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Expansionssehalter.
Im Stammpatent ist ein Verfahren sowie Schalter zur Ausübung eines Verfahrens geschützt, bei dem die Löschung des Unterbreehungsliehtbogens dadurch erfolgt, dass der Schaltliehtbogen inner- halb-einer Schaltlöschkammer, welcher lediglieh eine einzige Kontaktstelle ohne die Stromzuleitungen und Bewegungsmechanismen unmittelbar umschliesst, durch sprunghafte Druckentlastung des ihn umgebenden Dampfes gelöscht wird.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung, durch die es ermöglicht wird, den Aufwand für eine derartige Schalteinrichtung gering zu halten. Nach der Erfindung wird, um an die mechanische Festigkeit der Sehaltkammer nicht allzu grosse Anforderungen stellen zu müssen, diese über ein Ventil, welches sieh erst bei einem einstellbaren Druck öffnet, mit einem Speicherraum (Windkessel) verbunden.
Hiebei kann es unter Umständen zweckmässig sein, das Ventil durch Verbindungskanäle mit sehr kleinem
Querschnitt zu überbrücken, wodurch ein Zurückfliessen der Flüssigkeit im Sinne eines Flüssigkeitsausgleiehs ermöglicht wird.
Eine besonders vollkommene Ausbildung für einen Schalter nach der Erfindung ergibt sich, wenn die Schaltkammer mit einer nach oben gerichteten Durchtrittsöffnung für den beweglichen Sehaltstift ausgeführt ist, deren Durchmesser so gewählt ist (höchstens 4 mm grösser als der Durchmesser des Schaltstiftes), dass er bloss geringes Spiel hat. Auf diese Weise wird es ermöglicht, mit einer Schaltkammer, an deren mechanische Festigkeit keine übergrossen Anforderungen gestellt zu werden brauchen, sowohl Ströme von sehr hohen Werten wie auch verhältnismässig niedrige Ströme einwandfrei abzuschalten.
Die Vergrösserung des Strömungswiderstandes für die Sebaltgase vor ihrer Expansion hat eine sehr grosse Druekbeanspruchung der Kammer zur Folge. Diese muss daher eine grosse mechanische Festigkeit erhalten und aus besonders gutem Material hergestellt sein. Damit an die mechanische Festigkeit der Kammer nicht zu grosse Anforderungen gestellt werden müssen, wird erfindungsgemäss mit der Expansionskammer ein Windkessel verbunden, welcher einen Druckausgleich bewirkt.
Es ist zweckmässig, die Verbindungsleitung nach dem Windkessel so anzuordnen, dass die überströmende Flüssigkeit die Fusspunkte des Lichtbogens kühlt. Mit einer solchen Anordnung erreicht man eine doppelte Wirkung, nämlich Entlastung der Kammer bei gleichzeitiger Unterstützung der Löschung. Insbesondere ist es vorteilhaft, bei Verwendung von Tulpenschaltstücken die Verbindungsleitung zentral in das schaltstück einzuführen. Da bei kleinen Leistungen im allgemeinen nur wenig Dampf und daher wenig Druck erzeugt wird, soll der Windkessel hiebei nicht in Tätigkeit treten. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass in die Verbindungsleitung nach dem Windkessel ein Ventil eingebaut wird, welches sieh erst bei einem bestimmten einstellbaren Druck öffnet.
Der Flüssigkeitsausgleich nach vollzogener Abschaltung kann gemäss der Erfindung durch kleine Verbindungskanäle erfolgen.
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wird der Schalter nach der Erfindung mit einer Vorrichtung zum Nachfüllen der Flüssigkeit versehen.
In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es bedeutet 1 die Expansionskammer mit ihrem Deckel 2, in welchem sieh die Durchtrittsöffnung 3 befindet. 4 ist der bewegliche Schaltstift, 5 das tulpenförmige feststehende Sehaltstüek, 6 der Windkessel, 7 die Verbindungsleitung, welche zentral in das Tulpensehaltstück einmündet, S das Ventil mit der Ventilfeder 9. 10 und 11 sind kleine Kanäle, durch die der Flüssigkeitsausgleich erfolgt. 12 ist eine in den Trichter 13 gestellte, mit Flüssigkeit gefüllte Flasche, deren unteres Ende 14 mit dem Flüssigkeitsspiegel 15 auf gleicher Höhe steht. 16 ist ein Rüekschlagsventil. 17 und 18 sind Stützisolatoren, welche den Schalter tragen.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Bei Trennung der Schaltstüeke 4 und 5 entsteht ein Lichtbogen 19, durch den ein Teil der Flüssigkeit verdampft. Ist die Leistung nur gering, so wird der Druck in der Expansionskammer nur wenig ansteigen und das Ventil 8 bleibt geschlossen.
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kammer 1 wird durch die Leitung 7 nach dem Windkessel 6 gepresst. Dadurch vergrössert sieh der Raum für den entstehenden Dampf in der Kammer 1 und der Druck überschreitet den zulässigen Wert nicht. Wie ersichtlich, strömt die Flüssigkeit an den Fusspunkten des Lichtbogens vorbei und kühlt diesen.
Der Austritt von Dampf und Flüssigkeit durch die enge Ringfläche zwischen Schaltstift und Rand der Deckelöffnung ist infolge des grossen Strömungswiderstandes in dem Strömungskanal 3 gering, so dass der Druck solange erhalten bleibt, als sich der Schaltstift 4 im Deekel 2 befindet. Nach *) Erstes Zusatzpatent Nr. 151567, zweites Zusatzpatent Nr. 152486.
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Austritt des Schaltstiftes aus der engen Öffnung 3 der Expansionskammer erfolgt daher eine sehr plötzliche Expansion des Dampfes und damit die Löschung des Lichtbogens.
Infolge des Überdruckes im Windkessel 6 wird nun die Flüssigkeit durch die engen Kanäle 10 bzw. 11 in die Expansionskammer zurückgepresst. Ist trotzdem der Flüssigkeitsverlust so gross, dass der Flüssigkeitsspiegel unter die Austrittsöffnung der Flasche 12 sinkt, so fliesst so viel Wasser aus der Flasche 12 nach, bis sich wieder der normale Flüssigkeitsstand eingestellt hat. Selbstverständlich kann der Windkessel auch zentral zu der Expansionskammer angeordnet werden. Dadurch wird die Raumbeanspruchung des Schalters kleiner.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schalter nach Patent Nr. 148851, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammer über ein Ventil (9), welches sich erst bei einem einstellbaren Druck öffnet, mit einem Speicherraum (Windkessel 6) in Verbindung steht.