CH197972A - Electric gas switch. - Google Patents

Electric gas switch.

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CH197972A
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Description

  

  Elektrischer Gasschalter.    Die Erfindung betrifft einen elektrischen  Schalter mit     Lichtbogenlöschung    durch  Druckgas, das durch die     urärmeeinwirkung     des     Abschaltlichtbogens    selbst aus Wandun  gen eines Schaltraumes freigemacht wird,  der einseitig geschlossen ist.  



  Schalter dieser Art sind bereits bekannt.  Die Menge des jeweils freigemachten     Lösch-          gases    hängt bei diesen Schaltern von der  Stärke des abzuschaltenden Stromes, von der  Grösse der mit dem Lichtbogen in Berührung  kommenden Oberfläche des     Löschkanals    und  der Dauer der     Lichtbogeneinwirkung    ab.  Dementsprechend     benötigt    man, um die für  die Löschung kleiner Ströme notwendige  Gasmenge zu erzeugen, ein längeres Schalt  rohr als für den Löschvorgang von grossen  Strömen erforderlich ist. Ein langes, für die  Löschung kleiner Ströme bemessenes .Schalt  rohr wirkt sich jedoch     beim    Abschalten gro  sser Ströme ungünstig aus.

   Bei diesen be  kannten     Schaltern        erfolgt    die Löschung der    Unterbrechungslichtbögen in der Regel erst,  sobald die Spitze des beweglichen Schalt  gliedes das Blasende der Löschrohre freigibt  und die     Löschströmung    einsetzt. Die Brenn  dauer der Lichtbögen wird deshalb bei der  Abschaltung unnötig verlängert. Während  dieser     ganzen    zusätzlichen Dauer werden die       Isolierstoffauskleidungen        und    die Schalt  kontakte durch die kräftigen Lichtbögen sehr  stark beansprucht, ohne dass es für den  Löschvorgang selbst- von Nutzen wäre.

   Die  Folge davon ist ein starker Verschleiss an  gasabgebendem Stoff und an Kontakt  material,     sowie    eine übermässige und unnötige       Beanspruchung    der Kammern durch den  Druck der vom Lichtbogen erzeugten und  erhitzten Gase.  



  Nach der Erfindung wird dieser Nachteil  dadurch vermieden, dass der Löschkanal, des  sen     Wandungen    mindestens teilweise     aus     einem unter     Wärmeeinwirkung    gasabgeben  den Stoff bestehen, und durch den das freie      Ende des beweglichen Schaltkontaktes beim  Abschalten hindurchgezogen wird, in einem  Teil durch mit dem freien Ende des Schalt  raumes verbundene Zwischenöffnungen in  zwei Stücke unterteilt ist, von denen das dem  festen     Kontakt    benachbarte     Kanalstück    für  die Löschung grosser Ströme, beide Kanal  stücke zusammen aber für die Löschung  kleiner Ströme bestimmt sind.

   Die Zwischen  öffnungen selbst oder ihre     Verbindung    mit  dem freien Ende des Schaltraumes kann man  zu einer     Zwisehenblaskammer    erweitern, die  bis auf die     Durehtrittsöffnungen    für das be  wegliche Schaltglied allseitig verschlossen  werden kann. Man kann sie aber auch durch       eine    in dem darauffolgenden     Löschrohiteil     bis zum Blasende des Schaltrohres hoch  geführte     Böhrung    oder auch durch in dem  Aussenmantel vorgesehene Öffnungen mit der  Umgebungsluft verbinden. Unter     Umständen     kann es zweckmässig sein, in diesen Öffnun  gen     Ventile    anzuordnen.  



  'Die     Zwischenblaskammer    bedingt aber  selbst dann, wenn sie mit der Aussenluft  durch Öffnungen in Verbindung steht, ent  weder eine, wenn auch nur verhältnismässig  geringe,     zusätzliche    Vergrösserung des  Schalthubes oder aber eine Verbreiterung der  Löschvorrichtung.  



  Will man eine Vergrösserung des Schalt  hubes vermeiden, so kann man so vorgehen.  dass man ein durchgehendes, für die Ab  schaltung kleiner Ströme bemessenes Schalt  rohr verwendet, in welchem in dem erforder  lichen Abstand mehrere Löcher passender  Grösse vorgesehen sind. Diese Löcher führen  zweckmässig in einen das Löschrohr um  gebenden, am Blasende des Löschrohres  offenen Ringraum.  



  Man kann auch mehrere derartiger Loch  kränze in zweckmässigen Abständen überein  ander anordnen, wobei die Löcher der ein  zelnen Kränze gegeneinander, und zwar vor  teilhaft     schraubengangartig    versetzt sein kön  nen. Schliesslich ist es auch möglich, die an  dem offenen Ende des das Schaltrohr mantel  artig umgebenden     Zwischenblasraumes    aus  tretenden Schaltgase so zu lenken, dass sie    die     Endblasung    beim Austritt des Schalt  stiftes aus dem Löschrohr     unterstützen.     



  Will man eine ständig offene Verbindung  des     Gasbildungsraumes    der Löschröhre zu der       Zwischenblaskammer    vermeiden, was mit  Rücksicht auf die     Lichtbogenlöschung    klei  nerer Ströme von Vorteil sein kann, so ist es  zweckmässig, die vorzugsweise mit der Au  ssenluft unmittelbar in     Verbindung    stehende       Zwischenblaskammer    durch einen selbsttätig  wirkenden, den Abstand der beiden gaswirk  samen Rohrstücke überbrückenden Ring  schieber von dem eigentlichen     Gasbildungs-          raum    zu trennen.

   Den jeweiligen Schaltver  hältnissen entsprechend öffnet sich dann der  Ringschieber mehr oder weniger, was vor  zugsweise dadurch erreicht wird, dass der  Schieber mit Druckflächen versehen ist, die  so gerichtet sind, dass die eine Komponente  des an ihm wirksam     werdenden        Druekgases     den     Schieber    entgegen der Kraft einer Feder  zu lüften bestrebt ist.   Bei einer solchen oben beschriebenen Aus  bildung werden auch kleinere Ströme bereits  durch die Zwischenströmung beim Austritt  des beweglichen Schaltstiftes aus dem ersten       Löschrohrstück    sicher gelöscht.

   Auffallend  ist ferner die für die     Lichtbogenlöschung          giinstige    Erscheinung, dass bei dieser Ausbil  dung die     Lichtbogenspannung    bei der Ab  schaltung kleiner wie auch grosser Ströme  gering ist. Daneben bietet diese Ausführung  noch den weiteren Vorteil, dass auch der  Ringschieber aus gasabgebendem Material,  wenn auch zweckmässig aus einem etwas  schwerer verdampfenden Werkstoff, herge  stellt und so zur     Löschgasentwicklung    her  angezogen werden kann.  



  Das selbsttätige Öffnen und     Schliessen    des  Ringschiebers kann auch in Abhängigkeit  von dem     Abschaltstrom    erfolgen. Zu diesem  Zwecke wird dann zum Beispiel auf dem vor  zugsweise aus Isolierstoff bestehenden Ring  schieber ein Magnetanker aufgebracht, der  mit einer von dem     Abschaltstrom    erregten  Magnetspule zusammenwirkt.  



  Einige Ausführungsbeispiele des Erfin-           dungsgegenstandes    sind auf der Zeichnung  dargestellt.  



  In     Fig.    1 besteht die Schaltröhre aus den  beiden     Rohrstücken    1     und    2 aus gasabgeben  dem Isolierstoff, die in     einem        Abstande    von  einander     in    einer Traghülse 3 angeordnet  sind. Von der dadurch     gebildeten    Zwischen  kammer . 4 führt bei dem Ausführungs  beispiel ein Kanal 5 nach dem Blasende des  Schaltrohres, an dessen entgegengesetztem,  verschlossenen Ende der feste Kontakt 6 an  geordnet ist.

   Dieser     wirkt    mit dem -rohr  förmig ausgebildeten, beweglichen     Schalt-          gliede    7 zusammen, in welches von dem Bo  den der Hülse 3 aus ein     Isolierstoffbolzen    8  hineinragt.  



  Bei der Abschaltung grosser Ströme wer  den -durch den Lichtbogen erhebliche Gas  mengen aus dem     Isolierrobrstück    1 frei  gemacht.     Sobald    die -Spitze des     beg@eglichen     Kontaktes 7 das Rohrstück 1 verlässt, bildet  sich infolge der Druckdifferenz zwischen  dem den festen Kontakt 6     umschliessenden     Raume und der     Zwischenkammer    4 eine       Löschströmung    in Richtung     auf    die letztere  aus, wodurch der Lichtbogen gelöscht     wird,     ohne dass im weiteren Verlaufe des Aus  schalthubes des beweglichen Schaltgliedes  eine Wiederzündung des Lichtbogens erfolgt,

    weil die noch unter Druck stehenden Gase  im Rohrstück 1 und in der Zwischenkammer  4 die Wiederkehrspannung abriegeln.  



  Bei der Unterbrechung kleiner Ströme da  gegen ist die durch den Lichtbogen aus dem  ersten     Isolierrohrstück    freigemachte     Lösch-          gasmenge    so gering, dass sie für die Löschung  des Lichtbogens und die Abriegelung der       Wiederkehrsspannung    nicht ausreicht.

   Der  Lichtbogen wird vielmehr durch die Zwi  schenkammer 4     hindurchgezogen        und    brennt  im Rohrteil 2 weiter, wobei die Gasentwick  lung so zunimmt, dass die beim Heraustreten  der Spitze des     beweglichen    Kontaktes 7 aus  dem     Mundstück    des Schaltrohres     einsetzende          Hauptlöschströmung    den Lichtbogen zum  Erlöschen bringt.  



  Bei der erfindungsgemässen Anordnung  kann somit erreicht werden,     dass    Lichtbögen    von grosser Stromstärke rascher gelöscht wer  den als     bisher.    Dadurch ist der     Verschleiss     der unter der     Einwirkung    des     Lichtbogens     stehenden Schalterteile und die Beanspru  chung der dem Druck der Schaltgase aus  gesetzten Teile geringer als bisher.

   - Die mit  der     erfindungsgemässen    Anordnung     bewirkte     Verkürzung der     Lichtbogendauer    bei grossen  Strömen ist für den     Kontaktverschleiss    darum  von besonders grosser Bedeutung, weil die in  der ersten Halbwelle durch den-     kräftigen     Lichtbogen bereits stark erhitzten     Metallteile     beim Andauern des Lichtbogens über diesen  Zeitpunkt     hinaus    dem Angriff     desselben     immer weniger gewachsen sind und der Ver  schleiss in     einem    weit höheren Mass zunimmt,  als der     Lichtbogendaüer    entspricht.  



  Ein weiterer     Vorteil    der in     Fig.    1 dar  gestellten Anordnung     ist,    dass die     beim    Ab  schalten von grossen Strömen erzeugten  heissen Gase nicht direkt durch den übrigen,  für die Löschung der     kleinen    Ströme wich  tigen Rohrteil 2 geleitet werden,     sondern    vor  her im Zwischenraum 4 eine starke Abküh  lung durch Expansion erfahren, so dass im  wesentlichen nur der Rohrteil 1 dem Ver  schleiss unterliegt.

   Infolgedessen wird beim  Abschalten grosser Ströme die     Löschröhre    1, 2  besser für die Unterbrechung kleiner Ströme  geeignet bleiben, als eine Löschröhre ohne       Zwischenkammer,    die beim Abschalten gro  sser Ströme dem Verschleiss auf ihrer ganzen  Länge unterliegt.  



  Unter Umständen kann es zweckmässig  sein, das Rohrstück 1 aus gasabgebendem  Werkstoff nicht einteilig auszubilden, son  dern es aus einzelnen, mit Bohrungen     ver-          sehenen    und unter     Zwischenlegung    von Ab  standsringen     aufeinandergeschichteten    Plat  ten herzustellen.  



  Bei dem     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    2  sind für die entsprechenden Teile dieser       Schaltanordnung    die gleichen Bezugszeichen  verwendet wie in     Fig.    1.  



  In dem einseitig geschlossenen Tragkörper  3 ist der feste Kontakt 6, sowie ein Futter  stück 10 vorzugsweise aus     gasabgebendem     Material angeordnet. Das     Futterstück    10 ist      an seinem dem festen Kontakt 6 zugekehrten  Ende mit einem     flanschartigen    Halteteil 11  versehen, in das das Schaltrohr 1, 2 aus gas  abgebendem Werkstoff eingesetzt ist. Da  durch entsteht zwischen dem Futter 10 und  dem Löschrohr 1, 2 ein mantelartiger, unten  offener Raum 4, in welchem Abstandsstücke  für die Teile 2 und 10 vorgesehen sein  können.  



  In dem Löschrohr 1, 2 sind in einem be  stimmten Abstand von dem festen Kontakt 6,  der im wesentlichen nach der für die Lö  schung grosser Ströme erforderlichen Schalt  rohrlänge bemessen ist, mehrere Bohrungen  9 vorgesehen, die den Mantelraum 4 mit dem       Gasbildungsraum    verbinden. Der letztere  wird in bekannter Weise durch einen kon  zentrisch eingesetzten     Isolierstoffbolzen    8  zweckmässig ebenfalls aus gasabgebendem       ,laterial    auf einem schmalen Ringraum be  grenzt, durch den der mit dem festen Kon  takt 6 zusammenarbeitende rohrförmige, be  wegliche Schaltkontakt 7     hindurchtritt.     



  Die Wirkungsweise des Schalters ist die  gleiche wie bei dem nach     Fig.    1. Bei der  Abschaltung kleiner Ströme fliesst zwar ein  Teil der erzeugten     Löschgase    durch die Boh  rungen 9 ab. Jedoch wirkt für den kurzen  Zeitabschnitt des     Abschaltvorganges,    da ein  hoher Druck in dem     Gasbildungsraum    in  folge der geringen     Stärke    des abgeschal  teten Stromes nicht auftritt, die in dem  Mantelraume 4 ruhende Luftschicht als er  heblicher Widerstand, so     da.ss    der für die Lö  schung kleiner Ströme erforderliche Blas  druck beim Heraustreten des Schaltstiftes aus  dem Löschrohr ohne weiteres zustande  kommt.  



  Man kann die Sperrwirkung in dem Man  telraum 4 bei der Abschaltung kleiner  Ströme auch noch dadurch steigern, dass, wie  bereits erwähnt, das Futter 10     aus    gas  abgebendem Material besteht. Die durch die  Bohrungen 9 auf dem Wege nach aussen  durch den Mantelbaum 4 strömenden heissen  Gase entwickeln dann aus dessen Wandungen       fase,    welche die Isolierfestigkeit des Mantel-         raumes    erhöhen und Rückzündungen auf dem  Wege über den Mantelraum verhindern.  



  Wie ferner auf der rechten Bildhälfte der       Fig.    ? dargestellt ist, kann man das offene  Ende der     Malitelkammer    4 so ausbilden, dass  die an diesem austretenden Löschgase die       Endblasung    beim Austritt des beweglichen  Schaltstiftes aus dem Löschrohr unterstützen.  



  Der Löschkanal des Gasschalters nach       Fig.    3 ist wieder durch die beiden Rohr.       stücke    1 und 2 aus unter Einwirkung des  Lichtbogens gasabgebendem Material     ge-          k>ildet,    die in einem Abstand voneinander in  einem Tragkörper 3 angeordnet sind. Auch  die übrigen Teile der Anordnung entsprechen  denjenigen der     Fig.    1. Abweichend ist da  gegen, dass an dem Rohrstück 2 ein Ring  schieber 12 gleitbar ist, der unter dem Ein  fluss einer Feder 14 steht, eine Druckfläche  13 für den Angriff der Schaltgase z. B. in  Form einer konischen     Abdrehung    aufweist  und sich in der Ruhestellung auf dem das  Rohrstück 1 tragenden Teile des Gehäuses 3  abstützt.

   Der Ringschieber 12 kann eben  falls aus gasabgebendem Material bestehen  und selbstverständlich auch an dem andern  Rohrstück 1 oder auch an den Wandungen  des     Gehäuses    3 geführt sein.  



  Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist.  folgende:  Beim Abschalten eines Stromes von be  liebiger Grösse wird zunächst     aus    dem Rohr  stück 1 eine     Löschgasmenge    freigemacht. Die  gebildeten Druckgase heben den Schieber 12  mehr oder weniger an und es findet durch  den freigewordenen Ringspalt eine     Blasung     statt, die die Lichtbögen grosser und auch  verhältnismässig kleiner Ströme zum Er  löschen bringt. Bei den ganz kleinen Strömen  dagegen bleibt. der Schieber 12 geschlossen  und die für die Abschaltung dieser Ströme  erforderliche     Druckgasbildung    nimmt     ihren     ungehinderten Fortgang, bis die Spitze des  beweglichen Schaltgliedes das Löschrohr ver  lässt.  



       Fig.    4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei  dem ebenfalls der     Gasbildungsraum    von der           Zwischenblaskammer    durch     einen    Ring  schieber     getrennt    ist. Jedoch erfolgt die       Steuerung    des     Ringschiebers    in     Abhängigkeit     von dem zu unterbrechenden Strome.

   Zu  diesem Zweck     ist    der unter dem Einfluss der       Rückholfedern    14 stehende Ringschieber 12  mit einem Magnetanker 15 versehen, der  mit' einer Magnetspule 16 zusammenarbeitet,  die vom     Abschaltstrom    oder auch von     einem     ihm proportional schwächeren Strom durch  flossen wird, wie der in     Fig.    4 eingezeich  nete Stromverlauf     erkennen    lässt. Der Ab  schaltstrom erzeugt in der Spule 16 ein mehr  oder weniger starkes Feld, wodurch der       Ringschieber    12 über den Anker 15 entgegen  der Wirkung der Druckfedern 14 mehr oder  weniger stark gelüftet wird.  



  In     Fig.    5 ist schliesslich in perspektivi  scher Teildarstellung     eine    abgewandelte  Ausführungsform der Anordnung nach     Fig.4     gezeigt, bei der eine Spule, durch die der       Abschaltstrom    hindurchgeleitet wird,     in     Fortfall kommt. Stattdessen wirkt der be  wegliche     Schaltstift    als magnetisierender  Leiter, der auf einen das     Löschrohrstück    2  umschliessenden, doppelt     aufgeschnittenen     Ring 17 aus lamelliertem Eisen einwirkt.

    In die Schlitze 18, 19 des Ringes 17 ragen  zwei entsprechend bemessene Zapfen 20, 21  eines Ankers 15 zweckmässig ebenfalls aus  lamelliertem Eisen hinein, der auf dem  Ringschieber 12 aufsitzt und mit diesem fest  verbunden ist.  



  Die     Anordnung    wirkt in der Weise, dass  der     Abschaltstrom,    wenn er in dem beweg  lichen Schaltglied die durch den     Pfeil    22 ge  kennzeichnete     Richtung    aufweist, in dem  Ringkörper 17 einen     Kraftfluss    in     Richtung     des Pfeils 23 hervorruft. Dieser sucht sich in  den Schlitzen 18, 19 möglichst über Eisen zu  schliessen und zieht dabei die Zapfen 20, 21  in die Schlitze hinein, wodurch der Schie  ber 12 in Richtung des Pfeils 24 angehoben  wird. Auf diese Weise     wird    vorzugsweise  unter Benutzung von     Rückholfedern    die glei  che Wirkung erreicht wie bei dem vor  beschriebenen Ausführungsbeispiel.



  Electric gas switch. The invention relates to an electrical switch with arc extinguishing by compressed gas, which is cleared by the heat-induced effects of the cut-off arc itself from walls of a switch room that is closed on one side.



  Switches of this type are already known. With these switches, the amount of extinguishing gas released depends on the strength of the current to be switched off, the size of the surface of the extinguishing channel that comes into contact with the arc and the duration of the arc effect. Accordingly, in order to generate the amount of gas required to extinguish small currents, a longer switching tube than is required for extinguishing large currents. However, a long switching tube designed to extinguish small currents has an unfavorable effect when switching off large currents.

   With these known switches, the interruption arcs are usually only extinguished as soon as the tip of the movable switching element releases the end of the discharge tube and the extinguishing flow begins. The burning time of the arc is therefore unnecessarily extended when it is switched off. During this entire additional period, the insulating material linings and the switching contacts are very heavily stressed by the powerful arcs, without it being of any use for the extinguishing process itself.

   The consequence of this is heavy wear on the gas-emitting substance and contact material, as well as excessive and unnecessary stress on the chambers due to the pressure of the gases generated and heated by the arc.



  According to the invention, this disadvantage is avoided in that the extinguishing channel, des sen walls at least partially consist of a substance that releases gas under the action of heat, and through which the free end of the movable switch contact is pulled when switching off, in part through with the free end of the Intermediate openings connected to the switching room are divided into two pieces, of which the channel piece adjacent to the fixed contact is intended for the deletion of large currents, but both channel pieces together are intended for the cancellation of small currents.

   The intermediate openings themselves or their connection with the free end of the switch room can be expanded to form an intermediate blow chamber that can be closed on all sides except for the passage openings for the movable switching element. They can, however, also be connected to the ambient air through a bore in the subsequent extinguishing tube part up to the end of the switching tube or through openings provided in the outer jacket. Under certain circumstances it can be useful to arrange valves in these openings.



  However, even if it is connected to the outside air through openings, the intermediate blowing chamber entails either an additional increase in the switching stroke, even if only a relatively small one, or a widening of the extinguishing device.



  If you want to avoid increasing the switching stroke, you can proceed like this. that you use a continuous, for the switching off small currents sized switching tube, in which several holes of the appropriate size are provided in the required union distance. These holes expediently lead into an annulus surrounding the extinguishing pipe, which is open at the end of the extinguishing pipe.



  You can also arrange several such hole wreaths at appropriate intervals on top of each other, the holes of the individual wreaths against each other, namely before geous be offset helical NEN. Finally, it is also possible to direct the switching gases emerging at the open end of the intermediate blowing space surrounding the switching tube in such a way that they support the end blowing when the switching pin emerges from the extinguishing tube.



  If you want to avoid a constantly open connection between the gas formation space of the extinguishing tube and the intermediate blowing chamber, which can be advantageous with regard to the arc extinguishing of smaller currents, it is advisable to replace the intermediate blowing chamber, which is preferably in direct connection with the outside air, with an automatically acting, to separate the distance between the two gas-active pipe sections bridging the ring slide from the actual gas formation space.

   The respective Schaltver ratios then opens the ring slide more or less, which is preferably achieved in that the slide is provided with pressure surfaces that are directed so that the one component of the pressure gas acting on it, the slide against the force of a Spring strives to lift. In such a training described above, even smaller currents are already safely deleted by the intermediate flow when the movable switch pin exits the first extinguishing pipe section.

   Also striking is the favorable phenomenon for arc quenching that with this design the arc voltage is low when both small and large currents are switched off. In addition, this embodiment offers the further advantage that the ring slide is also made from a gas-emitting material, albeit expediently from a material that vaporizes somewhat more heavily, and can thus be drawn in to develop the extinguishing gas.



  The automatic opening and closing of the ring slide can also take place depending on the cut-off current. For this purpose, a magnet armature is then applied, for example, on the ring slide preferably made of insulating material, which cooperates with a magnet coil excited by the cut-off current.



  Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.



  In Fig. 1, the interrupter consists of the two pipe sections 1 and 2 from the gas emitting the insulating material, which are arranged in a support sleeve 3 at a distance from one another. From the intermediate chamber thus formed. 4 leads in the execution example, a channel 5 after the blow end of the switching tube, at the opposite, closed end of the fixed contact 6 is arranged on.

   This cooperates with the movable switching element 7, which is designed in the shape of a tube and into which an insulating material bolt 8 protrudes from the base of the sleeve 3.



  When large currents are switched off, considerable amounts of gas are released from the insulating piece 1 by the arc. As soon as the tip of the potential contact 7 leaves the pipe section 1, due to the pressure difference between the space surrounding the fixed contact 6 and the intermediate chamber 4, an extinguishing flow is formed in the direction of the latter, whereby the arc is extinguished without the further course of the switching stroke of the movable switching element, the arc is re-ignited,

    because the gases still under pressure in the pipe section 1 and in the intermediate chamber 4 lock off the recovery voltage.



  When small currents are interrupted, on the other hand, the amount of extinguishing gas released from the first piece of insulating tube by the arc is so small that it is not sufficient to extinguish the arc and shut off the recovery voltage.

   Rather, the arc is pulled through the inter mediate chamber 4 and continues to burn in the tubular part 2, the gas development increasing so that the main extinguishing flow that begins when the tip of the movable contact 7 emerges from the mouthpiece of the switching tube extinguishes the arc.



  With the arrangement according to the invention it can thus be achieved that arcs of high current intensity are extinguished more quickly than before. As a result, the wear of the switch parts under the action of the arc and the stress on the parts exposed to the pressure of the switching gases are lower than before.

   The shortening of the arc duration with large currents brought about by the arrangement according to the invention is of particular importance for the contact wear because the metal parts, which are already strongly heated in the first half-wave by the powerful arc, are always exposed to the attack when the arc continues have grown less and the wear increases to a far greater extent than the arc length corresponds.



  Another advantage of the arrangement shown in Fig. 1 is that the hot gases generated when switching from large currents are not passed directly through the rest of the pipe part 2 important for the deletion of the small currents, but before in the gap 4 a Experience strong cooling through expansion, so that essentially only the pipe part 1 is subject to wear.

   As a result, when switching off large currents, the extinguishing tube 1, 2 will remain more suitable for interrupting small currents than an extinguishing tube without an intermediate chamber, which is subject to wear along its entire length when switching off large currents.



  Under certain circumstances, it may be useful not to make the pipe section 1 from gas-emitting material in one piece, but instead to manufacture it from individual plates provided with holes and with spacer rings in between.



  In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the same reference numerals are used as in FIG. 1 for the corresponding parts of this switching arrangement.



  In the support body 3, which is closed on one side, the fixed contact 6 and a lining piece 10 is preferably arranged from gas-emitting material. The chuck 10 is provided at its end facing the fixed contact 6 with a flange-like holding part 11 into which the switching tube 1, 2 made of gas-emitting material is inserted. Because between the lining 10 and the extinguishing pipe 1, 2 a jacket-like, open at the bottom space 4, in which spacers for the parts 2 and 10 can be provided.



  In the extinguishing pipe 1, 2 are at a certain distance from the fixed contact 6, which is sized substantially according to the switching tube length required for the Lö schung large currents, a plurality of holes 9, which connect the shell 4 with the gas formation space. The latter is bordered in a known manner by a kon centrically inserted insulating material 8 also expediently made of gas-emitting material on a narrow annulus be through which the contact with the fixed Kon 6 cooperating tubular, movable switch contact 7 passes.



  The operation of the switch is the same as that of FIG. 1. When switching off small currents, although part of the extinguishing gases generated flows through the holes 9 from. However, for the short period of the shutdown process, since a high pressure in the gas formation space does not occur as a result of the low strength of the shutdown current, the layer of air resting in the jacket space 4 acts as a considerable resistance, so that the quenching effect is smaller Currents required blowing pressure when the switch pin emerges from the extinguisher tube is easily achieved.



  You can also increase the locking effect in the man telraum 4 when switching off small currents that, as already mentioned, the lining 10 consists of gas-emitting material. The hot gases flowing through the bores 9 on the way to the outside through the jacket tree 4 then develop chamfers from the walls thereof, which increase the insulating strength of the jacket space and prevent backfiring on the way over the jacket space.



  How further on the right half of the figure? is shown, the open end of the Malitelkammer 4 can be designed so that the extinguishing gases exiting at this support the end blowing when the movable switching pin emerges from the extinguishing tube.



  The extinguishing channel of the gas switch according to FIG. 3 is again through the two tubes. Pieces 1 and 2 are formed from material which gives off gas under the action of the arc, which are arranged at a distance from one another in a support body 3. The other parts of the arrangement correspond to those of FIG. 1. The difference is that on the pipe section 2, a ring slide 12 is slidable, which is under the influence of a spring 14, a pressure surface 13 for the attack of the switching gases z. B. in the form of a conical twist and is supported in the rest position on the parts of the housing 3 carrying the pipe section 1.

   The ring slide 12 can just if made of gas-emitting material and of course also be guided on the other pipe section 1 or on the walls of the housing 3.



  The operation of this arrangement is. the following: When a current of any size is switched off, an amount of extinguishing gas is first released from the pipe piece 1. The formed pressurized gases raise the slide 12 more or less and it takes place through the released annular gap, which brings the arcs of large and also relatively small currents to He delete. With the very small streams, however, remains. the slide 12 is closed and the formation of pressurized gas required to switch off these flows continues unhindered until the tip of the movable switching element leaves the extinguishing pipe ver.



       Fig. 4 shows an embodiment in which the gas formation space is also separated from the intermediate blow chamber by an annular slide. However, the ring slide is controlled depending on the current to be interrupted.

   For this purpose, the ring slide 12, which is under the influence of the return springs 14, is provided with a magnet armature 15, which works together with a magnet coil 16 which is flowed by the cut-off current or a proportional weaker current, as shown in FIG nete current course can be recognized. From the switching current generates a more or less strong field in the coil 16, whereby the ring slide 12 is vented more or less strongly via the armature 15 against the action of the compression springs 14.



  In Fig. 5, finally, a modified embodiment of the arrangement according to Figure 4 is shown in perspective shear partial representation, in which a coil through which the cut-off current is passed is omitted. Instead, the movable switch pin acts as a magnetizing conductor that acts on a double-cut ring 17 made of laminated iron that surrounds the extinguishing pipe section 2.

    In the slots 18, 19 of the ring 17, two appropriately sized pins 20, 21 of an armature 15 expediently also made of laminated iron, which sits on the ring slide 12 and is firmly connected to it.



  The arrangement acts in such a way that the cut-off current, when it has the direction indicated by the arrow 22 in the movable switching element, causes a flow of force in the ring body 17 in the direction of the arrow 23. This seeks to close in the slots 18, 19 as possible via iron and pulls the pins 20, 21 into the slots, whereby the slide is lifted over 12 in the direction of arrow 24. In this way, preferably using return springs, the same effect is achieved as in the embodiment described above.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Elektrischer Schalter mit Lichtbogen löschung durch Druckgas, das durch die Wärmeeinwirkung des Abschaltlichtbogens aus Wandungen eines einseitig geschlossenen Schaltraumes freigemacht wird, dadurch ge kennzeichnet, dass der Löschkanal, dessen Wandungen mindestens teilweise aus einem unter Wärmeeinwirkung gasabgebenden Stoff bestehen und durch den das freie Ende des beweglichen Schaltgliedes (7) beim Abschal ten hindurchgezogen wird, PATENT CLAIM: Electrical switch with arc extinguishing by compressed gas, which is cleared from the walls of a switch room closed on one side by the heat effect of the cut-off arc, characterized in that the extinguishing channel, the walls of which consist at least partially of a substance that emits gas under the influence of heat and through which the free end the movable switching element (7) is pulled through when switching off, in einem Teil durch mit dem freien Ende des Schaltraumes verbundene Zwischenöffnungen in zwei Stücke unterteilt ist, von denen das dem festen Kontakt (6) benachbarte Kanalstück (1) für die Löschung grosser Ströme, beide Kanalstöcke (1, 2) zusammen aber für die Löschung kleiner Ströme bestimmt sind. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Gasschalter nach Patentanspruch, da durch. gekennzeichnet, dass der Schalt raum (3) rohrförmig ausgebildet ist. 2. is divided in one part by intermediate openings connected to the free end of the switch room into two pieces, of which the channel piece (1) adjacent to the fixed contact (6) is used for the extinction of large currents, but both channel blocks (1, 2) together for the cancellation small currents are determined. <B> SUBClaims: </B> 1. Gas switch according to patent claim, as through. characterized in that the switching room (3) is tubular. 2. Gasschalter nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine solche Grösse der Zwischenöffnungen am Löschkanal (2), dass der Löschkanal (2) vollständig unterbrochen wird und eine Zwischen- blaskammer (4) entsteht. 3. Gasschalter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen- blaskammer (4) durch eine Bohrung (5) in dem Kanalstück (2) mit dem Blas ende der Schaltvorrichtung verbunden ist. 4. Gas switch according to patent claim, characterized by the size of the intermediate openings on the extinguishing channel (2) such that the extinguishing channel (2) is completely interrupted and an intermediate blowing chamber (4) is created. 3. Gas switch according to dependent claim 2, characterized in that the intermediate blowing chamber (4) is connected to the blowing end of the switching device through a bore (5) in the channel piece (2). 4th Gasschalter nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass in den Ver- bindungsöffnungen (5) der Zwischen- blaskammer (4) zur Aussenluft Druck- entlastungsventile angeordnet sind. 5. Gas switch according to dependent claim 3, characterized in that pressure relief valves are arranged in the connection openings (5) of the intermediate blowing chamber (4) to the outside air. 5. Gasschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das dem festen Kontakt (6) benachbarte Kanalstück (1) aus einzelnen, mit Bohrungen versehenen Platten aus gasabgebendem Stoff be steht, die unter Zwischenlegung von Abstandstücken aufeinander geschichtet sind. 6. Gas switch according to patent claim, characterized in that the channel piece (1) adjacent to the fixed contact (6) consists of individual, drilled plates made of gas-emitting substance, which are stacked on top of one another with spacers between them. 6th Gasschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen öffnungen als Bohrungen (9) in einem für die Löschung von Strömen bestimm ter Stärke entsprechenden Abstand vom festen Schaltkontakt (6) im durchgehen den Löschrohr (1, 2) vorgesehen sind, wobei die Verbindnug der Zwischen öffnungen mit dem freien Ende des Schaltraumes als ein Zwischenblasraum (4) ausgebildet ist. 7. Gasschalter nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der Bla.s- raum (4) als an einem Ende offene, das Löschrohr (1, 2) teilweise mantelartig umgebende Kammer ausgebildet ist. B. Gas switch according to patent claim, characterized in that the intermediate openings are provided as bores (9) at a distance from the fixed switching contact (6) in the extinguishing tube (1, 2) that goes through the extinguishing pipe (1, 2) at a distance corresponding to the extinction of currents the intermediate openings with the free end of the switching space is designed as an intermediate blowing space (4). 7. Gas switch according to dependent claim 6, characterized in that the Bla.s- space (4) is designed as a chamber which is open at one end and partially surrounds the extinguishing pipe (1, 2). B. Gasschalter nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Wandun gen der Mantelkammer (4) aus gas abgebendem Werkstoff bestehen. 9. Gasschalter nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Mantelkammer (4) derart aus gebildet ist, dass die an diesem austre tenden Löschgase die Endblasung beim Heraustreten des beweglichen Schaltkon taktes aus dem Löschrohr unterstützen. 10. Gasschalter nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass in dem Lösch- rohr (1, 2) mehrere Lochkränze (9) vor gesehen sind. 11. Gas switch according to dependent claim 7, characterized in that the walls of the jacket chamber (4) consist of gas-emitting material. 9. The gas switch according to dependent claim 7, characterized in that the open end of the shell chamber (4) is formed in such a way that the extinguishing gases at this austre border support the end blow when the moving Schaltkon contact emerges from the extinguishing pipe. 10. Gas switch according to dependent claim 6, characterized in that several perforated rings (9) are seen in the extinguishing pipe (1, 2). 11. Gasschalter nach Unteranspruch 10, da durch gekennzeichnet, dass die Löcher der vorhandenen Lochkränze gegeneinander versetzt angeordnet sind. 12. Gasschalter nach Unteranspruch 11, ge kennzeichnet durch eine schraubengang artige Versetzung der Löcher der ein zelnen Lochreihen. 13. Gasschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen kammer (4) durch einen selbsttätig wir kenden, den Abstand der beiden Rohr stücke (1, 2) überbrückenden Ring schieber (12) von dem Gasbildungsraum getrennt ist. 14. Gasschalter nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass der Ring schieber (12) unter dem Einfluss einer Feder (14) steht und Druckflächen (13) aufweist, an denen die hochgespannten Schaltgase wirksam werden können. 15. Gas switch according to dependent claim 10, characterized in that the holes of the existing perforated rings are arranged offset from one another. 12. Gas switch according to dependent claim 11, characterized by a screw thread-like offset of the holes in the individual rows of holes. 13. Gas switch according to claim, characterized in that the intermediate chamber (4) is separated from the gas formation space by an automatic we kenden, the distance between the two pipe pieces (1, 2) bridging ring slide (12). 14. Gas switch according to dependent claim 13, characterized in that the ring slide (12) is under the influence of a spring (14) and has pressure surfaces (13) on which the high-tension switching gases can be effective. 15th Gasschalter nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass die Druck flächen (13) an dem Ringschieber (12) durch eine konische Abdrehung gebildet sind. 16. Gasschalter nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass der Ring schieber (12) selbst aus gasabgebendem Isoliermaterial besteht. 17. Gasschalter nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Ringschiebers (12) beim Abschalten durch den zu unterbrechenden Strom ge steuert wird. 18. Ctasschalter nach Unteranspruch 17, da durch gekennzeichnet, dass an dem Ring schieber (12) ein Magnetanker (15) an gebracht ist, der mit einer in dem Schal ter vorgesehenen Magnetspule (16) zu sammenwirkt. 19. Gas switch according to dependent claim 14, characterized in that the pressure surfaces (13) on the ring slide (12) are formed by a conical twist. 16. Gas switch according to dependent claim 13, characterized in that the ring slide (12) itself consists of gas-emitting insulating material. 17. Gas switch according to dependent claim 13, characterized in that the movement of the ring slide (12) is controlled by the current to be interrupted when switching off. 18. Ctasschalter according to dependent claim 17, characterized in that a magnet armature (15) is brought to the ring slide (12), which cooperates with a magnet coil (16) provided in the switch. 19th Gasschalter nach Unteranspruch 18, da durch gekennzeichnet, dass die Magnet spule (16) vom Abschaltstrom durch flossen wird. 20. Gasschalter nach Unteranspruch 18, da durch gekennzeichnet, dass die Magnet spule (16) von einem dem Abschaltlicht- bogen proportionalen Strom durchflossen wird. 21. Gasschalter nach Unteranspruch 17, da durch gekennzeichnet, dass das Lösch- rohrstück (2) von einem geschlitzten Ring (17) aus magnetischem Material umgeben ist, in dessen Schlitze (18, 19) Zapfen (20, 21) eines am Ringschieber (12) angebrachten Ankers (15) hinein ragen. Gas switch according to dependent claim 18, characterized in that the switch-off current flows through the magnetic coil (16). 20. Gas switch according to dependent claim 18, characterized in that the magnetic coil (16) is traversed by a current proportional to the cut-off arc. 21. Gas switch according to dependent claim 17, characterized in that the extinguishing pipe section (2) is surrounded by a slotted ring (17) made of magnetic material, in the slots (18, 19) of which pins (20, 21) are attached to the ring slide ( 12) attached anchor (15) protrude.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3082308A (en) * 1957-12-06 1963-03-19 Westinghouse Electric Corp Circuit interrupter

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