CH155896A - Schalter mit beim Abschalten unter Druck gesetztem Löschmittel für den Abschaltlichtbogen. - Google Patents

Description

  Schalter mit beim     Abschalten        unter    Druck gesetztem     Löschmittel    für     den          Abschaltlichtbogen.       Die Erfindung bezieht sich auf Schalter  mit beim Abschalten unter Druck gesetztem  Löschmittel für den     Abschaltlichtbogen    zwi  schen den Schalterkontakten, bei denen das  Löschmittel in Form eines Strahls, gege  benenfalls in Dampfform, der Trennungs  stelle zwischen den Schalterkontakten zuge  führt wird. Als     Löschmittel    können sowohl  isolierende, als auch leitende Gase oder Flüs  sigkeiten zur Verwendung kommen, zum Bei  spiel Luft,     0l,    Wasser usw.

   Zur Erzeugung  des Druckes für das Löschmittel hat man  bereits verschiedene Mittel angegeben, zum  Beispiel hat man vorgeschlagen, das     Lösch-          mittel    durch vom Schaltergestänge oder in  Abhängigkeit von der Schaltbewegung ge  steuerte Kolben unter Druck zu setzen. Man  hat ferner vorgeschlagen, im Moment des       Abschaltens    unter Druck gesetztes     Löschmit-          tel    in das Schaltergehäuse einzuführen.     .Diese     Anordnung erfordert aber die Aufstellung  teurer Kompressoren. Es ist weiter bekannt,    den Druck auf das Löschmittel durch den  beim Trennen der Schalterkontakte gebil  deten Lichtbogen selbst zu erzeugen.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun ein  Schalter, bei dem der Druck auf das die Kon  taktstelle umgebende Löschmittel nicht durch  den zwischen den Schalterkontakten erzeug  ten Lichtbogen, sondern durch einen Hilfs  lichtbogen erzeugt wird. Diese     Anordming     bietet der bekannten Anordnung gegenüber  den Vorteil, dass das Löschmittel explosions  artig zu der Trennstelle geführt und dass so  eine intensive Kühlung des Lichtbogens     uiid     unter hohem Druck eine schnelle und ein  wandfreie Löschung derselben erzielt wird.  



  In der Zeichnung sind als Ausführungs  beispiele der Erfindung schematisch Schalter  dargestellt, bei denen der     Abschaltlichtbogen     in dem Löschmittel gebildet, und durch das  unter Druck ausströmende Löschmittel ge  löscht wird. Bei allen Ausführungsformen      liegt der Hilfslichtbogen in Reihe mit dem       Abschaltlichtbogen.     



       Abb.    1 zeigt die Ausführung des festen       Schalterkontaktes    als     Vorkontaktschaiter     zum Erzeugen des Hilfslichtbogens; die       Abb.    2 und 3 zeigen die Verwendung be  sonderer Hilfskontakte in dem das     Löschmit-          tel    und die Schaltkontakte enthaltenden  Raum, und     Abb.    4 zeigt die Erzeugung des  Hilfslichtbogens in einem gegen den das  Löschmittel und die Schaltkontakte enthal  tenden Raum abgetrennten Raum.  



  Im Ausführungsbeispiel nach     Abb.    1  stellt a die mit einem leitenden Löschmittel,  zum Beispiel Wasser, gefüllte Druckkammer  eines Schalters mit dem festen Kontakt b  und dem beweglichen Kontakt c dar. Die  Trennstelle der Kontakte ist bei geschlos  senem Schalter von dem Löschmittel umge  ben. In die Druckkammer ist ein     Isolierein-          satz    d eingebaut, der an seinem in der Aus  schaltrichtung gelegenen Ende zu einer Düse  ausgebildet ist. Der feste Kontaktring     i.    ist  mit der Stromzuleitung b verbunden, und auf  dem Isolierrohr<I>f</I> ist die Kontakthülse<I>g</I> mit  dem Kontakt     7c    unter der Wirkung der Fe  der lt mit begrenztem Hub beweglich.

   Die  als     Vorkontaktschalter    dienenden Hilfskon  takte i und     k    sind bei geschlossenem Schalter  ebenfalls geschlossen. Beim Öffnen der  Schaltkontakte folgt zunächst der Teil     rg    des  festen Schalterkontaktes dem bewegten  Schalterteil c infolge des Druckes der sich  entspannenden Feder     h.    Es werden also beim  Abschalten zunächst die Hilfskontakte     i,        k     getrennt, bevor die Schalterkontakte b, c ge  trennt werden, so dass also zuerst ein Hilfs  lichtbogen zwischen den Hilfskontakten i,     7c     gezogen wird.

   Die von dem Hilfslichtbogen  erzeugte Gasblase setzt das Löschmittel unter  Druck und treibt es explosionsartig zur  Trennstelle zwischen den Kontakten b,     e.     Der zwischen den Kontakten b, c erzeugte       Abschaltlichtbogen    wird auf diese Weise  durch das ihn unter hohem Druck umge  bende Löschmittel intensiv gekühlt und ge  löscht. Dabei wird das     Löschmittel    durch  die Düse e so geführt,     dass    es die Ansatz-    punkte des Lichtbogens an dem aus der  Druckkammer herausgezogenen Schalterkon  takt möglichst eng umgibt.  



  Die Erzeugung des     Hilfslichtbogens        kann     auch zwischen besonderen Hilfskontakten in  Reihe mit den     Abschaltkontakten    erzeugt  werden, die in der das Löschmittel enthal  tenden Druckkammer untergebracht sind. Ein  Ausführungsbeispiel hierfür zeigt     Abb.    2, in  der der Hilfskontakt i in Abhängigkeit von  der Schaltbewegung gesteuert wird. Der  Zeitpunkt der Erzeugung des Hilfslicht  bogens kann zweckmässig in Abhängigkeit  von der Schaltleistung festgelegt werden.  



  Die Wirkung der Anordnung ist die glei  che wie für     Abb.    1 beschrieben, das heisst  die Hilfskontakte werden zuerst geöffnet  und der zwischen ihnen erzeugte Hilfslicht  bogen erzeugt den für das Löschen des       Abschaltlichtbogens    zwischen den Schalt  kontakten erforderlichen Druck auf das  durch die Düse e ausströmende Löschmittel.  



  Anstatt die Öffnung der Hilfskontakte  für die Erzeugung des Hilfslichtbogens von  der Schaltbewegung abhängig zu machen, ist  es auch, wie in     Abb.    8 dargestellt, möglich,  die     Hilfskontakte    durch das Löschmittel zu  steuern, und zwar unter Ausnutzung des bei  der Trennung der Schaltkontakte im Ab  schaltlichtbogen erzeugten Druckes. Der  eine der Hilfskontakte, zum Beispiel i, wird  beispielsweise als Kolben ausgebildet, der in  einer Stopfbüchse der Druckkammer des  Schalters geführt ist und der durch den  Druck der Feder in geschlossen gehalten ist.

    Bei einem     Abschaltvorgang    werden durch  den zwischen den Schaltkontakten b, c ent  stehenden Lichtbogen und den dadurch er  zeugten Druck auf das Löschmittel die  Hilfskontakte     i.,        7c    durch Anheben des Kol  benkontaktes     ä    entgegen dem Druck der Fe  der     in    geöffnet. Der Hilfslichtbogen erzeugt  nun den für das     Ausschleudern    des     Lösch-          mittels    aus der Düse e zum Löschen des     Ab-          schaltlichtbogens    erforderlichen Druck.  



  Der im Hilfslichtbogen erzeugte Druck  kann dazu benutzt werden, die Schaltbewe-           gung    des bewegten Schaltkontaktes einzulei  ten     bezw.    zu unterstützen. Um bei Verwen  dung einer leitenden Löschflüssigkeit,     zum     Beispiel Wasser, das Fliessen eines Reststro  mes nach dem Ablöschen des Schaltlicht  bogens mit Sicherheit zu verhüten, ist es  bei dem Schalter nach     Fig.        ä    notwendig, den  bewegten Schalterkontakt c aus der Düse e  herauszuziehen.

   Es kann nun umgekehrt die  Einrichtung auch so getroffen werden, dass  zum Beispiel bei der     Anordnung    nach       Abb.    3 der     Hilfskontakt    i vom Schalterge  stänge und ganz aus der Druckkammer her  ausgenommen wird. Dabei wird dann der als  Kolben ausgebildete, abgefederte Schaltkon  takt c durch den zwischen den Hilfskontak  ten i, k erzeugten Druck geöffnet und nach  dem Löschen des     Abschaltlichtbogens    wieder  geschlossen. Zweckmässig wird, wie in       Abb.    3 dargestellt, der Schaltkontakt c als  Hohlkontakt     ,ausgebildet.     



  Die Druckerzeugung mittelst des Hilfs  lichtbogens kann auch, wie in     Abb.    4 dar  gestellt, in einem von dem die Schaltkon  takte b, c enthaltenden Raum n abgetrennten  Raum p erfolgen. Beide Räume n, p sind  durch eine Trennwand q getrennt, die ent  weder kolbenartig beweglich oder als     llZem-          bran    ausgebildet ist. i, k sind die Hilfskon  takte für die Erzeugung des Hilfslichtbogens,  die hier als Ringkontakte ausgebildet sind  und die in Abhängigkeit vom Schalterge  stänge     gesteuert    werden.

   Das Löschmittel  für den     Abschaltlichtbogen    im Raum     n    kann  ebenso wie das     Druckerzeugungsmittel    im  Raum p mit den Hilfskontakten aus Luft  oder Gas     bezw.    Flüssigkeit bestehen. Beim  Abschalten wird das im Raum p enthaltene       Druckerzeugungsmittel    durch den Hilfslicht  bogen erhitzt,     bezw.    verdampft oder vergast.

    Durch den erzeugten Druck wird die Trenn  wand entweder vorgetrieben oder     durehgebo-          gen    und dadurch das Löschmittel aus dem  Raum     n    zu dem     Abschaltbogen    durch die  Düse e ausgestossen, so dass der Lichtbogen  stark gekühlt und unter Druck gelöscht wird.

    Um zu erzielen, dass bei Verwendung eines       gasförmigen,        Löschmittels    das durch die Kom-         pression    erwärmte Löschmittel bei der Be  rührung mit dem     Abschaltlichtbogen    abge  kühlt ist, wird zweckmässig eine Trennwand  r, bestehend aus einem Gitter oder aus Plat  ten angebracht, die den Raum für das Lösch  mittel     in    die beiden Räume     n    und o zerteilt.

    Der durch den Hilfslichtbogen erzeugte  Druck kann wieder zur Beschleunigung der  bewegten Schalterteile dienen.     Um    eine mög  lichst gleichmässige Erhitzung des Drucker  zeugungsmittels im Raum p zu erzielen und  übermässige örtliche Erwärmung von Teilen  zu verhüten,. wird zweckmässig der Hilfslicht  bogen an den Hilfskontakten zum Wandern  gezwungen. Dies wird zum Beispiel durch  magnetische     Blasung    erreicht, welche durch       Eigenblasung    oder zusätzliche     Blasspulen    er  reicht werden kann.  



  Als verdampfendes und druckerzeugendes  Mittel eignet sich besonders Quecksilber, das  praktisch nicht verdunstet, also nicht ergänzt  zu werden braucht, nicht gefriert und infolge  seiner hohen Siedetemperatur schnell wieder  kondensiert. Der Hilfslichtbogen kann dabei  zwischen einer den Raum p bis zu einer     ge-          wissen,Höhie        füllenden;        Quecksilberschichi    und  einem von     Schaltgestänge    bewegten Tausch  kontakt gebildet werden. Es kann auch der       Hilfslichtbogen    zwischen zwei Quecksilber  mengen erzeugt werden, so dass der an festen  Elektroden auftretende     Abbrand    vermieden  ist.

   Im letzteren Fall kann der Lichtbogen  durch mechanisches Trennen von zwei Queck  silberspiegeln; zum Beispiel durch Absenken  eines oder beider von zwei gleich hohen  Quecksilberspiegeln bis zum     Austauchen     einer isolierenden Trennwand zwischen bei  den erzeugt werden, oder aber dadurch, dass  eine dünne Verbindungsbrücke zwischen  zwei Quecksilbermengen durch die Strom  wärme verdampft wird. Die Brücke kann  dabei dauernd oder erst im Schaltmoment  in den Stromkreis geschaltet sein, im ersteren  Fall geschieht die Verdampfung durch den  Strom dauernd, wobei ein     intermittierender     Lichtbogen entsteht.

   Bei Verwendung eine  andern leitenden     Ihuckerzeugungsmittels     kann die Verdampfung desselben ebenfalls      in gleicher Weise durch den Strom hervorge  rufen werden, wobei bewegliche Kontakte  für die Erzeugung des Hilfslichtbogens im       Lichtbogenraum    vermieden werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schalter mit beim Abschalten unter Druck gesetztem Löschmittel für den Ab- scha.ltlichtbogen zwischen den Schalterkon takten, bei dem das Löschmittel in Form eines Strahls dem Lichtbogen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf das Löschmittel in einem Hilfslichtbogen erzeugt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfslichtbogen im gleichen Raum wie der Abschaltlicht-, bogen erzeugt wird. 2. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfslichtbogen in einem gegen den Druckraum für das dem Abschaltlichtbogen zugeführte Löschmittel abgesonderten Raum erzeugt wird. 3.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass der Hilfslichtbogen in Reihe mit dem Abschaltlichtbogen liegt. 4. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Schalter kontakt mit Vorkontakten für die Erzeu gung des Hilfslichtbogens ausgerüstet ist. 5.

   Schalter nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Schalter kontakt zwei gegeneinander geführte und abgefederte Teile besitzt, von denen der eine im Schaltergehäuse fest sitzt und der andere in der Schaltrichtung dem bewegten Kontakt auf einer begrenzten Wegstrecke folgen kann, wobei an beiden Teilen Kontaktstücke sitzen, zwischen denen der Hilfslichtbogen gebildet wird. 6. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfslichtbogen zwischen Hilfskontakten erzeugt wird, die von den Schalterkontakten unabhän gig beweglich sind. 7.

   Schalter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte vor den Hauptschalterkontakten geöffnet werden. B. Schalter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte durch den beim Trennen der Haupt scha,lterkontakte erzeugten Druck auf das Löschmittel geöffnet werden, worauf die an den Hilfskontakten erzeugte Druckblase das Löschmittel in den Ab schaltlichtbogen zwischen die Haupt schaltkontakte und durch die vom be wegten Hauptkontakt freigegebene Öff nung aus dem Schaltgehäuse heraus treibt. 9. Schalter nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da,ss der bewegte Haupt kontakt als Hohlkontakt ausgebildet ist. 10.

   Schalter nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakt einrichtung für die Erzeugung des Druk- kes auf das Löschmittel vom Schalter gestänge gesteuert wird und der vom Hilfslichtbogen erzeugte Druck die Ab schaltkontakte trennt. die nach dem Lö schen des Abschaltlichtbogens durch eine Feder wieder geschlossen werden, wäh rend der vom Schaltergestänge bewegte Hilfskontakt aus dem Druckraum her ausgezogen wird. 11.

   Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck durch den Hilfslichtbogen in einem Raum erzeugt wird, der gegen den das Löschmittel für den Abschaltlichtbogen enthaltenden Druckraum durch eine nachgiebige Wand abgesondert ist, wobei die letztere den durch den Hilfslichtbogen erzeugten Druck auf das Löschmittel überträgt. 12. Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte für den Hilfslichtbogen in einem Raum angeord- net sind, der mit Luft, Gas oder Flüs sigkeit gefüllt ist. 13. Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum für die Erzeugung des Hilfslichtbogens nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllt ist. 14.

   Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum für die Erzeugung des Druckes durch den Hilfs lichtbogen Quecksilber enthält, in das ein Kontakt eintaucht. 15. Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfslichtbogen zwischen zwei Quecksilbermengen gebil det wird. 16. Schalter nach Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Hilfslichtbogens zwischen zwei Quecksilbermengen ein Höhenunterschied. erzeugt wird. 17. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, da.ss zwei Quecksilber mengen durch eine Brücke aus Quecksil ber, die durch die Stromwärme ver dampft werden kann, verbunden sind. 18.

   Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte, zwi schen denen der Hilfslichtbogen erzeugt wird, so geformt und angeordnet sind, dass der Lichtbogen gezwungen ist, auf den Kontakten zu wandern. 19. Schalter nach Unteranspruch 18, dadureh gekennzeichnet. dass besondere Blasspu- len vorgesehen sind. 20. Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der das Löschmittel für den Abschaltlichtbogen enthaltende Druckraum durch ein Gitter in zwei Teile geteilt ist. 21. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der im Hilfslicht bogen erzeugte Druck zum Öffnen oder Beschleunigen des beweglichen Haupt schaltkontaktes benutzt wird. 22.

   Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines leitenden Druckerzeugungsmittels die Verdampfung desselben durch den Strom eingeleitet wird.