Elektrischer Gasschalter. Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Gasschalter, bei dem die Licht bogenlöschung .durch Gase und Dämpfe er folgt, welche durch .den Unterbrechungs lichtbogen selbst aus den Wandungen eines vorzugsweise röhrenförmigen Schaltraumes entwickelt werden, die aus einem unter der Lichtbogeneinwirkung gasabgebenden Stoff bestehen.
Um bei einem derartigen Schalter gleich zuverlässig grosse und kleine Ströme unter- brechen zu können, ist es bekannt, dem Schaltraum einen ringförmigen Querschnitt zu geben, und zwar dadurch, dass in der eigentlichen Schaltröhre aus gasabgebendem Isolierstoff ein koaxiales Füllstück, vorzugs weise ebenfalls aus gasabgebendem Isolier stoff, vorgesehen wird.
Durch eine solche Ausbildung wird der Abschaltlichtbogen in dem zwischen diesen beiden Teilen verblei benden schmalen, ringförmigen Gaserzeu- gungsraum fächerförmig ausgebreitet und mit den gasabgebenden Wandungen in innige Berührung gebracht. Eine ausreichende Löschgaseizeugung beim Abschaltvorgang ist daher in jedem Falle sichergestellt.
Dabei erhält man die besten Verhältnisse, wenn die Spaltbreite des Gaserzeugungs- raumesi nur. wenige Millimeter beträgt, weil dann auch ein stromschwacher Lichtbogen von geringer Dicke innig mit den gasabgeben den Wandungen in Berührung kommt.
Ferner ist der Innendurchmesser der Schalt röhre und damit der gesamte Ringraum zweckmässig nicht zu gross zu wählen, weil sonst der für die Löschung erforderliche Gas druck nicht erreicht wird. Diese Verhältnisse führen dazu, auch den sich in diesem Ring raum bewegenden Kupferrohrkontakt mit entsprechend geringer Wandstärke auszu führen.
Bei. einer entsprechenden Wahl des gas abgebenden Werkstoffes für die Schaltraum.- wandungen, wofür vorzugsweise Kunstharz auf ITarnstoffgrundlage mit oder ohne Zu satz von Füllstoffen in Betracht kommt, kann man mit einem derartig gebauten Gas schalter erhebliche Abschaltleistungen be wältigen. Versucht man jedoch, die Ab sehaltleistungen dieser Schalter weiter zu erhöhen, so erweist sich zwar der Wan- dungsstoff noch als geeignet.
Dagegen ist der aus Kupfer bestehende bewegliche, rohr- förmige Schaltkontakt den Beanspruchungen durch den Lichtbogen nicht mehr gewach sen und kann unter Umständen schon nach einer Kurzsehlussabschaltung derart abge brannt sein, dass ein ordnungsgemässer Be trieb nicht mehr möglich ist.
Um diesen Schwierigkeiten ohne nach teilige Vergrösserung der Spaltbreite des Gaserzeugungsraumes zu begegnen, hat man versucht, was an sich bekannt ist, den beweg liehen Schaltkontakt mit einer Spitze aus einem gegen die Lichtbogeneinwirkung be sonders widerstandsfähigen Stoff, wie z. B. Wolfram oder Wolframlegierungen, zu ver sehen. Dabei erwies sich jedoch die übliche Befestigung durch Hartlöten des Wolfram- endringes an dem dünnwandigen Rohrkontakt als unzureichend. Vielmehr löste sich unter dem Einfluss des Lichtbogens der Endring von dem Rohrkontakt in der Lötnaht bald ab.
Aus, diesem Grunde ging man dazu über, Endringe aus porös gesintertem Wolfram, das mit Kupfer gefüllt war, zu verwenden, wobei gleichzeitig an den Endring ein Kupferrohrstück von einiger Länge ange gossen war, das, an das aus Kupferrohr be stehende Hauptstück des beweglichen Schalt kontaktes hart angelötet wurde. Die empfind liche Lötstelle war damit dem Bereich des Lichtbogens entrückt.
Jedoch führte auch dieses Vorgehen nicht zu dem gewünschten Erfolg, weil nämlich das gesinterte Kupfer wolfram unter der Liehtbogeneinwirkung brüchig wurde und auseinanderbröekelte.
Nach langwierigen Versuchen wurde ein Ausweg aus diesen Schwierigkeiten dadurch gefunden, da.ss das durch einen Sinterungs- prozess gewonnene Wolfram, welches keines wegs homogen ist, unter mehrfachem Zwi- schenglühen unter Sauerstoffabschluss in Ge genwart von Wasserstoff solange gehämmert wurde, bis aus dem ursprünglich brüchi gen Wolfram ein für diesen Zweck passender Werkstoff entstand.
An den auf diese Weise "dicht gehämmerten", das heisst festen, homo genen Ring wurde ebenfalls unter Sauerstoff abschluss in Gegenwart von Wasserstoff ein Kupferrohrstüek angegossen und dieses mit dem Hauptteil des beweglichen Hauptkon taktes durch Schweissen verbunden. Das dichte, homogene Wolfram hält dem Licht bogen gut stand und der Abbrand bleibt auch bei Kurzsehlussabschaltungen in durchaus zulässigen Grenzen. Auf der andern Seite wird durch das angegossene Kupferstück die Voraussetzung für eine sichere Befestigung des Endringes an dem dünnwandigen Rohr kontakt geschaffen.
Eine solche Ausbildung des Endringes steigert die Leistung der Schalter der in Rede stehenden Art wesentlich, wobei die als be sonders günstig ermittelten Abmessungen für den ringförmigen Gaserzeugungsraum im wesentlichen beibehalten werden können.
Ausser Wolfram oder Wolframlegierun- gen haben sich auch noch andere hoch schmelzende Stoffe, wie z. B. Molybdän und deren Legierungen als vorteilhaft erwiesen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes darge stellt.
Mit a ist der rohrförmige, bewegliche Schaltkontakt eines Gasschalters mit ring förmigem Gaserzeugungsraum bezeichnet, der einen Endring b aus dicht gehämmertem Wolframblech oder -rohr besitzt. An dem Fndring b ist an der Befestigungsseite ein Ringansatz c aus Kupferangegossen, der an der Naht e mit dem Rohrkontakt a durch Verlöten, Verschweissen oder dergleichen verbunden ist.
Electric gas switch. The invention relates to an electric gas switch in which the arc extinguishing .by gases and vapors he follows, which are developed by .the interrupting arc itself from the walls of a preferably tubular switch room, which consist of a gas-emitting substance under the effect of the arc.
In order to be able to reliably interrupt large and small currents with such a switch, it is known to give the switching space an annular cross-section, namely by having a coaxial filler piece, preferably also made of gas-releasing material, in the actual switching tube made of gas-releasing insulating material Insulating material, is provided.
With such a design, the cut-off arc is spread out in the shape of a fan in the narrow, ring-shaped gas generation space remaining between these two parts and brought into intimate contact with the gas-emitting walls. Sufficient extinguishing gas generation during the shutdown process is therefore ensured in any case.
The best conditions are obtained when the gap width of the gas generation space is only. a few millimeters, because then a low-current arc of small thickness comes into intimate contact with the gas-emitting walls.
Furthermore, the inside diameter of the switching tube and thus the entire annular space should not be chosen too large, because otherwise the gas pressure required for extinguishing will not be reached. These conditions lead to trainees also trainees the moving copper pipe contact with a correspondingly small wall thickness in this annulus.
At. an appropriate choice of the gas-emitting material for the Schaltraum.- walls, for which preferably synthetic resin based on ITarnstoff with or without addition of fillers can be used with a gas switch constructed in this way, considerable disconnection capacities. If one tries, however, to further increase the holding power of these switches, the wall material still proves to be suitable.
On the other hand, the movable, tubular switching contact made of copper is no longer able to withstand the stresses caused by the arc and, under certain circumstances, may have burned out to such an extent after a short-circuit shutdown that proper operation is no longer possible.
In order to meet these difficulties without increasing the gap width of the gas generating space after partial enlargement, attempts have been made, which is known per se, to move the switching contact with a tip made of a substance that is particularly resistant to arcing, such as. B. tungsten or tungsten alloys to see ver. In this case, however, the usual fastening by brazing the tungsten end ring to the thin-walled pipe contact proved to be inadequate. Rather, under the influence of the arc, the end ring soon detached itself from the pipe contact in the soldered seam.
For this reason, one went over to using end rings made of porous sintered tungsten, which was filled with copper, at the same time a piece of copper pipe of some length was cast onto the end ring, the main part of the movable switch being made of copper pipe contacts was hard soldered. The sensitive solder joint was removed from the area of the arc.
However, this procedure did not lead to the desired success either, because the sintered copper tungsten became brittle and crumbled under the influence of the arc.
After lengthy experiments, a way out of these difficulties was found by hammering the tungsten obtained by a sintering process, which is by no means homogeneous, under repeated intermediate annealing in the presence of hydrogen in the presence of hydrogen until it was originally removed brittle tungsten, a suitable material for this purpose was created.
A piece of copper tubing was cast onto the "tightly hammered", i.e. solid, homogeneous ring, also in the absence of oxygen, in the presence of hydrogen, and this was connected to the main part of the moving main contact by welding. The dense, homogeneous tungsten withstands the arc well and the burn-off remains within permissible limits even in the event of short-circuit shutdowns. On the other hand, the cast copper piece creates the prerequisite for secure attachment of the end ring to the thin-walled pipe contact.
Such a design of the end ring increases the performance of the switch of the type in question substantially, with the dimensions determined to be particularly favorable for the annular gas generation space can be essentially retained.
In addition to tungsten or tungsten alloys, other high-melting substances, such as B. Molybdenum and its alloys have been found to be advantageous.
In the drawing, an execution example of the subject invention is Darge provides.
With the tubular, movable switching contact of a gas switch with a ring-shaped gas generating chamber is designated, which has an end ring b made of tightly hammered tungsten sheet or tube. A ring attachment c made of copper is cast on the fastening side of the Fndring b and is connected at the seam e to the pipe contact a by soldering, welding or the like.