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Elektrischer Flüssigkeitsschalter
Im Stammpatent Nr. 247957 wird ein elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einem feststehenden Schaltstück und einem beweglichen Schaltstift vorgeschlagen, bei dem ein Isolierstoffkörper, der eine mit Löschflüssigkeit gefüllte Kammer begrenzt, ortsfest angeordnet ist. Das feststehende Schaltstück ist ausserhalb der Kammer angeordnet. Es steht mit dem Schaltstift in der Einschaltstellung dadurch in Berührung, dass dieser durch eine Düse im Isolierstoffkörper, hindurchragt.
Wird der Schalter ausgeschaltet, so wird der Schaltstift vom feststehenden Schaltstück weg in die Kammer hineingezogen. Eine am Schaltstift angebrachte Isolierstoffspitze wirkt dabei mit einem im Isolerstoffkörper vorgesehenen Kanal so zusammen, dass der vom Ausschaltlichtbogen in der Kammer hervorgerufene Druck eine Strömung der Löschflüssigkeit aus der Kammer durch den Kanal in die Düse erzeugt.
Der Schalter nach dem Stammpatent besitzt bei einfachem Aufbau den Vorteil, dass auch kleine Ströme schnell unterbrochen werden. Dies liegt daran, dass der Lichtbogen in die geschlossene Kammer hineingezogen wird. Dadurch wird ein schädlicher Hohlraum vermieden, der bei bekannten Schaltern mit einer durch einen Isolierstoffkörper mit Düse abgeschlossenen Kammer die Löschung beeinträchtigt.
Durch das Hineinziehen des Lichtbogens in die Kammer wird das dort vorhandene, naturgemäss begrenzte Löschflüssigkeitsvolumen durch den Lichtbogen beansprucht. Dies verringert die elektrische Festigkeit der Schaltstrecke in der Ausschaltstellung. Deshalb ist als Abhilfe gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Kammer durch eine Isolierstofftrennwand unterteilt ist, und dass die Isolierstoffspitze in der Ausschaltstellung auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite der Trennwand steht.
Die Isolierstofftrennwand sorgt dafür, dass der Raum auf der dem Schaltstift abgekehrten Seite der Trennwand nicht durch den Lichtbogen oder Schaltgase beansprucht wird, so dass dort eine hohe elektrische Festigkeit gegeben ist. Deshalb unterscheidet sich die Isolierstofftrennwand nach der Erfindung auch von andern Isolierstoffteilen bekannter Schalter, die Teile der Löscheinrichtung des Schalters sind.
Bei einem dieser bekannten Flüssigkeitsschalter dient ein rohrförmiger Fortsatz eines Differentialkolbens dazu, die Schaltkammerwand gegen die heissen Schaltgase und Metallspritzer zu schützen. Da dies nur dann möglich ist, wenn auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite des Rohres Lichtbogenerscheinungen vorkommen, hat der rohrförmige Fortsatz nichts mit der Isolierstofftrennwand nach der Erfindung zu tun.
Bei einem andern bekannten Flüssigkeitsschalter bilden Isolierstoffwände Löschmitteltaschen, die eine Löschung kleiner Ströme ergeben sollen. Auch diese Isolierstoffwände sind nicht mit der Trennwand nach der Erfindung zu vergleichen, da sie auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite vom Lichtbogen beansprucht werden und keine Zone sauberer Löschflüssigkeit abgrenzen.
Im übrigen ist bei beiden bekannten Schaltern das feststehende Schaltstück in dem Raum angeordnet, in dem ein Druck erzeugt werden muss, wenn eine Löschmittelströmung in Gang gesetzt werden soll.
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Mithin tritt das der Erfindung zugrunde liegende Problem bei den bekannten Schaltern gar nicht auf, weil der Schaltstift aus der Kammer herausgezogen wird.
Da in der Kammer unter Umständen beachtliche Drücke auftreten können, ist es zweckmässig, die Trennwand kräftig auszubilden. Dies kann man in Weiterbildung der Erfindung mit geringem Materialaufwand dadurch erreichen, dass die Stärke der Trennwand am Umfang grösser ist als in der Mitte. Ferner ist es vorteilhaft, die dem feststehenden Schaltstück zugekehrte Fläche der Trennwand gekrümmt auszuführen, weil dadurch die Umlenkung der vom Lichtbogendruck in denKanal getriebenen Löschflüssigkeit erleichtert wird.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Mit 1 ist das feststehende Schaltstück des Schalters bezeichnet. Es wird von Rippen 2 eines Ringes 3 getragen, der an dem metallischen Schalterkopf 4 befestigt ist. Mit ihm wirkt der hohle bewegliche Schaltstift 7 zusammen. Dieser trägt an seinem oberen Ende eine Isolierstoffspitze 8.
Am unteren Ende des Schaltstiftes 7 greift über einen Lenker 9 eine Kurbel 10 an, die auf der Schalterantriebswelle 11 sitzt.
DerSchaltstift wird von zwei Kontaktrollenpaaren 13 geführt, die zugleich den Stromübergang zu zwei feststehenden Stangen 14 vermitteln. Die Stangen 14 sind an ihrem oberen Ende an einer mit Bohrungen versehenen Platte 15 befestigt. Ihr unteres Ende ist in das metallische Getriebegehäuse 16 eingelassen. In diesem Gehäuse ist auch die Antriebswelle 11 gelagert, die von dem ausserhalb des Gehäuses liegenden Hebel 17 in Bewegung gesetzt werden kann. Unterhalb des Getriebegehäuses liegt ein nicht dargestellter Stützisolator, der den Schalter gegen Erde isoliert.
Mit dem Schalterkopf 4 und dem Getriebegehäuse 16 ist ein Schichtstoffrohr 20 flüssigkeitsdicht verbunden. Das Rohr 20 bildet mit dem Getriebegehäuse zusammen eine Kammer 19, die an ihrem oberen, dem feststehenden Schaltstück 1 zugekehrten Ende durch einen Isolierstoffkörper 21 abgeschlossen ist. Die Kammer ist vollständig mit Öl als Löschflüssigkeit gefüllt. Der Flüssigkeitsstand im Schalter ist bei 22 angedeutet.
Der Isolierstoffkörper 21 besitzt eine zentrische Bohrung 24. Die Bohrung bildet eine Düse, durch die der Schaltstift 7 in der Einschaltstellung in das feststehende Schaltstück 1 hineinragt. Die Länge der Düse beträgt etwa das Dreifache des Schaltstiftdurchmessers. Im oberen Drittel der Länge der Düse mündet ein Ringkanal 25 in die Düse, dessen Höhe sich in Richtung auf die Düse verringert. Der Ringkanal teilt die Düse in einen oberen, dem feststehenden Schaltstück zugekehrten Teil 26 und einen unteren Teil 27 zwischen der Kanalmündung und der Kammer. Im Ausführungsbeispiel ist der untere Teil 27 der Düse im Durchmesser nur wenig, z. B. um 1 mm, der obere Düsenteil 26 dagegen etwas mehr, beispielsweise um 2 mm, grösser als der Schaltstiftdurchmesser.
Der Isolierstoffkörper 21 besitzt auf der der Kammer zugekehrten Seite eine ringförmige Wand 30. die sich in die Kammer hinein erstreckt. Die Wand 30 ist über Rippen 31 mit dem an der Innenwand des Rohres 20 anliegenden Teil 32 des Isolierstoffkörpers verbunden. Unterhalb der Wand 30 sitzt, durch ein Rohrstück 35 distanziert, eine Trennwand 36 aus Isolierstoff, die die Kammer 19 unterteilt. Die Stärke der Trennwand ist, wie die Figur zeigt, in der Mitte kleiner als am Umfang. Dies kommt dadurch zustande, dass die Unterseite 37 der Trennwand konisch ausgeführt ist. Die dem fest- stehenden Schaltstück zugekehrte Oberseite 38 bildet eine gekrümmte Fläche, da sie von dem quer zur Schaltstiftachse verlaufenden mittleren Bereich am Umfang annähernd in Richtung der Schaltstiftachse umgebogen ist.
Zum Ausschalten wird der Schaltstift von oben nach unten in die Kammer 19 hineinbewegt. Dabei wird der zwischen dem feststehenden Schaltstück l und dem Schaltstift 7 entstehende Lichtbogen durch die Düse 24 in die Kammer hineingezogen. Der vom Lichtbogen durch Verdampfen der Löschflüssigkeit hervorgerufene Druck presst Löschflüssigkeit aus der Kammer 19 in den Kanal 25 und von dort gegen den Lichtbogen. Diese Strömung der Löschflüssigkeit wird durch die Trennwand 36 erleichtert, die die Löschflüssigkeit in den Ringkanal lenkt, so lange der untere Teil 27 der Düse von der Isolierstoffspitze 8 bis auf einen schmalen Ringspalt verengt ist.
Nach der Löschung des Lichtbogens wird der Schaltstift 7 in die Ausschaltstellung weiterbewegt.
In dieser Stellung liegt die Schaltstiftspitze, wie in der Figur bei 40 gestrichelt angedeutet ist, auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite der Trennwand 36. Zwischen ihr und der Trennwand liegt mithin eine Löschflüssigkeitsstrecke, deren Länge etwa gleich dem Schaltstiftdurchmesser ist. Da die Löschflüssigkeit auf dieser Strecke wegen der Trennwand 36 nicht mit Schaltgasen versetzt ist, besteht im Bereich der Schaltstiftspitze eine hohe elektrische Festigkeit. Die Trennwand 36 sorgt ferner
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dafür, dass sich im unteren Bereich der Kammer 19 an der Innenwand keine Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise Russ, absetzen können, die zu leitenden Pfaden längs der Kammerinnenwand führen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einem feststehenden Schaltstück und einem beweglichen Schaltstift sowie mit einem Isolierstoffkörper mit einer Düse, durch die der Schaltstift in der Einschaltstellung hindurchragt, wobei der Isolierstoffkörper eine mit Löschflüssigkeit gefüllte Kammer begrenzt, aus der beim Ausschalten mit Hilfe des Lichtbogens Löschmittel durch einen Kanal im Isolierstoffkörper in die Düse gepresst wird, wobei ferner das feststehende Schaltstück ausserhalb der Kammer und der Isolierstoffkörper ortsfest angeordnet ist, und wobei schliesslich am Schaltstift eine Isolierstoffspitze vorgesehen ist, die beim Ausschalten auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite des Isolierstoffkörpers aus der Düse in die Kammer gezogen wird, nach Patent Nr.
247957, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kammer durch eine Isolierstofftrennwand unterteilt ist, und dass die Isolierstoffspitze in der Ausschaltstellung auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite der Trennwand steht.