Leistungsschalter. Um bei Leistungsschaltern kurze Ab schaltzeiten zu erhalten, ist es bekannt, mehrere in Serie geschaltete Unterbrechungs stellen zu verwenden. Es werden dabei oft Löschkammern vorgesehen, weil mit mecha nischen Mitteln allein noch nicht genügend kurze Schaltzeiten zu erreichen sind. Um die Löschfähigkeit noch zu verstärken, ist auch eine Anordnung verwendet worden, bei der der Lichtbogen an der einen Unterbrechungs stelle Druck erzeugt, welcher das Löschmittel zur andern Unterbrechungsstelle treibt, um dort den Lichtbogen zu unterbrechen.
Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass sie bei kleinen Strömen unwirksam wird. Häufig wird von Schaltern dieser Art nach erfolgter Ausschaltung ein rasches Wieder einschalten verlangt; da jedoch die Lösch- kammern beim Ausschalten eine gewisse Flüssigkeitsmenge verloren haben, so können diese sich selbständig nicht schnell genug wieder füllen, um für eine rasch folgende Aus schaltung bereit zu sein.
Es sind deshalb Schalter mit mechanisch angetriebener Löschmittelpumpe gebaut wor- den, welche zwar die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweisen, jedoch Antriebe mit grossem Arbeitsvermögen bedingen wegen der verhältnismässig grossen in die Lösch kammer einzupressenden Flüssigkeitsmengen und wegen des hohen Druckes, welcher beim Abschalten in der Löschkammer entstehen kann, Bei einem Schalter gemäss der vorliegen den Erfindung kann die Löschmittelpumpe so ausgebildet werden,
dass -die geschilderten Nachteile behoben werden. Die Erfindung bezieht sich auf Leistungsschalter mit flüssi gem Löschmittel und mit mindestens zwei in Serie geschalteten Unterbrechungsstellen, von welchen bei grösseren Abschaltströmen die eine die Löschmittelströmung für die andere, zur Hauptsache den Strom abschaltende Unterbrechungsstelle erzeugt.
Die Erfindung besteht darin, dass die Unterbrechungsstellen Löschkammern aufweisen, welche in der Ein schaltstellung des Schalters miteinander durch einen hohl ausgebildeten, beweglichen Kontakt und gemeinsam mit einer Lösch- mittelpumpe durch eine hohle Welle hydrau lisch verbunden sind, wobei diese Pumpe dazu bestimmt ist, bei kleineren Abschaltströmen zur Hauptsache die Löschmittelströmung für beide Unterbrechungsstellen zu erzeugen.
Wird die Pumpe so ausgebildet, dass sie bis zu einer bestimmten Höhe des erzeugten Druckes beim Ein- und Ausschalten Flüssig keit in die Löschkammer pumpt, so eignet sich der Schalter auch zum raschen Wiederein.- schalten. Es können auch Mittel vorgesehen werden, welche eine selbsttätige hydraulische Tren nung der Pumpe von der Löschkammer be wirken, wenn ein vorbestimmter Druck über schritten wird, damit nicht dieser Druck die Bewegung des Pumpenkolbens und damit auch die Bewegung der Kontakte abbremst.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes verein facht im Schnitt und zum Teil perspektivisch dargestellt. Ein bewegliches Kontaktrohr 4 mit einem mit Löschflüssigkeit angefüllten Hohlraum 5 verbindet die festen Kontakt elemente 3 einer mit Löschflüssigkeit ge füllten, abgeschlossenen Kammer 1, die infolge der beim Schalten unter der Einwir kung des Lichtbogens aus der Löschflüssigkeit entstehenden gespannten Gase als druck erzeugende Kammer wirkt, mit den festen Kontaktelementen 3' einer ebenfalls mit Löschflüssigkeit angefüllten,
jedoch mit Ent lüftungsöffnungen 6 zur Querblasung ver- sehenen Löschkammer 2. Der Antrieb des beweglichen Kontaktrohres 4 erfolgt über eine aus Isolierstoff bestehenden Welle 7 und einen Hebel 8 von einem nicht gezeigten Kraft speicher aus.
Bei der Drehung des Kontakt rohres 4 wird gleichzeitig über ein Verbin- dungsrohr 9 aus Isolierstoff und ein Getriebe 10 der Kolbe. 11 im Zylinder 27 einer Pumpe 12 angetrieben, wodurch Löschflüssigkeit aus einem nicht gezeigten Reservoir über die Rückschlagventile 13 bzw. 16 in den Zylinder 27 angesaugt und gleichzeitig Löschflüssigkeit aus dem Zylinder 27 durch die mit dem Hohl raum 5 des Kontaktrohres 4 über Rückschlag ventile 15 bzw.
14 in Verbindung stehenden Austrittskanäle 22 bzw. 19 ausgestossen wird. Beim Überschreiten eines vorbestimmten Druckes im Raum 5 wird ein durch eine Feder 18 belasteter und durch einen Endanschlag 26 abgestützter Kolben 25 gehoben, wodurch die Austrittskanäle 19 und 22 über die Kanäle 20 und 21 und die Schlitze 25 des Kolbens 17 mit dem Entlüftungskanal 28 verbunden werden.
Die kleinen Öffnungen 23 bzw. 24 bewirken ein weiches Abbremsen des Kolbens, wenn dieser kurz vor seinen Endlagen die Austritts kanäle 19 bzw. 22 abschliesst.
Die Wirkungsweise des in der Einschalt stellung gezeigten. Schalters ist die folgende Beim Abschalten wird in den Kammern 1 und 2 durch die sich aus der Löschflüssigkeit bil denden Gase Druck erzeugt. Da Kammer 2 Entlüftungsöffnungen 6 besitzt und Kammer 1 keine, entsteht in der Kammer 1 ein grösserer Druck als in der Kammer 2, was zur Folge hat, dass die Löschflüssigkeit aus der Kammer 1 durch das Kontaktrohr 4 und den Hohlraum 5 in die Kammer 2 strömt. Durch diese Strö mung wird die Löschung des Lichtbogens in der Kammer 2 begünstigt.
Ist der Druck in der Kammer 1 so gross, dass eine wirksame Strömung von Kammer 1 nach 2 stattfinden kann, so überträgt sich die Wirkung auch über das Isolierrohr 9 auf den Kolben 17 und die Rückschlagventile 14 und 15 derart, dass diese geschlossen bleiben, der Kolben 17 aber nach oben gedrückt wird, so dass der Zylinder 27 durch die Austrittskanäle 22, 21 und die Schlitze 25 mit dem Entlüftungskanal 28 ver bunden ist.
Wäre keine derartige Entlüftungs einrichtung vorgesehen, so müsste der Kolben 11 Löschflüssigkeit gegen einen grossen Druck durch den Austrittskanal 22, das Rohr 9, den Raum 5 und den hohlen Kontakt 4 in die Kammer 2 pressen, wozu der zur Verfügung stehende Kraftspeicher unter Umständen nicht ausreichen würde. Sobald der Kolben 11 den Austrittskanal 22 überdeckt hat, wirkt er als Bremse der bewegten Massen, da die Flüssigkeit nur noch durch die kleine Öffnung 24 austreten kann. Bei dieser Bewegung des Kolbens 11 öffnet das Ventil 13, so dass Flüssigkeit aus einem nicht gezeigten Reser voir hinter den Kolben 11 eingesaugt wird.
Ist der Druck in der Kammer 1 beim Ab schalten nicht so gross, dass eine wirksame Strömung von Kammer 1 nach Kammer 2 erfolgen kann, so bleibt der Kolben 17 durch die auf einen bestimmten Minimaldruck ein gestellte Feder 18 gegen den Endanschlag 26 gedrückt und der Kanal 21 bleibt geschlossen. Die Flüssigkeit im7Zylinder 27 wird dann durch den Kolben 11 über den Austrittskanal 22 und das Rohr 9 in die Kammern 1 und 2 gepresst, wo die Flüssigkeit aus den Ent lüftungsöffnungen 6 der Kammer 2 ausströmt und dabei den Lichtbogen löscht.
Beim Ein schalten wird die über das Ventil 13 hinter dem Kolben 11 angesaugte Flüssigkeit durch den Kolben 11 über den Austrittskanal 19 und das Rohr 9 ebenfalls in die Kammern 1 und 2 gepresst. Dieser Vorgang ist bei rasch aufeinanderfolgenden Wiedereinschaltungen besonders wichtig, da sich die bei einer Lei stungsabschaltung in der Kammer vermin dernde Flüssigkeitsmenge in der kurzen Pausenzeit nicht selbsttätig ersetzen würde. Die kinetische Energie der bewegten Massen wird, nachdem der Kolben 11 den Austritts kanal 10 abgeschlossen hat, auf die gleiche Weise vernichtet wie beim geschilderten Aus schaltvorgang.
Die Öffnung 24 hat beim Ein schalten die gleiche Funktion wie die Öffnung 23 beim Ausschalten. Das Rückschlagventi116 hat beim Einschalten die gleiche Aufgabe wie das Ventil 13. beim Ausschalten. Beim Ein schalten auf bestehende Kurzschlüsse kann in den Kammern 1 und 2 durch den Einschalt lichtbogen ein so grosser Druck erzeugt wer den, dass die Rückwirkung auf den Kolben 11 die Bewegung von Kontakt 4 bremsen würde. Dies wird dadurch verhindert, dass durch den Überdruck der Kolben 17 nach oben ver schoben wird, bis Schlitz 25 und Kanal 20 sich decken.
Auf diese Weise wird Zylinder 27 über die Kanäle 19, 20 den Schlitz 25 und die Öffnung 28 entlüftet.
Circuit breaker. In order to obtain short switch-off times for circuit breakers, it is known to use several series-connected interruption points. There are often arcing chambers provided because mechanical means alone cannot achieve sufficiently short switching times. In order to increase the extinguishing ability, an arrangement has also been used in which the arc at one point of interruption generates pressure, which drives the extinguishing agent to the other point of interruption in order to interrupt the arc there.
However, such an arrangement has the disadvantage that it becomes ineffective with small currents. Often, switches of this type must be switched on again quickly after they have been switched off; However, since the arcing chambers have lost a certain amount of liquid when they are switched off, they cannot refill themselves quickly enough to be ready for a quick shutdown.
For this reason, switches with mechanically driven extinguishing agent pumps have been built, which do not have the disadvantages described above, but require drives with a large work capacity because of the relatively large amounts of liquid to be injected into the extinguishing chamber and because of the high pressure that is generated in the extinguishing chamber when it is switched off In a switch according to the present invention, the extinguishing agent pump can be designed so
that -the disadvantages described are eliminated. The invention relates to circuit breakers with liquid extinguishing agent and with at least two series-connected interruption points, one of which generates the extinguishing agent flow for the other, mainly the current disconnection interruption point at larger shutdown currents.
The invention consists in the fact that the interruption points have extinguishing chambers which are hydraulically connected to each other in the on position of the switch by a hollow, movable contact and together with an extinguishing agent pump by a hollow shaft, this pump being intended for smaller cut-off currents mainly to generate the extinguishing agent flow for both interruption points.
If the pump is designed in such a way that it pumps liquid into the extinguishing chamber up to a certain level of the pressure generated when it is switched on and off, the switch is also suitable for switching it on again quickly. Means can also be provided, which act an automatic hydraulic separation of the pump from the quenching chamber be when a predetermined pressure is exceeded, so that this pressure does not slow down the movement of the pump piston and thus the movement of the contacts.
In the drawing, an embodiment example of the subject invention is shown simplified in section and in part in perspective. A movable contact tube 4 with a cavity 5 filled with extinguishing liquid connects the fixed contact elements 3 of a closed chamber 1 filled with extinguishing liquid, which acts as a pressure-generating chamber as a result of the tensioned gases arising from the extinguishing liquid during switching under the influence of the arc, with the fixed contact elements 3 'of a likewise filled with extinguishing liquid,
however, the quenching chamber 2 provided with vent openings 6 for transverse blowing. The movable contact tube 4 is driven via a shaft 7 made of insulating material and a lever 8 from a force storage device, not shown.
When the contact tube 4 is rotated, the piston is simultaneously moved via a connecting tube 9 made of insulating material and a gear 10. 11 driven in the cylinder 27 of a pump 12, whereby extinguishing liquid from a reservoir, not shown, is sucked into the cylinder 27 via the check valves 13 and 16 and at the same time extinguishing liquid from the cylinder 27 through the cavity 5 of the contact tube 4 via check valves 15 or .
14 communicating outlet channels 22 and 19 is ejected. When a predetermined pressure is exceeded in space 5, a piston 25 loaded by a spring 18 and supported by an end stop 26 is lifted, whereby the outlet channels 19 and 22 are connected to the ventilation channel 28 via the channels 20 and 21 and the slots 25 of the piston 17 .
The small openings 23 and 24 cause a soft braking of the piston when it closes the outlet channels 19 and 22 shortly before its end positions.
The mode of operation of the shown in the on position. The switch is as follows When switching off, pressure is generated in chambers 1 and 2 by the gases formed from the extinguishing liquid. Since chamber 2 has ventilation openings 6 and chamber 1 none, a greater pressure is created in chamber 1 than in chamber 2, which means that the extinguishing liquid flows from chamber 1 through contact tube 4 and cavity 5 into chamber 2 . The extinguishing of the arc in chamber 2 is promoted by this flow.
If the pressure in chamber 1 is so high that an effective flow from chamber 1 to 2 can take place, the effect is also transmitted via the insulating tube 9 to the piston 17 and the check valves 14 and 15 in such a way that they remain closed, the But piston 17 is pushed upwards so that the cylinder 27 is connected through the outlet channels 22, 21 and the slots 25 to the vent channel 28 a related party.
If no such venting device were provided, the piston 11 would have to press extinguishing liquid against a high pressure through the outlet channel 22, the pipe 9, the space 5 and the hollow contact 4 into the chamber 2, for which the available energy storage device may not be sufficient would. As soon as the piston 11 has covered the outlet channel 22, it acts as a brake on the moving masses, since the liquid can only exit through the small opening 24. During this movement of the piston 11, the valve 13 opens so that liquid is sucked in from a reservoir (not shown) behind the piston 11.
If the pressure in chamber 1 when switching off is not so high that an effective flow can take place from chamber 1 to chamber 2, the piston 17 remains pressed against the end stop 26 by the spring 18 set to a certain minimum pressure and the channel 21 remains closed. The liquid in the cylinder 27 is then pressed by the piston 11 via the outlet channel 22 and the pipe 9 into the chambers 1 and 2, where the liquid flows out of the ventilation openings 6 of the chamber 2 and extinguishes the arc.
When switching on, the liquid sucked in via the valve 13 behind the piston 11 is also pressed into the chambers 1 and 2 by the piston 11 via the outlet channel 19 and the pipe 9. This process is particularly important when the system is switched on again in rapid succession, since the amount of liquid that decreases in the chamber in the event of a power shutdown would not replace itself automatically during the short pause. The kinetic energy of the moving masses is, after the piston 11 has completed the outlet channel 10, destroyed in the same way as in the described switching process.
The opening 24 has the same function when switching on as the opening 23 when switching off. The check valve 116 has the same task when switching on as the valve 13. when switching off. When a switch to existing short circuits, such a high pressure can be generated in chambers 1 and 2 by the switch-on arc that the reaction on piston 11 would brake the movement of contact 4. This is prevented by the fact that the piston 17 is pushed upwards by the overpressure until the slot 25 and channel 20 coincide.
In this way, cylinder 27 is vented via channels 19, 20, slot 25 and opening 28.