Einrichtung zum Löschen von Wechselstromlichtbögen durch plötzliche Expansion von Dampf. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Löschen von Wechselstromlichtbögen durch plötzliche Expansion von Dampf, der in einer flüssigkeitsgefüllten Expansion8kam- mer durch den Lichtbogen entwickelt wird, und dessen Expansion bei Erreichung eines bestimmten Innendruckes herbeigeführt wird.
Man hat erkannt., dass für die lichtbogen- unterdrückende Wirkung des expandierenden Dampfes die Geschwindigkeit der Expansion (Druckabsenkung) massgebend ist. Die Isolier festigkeit der Unterbrechungsstrecke während des Stromnulldurchganges wird nämlich umso rascher wiederhergestellt, je grösser die Ex pansion ist, so dass auch bei hohen Betriebs spannungen und demgemäss steilem Anstieg der wiederkehrenden Spannung nach dem Stromnulldurchgang eine Wiederzündung des Lichtbogens nach dem Stromnulldurchgang nicht mehr eintritt.
Damit die Expansion sofort mit hoher Geschwindigkeit einsetze, ist es erforderlich, eine grosse Expansionsfläche im Mantel der Expansionskammer in kurzer Zeit zu öffnen. Zu. diesem Zweck ist es günstig, die Expan sionsöffnung einen möglichst grossen Teil des Mantels der Expansionskammer einnehmen zu lassen, weil dann schon mit kleinem Hub grosse Flächen freigelegt werden können. Ein solcher kleiner Hub kann in kurzer Zeit und ohne grosse Beschleunigungskräfte für die bewegten Massen aufzuwenden, zurückgelegt werden.
Die Erfindung besteht darin, dass die Ex pansionsöffnungen im Mantel der Expansions kammer mit Hilfe von Gummi verschlossen werden. Gummi hat den Vorzug, dass er, in massiver, gedrängter Form angewendet, die erforderlichen elastischen Formänderungen auf weist. Durch die Möglichkeit der Anwendung von Gummi in gedrängter Form gewinnt man den Vorteil eines einfachen Aufbaues einer mit grossen Expansionsflächeu ausgerüsteten Expansionskammer. DieVerschlussteilekönnen beispielsweise die Form von Ringen oder Bändern aus Gummi haben, welche sich unter der Wirkung eines Überdruckes dehnen. Sie können auch in Form von Puffern verwendet werden, die sich unter der Wirkung des Über druckes zusammendrücken lassen.
Insbesondere können Gummiteile zum un- mittelbarenVerschluss derExpansionsöffnungen angewendet werden. Derartige Anordnungen besitzen den Vorteil besonders kleiner Träg heit des Verschlussorganes, was für die Ge schwindigkeit, mit der die Öffnung des Ex pansionsquerschnittes erfolgt, günstig ist.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Expansionskammer.
10 ist die Expansionskammer aus Isolier material, 11 das daran befestigte feststehende Schaltstück. 12 ist die Öffnung für den beweg lichen Schaltstift 13. Rings um den Mantel der Kammer sind spaltförmige Öffnungen 14, 15 angeordnet, welche durch Gummiringe 16, 17, die den Mantel der Kammer umspannen, verschlossen werden. Je nach der Spannung, mit welcher die Ringe um den Kammermantel herumgelegt werden, werden sie bei tiefer- oder höherliegenden Dampfdrücken gedehnt. Sobald sich der Ring abhebt, entsteht ein Spalt zwischen der Innenfläche des C@rummi- ringes und dem Kammermantel, der sich mit gespanntem Dampf füllt.
Der Dampf wirkt daher auf eine weitaus grössere Angriffsfläche am Gummiring, und der Spaltquerschnitt wird daher rasch bis auf eine entsprechende Grösse erweitert und bleibt während eines bestimmten Druckabfalles geöffnet.
Fig. 2 zeigt eine Expansionskammer, deren Mantel 20 in Richtung der Kammerachse in zwei Teile geteilt ist, die durch die Gummi ringe 21, 22 zusammengehalten werden. Die Teile der Expansionskammer können sich in der weiten Ringnut 23 im Boden der Kammer nach aussen bewegen. Der Dampf expandiert aus den beiden Längsspalten, die sich im Kämmermantel bilden. Nach Fig. 3 ist die Expansionskammer aus den Teilen 24, 25 und dem Ring -2ti zusammengesetzt. Diese drei Teile werden durch starre Bügel 28 über einen Gummi puffer 29 zusammengehalten.
Wenn sich im Innern der Expansionskammer der nötige Druck entwickelt hat, wird der Gummipuffer 29 zusammengedrückt und dabei ein Ringspalt zwischen den Teilen 24,26 bezw. <B>26,25</B> geöffnet.
Die Expansionskammer nach Fig. 4 und 5 besteht aus einem obern Teil 30 und einem untern Teil 31. Beide Teile sind mit vor springenden zylindrischen Ansätzen 32, 33 versehen. Um diese Ansätze legen sich Gummiringe 34, 35, die durch ein Stahlband 36 umspannt werden. Auch hier werden, wenn sich der nötige Innenüberdruck entwickelt hat, die Gummiringe 34, 35 zusammengedrückt, und dadurch wird der Ringspalt zwischen den Teilen 30 und 31 geöffnet.
Device for extinguishing alternating current arcs by the sudden expansion of steam. The invention relates to a device for extinguishing alternating current arcs by the sudden expansion of vapor which is developed in a liquid-filled expansion chamber by the arc and the expansion of which is brought about when a certain internal pressure is reached.
It has been recognized that the speed of expansion (pressure drop) is decisive for the arc-suppressing effect of the expanding steam. The insulating strength of the interruption section during the current zero crossing is restored the faster the greater the expansion, so that even with high operating voltages and the correspondingly steep rise in the recurring voltage after the current zero crossing, a re-ignition of the arc no longer occurs after the current zero crossing.
So that the expansion starts immediately at high speed, it is necessary to open a large expansion area in the jacket of the expansion chamber in a short time. To. For this purpose, it is advantageous to let the expansion opening occupy as large a part of the shell of the expansion chamber as possible, because large areas can then be exposed with a small stroke. Such a small stroke can be covered in a short time and without using large acceleration forces for the moving masses.
The invention consists in that the expansion openings in the jacket of the expansion chamber are closed with the help of rubber. Rubber has the advantage that it, when used in a solid, compressed form, has the necessary elastic changes in shape. The possibility of using rubber in a compact form gives the advantage of a simple structure of an expansion chamber equipped with a large expansion area. The closure parts can, for example, take the form of rings or bands made of rubber, which stretch under the action of positive pressure. They can also be used in the form of buffers that can be compressed under the effect of the overpressure.
In particular, rubber parts can be used for the direct closure of the expansion openings. Such arrangements have the advantage of particularly small inertia of the closure member, which is favorable for the speed at which the opening of the expansion cross-section is opened.
Fig. 1 shows an embodiment of such an expansion chamber.
10 is the expansion chamber made of insulating material, 11 is the fixed contact piece attached. 12 is the opening for the movable union switching pin 13. Ring around the shell of the chamber are gap-shaped openings 14, 15, which are closed by rubber rings 16, 17 that span the shell of the chamber. Depending on the tension with which the rings are placed around the chamber jacket, they are stretched at lower or higher steam pressures. As soon as the ring lifts off, a gap is created between the inner surface of the rubber ring and the chamber jacket, which fills with tensioned steam.
The steam therefore acts on a much larger contact surface on the rubber ring, and the gap cross-section is therefore quickly expanded to a corresponding size and remains open during a certain pressure drop.
Fig. 2 shows an expansion chamber whose jacket 20 is divided in the direction of the chamber axis into two parts which are held together by the rubber rings 21, 22. The parts of the expansion chamber can move outwards in the wide annular groove 23 in the bottom of the chamber. The steam expands out of the two longitudinal gaps that form in the chamber jacket. According to Fig. 3, the expansion chamber is composed of parts 24, 25 and the ring -2ti. These three parts are held together by rigid brackets 28 over a rubber buffer 29.
When the necessary pressure has developed inside the expansion chamber, the rubber buffer 29 is compressed and an annular gap between the parts 24, 26 and respectively. <B> 26.25 </B> open.
The expansion chamber according to FIGS. 4 and 5 consists of an upper part 30 and a lower part 31. Both parts are provided with before jumping cylindrical lugs 32, 33. Rubber rings 34, 35, which are spanned by a steel band 36, are placed around these approaches. Here, too, when the necessary internal overpressure has developed, the rubber rings 34, 35 are pressed together and the annular gap between the parts 30 and 31 is opened as a result.