgesehen sind. Die Verschiebung der Kalotten 1, 11 kann durch die Federn 28 bewirkt werden, die gegen einen Flanschkörper 22, 49 abgestützt sind, in dem das mit der jeweiligen Kalotte verbundene Führungsstück 2 bewegt werden kann. Im eingeschalteten Zustande schliesst die Spitze jeder Elektrode mit der Kalottenoberfläche ab bzw. steht etwas aus dieser hervor.

   Beim Ausschalten werden die einander gegenüberstehenden Elektroden in die erweiterten Teile hinter der Verengung der Düse dadurch gebracht, dass die beiden Kalotten unter der Wirkung der Federn 28 ihre Stellungen zu den Elektroden ändern. In dem ersten Teil dieser Relativbewegung findet jedoch keine Trennung der Kalotten 1 voneinander statt. Die Fig. 4 entspricht dieser Bewegungsphase. Während die Elektroden bereits voneinander getrennt sind, berühren sich die Kalotten 1, 11 zunächst noch, so dass sie einen abgegrenzten Raum höheren 

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   Löschmittels   etwa in Richtung der Pfeile 73 entsteht. Hiebei wird nach vollzogener Lichtbogenlöschung eine weitere sichtbare, freie Lufttrennstrecke gebildet. Durch besondere in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtungen, z. B.

   Verklinkungen, kann dabei erreicht werden, dass die Trennung der Kalotten voneinander plötzlich erfolgt. 



   Der beschriebene Erfindungsgegenstand kann vorteilhafterweise auch an Anordnungen, bei denen sowohl die Elektroden als auch die Kalotten beweglich sind bzw. an den verschiedenartigen Bauformen von Trenn-,   Listungs- oder L3istungstrennschaltern   angewandt werden, bei denen also die nach der Ausschaltung die   Luittrennstrecke   bildenden Kontakte zugleich zur   Lsistungsabschaltung   benutzt werden.   Zweckmässigerweise   kann hiebei die Anordnung so getroffen werden, dass die Druckmittelströmung mit der Lichtbogenachse im wesentlichen übereinstimn t. 



   So ist beispielsweise in der Fig. 5 ein Drchtrennschalter schematisch dargestellt, bei dem ein Doppelschaltarm 17, 27 an einem drehbar gelagerten Stützisolator 19 angebracht ist. Jeder der gemeinsam bewegbaren Schaltarme 17 bzw. 27 hat einen winklig zu dem Schalter verlaufenden Endteil und eine in der gleichen Richtung mit dem letzten angeordnete Elektrode zur Erzielung einer zur Achse des Sehaltelementes senkrechten Anfangsbewegung. Die Elektroden sind in den   düsenförmigen Führungs-     stücken,   die strömendes Löschmittel der Unterbrechungsstelle zuführen, untergebracht, wobei die   Führungsstücke   in die Kalotten auslaufen, die von den feststehenden Stützisolatoren 21, 63 getragen werden. 



   In der Fig. 6 ist der Aufbau eines Trennschalter mit zu den zwei getrennten Schaltarmen 24,25 winklig angebrachten Elektroden dargestellt. Die Schaltarme sind gegeneinander schwenkbar angeordnet, indem sie an den äusseren, drehbaren Stützisolatoren fest angebracht sind. 
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 äusseren festen und zwei inneren, drehbaren Stützisolatoren 29, 39 angewandt, an denen Doppelschaltrime vorgesehen sind. 



   Wie die Fig. 8 zeigt, kann bei einem mit gegeneinander schwenkbaren Schaltarmen 24, 25 aus-   gerüsteten Trennschalter   die Anordnung trotz des Fehlens der abgekröpften Schaltarmenendteile   M   getroffen werden, dass die Druckluft in Richtung der Trennbewegung der Elektroden austritt. 



   In der Fig. 9 ist schliesslich eine   Ausführungsform   des   TrennEchalters   dargestellt, bei der ein um den   Stützisolator   19 drehbarer Doppelarm   17,   27 verwendet wird. Die Formgebung der festen und der beweglichen Schaltelemente ist hiebei so gewählt, dass eine Anfangstrennbewegung in Richtung der Druckluftströmung bzw. entgegengesetzt derselben entsteht. 



   Die Erfindung ist ferner bei den andern Trennschaltern, z. B. Schubtrennschaltern, anwendbar. 



   Die Druckluft kann hiebei den feststehenden bzw. den beweglichen z. B. drehbaren Isolatoren oder aber zugleich sowohl den feststehenden als auch den beweglichen Isolatoren zugeführt werden. 



  Falls die Druckluft nicht nur zum Beblasen, sondern auch zum Betätigen der Kontakte oder/und der düsenförmigen Führungsstücke dient, so ist es wegen des weichen Arbeitens möglich, die Kraft des Antriebs bedeutend höher zu wählen, als es der Trennschalter erfordert. Es wird daher eine grosse Sicherheit bei Verklemmungen infolge von Festrosten und Vereisungen (Eisbrecherwirkung) erreicht. 



   Bei der Ausführungsform der Erfindung nach der Fig. 10 sind ähnlich wie bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 zwei gleichartige stiftförmige Elektroden 3, 43 mit gleichartigen Führungsstücken 2 bzw. 12 und Kalotten 1 bzw. 11 vorgesehen. Die Elektrode 3 bzw. die Kalotte 1 kann fest oder beweglich angeordnet sein, um das Schliessen bzw. Trennen der Kontakte beim Schaltvorgang zu erleichtern. Der Löschmittelstrahl wird in dem, im Querschnitt ringförmigen Raum 4 und ausserhalb der Leitvorrichtung in Richtung der Pfeile 35 geführt. Dem ringförmigen, die Gegenelektrode aufnehmenden Raum wird der Löschmittelstrahl dagegen in Richtung der Pfeile 36 zugeführt. 



   Die aus den Führungsstücken 2, 12 austretenden,   gegeneinandergerichteten   Löschmittelstrahlen hüllen den parallel zu ihnen verlaufenden Lichtbogenkörper schlauchartig ein und bewirken somit eine intensive Kühlung desselben, so dass durch die   Oberflächenkühlung   dem Löschmedium die Möglichkeit gegeben wird, seitlich in den Lichtbogen einzudringen und einen seiner Fusspunkte abzuheben. 



  Beim Zusammentreffen der Lösehmittelstrahlen werden diese von ihren Bahnen abgelenkt, dringen in den Kern des Lichtbogens und durchwirbeln ihn. Zugleich kann auch eine Durchwirbelung der   Lösehmittelstrahlen   mit dem umgebenden Medium infolge der   entstehenden'Querströmung   der Löschmittelstrahlen stattfinden. 



   Bei der beschriebenen Anordnung finden somit zwei gleichartige   Lösehmittelstrahlen   Anwendung, die, den   Lichtbogenkörper   umhüllend in freier Luft gegeneinander   geführt   werden. Das Zusammentreffen der Lösehmittelstrahlen kann wie beschrieben so erfolgen, dass diese genau gegeneinander gerichtet sind, indem man vorzugsweise für beide   Führungsstücke   2, 12 eine gemeinsame Achse wählt.

   Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass man die Führungsstücke so anordnet, dass die   Löschmittel-   strahlen bevor sie auf den Lichtbogen einwirken unter einem Winkel aufeinander treffen, um alsdann   die gewünschte Durchwirbelung   mit dem Lichtbogenkörper einzuleiten und gleichzeitig eine bevor- zugte Abzugsrichtung sicherzustellen. 

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   Als Löschmittelstrahlen können beliebige gasförmige bzw. flüssige Löschmittel oder deren Mischungen benutzt werden. Vorteilhafterweise kann hiebei Pressluft, Kohlensäure od. dgl. bzw. eine Mischung aus Luft und Wasserdampf verwendet werden. 



   Bei der Verwendung des Druckgases beruht die Durchwirbelung   hauptsächlich   auf dynamischer Wirkung der Gasteilchen. Es ist aber auch möglich, beispielweise durch das Hinzufügen chemisch wirkender Stoffe eine ähnliche Durchdringung des   Lichtbegenkörpers   zu erzielen. 



   Bei den in den Fig.   11-14   dargestellten Schaltern handelt es sich um Bauarten der auf dem eingangs beschriebenen Prinzip beruhenden Drehschalter, die dazu den Vorzug bieten, dass bei ihnen eine sonst ins G : wicht fallende   Vergrösserung   der Gesamtabmessungen des   Drehtrenn5chalters   infolge seiner   Ausbildung als Ltungsschalter nicht   eintritt. Denn die die Trennkontakte tragenden Schwenkarme können ohne weiteres derart verbreitert werden, dass sie genügend Raum für die Aufnahme der   Schalteiteile   bieten. Daneben können auch verschiedene an Trennschalter ohnehin vorhandene Einrichtungen vorteilhaft für die Leistungssehalung dienstbar gemacht werden, 7.

   B. dadurch, dass die bekannten   Strahlungsschutzhüllen,   die an den Enden der Schwenkarme die Schaltkontakte umschliessen, zugleich als Strömungsdüsen für die L ?   istungssrhaltung   ausgebildet werden oder eine für den Trennschalterantrieb vorgesehene Druckgasleitung derart verlegt wird, dass sie zugleich auch zur Beblasung der Schaltkontakte bei der   Lssistungsschaltung   dient. 



   Der einfache Leistungsdrehtrennschalter nach Fig. 11 und 12 ist etwa nach Art der in den Fig. 4 und 8 angegebenen Anordnungen ausgeführt. Er enthält zwei auf der Grundplatte 60 drehbar gelagerte Stützisolatoren 52 und 56, die die Schwenkarme 44 und   45 tragen, die in   den die düsenförmigen Führungs-   stücke   aufnehmenden Kalotten 1 und 11   (S'rahlungsschutzhüllen)   enden, welche die Schaltkontakte umschliessen. Die Stromzuführungen sind an den Stellen 61 und 62 der Schwenkarme angeschlossen, während an dem unteren Ende der Stützisolatoren an   DruckgaElei1ungen   69 und 70 angeschlossene Antriebsvorrichtungen 68 und 64 vorgesehen sind, durch die z. B. mittels aufgesetzter   Zahnklä :   ze 65 und 66 die Stützisolatoren 52 und 56 gedreht werden können. 



   Die Schwenkarme 44 und 45 sind hohl ausgebildet. Vorteilhaft können beide Kontakte an Schwenkarmen angeordnet sein und die Beblasung von beiden Seiten aus vorgenommen werden. 



   Die Wirkungsweise des   erfindungf gemässen Leistungsdrehtrennschalters   ist folgende : In der Einschaltstellung, die in den Fig. 11 und 12 durch voll ausgezogene Linien gekennzeichnet ist, liegen die Schwenkarme 44,45 mit ihren Kalotten   1,   11 aufeinander auf. Die von den letzteren umschlossenen Schaltkontakte sind dabei im Eingriff und der Stromkreis ist   geschlossen.   Soll der Schalter geöffnet werden, dann wird durch Druckgaszuführung der in den Schwenkarmen 44,45 eingebaute Druckgasschalter in Tätigkeit gesetzt und die Kontakttrennung vorgenommen. Gleichzeitig oder auch mit einer gewissen Verzögerung erhalten die Antriebe   68,   64 Druckgas und drehen die Isolatoren 52,56 
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 takten der Schwenkarme eine von aussen sichtbare Lufttrennstrecke liegt. 



   Die Fig. 13 und 14 zeigen die Erfindung in ihrer Ausfül rung als   Doppeldrehtrennscl   alter. Bei diesem enthalten die über die Drehisolatoren 29 und 39 auf der Grundplatte 60 gelagerten Schwenkarme 37,57, wie beim vorangegangenen   AusführungsbeiSpiel,   die Einrichtung für die   Leistu1lgsschaltung,   wobei die Schaltkontakte ebenfalls innerhalb der Strahbingsschutzhöllen, die als Kalotten 1, 11 ausgebildet sind, liegen. Die Schwenkarme besitzen jedoch noch   rückwärtige     Verlängeiungen   47,67, die über   Sehleifstüeke     58,   59 mit auf festen Isolatoren   51,   54 angebrachten   Gegenkontakten   43,53 zusammenarbeiten, an welchen die Stromzuführungen   angeschlossen   sind. 



   In den Fig. 13 und 14 kennzeichnen die vollausgezogenen Linien die Ausschaltstellung und die gestrichelten Linien die Einschaltstellung des Schalters. Seine Wirkungsweise ist die gleiche wie bei dem Schalter nach den Fig. 11 und 12, nur mit dem Unterschied, dass jetzt durch die Schwenkarme 37, 47 und 57,67 in der Ausschaltstellung insgesamt drei Lufttrennstreeken geschaffen werden. Dabei ist durch die   Schleifstücke   58, 59 dafür gesorgt, dass beim Ausschalten zunächst die Leistungsabschaltung erfolgt und dann erst die Lufttrennstreeken gebildet werden. 



   Die Ausführung als   Doppeltrennschalter   hat den Vorteil, dass das   Sehaltgelät   zur Überprüfung oder Ausbesserung bequem aus der Leitung herausgenommen werden kann. Es wird daher, wie dargestellt, zweckmässig auf Rollen gelagert und braucht nach Lösen der Druekgasansehlüsse nur herausgefahren zu werden, etwa in Richtung des Pfeiles 71. 



   Unter   Umständen   kann es vorteilhaft sein, auch die   Kontakstücke   47,67 mit ihren Gegenkontakten 43, 53 nach einer der in den Fig. 1, 3 oder 4 angegebenen Arten auszubilden. 

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Claims (1)

  1. PATENT-ANSPRUCHE : l. Schalter mit freier Lufttrennstrecke, insbesondere für hohe Spannungen, bei dem mindestens die eine, vorzugsweise stiftförmige Elektrode mittels eines sie ringförmig umgebenden Führungsstückes von einem strömenden Löschmittel, insbesondere Druckgas umspült ist, und bei dem mindestens eine Elektrode beim Ausschalten eine Relativbewegung entgegen der Löschmittelströmung ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die umspülten Elektroden (3, 13) von vorzugsweise düsenförmigen, sich zweck- <Desc/Clms Page number 6> mässig hinter der engsten Stelle (16) nach aussen erweiternden Führungsstüeken (2, 12) umgeben sind, die.
    bevor die Elektroden (3, 13) beim Ausschalten hinter die engste Stelle (16) der Führungsstücke (2, 12) gelangen, zunächst je einen nahezu geschlossenen Raum höheren Druckes einsel liessen und nach ihrer Trennung und vollzogener Lichtbogenlöschung eine vergrösserte, sichtbare freie Lufttrennstrecke bilden.
    2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine umspülte, vorzugsweise stiftförmige Elektrode (3) unabhängig von der Bewegung des Führungsstückes (2) in die günstigste Löschstellung kommt.
    3. Schalter nach Anspruch 1 mit zwei gegeneinander gerichteten Löschmittelstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass von diesen sowohl die Elektroden (3) als auch die Geenclektroden f) derart bespült werden, dass die Löschmittelstrahlen den Lichtbogen schlauchartig einhüllen und bei ihrem Zusammentreffen eine Durchwirbelung des Lichtbogens hervorrufen (Fig. 10).
    4. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Lichtbogen umhüllenden Löschmittelstrahlen mindestens in einem Teil ihres Verlaufes in freier Luft gegeneinander geführt werden.
    5. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem vorzugsweise mindestens ein Führungsstück in der Höhe der Elektrodenspitze, wie an sich bekannt, nach aussen zu einer Kalotte erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der mit Kalotte (1) versehenen Führungsstücke (2) innen nach Art einer Lavaldüse ausgebildet ist.
    6. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das düsenförmige, die stiftförmige Elektrode (3) umgebende Führungsstück (2) aus Isolierstoff besteht oder mit einer Isolierauflage versehen ist.
    7. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Schalt- EMI6.1 11) gleichartig ausgebildet sind.
    8. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die tulpen- oder stift- förmig ausgebildete Elektrode (3) im geöffneten Zustande des Schalters aus der Kalotte (1) hervorsteht (Fig. 3).
    9. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die umspülten Elektroden (3, 13) oder die diesen zugeordneten düsenförmigen Führungsstücke (2, 12) oder sowohl die Elektroden (3, 13) als auch die Führungsstücke (2, 12) in der Achsrichtung beweglich angeordnet sind.
    10. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3, 13) durch das Lösehmedium verschiebbar sind, und dass beim Verschieben der Elektroden (3, 13) Kraftspeichcr (18) aufgeladen werden, die durch Freigabe der aufgeepeieherten Energie die selbsttätige Rückführung der Elektroden (3, 13) in die Ausgangslage bewirken.
    11. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 10, bei dem das Trennen bzw. Schliessen der Elektroden und der Führungsstücke nacheinander erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die düsenförmigen Führungs- stücke (2, 12) beim Ausschaltvorgang mittels ihrer Kraftspeicher vorzugsweise Federn (28) so gegeneinander gepresst werden, dass nach erfolgtem Trennen der Elektroden der abgegrenzte Raum höheren Druckes entsteht, aus dem erst bei einem vorzugsweise ruckartig erfolgenden Trennen der Fübrungsstücke (2, 12) die den Lichtbogen löschende Ausströmung des Löschmittels erfolgt.
    12. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in der Einund Ausschaltstellung eingenommenen Grenzlagen mindestens der einen umsprülten Elektrode (3) EMI6.2 Paare von gleichartigen Lösehmitteln bestrichene Schaltstellen in Reihenschaltung verwendet sind (Fig. 7).
    14. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegeneinander gerichteten, insbesondere aus gegenüberliegenden Führungsstücken austretenden Lösehmittelstrahlen gleichachsig aufeinandertreffen.
    15. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegeneinander gerichteten Löschmittelstrahlen unter einem Winkel aufeinandertreffen.
    16. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass seine Tragarme und Schaltelemente so geformt sind, dass eine Anfangstrennbewegung der Elektrodftn (3, 1J) bzw. Führungsstücke (2, 12). und der Endteile der Tragarme in Richtung der Druckgasströmung bzw. entgegengesetzt derselben erfolgt.
    17. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 16 in der Ausbildung als Drehtrennschalter, gekenn- zeichnet durch mindestens einen hohlausgeführten Schwenkarm, durch den bzw. die den Schaltelektroden das Lösehmittel zugeführt wird.
    18. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei seiner Ausbildung als Drehtrennschalter die verschiebbaren Elektroden winklig zu den Dreharmen (17, 27) angeordnet sind.
    19. Doppeltrennschalter nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass seine Schwenkarme (47, 67) mit über den Drehpunkt hinausreichenden, Kontakte tragenden Verlängerungen <Desc/Clms Page number 7> versehen sind, deren Kontakte (58, 59) mit auf festen Isolatoren (51, 54) angeordneten Gegenelektroden (43, 53) zusammenarbeiten, an die die Stromzuführungen angeschlossen sind.
    20. Schalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktmachenden Enden (58, 59) der Verlängerungen der Schwenkarme (47, 67) als Schleifkontakte ausgebildet sind, die erst nach Zurücklegung eines gewissen Schaltweges mit den Gegenkontakten (43, 53) ausser Eingriff kommen.
    21. Schalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schwenkarme (37, 47 EMI7.1
    22. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 21, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Schubtrennschalter.
    23. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe mehr als eine Trennstelle mit mindestens zwei Drehisolatoren (29, 39) bildet.
    24. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinandergeführten Blasstrahlen aus verschiedenen Lösemitteln bestehen. EMI7.2
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