Elektrischer Stromunterbrecher. Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Stromunterbrecher, z. B. Schal ter oder .Sicherung, bei .dem die Wandungen der vorzugsweise rührförmigen Schaltkammer unter dem Einfluss des Liehtbogens gasför mige Druckmittel abgeben, welche bestimmt sind, .den Lichtbogen zu löschen. Unter Ga sen sind -in :diesem Zusammenhang sowohl Gase als auch Dämpfe zu verstehen.
Die Erfindung besteht darin, dass die dem Lichtbogen, zum Zwecke der Graserzeugung ausgesetzte Oberfläche der Schaltkammer- wan :dungen aus. mindestens zwei Stoffen be stehen. Gegenüber den bekannten.
Ausfüh rungen, bei :denen die :Schaltkammerwan- dungen nur aus einem gasabgebenden, Stoffe bestehen, hat die erfindungsgemässe Ausbil dung den -rorzll.g. dass man die .Schaltkam mer besser den an sie gestellten Anforderun gen anpassen: kann.
Zum Beispiel kann man durch die Auswahl der für den Aufbau der Schaltkammer verwendeten verschiedenarti gen Stoffe die Zusammensetzung des erzeug- ten Gasgemisches in einer den Löschvorgang begünstigenden Weise beeinflussen. Ander seits kann man aber auch die Auswahl der Stoffe so treffen, dass der- eine Stoff vorzugs weise zum mechanischen:
Aufbau der Schalt kammer dient und der andere Stoff vorzugs- weise die Gaserzeugung unter der Einwir kung :der Lichtbogenwärme übernimmt.
Die Erfindung ermöglicht daher einer seits bei der Bemessung :der Schaltkammer ,eine weitgehende Unabhängigkeit von den nachteiligem Eigenschaften einzelner ver wendeter gasabgebender Stoffe und änder- seits die Betriebsspannung, den Nennstrom und die Absch:altleistung des Stromunterbre chers erheblich zu steigern.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei- spiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer Schalt röhre, bei der der zum mechanischen Aufbau der Schaltröhre dienende Stoff 1 Rillen ent hält, die im wesentlichen in Richtung der Schaltbewegung verlaufe. Diese Rillen sind mit dem zweiten Stoff 2 gefüllt, der haupt sächlich der Gaserzeugung unter dem Ei.n- fluss des Lichtbogens dient.
Es können auch mehrere derartige Stoffe gleichzeitig neben einander, verwendet -erden. Diese Stoffe können in die Rillen des ersten Stoffes ein- geschmiert. eingepresst, eingegossen oder in sonst geeigneter Weise eingebracht und dann darin zur Erhärtung gebracht sein. Sie kön nen aber auch als Formstücke eingesetzt sein. Die Rillen können keilförmig ausgebil- det sein.
Dann können Keile aus diesen Stof fen leicht ausgewechselt -erden. Vorzugs weise werden die Beile derart ausgebildet und angeordnet, ,dass nach der Austrittsö ff- nung des Schaltstückes zu die Cra.sabgabe sieh vergrössert.
Dadurch wird erreicht, dass bei kleineren Strömen, bei denen die Liehtbogen- löschung länger als bei grossen Strömen dauert, eine verhältnismässig stärkere Gas entwicklung stattfindet. Die Rillen können schwalbeivschwanzförmig oder T-förinig aus gebildet sein. um ein besseres Festhalten zu sichern.
Fig. \? zeigt eine Anordnung, bei wel cher die Wandungen gewölbea.rtig aus stoff lich verschiedenartigen Sektorstücken 4, 1, G innerhalb eines Halterohres zusammengesetzt sind. Die Forni des Schaltraumes kann an statt kreisrund a.ueh rechteckig oder oval sein. In manohen Fällen genügt aueli eine geringere Anzahl von VTa.ndungsstücken, da, ja die entstehenden Gase und Dämpfe sich sofort vermischen.
Eine bei '\"erwenidi.ng flacher Schalt stücke günstige Form zeigt Fig. 3. Die Segmente 7 und 8 können aus gleichen oder verschiedenen Stoffen bestehen. Die gasab gebenden Stoffe können auch in Zellen oder wabenartngen Aussparungen des ersten Stof fes angeordnet sein. Für die Zusammenarbeit ist es günstig, wenn der Abbrand verschie dener Stoffe angenähert gleich stark ist.
Durch die Freiheit in der Einteilung der Oberfläche unter den verschiedenen Stoffen ist es möglich, die Zusammensetzung des Gases. sowie dessen 'Menge in weiten Grenzen züi beeinflussen. Es ist auch möglich, verschiedene Stoffe übereinander -anzuordnen,
wobei .die einzel nen den Schaltraum bildenden Elemente vor teilhafterweise durch Axialdruch zusammen g o ehalten werden. Dabei können zwei oder mehr verschiedene Stoffe übereinanderge- schichtet werden.
Dies wird vorzugsweise so durchgeführt, dass Stoffe grösserer Gasab gabe später mit dem Lichtbogen in Berüh rung kommen. Dabei kann so verfahren wer den, dass in der Nähe -der Kontakte schwerer verdampfbare Stoffe sitzen, ferner können z.
B. bei Scha.ltkamme,rn, in denen die klei nen Ströme an besonderen Stellen gelöscht werden. diese Stellen für stärkere CTasabgabe eingerichtet sein. Werden Körper (Füll- stüeke) in den Schaltraum zur Löschung kleiner Ströme eingeführt, so können diese auch aus mehreren Stoffen aufgebaut sein oder im ganzen aus ,Material stärkerer Ga.s- a.bgabe bestehen.
Es lassen wich auch viele .dünnere Schei ben verwenden, wobei verschiedene Stoffe abwechselnd geschichtet werden. Durch ver änderliche Plattenstärke bezw. durch den. zahlenmässigen Anteil von Platten verschie dener Stoffe lässt sich auch hier die Gasab gabe in Abhängigkeit von der Schaübewe- gung beeinflussen. Die vorzugsweise der Gaserzeugung dienenden Stoffe können auch in Ring- oder Sehra.ubrillen des Tragkörpers <I>n</I> <RTI
ID="0002.0106"> aeht werden.. Es können auch ver- i itn o-ebr- schiedene Stoffe in kleineren Stricken, z. B. in Plättchen- oder Körnerform, miteinander verbunden werden. Dies kann durch Pressen, Sintern, Kleben oder dergleichen erfolgen.
Verseliiedene Stoffe bilden dann einen bau- lieli zusammenhängenden Körper. Verschie dene Stoffe können dabei bleichartig neben einander -angeordnet sein. Es kann aber auch der eine Stoff die andern Stoffe, die in Kör nerform oder dergleichen vorliegen. umhüllen und dadureli zusammenhalten.
Die Verwendung von zwei oder mehr als zwei Stoffen zum Aufbau der SchaItraum- w andungen bietet ausser der beschriebenen Arbeitsteilung der verschiedenen Stoffe und der Dosierung der Gasmengen weitere Vor# teile,
wenn die Vergasungs- bezw. Verdamp- fungsprodukte der Ausgangsstoffe miteinan- der oder eventuell mit den Ausgangsstoffen selbst in chemische Reaktion bezw. chemische Beeinflussung treten.
Es werden z. B. oft organische Stoffe, z. B. Hartgummi, Fiber und dergleichen, zum Aufbau :der .Schaltkammern verwendet. Bei Berührung mit dem Lichtbogen entste- hen, dabei brennbare kohlenstoffhaltige Gase.
Durch unvollkommene Verbrennung mit der in der Röhre vorhandenen Luft wird Kohlen stoff frei und schlägt sich als Russe nieder. Um diesen unerwünschten Niederschlag zu vermeiden, ist es vorteilhaft, .gleichzeitig mit oder besser vor der Vergasung des organi schen ,Stoffes die Verbrennung nicht unter haltende Grase, z.
B. Kohlendioxyd, Stick stoff, Wasserstoff entstehen zu lassen, etwa durch Vergasung von Ammoniumcarbonat oder gleichen. Die entstehenden Gase ver treiben bezw. verdünnen die in der Rähre vorhandene Luft so stark, dassi überhaupt keine Verbrennung stattfindet und die koh lenstoffhaltigen Gase uniersetzt .die Schalt röhre verlassen.
Ein anderes Mittel zur Ver hütung von Russbeschlag besteht in der Ver wendung von Stoffen, die Sauerstoff in aus reichender Menge abgeben., um den Kohlen stoff restlos zu verbrennen.. Der Kohlen stoff verbrennt dabei zu Kohlendioxyd, wel ches höhere Löschfähigkeit als Sauerstoff besitzt. Bei Verwendung von Sauerstoff ab gebenden Stoffen (z.
B. Ammoniumnitrat) muss dafür gesorgt werden, dass dieser Stoff nur in erforderlicher Menge vergast wird und sich nicht selbsttätig zersetzt. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden:, dass; die Körner dieses Stoffes von einem andern Stoff umhüllt und zusammengehalten werden.
Als vorzugsweise mechanisch tragende Stoffe kommen insbesondere in Betracht organische Stoffe, wie z. B. synthetische gummiähnliche Stoffe, Fiber, Holz, Kunstholz, Hartpapier, Viskose, Hart leinen.
Diese Stoffe können in der üblichen Handelsqualität verwendet werden. Sie las- sei sich jedoch,dem speziellen Verwendungs- zweck durch besondere Herstellung anpassen. Bei Vergasung von Hartgummi entstehen gut löschende Gase, jedoch tritt eine gewisse Ver- russung,der Schaltstelle ein.
Durch .geeignete weitere Aufbaustoffe lässt sich die Gasent wicklung und -die Löschwirkung beeinflussen. Werden derartige Metalloxyde und Salze in Mehl- oder ,Staubform verwendet, so ergibt sich eine Verringerung der Gasentwicklung,
jedoch begünstigt das Eindringen von staub- förmigen Teilchen in .die Lichtbogennähe die Lichtbogenlöschung. Als vorzugsweise gas- bildende zweite Aufbaustoffe können ver wandt werden Stoffe, wie Maxmorstaub, Gips, Aluminiumoxyd, Siliziumogyd, Magne- siumogyd, Talkum,
Speeksteinmehl, Porzel lanmehl und dergleichen. Durch Verwen dung leicht zerfallender Stoffe kann die 0-as- bilJung erhöht werden. Es können Salze ver wendet werden, insbesondere metallfreie Salze, wie Ammoniumverbindungen, Hyd.ra- zinverbindungen usw., ,die vollständig in Gase und Dämpfe zerfallen. Wenden Stoffe verwandt, wie z.
B. Ammoniumnitrat, die Sauerstoff abgeben, so .kann der Kohlenstoff gehalt durch Zugabe von Kohlenstoff erhöht werden. Der Kohlenstoff verbrennt dann mit dem freigewordenen Sauerstoff. An Stelle von Kohlenstoff kann auch besonders hoher Sehwefelgehalt treten.
Die zweiten Aufbaustoffe werden in der Regel beim Vulkanisiervorgang,d-em Gummi zugesetzt. Es ist aber auch möglich, den ersten Stoff mit feinen Öffnungen zu verse hen bezw. kapillarporös zu machen.
Dann. kann der zweite Stoff durch Tränkung, even tuell nach vorausgehender Evakuierung, oder unter Druck eingebracht werden.. Auf diese Weise können z. B.
Paraffine, Wachse, Sei fen (insbesondere metallfreie), Asphaltmas- sen,, Kompoundmassen, Bakelite usw. mit dem porösen Hartgummi oder einem andern porösen Trabstoff vereinigt werden.
Diese Stoffe erstarren, oder erhärten durch Abküh lung oder chemische Umwandlung und bil den mit dem porösen ersten, Stoff einen ein- heitliche. Körper. Auf ähnliche Weise kön- nen Tränkungen mit konzentrierten Salz lösungen vorgenommen werden.
Die porösen Körper können aber auch mit Flüssigkeiten getränkt werden und dauernd mit diesen in Verbindung stehen bleiben, so dass sie durch Kapillarwirkung, statischen Druck oder bei des stets mit Flüssigkeit gefüllt sind.
Es können Wasser, wässerige Salzlösungen, Gly zerin und ähnliche Öle und Fette usw. ver wendet werden. Ähnliche Massnahmen kön nen bei andern organischen Tragstoffen-, so wie bei keramischen Tragstoffen verwendet werden. Die letzteren werden durch Trän kung überhaupt erst zur Gasabgabe befähigt. Es kommen in Betracht: poröse Tone, Por zellane, Gläser, ferner gesinterte Metall oxyde, wie Aluminiumoxyd, 3Zagnesium- oxyd, Glimmer- und Asbeststoffe usw.
Synthetische gummiartige Stoffe, wie Iso- pren, ferner Fiber. Kunstharz und Viskose. lassen sich ähnlich wie Hartgummi durch geeignete Zusätze zur günstigeren: Gasabgabe befähigen.
Als zweite Aufbaustoffe können auch Flüssigkeiten dienen, die sich mit dem ersten Stoff beim Tferstellun.gsvorgang nicht mischen und als Bläschen in dem ersten Stoff eingeschlossen bleiben. Bei Schichtstoffen, wie Hartpapier, Hartleinen und dergleichen lassen sich die zweiten Stoffe vor dem Kle ben in Pulver- oder Körnerform einführen.
Das Holz lä.sst sich infolge seiner beson deren Struktur besonders günstig imprägnie ren, da seine Poren an sich abgeschlossen sind und eine Imprägnierung osmotisch, d. h. durch Zellwände hindurch erfolgt, so dass nach der Imprägnierung und Trocknung die Imprägnierstoffe mit der Aussenluft nicht mehr in Verbindung stehen.
Da bei Zerset zung der Holzbaustoff die Zellulose in Koh- lenstoff und Wasser zerfällt, muss für sofor tige Verbrennung des Kohlenstoffes gesorgt werden, um Russbildung zu vermeiden.
Als zweite Aufbaustoffe können Stoffe verwendet werden, die Wasser als Kristall wasser gebunden enthalten, es beim Schalten abgeben und sich dann durch die Luftfeuch- tigkeit regenerieren, z. B. Borsäure. Kupfer sulfat usw. Ferner können Stoffe verwendet werden, die in der Liehtbogenwärme restlos in Gase zerfallen, z. B. Ammoniumsulfat. An Stelle von Hartgummi kann auch Weich gummi treten.
Electric circuit breaker. The invention relates to an electrical circuit breaker, e.g. B. switch or .safety, with .dem the walls of the preferably agitated switching chamber under the influence of the arc discharge gaseous pressure medium, which are intended to. Extinguish the arc. Gases are to be understood in this context as both gases and vapors.
The invention consists in that the surface of the switching chamber walls exposed to the arc for the purpose of generating grass. at least two substances exist. Compared to the known.
Designs in which the switching chamber walls consist only of a gas-releasing substance, the design according to the invention has the -rorzll.g. that the switching chamber can be better adapted to the requirements placed on it.
For example, by selecting the various substances used to construct the switching chamber, the composition of the gas mixture generated can be influenced in a way that favors the extinguishing process. On the other hand, you can also choose the materials so that one material is preferable to the mechanical:
The structure of the switching chamber is used and the other substance is preferably used to generate gas under the influence: the arc heat takes over.
The invention therefore makes it possible, on the one hand, in terms of dimensioning: the switching chamber to be largely independent of the disadvantageous properties of individual gas-emitting substances used and, on the other hand, to considerably increase the operating voltage, the rated current and the cut-off power of the current interrupter.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows the cross section of a switching tube in which the material used for the mechanical structure of the switching tube 1 holds grooves ent which extend essentially in the direction of the switching movement. These grooves are filled with the second substance 2, which is mainly used to generate gas under the influence of the arc.
Several such substances can also be used alongside one another at the same time. These substances can be smeared into the grooves of the first substance. pressed in, cast in or introduced in some other suitable manner and then brought to harden. But they can also be used as fittings. The grooves can be wedge-shaped.
Then wedges made of these materials can easily be replaced. The axes are preferably designed and arranged in such a way that, after the outlet opening of the contact piece, the output is enlarged.
In this way it is achieved that in the case of smaller flows, in which the arc deletion takes longer than in the case of large flows, a relatively stronger gas development takes place. The grooves can be dovetail-shaped or T-shaped. to ensure a better grip.
Fig. \? shows an arrangement in which the walls are völbea.rtig composed of sector pieces 4, 1, G of different types within a holding tube. The shape of the switch room can be rectangular or oval instead of circular. In some cases, a smaller number of VT pieces is sufficient, since the gases and vapors that are produced mix immediately.
A shape which is favorable for flat contact pieces is shown in FIG. 3. The segments 7 and 8 can consist of the same or different substances. The gas-emitting substances can also be arranged in cells or honeycomb-type recesses of the first substance It is beneficial to work together when the burnup of various substances is approximately the same.
Due to the freedom in the division of the surface under the various substances, it is possible to determine the composition of the gas. as well as influencing its amount within wide limits. It is also possible to arrange different fabrics on top of each other,
where .the individual elements forming the switching room are advantageously held together by axial pressure. Two or more different fabrics can be layered on top of one another.
This is preferably carried out in such a way that substances with a higher gas output later come into contact with the arc. This can be done in such a way that in the vicinity of the contacts more difficult to evaporate substances sit.
B. at Scha.ltkamme, rn, in which the small streams are deleted in special places. these bodies should be set up for higher levels of CT. If bodies (fillers) are introduced into the switch room to extinguish small currents, these can also be made up of several substances or consist entirely of material with a higher gas output.
Many thinner discs can also be used, whereby different fabrics are layered alternately. Due to changeable plate thickness respectively. through the. The numerical proportion of plates made of different substances can also influence the gas output depending on the foaming movement. The substances, which are preferably used to generate gas, can also be used in ring or vision goggles of the support body <I> n </I> <RTI
ID = "0002.0106"> to be processed .. It is also possible to use different fabrics in smaller cords, e.g. B. in platelet or granular form, are interconnected. This can be done by pressing, sintering, gluing or the like.
Different substances then form a structurally coherent body. Various substances can be arranged next to each other in a pale color. But one substance can also be the other substances, which are present in grain form or the like. envelop and hold together dadureli.
The use of two or more than two substances to build up the shell walls offers, in addition to the described division of labor of the various substances and the dosage of the gas quantities, further advantages,
if the gasification or Evaporation products of the starting materials with one another or possibly with the starting materials themselves in chemical reaction or. chemical influence occur.
There are z. B. often organic substances, e.g. B. hard rubber, fiber and the like to build: the .Schaltkammern used. When it comes into contact with the arc, flammable gases containing carbon are produced.
Incomplete combustion with the air in the tube releases carbon and precipitates as soot. In order to avoid this unwanted precipitate, it is advantageous, at the same time with or better before the gasification of the organic rule, substance not the combustion under grasses, z.
B. carbon dioxide, stick material, hydrogen to be formed, for example by gasifying ammonium carbonate or the like. The resulting gases drive respectively. dilute the air in the tube so much that there is no combustion at all and the carbon-containing gases leave the switching tube.
Another means of preventing soot formation is the use of substances that release oxygen in sufficient quantities. In order to burn the carbon completely. The carbon burns to carbon dioxide, which has a higher extinguishing capacity than oxygen. When using oxygen-releasing substances (e.g.
It must be ensured that this substance is only gassed in the required amount and that it does not decompose automatically. This can advantageously be achieved by: that; the grains of this substance are enveloped and held together by another substance.
As preferably mechanically load-bearing substances, organic substances such as. B. synthetic rubber-like materials, fiber, wood, synthetic wood, hard paper, viscose, hard linen.
These substances can be used in the usual commercial quality. However, it can be adapted to the specific purpose through special manufacture. When hard rubber is gasified, well-extinguishing gases are produced, but a certain amount of soot occurs at the switching point.
The gas development and extinguishing effect can be influenced by .suitable additional building materials. If such metal oxides and salts are used in flour or dust form, the result is a reduction in gas development,
however, the penetration of dust-like particles into the vicinity of the arc favors arc extinction. Substances such as Maxmor dust, gypsum, aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, talc, can be used as second building materials, which are preferably gas-forming.
Speekstein flour, porcelain flour and the like. The 0-formation can be increased by using easily disintegrating substances. Salts can be used, in particular metal-free salts such as ammonium compounds, hydrazine compounds, etc., which decompose completely into gases and vapors. Apply related substances, such as
B. ammonium nitrate, which release oxygen, the carbon content can be increased by adding carbon. The carbon then burns with the released oxygen. A particularly high sulfur content can also be used instead of carbon.
The second building materials are usually added during the vulcanization process, i.e. rubber. But it is also possible to verse hen bezw the first fabric with fine openings. to make capillary porous.
Then. the second substance can be introduced by impregnation, possibly after prior evacuation, or under pressure. B.
Paraffins, waxes, soap (especially metal-free), asphalt masses, compound masses, Bakelite etc. can be combined with the porous hard rubber or another porous trotting material.
These substances solidify or harden by cooling or chemical conversion and form a uniform substance with the first porous substance. Body. In a similar way, impregnations with concentrated salt solutions can be carried out.
The porous bodies can, however, also be soaked with liquids and remain permanently in contact with them, so that they are always filled with liquid by capillary action, static pressure or at the same time.
Water, aqueous salt solutions, glycerine and similar oils and fats, etc. can be used. Similar measures can be used with other organic substrates, as well as with ceramic substrates. The latter are only enabled to release gas through impregnation. The following can be considered: porous clays, porcelain, glass, and also sintered metal oxides such as aluminum oxide, 3zagnesium oxide, mica and asbestos materials, etc.
Synthetic rubber-like materials such as isoprene, and also fiber. Synthetic resin and viscose. Like hard rubber, suitable additives can be used to: enable cheaper gas release.
Liquids that do not mix with the first substance during the preparation process and remain trapped as bubbles in the first substance can also serve as second building materials. In the case of laminates, such as hard paper, hard linen and the like, the second substances can be introduced in powder or granular form before the adhesive is applied.
Due to its special structure, the wood can be impregnated particularly cheaply, since its pores are closed and impregnation is osmotic, i.e. H. takes place through cell walls, so that after impregnation and drying, the impregnating substances are no longer in contact with the outside air.
Since the cellulose breaks down into carbon and water when the wood building material decomposes, it is necessary to ensure that the carbon is burned immediately in order to avoid the formation of soot.
As a second building material, substances can be used that contain water bound as crystal water, release it when switching and then regenerate through the humidity, e. B. boric acid. Copper sulfate, etc. Furthermore, substances can be used that decompose completely into gases in the Liehtbogenwärme, z. B. ammonium sulfate. Soft rubber can also be used instead of hard rubber.