Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 240050. Dr uckgasschalter mit Abschaltwider stand. Druckgasschalter mit Mehrfachunter brechung, die aus mehreren in Reihe ge schalteten Unterbrechungsstellen bestehen, sind an sich bekannt. Bei solchen Schaltern werden zusätzliche Schaltelemente für die Patentialsteuerting den Unterbrechungsstellen zugeordnet, welche eine gleichmässige Auf teilung der Gesamtspannung auf die einzel nen Unterbrechungsstellen gewährleisten.
Diese Schaltelemente, üblicherweise Ohmsche Widerstände oder Kondensatoren, werden jeweils an den Haupt- und Gegenkontakt jeder Unterbrechungsstelle angeschaltet, so dass sie die betreffende Unterbrechungsstelle überbrücken. Bezüglich des Aufbaues der Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung bat sich die Säulenbauart als vorteilhaft er wiesen, in welcher die verschiedenen Unter brechungsstellen gleichachsig übereinander angeordnet sind.
Dabei erfolgt die Kontakt bewegung und das Ausblasen der Schaltgase aus den Schaltkammern in den Unter brechungsstellen in der Richtung der gemein- samen Säulenachse, wobei die zusätzlichen Schaltelemente für die Potentialsteuerung vorzugsweise mit den die einzelnen Schalt kammern begrenzenden Isolierzylindern oder mit den die Druckgaszufuhr vermittelnden Isolierrohren zusammengebaut sind.
Anderseits ist es bekannt, bei Schaltern mit nur einer als Leistungsunterbrechungs- stelle ausgebildeten Schaltkammer im Ab- strömkanal des Hauptkontaktes dieser Unter brechungsstelle eine Hilfselektrode vorzu sehen, die über einen Abschaltwiderstand mit dem beweglichen Gegenkontakt verbunden ist.
Eine derartige Unterbrechungsstelle hat gegenüber einer solchen ohne Abschaltwider- stand, insbesondere bei höheren Eigenfre quenzen der wiederkehrenden Spannung, ein wesentlich grösseres Abschaltvermögen bei höchstens gleich grossem Druckgasverbrauch.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf einen Druckgasschalter mit Ab schaltwiderstand und Mehrfachunterbrechung mit mehreren in Reihe geschalteten Unter- Brechungsstellen, von denen wenigstens ein Teil aus einer einen beweglichen Haupt kontakt, einen beweglichen Gegenkontakt und eine feststehende Hilfselektrode enthal tenden Schaltkammer besteht,
in welcher der Hauptkontakt und der Gegenkontakt bei einem Abschaltvorgang in zueinander ent gegengesetzten Richtungen in ihre Offenstel- lung bewegt und die beiden Kontakte wie auch die Hilfselektrode hierbei mit in die Schaltkammer eingeführtem Druckgas be- blasen werden, ferner der Hauptkontakt nach erfolgter Abschaltung wieder in seine Schliessstellung zurückkehrt und die Hilfs elektrode in der Schaltkammer derart ange ordnet ist, dass der Abschaltwiderstand durch den Hauptkontakt der zugeord neten Schaltkammer überbrückt ist,
wenn sich der letztere in seiner Schliessstellung be findet, während in der Offenstellung des Hauptkontaktes diese Überbrückung des Abschaltwiderstandes aufgehoben ist und die Hilfselektrode zwischen den beiden Kontak ten der betreffenden Schaltkammer liegt.
Erfindungsgemäss werden hierbei die zusätz lichen Schaltelemente für die Potentialsteue rung je zwischen der Hilfselektrode und dem Gegenkontakt der betreffenden Schaltkam mer eingeschaltet, während der der Schalt kammer zugeordnete Abschaltwiderstand zwischen Hilfselektrode und Hauptkontakt eingeschaltet ist. .
Wie nachfolgend an Hand des in der Zeich nung schematisch dargestellten Ausführungs beispiels der vorliegenden Erfindung noch näher erläutert wird, ist es dadurch möglich, ohne wesentlich grössere Bauhöhe den bevor zugten Säulenaufbau derDruckgasschaltermit Mehrfachunterbrechung anzuwenden, trotz dem die einzelnen Unterbrechungsstellen mit einer Hilfselektrode und einem Abschalt- widerstand versehen sind. Überbrückungs- leitengen oder Durchführungen,
insbeson dere in den Stromkreisen der Abschaltwider- stände und der für die Potentialsteuerung vorgesehenen Schaltelemente sind nicht er forderlich. Der gesamte Aufbau eines solchen Schalters für Mehrfachunterbrechung wird dementsprechend übersichtlich und einfach und erscheint kaum komplizierter als der jenige eines Schalters mit Mehrfachunter brechung, der aus reihengeschalteten Unter brechungsstellen ohne Abschaltwiderstände besteht.
Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine der hintereinandergeschalteten Unterbre chungsstellen eines Schalters mit Mehrfach unterbrechung wiedergegeben. Der untere Pol 4 dieser Unterbrechungsstelle ist mit dem obern Pol der darunterliegenden, nicht eingezeichneten, Unterbrechungsstelle zusam mengebaut. Der Hohlraum 19, der durch das Gehäuse 4 gebildet wird, dient als Aus blaseraum und ist mit Öffnungen versehen, durch welche die Schaltgase in die freie Atmosphäre abströmen. Dieser Hohlraum 19 wird von den Druckluftzuführungsleitungen 21 durchstossen.
Der obere Pol 2 der wieder gegebenen Unterbrechungsstelle ist gleich ausgebildet; sein Hohlraum 20 besitzt eben falls nicht wiedergegebene Ausblaseöffnun- gen und wird von den Druckluftzuführungs- leitungen 22 durchsetzt, welche einen Teil der Druckluft in der Richtung der ausge zogenen Pfeile zu der nächsten, nicht einge zeichneten, oberhalb liegenden Unterbre chungsstelle führen. Der obere Pol 2 ist dem entsprechend mit dem untern Pol der ober halb liegenden Unterbrechungsstelle zusam mengebaut. Dabei sind alle Unterbrechungs stellen im Prinzip gleich wie die in der Zeichnung wiedergegebene Unterbrechungs stelle ausgebildet und übereinander säulen förmig angeordnet.
Diese verschiedenen Un terbrechungsstellen werden zweckmässig als reine Leistungsunterbrechungsstellen ausge baut, deren Kontakte sich nach erfolgter Ab schaltung wieder schliessen. Die Spannungs trennung bei einer endgültigen Abschaltung übernimmt ein zusätzlicher, nicht eingezeich neter Spannungstrenner. Jede Unterbre chungsstelle besitzt dementsprechend zwei Hohlkontakte 1, 3, die durch Federn 5, 23 in der Schliessstellung gehalten werden, so fern der Druck in der Schaltkammer unter- halb eines vorgegebenen Minimalwertes liegt. Der obere Kontakt 1 ist der Hauptkontakt, an welchen der Absehaltwiderstand 10 ange schlossen ist.
Dieser Abschaltwiderstand 10 kann aus einer grösseren Zahl paralleler Wi derstände aufgebaut sein, von denen jeder durch die Druckluft gekühlt wird. Der Ge genkontakt 3 der Unterbrechungsstelle kann zweckmässig einen etwas geringer bemessenen Abströmkanal erhalten wie der Hauptkon takt 1. Die Unterbrechungsstelle ist ferner mit einer Hilfselektrode 6 versehen, die mit tels Rippen 7 an dem Ring 8 abgestützt ist. Diese Rippen 7 stellen gleichzeitig die lei tende Verbindung zwischen der Zwischen elektrode 6 und dem Abschaltwiderstand 10 her.
Die Ausbildung der Hilfselektrode 6 als Zwischenkontakt ist hier besonders vorteil haft; unabhängig von der Stellung des Ge genkontaktes 3 wird der Abschaltwiderstand 10 durch den Hauptkontakt 1 kurzgeschlos sen, sofern sich der letztere in seiner Schliess stellung befindet. Um eine Belastung des Ab schaltwiderstandes 10 bei der erfolglosen Kurzschlusslortschaltung zu vermeiden, sind die Federn 5, 23 so zu bemessen, dass stets zuerst der Hauptkontakt -1 und nachher der Gegenkontakt 3 in die gezeichnete Schliess stellung zurückkehrt. Die Offenstellungen 1', 3' der beiden Kontakte sind gestrichelt eingetragen.
In dieser Offenstellung liegt er sichtlich die Hilfselektrode 6 zwischen den selben und die Überbrückung des Schalter widerstandes 10 durch den Hauptkontakt 1 ist aufgehoben. Die gesamte Schaltkammer dieser Unterbrechungsstelle wird in dem wiedergegebenen Beispiel durch den Rippen isolator 26 üblicher Abmessungen begrenzt.
Die Schaltelemente für die Steuerung der Potentialverteilung zwischen den Unterbre chungsstellen werden nun nicht, wie üblich, zwischen den Hauptkontakt 1 und den Ge genkontakt 3 bezw. zwischen die Pole 2, 4 der Unterbrechungsstelle geschaltet, sondern an den Gegenkontakt 3 und die Hilfs elektrode 6 gelegt.
In der Zeichnung bestehen diese Schaltelemente aus einer Kapazität, deren Beläge 25 in einen Isolierzylinder 11 eingewickelt sind, der gleichzeitig für die Distanzierung und Befestigung des Ringes 8 verwendet wird. Diese Kapazität hat zweck mässig Werte von etwa 1000 bis 5000 cm, während der Abschaltwiderstand 10 vorzugs weise bifilar gewickelt oder auf andere Weise induktionsfrei gemacht ist. Der Abschalt- widerstand kann beispielsweise Werte zwi schen 5 und etwa 500 Ohm haben.
Unter Umständen ist es zweckmässig, als Ab- schaltwiderstand einen spannungsabhängigen Ohmschen Widerstand zu verwenden, und zwar am besten einen solchen, dessen Wider stand mit abnehmendem Strom ansteigt. Bei der Verwendung eines spannungsabhängigen Abschaltwiderstandes kann es zweckmässig sein, denselben nicht innerhalb, sondern ausserhalb des Rippenisolators 26 anzuord nen. Der Rippenisolator 26 wird sodann vor teilhaft in zwei Teile zerlegt, die sich beid seitig auf dem radial nach aussen erweiterten Ring 8 abstützen.
Der für Mehrfachunter brechung bewährte Säulenaufbau der einzel nen Unterbrechungsstellen bleibt auch bei dieser letzten Variante gewahrt und irgend welche Überbrückungsleitungen zwischen ein zelnen Teilen der Unterbrechungsstellen sind nicht erforderlich.
An Stelle eines induktionsfreien Ohm- sehen Abschaltwiderstandes 10 kann auch ein eine wesentliche Selbstinduktion besitzen der Ohmscher Widerstand Verwendung fin den, sofern derselbe mittels einer Kapazität überbrückt ist. Ebenso ist es möglich, für die Potentialsteuerung nicht eine Kapazität, sondern ebenfalls einen Ohmschen Wider stand von beispielsweise 10 000 bis 100 000 Ohm zu verwenden.
Die Schaltelemente für die Potentialsteuerung müssen nur derart ausgebildet sein, dass sie die Potentialvertei lung weitgehend unabhängig von den un vermeidlichen und zum Teil veränderlichen Erdkapazitäten der verschiedenen Teile des Schalters bestimmen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abschalt- widerstand und die zusätzlichen Schalt elemente für die Potentialsteuerung jeder Unterbrechungsstelle derart bemessen sind,
dass. mindestens für die auftretenden Eigen frequenzen der wiederkehrenden Spannung an den Schalterkontakten der resultierende Scheinwiderstand des Abschaltwiderstandes kleiner ist als der resultierende Scheinwider stand der zusätzlichen Schaltelemente, die zwischen Hilfselektrode und Gegenkontakt eingeschaltet sind. Da die in Frage kommen den Eigenfrequenzen etwa zwischen 2000 und 20 000 Schwingungen pro Sekunde lie gen, lässt sich diese Forderung leicht erfüllen.
Unter diesen Umständen ist es möglich, auf eine besondere Verzögerungseinrichtung für den Gegenkontakt 3 zu verzichten, so dass dieser ebenfalls schon die ,gestrichelte End- lage 3' erreicht haben darf, wenn der zwi schen der Hilfselektrode 6 und dem Haupt kontakt 1' brennende Lichtbogen erlöscht. Die wiederkehrende Spannung liegt dann, da der zwischen Hilfs elektrode 6 und Hauptkontakt 1' klein ist gegenüber dem Scheinwiderstand zwischen Hilfselektrode 6 und Gegenkontakt 3', vor wiegend zwischen der Hilfselektrode 6 und dem in der Offenstellung 3' befindlichen Ge genkontakt 3.
Die Wiederzündung eines Lichtbogens wird also zwischen der Hilfs elektrode 6 und dem Gegenkontakt 3' erfol gen, und in Reihe mit diesem Lichtbogen ist der Abschaltwiderstand 10 eingeschaltet, so dass die Stromstärke in dem gewünschten Mass begrenzt wird.