DE1011035B - Elektrischer Hochleistungsschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Hochleistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch ein fremderzeugtes strömendes Druckmittel, wie Druckgas, bei dem mindestens ein beweglicher Kontakt z. B. mit einem in einer düsenförmigen Austrittsöffnung einer Löschkammer angeordneten festen Gegenkontakt oder mit einem anderen beweglichen Kontakt zusammenwirkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Druckmittelverbrauch solcher Schalter auf ein möglichst geringes Maß herabzusetzen, ohne dadurch die Löschwirkung selbst zu beeinträchtigen. Der Druckmittelverbrauch ist sowohl von dem an der Löschstrecke notwendigen Druck als auch von dem Querschnitt der Austrittsöffnung, durch die das Druckmittel aus der Löschkammer ausströmt, abhängig. Bei hohen Schaltleistungen ist im allgemeinen eine größere Austrittsöffnung für das Druckmittel erforderlich, so daß sich auch ein hoher Druckmittelverbrauch ergibt. Letzterer bedingt eine dementsprechend dimensionierte Druckmittelerzeugungsanlage bzw. einen größeren Druckmittelkessel, wodurch sich der Schalter erheblich verteuern kann.

Die bisherigen Schalterausführungen mit größerem Austrittsquerschnitt für das Druckmittel haben den Nachteil, daß der Druckmittelverbrauch, der für die höchsten vorkommenden Schaltleistungen bemessen werden muß, bei Normalschaltungen zu groß ist, da trotz des bestehenden Lichtbogens genügend Raum in der Austrittsdüse zum Abfluß des Druckmittels vorhanden ist. Erst bei stärkeren Verstopfungen durch den Lichtbogen, z. B. bei Kurzschlüssen, staut sich das Druckmittel vor der Austrittsdüse auf, so daß nur ein kleinerer Teil des Druckmittels an den Flanken des Lichtbogens vorbei zum Austritt gelangt und dadurch letzteren kühlt, bis der Lichtbogen erlischt. Diese Schalter arbeiten also in bezug auf den Druckmittelverbrauch sehr unwirtschaftlich.

Bei dem Schalter nach der Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß in dem Druckmittelzuführungskanal großen Querschnitts (Hochdruckraum) unmittelbar an dessen Einmündung in die Löschkammer eine derartige Querschnittsverengung vorgesehen ist, daß bei normalen Abschaltleistungen ein Druckunterschied zwischen Zuführungskanal und Löschkammer von mindestens etwa 2 : 1 entsteht. Dadurch wird trotz des großen Austrittsquerschnitts der Düse ein normaler Druckmittelverbrauch bei normalen Abschaltungen gewährleistet. Wird hingegen durch einen bei einem Kurzschluß entstehenden Lichtbogen der Austrittsquerschnitt der Düse stärker verstopft, so sorgt das in dem Hochdruckraum vor der Verengung des Druckmittelzuführungskanals anstehende Druckmittel dafür, daß auch in der Lichtbogenkammer der Druck auf praktisch dem gleichen Wert

Elektrischer Hoehleistungsschalter

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Otto Leopold, Lohfelden über Kassel,
ist als Erfinder genannt worden

15
" wie in dem Hochdruckraum ansteigt, und zwar mit einer Schnelligkeit, die nur einen Bruchteil der lichtbogenstarken Zeit beträgt. Diese durch den kurzen Weg zwischen dem Hochdruckraum und der Lichtbogenkammer bedingte Schnelligkeit des Druckanstiegs hat eine starke Bespülung des Lichtbogens an dessen Flanken zur Folge, wodurch die heißen Schaltgase schnellstens aus der Austrittsdüse entfernt werden. Außerdem steht durch die druckverlustfreie Heranführung in die Nähe der Löschstrecke genügend Druckmittel zur Verfügung, um eine Rückzündung des Lichtbogens mit Sicherheit zu vermeiden. Diese Wirkung kann noch zusätzlich durch eine Bespülung der Fußpunkte des Lichtbogens unterstützt werden, wenn der bewegliche Schaltkontakt hohl ausgeführt ist. Der Druckmittelzuführungskanal wird hierbei zweckmäßig konzentrisch zum beweglichen Schaltkontakt angeordnet.

Die Erfindung hat damit den Vorteil, der sich durch die Anordnung eines in unmittelbarer Nähe der Schaltkammer angeordneten besonderen Bereitschaftsbehälters ergeben würde, ohne daß dabei der Schalter an Einfachheit im Aufbau verliert. Die Querschnittsverengung des Druckmittelzuführungskanals hat nichts mit den Querschnittsverengungen zu tun, die bei bekannten Schaltern innerhalb des Raumes vorhanden sind, in dem der Lichtbogen brennt. Diese Querschnittsverengungen sind in erster Linie solche, die der Austrittsöffnung der Lichtbogenkammer zur besseren Luftführung eine düsenförmige Gestalt geben sollen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung an einem Schalter mit nur einer Schaltstrecke. Es können aber ohne Schwierigkeit mehrere solcher Schaltstrecken in Reihenschaltung aneinandergereiht werden.

In der Zeichnung sind nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile der Löschkammer des Schalters im Schnitt dargestellt.

709 550/320

1 Oil

Innerhalb einer aus einem Isolierstoff bestehenden Löschkammerwandung 1 ist ein ringförmiger Führungszylinder 2 für den zweckmäßig als Hohlstift ausgebildeten beweglichen Schaltkontakt 3 angeordnet. Der Schaltkontakt 3 kann entweder mechanisch über ein Gestänge oder pneumatisch über einen Antriebskolben betätigt werden. Die Stromzuführung zum beweglichen Schaltkontakt erfolgt über die Gleitkontakte 4. Der Schaltkontakt 3 arbeitet mit dem festen, an der Düsenaustrittsöffnung angeordneten Kontakt 5 zusammen, dem der Strom über den Anschlußkontakt 6,, die Abschlußplatte 7 und die Distanzbolzen 8 zugeführt wird.

Der Führungszylinder 2 weist an der Stelle 9 eine Erweiterung auf, so daß der Druckmittelzuführungskanal 10 an dieser Stelle eine Querschnittsverengung erhält. Das in Pfeilrichtung hereinströmende Druckmittel wird bei vollem Lichtbogen vor dieser Verengung zu hohem Druck angestaut. Es kann daher bei Erlöschen des Lichtbogens mit hoher Geschwindigkeit und großer Stärke in die Austrittsdüse strömen, wobei der größere Teil an dem festen Schaltkontakt vorbei durch den Kühler und Schalldämpfer 11 ins Freie tritt, während ein kleinerer Teil des Druckmittels nach rückwärts durch den hohlen Schaltkontakt 3 abströmen kann. Die Schaltkontakte sind als Druckkontakte ausgebildet, .die von den abgeschrägten Flächen 12 und 13 gebildet werden. An den Kontakten befinden sich ferner schwer schmelzbare Metalleinlagen 14, 15 aus Wolfram, Titan od. dgl., die nach der Trennung der Kontakte den Lichtbogen übernehmen. Mit größerer Entfernung der Kontakte voneinander springt der Lichtbogen von den Kontakten 14 auf den an der Platte 7 befestigten Abbrandkontakt über. In dieser Lage wird der noch bestehende Lichtbogen sowohl von den Druckmittelströmen in Richtung des festen Kontaktes 5 als auch durch den Hohlkontakt hindurch beblasen und gekühlt.

Zur Schonung der Löschkammerwandung ist an den Stellen, die in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens liegen, ein lichtbogenbeständiges Material 17 angebracht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Hochleistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch ein fremderzeugtes strömendes Druckmittel, wie Druckgas, mit mindestens einem beweglichen Kontakt und einer Löschkammer mit einer vorzugsweise düsenförmigen Austrittsöffnung für das Druckmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckmittelzuführungskanal großen Querschnitts (Hochdruckraum) unmittelbar an dessen Einmündung in die Löschkammer eine derartige Querschnittsverengung vorgesehen ist, daß bei normalen Abschaltleistungen ein Druckunterschied zwischen Zuführungskanal und Löschkammer von mindestens etwa 2 : 1 entsteht.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzuführungskanal (10) konzentrisch zum beweglichen Schaltkontakt (3) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 690 442, 724 773, 702;

deutsche Patentanmeldungen L 9033 VIIIb/21c,

A 5143 VIIIb/21c.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709·550β2Ο 6.57