DE1025485B

DE1025485B - Elektrischer Druckgasschalter

Info

Publication number: DE1025485B
Application number: DEB39239A
Authority: DE
Inventors: Albert Roxburgh; Albert Leigh
Original assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Current assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Priority date: 1954-11-24
Filing date: 1956-02-23
Publication date: 1958-03-06
Also published as: FR1146202A; GB826463A; DE1052117B; NL204840A; NL100927C; CH338605A; GB824103A; BE545466A; FR1140438A; CH341875A; BE543067A; US2833896A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Druckluft- bzw. Druckgasschalter zum Unterbrechen elektrischer Stromkreise und betrifft Schalter derjenigen Bauart, bei denen den zum Unterbrechen des Stromkreises dienenden Kontakten ein Widerstand parallel 5 geschaltet ist, um das Wiederansteigen der Spannung zu regeln und die Ausschalteigenschaften des Schalters auch in anderer Hinsicht zu verbessern.

Bei Ausschaltern der vorstehend bezeichneten Art sind die Unterbrechungs- bzw. Hauptkontakte gewohnlich innerhalb einer Kontaktkammer angeordnet und in Richtung auf die geschlossene Stellung der Kontakte vorgespannt; das öffnen der Kontakte erfolgt dadurch, daß man die Kontaktkammer mit Druckluft beaufschlagt; die Erfindung eignet sich vor allem, jedoch nicht ausschließlich, zur Anwendung bei derartigen Ausschaltern.

Es sind bereits Ausschalter der vorstehend näher bezeichneten Art bekannt, bei denen mit dem Widerstand eine Funkenstrecke in Reihe geschaltet ist und die Elektroden dieser Funkenstrecke und der Widerstand somit zu den den Stromkreis unterbrechenden Hauptkontakten parallel liegen. Bei unter bestimmten Bedingungen erfolgendem Wiederansteigen der Spannung findet an der Funkenstrecke ein Funken-Überschlag statt, wobei der Widerstand von einem Strom durchflossen wird.

Bei einem bekannten Druckluftschalter ist die Hilfsfunkenstrecke in einem von einem Teil der Druckluft durchströmten Kanal angeordnet. Die Zündung bei wiederkehrender Spannung erfolgt bei Atmosphärendruck, also dem Druck, der auch bei geschlossenen Hauptkontakten an der Funkenstrecke herrscht. Um zu verhindern, daß der Druck der Schaltluft ein Zünden der Hilfsfunkenstrecke verhindert, ist bei dieser bekannten Anordnung dafür Sorge getragen, daß die Schaltluft erst am Ende des Schaltvorganges auf die Funkenstrecke zur Wirkung kommt, um diese zu löschen. Im Bereich zwischen den Elektroden der Hilfsfunkenstrecke weist der Kanal eine Drosselstelle auf, die dazu dient, um im Zusammenwirken mit entsprechenden Austrittsöffnungen ein Druckgefälle zu erzeugen, welches eine für das Löschen der Funkenstrecke ausreichend hohe Luftgeschwindigkeit sicherstellen soll.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Druckluftbzw. Druckgasschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Zünden der Hilfsfunkenstrecke merklich zuverlässiger und im wesentlichen unabhängig von der rückkehrenden Spannung erfolgt, so

Der elektrische Druckluft- bzw. Druckgasausschalter gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Funkenstrecke in einer geschlossenen Druckkammer angeordnet sind und eine Elektrischer Druckgasschalter

Anmelder:

The British Thomson-Houston Company Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr, 2

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Februar und 10. November 1955

Albert Roxburgh, London,

und Albert Leigh, Harrow, Middlesex (Großbritannien), sind als Erfinder genannt worden

Einrichtung vorgesehen ist, durch welche der statische Druck in der Druckkammer in Abhängigkeit von dem beim Öffnen des Ausschalters fließenden Luft- bzw. Gasstrom unter Atmosphärendruck herabgesetzt .wird. Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung kommt die Druckluft unmittelbar beim Ausschalten auf die Hilfsfunkenstrecke zur Einwirkung, indem der durch die ausströmende Luft -erzeugte Sog in der geschlossenen Elektrodenkammer einen Unterdruck schafft. Infolge dieses Unterdrucks erfolgt die Zündung wesentlich leichter und sicherer als bei Atmosphärendruck, wie im Falle der bekannten Anordnung. Der Ausschalter gemäß der Erfindung arbeitet daher sehr zuverlässig und unter größtmöglicher Schonung der Schaltkontakte.

Das Herabsetzen des statischen Drucks in der Hilfskammer kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Vorzugsweise weist die dazu vorgesehene Einrichtung den Abschnitt einer Leitung auf, welcher von der den Ausschalter betätigenden Luft bzw. dem Gas mit hoher Geschwindigkeit durchströmt wird. Eine mit der Hilfskammer in Verbindung stehende Leitung mündet dabei in der Weise in diesen Leitungsabschnitt, daß in ihr der statische Druck in dem Querschnitt, in den sie einmündet, oder infolge Sogwirkung ein noch niedrigerer Druck herrscht.

, Der Leitungsabschnitt kann von einem eingeschnürten Bereich des Schaltergehäuses gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu der Einschnürung kann

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der Leitungsabschnitt auch aus einer ejektorartigen der mit der Wand 7 verbunden ist, befestigt. Das Anordnung bestehen. Hierdurch kann der Druck in andere Ende des Bauteils 1 ist mittels eines ähnlichen der Hilfskammer bis weit unter Atmosphärendruck Ringes 9 an dem leitenden Aggregat 2 befestigt,
herabgesetzt werden. Die Wand 7 trägt einen Zylinder 10, der sich Die Ejektormittel können aus einer die Haupt- 5 gleichachsig mit dem isolierenden Bauteil 1 in dieses kontakte umschließenden Kammer unmittelbar von hinein erstreckt; durch eine öffnung 12 in der Wand7 der in Strömungsrichtung vor den Hauptkontakten ragt ein bewegliches rohrförmiges Kontaktstück 11. liegenden Seite aus mit Druckluft oder Druckgas Dieses Kontaktstück 11 umfaßt einen Flansch 13, der versorgt werden, oder man ordnet die Ejektormittel einen in dem Zylinder 10 arbeitenden Kolben bildet, innerhalb eines Austrittskanals auf der in Strö- io welcher durch in den Zylinder eingeleitete Druckluft mungsrichtung hinter den Hauptkontakten liegenden betätigt werden kann. Der Kontakt 11 kann mit Seite an. seinem inneren Ende an einer feststehenden Stange Wenn die Funkenstrecke so ausgebildet ist, daß 14 angreifen, die sich von dem leitenden Aggregat 2 sie den durch den Widerstand fließenden Strom aus erstreckt und an diesem mittels eines Metallrohrs unterbricht, sobald der an der Funkenstrecke herr- 15 15 befestigt ist, das mit einer das Aggregat 2 versehende Druck auf seinen Normalwert ansteigt, kann schließenden Platte 16 beispielsweise durch Schweißen man den Ausschalter gemäß der Erfindung mit verbunden ist.

Trennkontakten versehen. Diese können einen Teil Fig. 1 zeigt die verschiedenen Bauteile des Aus-

des Ausschalters selbst bilden, da kein Reststrom schalters während eines Stadiums des Stromunter-

unterbrochen zu werden braucht, nachdem die 20 brechungsvorgangs, der nachstehend beschrieben ist.

Funkenstrecke den durch den Widerstand fließenden Das Metallgehäuse 6 ist als Zylinder ausgebildet,

Strom unterbrochen hat. Der Stromkreis bleibt dann in dem sich ein Kolben 17 bewegen kann, der durch

so lange unterbrochen, wie die Hauptkontakte ge- eine Druckfeder 18 in Richtung auf das benachbarte

öffnet sind. Wenn derartige Trennkontakte als Teile Ende des beweglichen rohrförmigen Kontakts 11 vor-

des eigentlichen Ausschalters vorgesehen sind, können 25 gespannt ist, so daß der Kontakt 11 bei der normalen

in an sich bekannter Weise Mittel vorgesehen sein. Stellung der Schalterteile in Berührung mit dem

die den in der Kontaktkammer und in der Hilfs- Ende des feststehenden Kontakts 14 gehalten wird,

kammer herrschenden Luft- oder Gasdruck nach dem Der Kolben 17 ist bei 19 mit öffnungen versehen, so

Öffnen der Trennkontakte entspannen, um die Haupt- daß sich der Kolben unbehindert bewegen kann, da

kontakte erneut zu schließen. Das Öffnen der Trenn- 30 diese Öffnungen den Druck auf beiden Kolbenseiten

kontakte kann z. B. durch die üblichen Mittel derart ausgleichen, wodurch gewährleistet ist, daß der

bewirkt werden, daß das Öffnen dieser Kontakte nach Kolben nicht auf die in dem Gehäuse 6 herrschenden

dem Unterbrechen des durch den Widerstand fließen- Druckverhältnisse anspricht.

den Stroms erfolgt. Der in dem Zylinder 10 hinter dem Kolben 13

Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, 35 liegende Raum steht über einen Kanal 20 mit der

daß dem die Elektroden enthaltenden Raum nach Umgebungsluft in Verbindung.

dem Öffnen der Hauptkontakte zum Unterbrechen Das Gehäuse 6 umfaßt einen weiteren zylindrischen des Stroms Druckluft oder Druckgas zugeführt wird, Abschnitt 21 mit mehreren Austrittsöffnungen 22. um die Überschlagsspannung der Funkenstrecke zu Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts vergrößern und um das Unterbrechen des den Wider- 40 21 ist kleiner als derjenige des Hauptraumes innerstand durchfließenden Stroms zu erleichtern. halb des Kontaktaggregats, und der Gesamtquerschnitt Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehe- der Austrittsöffnungen 22 ist größer als die Quermatischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs- schnittsfläche innerhalb des Abschnitts 21, so daß beispielen näher erläutert. dieser Abschnitt eine Einschnürung bildet, durch Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein 45 welche die Luft aus dem Kontaktaggregat durch die Ausführungsbeispiel der Erfindung; Öffnungen 22 hindurch in die Umgebungsluft aus-Fig. 2 zeigt in L^Tmrißlinien eine Anordnung nach tritt. Diese Einschnürung kann in Form eines Fig. 1 in Kombination mit einem Trennschalter; Venturirohres ausgebildet sein, wie es bei 21a an-

Fig. 3 zeigt in Umrißlinien einen Teil eines Aus- gedeutet ist.

schalters, bei dem zwei der in Fig. 2 vorgesehenen 50 Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wider-Kontaktanordnungen verwendet werden; stand durch ein Widerstandselement 28 gebildet, das Fig. 4 und 5 sind senkrechte Schnitte durch zwei in einem rohrförmigen isolierenden Gehäuse 29 anweitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. geordnet ist, welches zweckmäßigerweise gemäß Der Ausschalter nach Fig. 1 umfaßt eine Haupt- Fig. 1 so unterstützt ist, daß seine Achse parallel zur kontaktkammer von im übrigen bekannter Aus- 55 Achse des Bauteils 1 verläuft. Das Gehäuse 29 wird führung, und diese Kammer umfaßt ein waagerecht durch ein leitendes Bauteil 30 unterstützt, das dazu angeordnetes rohrförmiges isolierendes Bauteil 1, das dient, ein Ende des Widerstandes 28 mit dem sich von einem leitenden Aggregat 2 aus erstreckt. Aggregat 2 und somit auch mit dem feststehenden welch letzteres auf einem rohrförmigen Stütz- Kontakt 14 zu verbinden; das andere Ende des Geisolator 3 angeordnet ist, dessen unteres Ende an 60 häuses 29 wird durch ein leitendes Bauteil 31 untereinem Bauteil 4 befestigt ist, das seinerseits auf ge- stützt, das an dem Gehäuse 6 befestigt ist. Das Baueignete Weise auf einem Hauptrahmen bzw. einem teil 31 bildet eine feststehende Elektrode, deren oberes Unterbau (nicht dargestellt) für den Schalter an- Ende sich waagerecht in das Gehäuse 29 hinein ergeordnet ist. Das rohrförmige Bauteil 1 trägt an streckt und mit einer feststehenden Elektrode 32 seinem freien Ende ein Kontakt- und Leitungs- 65 zusammenarbeitet, die durch eine Trennwand 33 in anschlußaggregat 5. Dieses Aggregat 5 umfaßt ein dem Gehäuse 29 unterstützt wird, sich durch diese Metallgehäuse 6 mit einer Stirnwand 7, die das be- Trennwand hindurch erstreckt und mit dem benachnachbarte Ende des rohrförmigen Bauteils 1 ver- harten Ende des Widerstandes 28 verbunden ist. Die schließt; das Aggregat 5 ist an dem Bauteil 1 z.B. Trennwand 33 grenzt eine Hilfskammer 34 von vermit Hilfe eines Metallringes 8 üblicher Ausführung, 7° hältnismäßig kleinem Rauminhalt ab, die am linken

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Ende des Gehäuses 29 liegt. Diese Kammer ist über luft in den Raum innerhalb des Bauteils 1 einzuleiten,

eine Rohrleitung 35 mit einer Öffnung 21 b an der Durch diesen Luftdruck wird der Kontakt 11 von dem

Einschnürung des Gehäuseabschnitts 21 verbunden, Kontakt 14 wegbewegt. Die Druckluft strömt dann

■so daß der in der Einschnürung herrschende Druck durch den Spalt zwischen den beiden Kontakten in auf die Hilfskammer 34 übertragen wird und somit 5 den Kontakt 11 hinein und von dort aus weiter in das

■die Funkenstrecke zwischen den Elektroden 31 und 32 Gehäuse 6, in das es durch die öffnungen 11a des

beeinflussen kann. beweglichen Kontaktes 11 eintritt, und von dort aus

Der Raum innerhalb des rohrförmigen isolierenden strömt die Druckluft durch die Öffnungen 22 in die Gehäuses 1 steht ebenso wie ein entsprechender Raum Umgebungsluft ab. Der Druckluftstrom löscht somit innerhalb des Aggregats 2 über den rohrförmigen io den zwischen den Kontakten 11 und 14 gebildeten Isolator 3 mit einem innerhalb des Bauteils 4 an- Lichtbogen in der üblichen Weise. Unter normalen geordneten Steuerventil 37 in Verbindung. Dieses Bedingungen der Wiederherstellung der Spannung Steuerventil wird normalerweise durch eine Druck- erfolgt zwischen den Elektroden 31 und 32 ein feder 39 auf seinen Sitz 38 gedrückt. Der Raum Funkenüberschlag, so daß der Widerstand mit den unterhalb des Ventils ist mittels einer Rohrleitung 40 15 geöffneten Hauptkontakten 11 und 14 wirksam parallel an eine nicht dargestellte Quelle für Druckluft oder geschaltet wird. Das Ausströmen der Druckluft durch Druckgas angeschlossen. Das Ventil 37 besitzt einen die Einschnürung 21 α führt zu einer Herabsetzung Ventilschaft 41, der sich unter luftdichtem Abschluß des in der Einschnürung herrschenden statischen durch den das Bauteil 4 verschließenden Deckel 42 Drucks infolge der gesteigerten Strömungsgeschwinhindurch erstreckt und mit einem geeigneten Betäti- 20 digkeit der Luft an der Einschnürung, wobei dieser gungsmechanismus verbunden ist, der es ermöglicht, Druckabfall durch die Rohrleitung 35 auf die Hilfsdas Ventil zu öffnen, wenn der Schalter geöffnet kammer 34 übertragen wird, um den Funkenüberwerden soll, z.B. wenn der Auslösemechanismus für schlag zu erleichtern; die Anordnung kann jedoch den Schalter betätigt wird. Da derartige Betätigungs- auch so getroffen sein, daß an der Funkenstrecke bei mechanismen für das Ventil als solche bekannt sind, 25 atmosphärischem Druck normalerweise kein Funkenerübrigt sich eine nähere Erläuterung. Überschlag stattfindet. Der Elektrodenabstand kann

Das Kontaktaggregat 5 besitzt ein Anschlußstück im Hinblick auf den Atmosphärendruck so gewählt

43, das mit einer Zuleitung verbunden werden kann, sein, daß der Lichtbogen zwischen den Elektroden und das Bauteil 16 trägt ein zweites Anschlußstück bei normaler Netzspannung nicht aufrechterhalten

44, das mit dem anderen Ende der Leitung verbunden 30 wird, wenn der Druck in der Hilfskammer 34 zu werden kann. Wie bereits angedeutet, verwendet man seinem Normalwert zurückkehrt, so daß der den Ausschalter der hier beschriebenen Art gewöhnlich Widerstand 28 durchfließende Strom ebenfalls unterin Verbindung mit einem Trennschalter, wie er in brachen wird. Das Unterbrechen des Stromkreises Fig. 2 angedeutet ist; hierbei bildet das Anschluß- kann somit in der üblichen Weise durch öffnen des stück 44 einen feststehenden Kontakt, an dem ein 35 in Reihe geschalteten Trennschalters zu Ende geführt Trennschaltermesser 45 angreifen kann, das beweg- oder endgültig bewirkt werden. Es können Mittel Hch ist und sich in bzw. außer Berührung mit dem vorgesehen sein, die auf das Öffnen des Trennschalters Kontakt 44 bringen läßt. Bei dem Ausführungsbei- ansprechen, um auch das Hauptsteuerventil 37 für spiel nach Fig. 2 ist das Schaltermesser 45 fest mit die Luft- bzw. Gaszufuhr zu schließen.

dem oberen Ende einer isolierenden Säule 46 ver- 40 Die vorstehend beschriebene Anordnung läßt sich bunden, die auf einem Bauteil 47 um ihre senkrechte bei Ausschaltern anwenden, bei denen der seitliche Achse drehbar ist, und das Schaltermesser 45 steht zylindrische Teil des Kontaktaggregats einen Kolben in leitender Verbindung mit einem Anschlußstück 44', enthält, der durch eine Druckfeder in Richtung auf das mit der erwähnten zweiten Leitung verbunden den Hauptraum innerhalb des Kontaktaggregats vorwerden kann und bei 47 eine drehbare Verbindung 45 gespannt ist, so daß er die erwähnten Öffnungen normit dem Schaltermesser 45 aufweist, so daß sich das malerweise verschließt. Dieser Zylinder ist an seinem Messer 45 drehen kann, während das Anschlußstück äußeren Ende verschlossen, und dieses Ende steht 44' seine räumliche Lage nicht verändert. Das Bau- über eine Leitung mit dem Raum auf der in Ströteil 47 ist zusammen mit dem Bauteil 4 beispielsweise mungsrichtung \^ror dem beweglichen Kontakt lieauf einem festen Rahmen 48 angeordnet. Die allge- 5° genden Seite in Verbindung. Anordnungen dieser meine Anordnung des Ausschalters nach Fig. 2 ist Art sind bei den in Fig. 4 und 5 veranschaulichten als solche bekannt, weshalb sich hier eine weitere Be- Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen. Schreibung des Betätigungsmechanismus erübrigt. Es Fig. 3 zeigt eine Schalteranordnung, bei der zwei sei lediglich erwähnt, daß ein pneumatischer Servo- Kontaktaggregate 5 A und 5B jeweils auf rohrförmotor oder eine andere Einrichtung vorgesehen ist, 55 migen isolierenden Bauteilen 1A und 1B angeordnet um die isolierende Säule 46 zu drehen, und daß die sind, die sich von einem gemeinsamen leitenden Steuermittel für diesen Servomotor bzw. die ent- Aggregat 2 aus in entgegengesetzte Richtungen ersprechende andere Einrichtung in geeigneter Weise strecken; als Unterstützung für das leitende Aggremit den Steuermitteln für das Steuerventil 41 kombi- gat 2 ist eine beiden Kontaktaggregaten gemeinsame niert sind, so daß das Trennschaltermesser 45 nach 60 senkrechte isolierende Säule 3 vorgesehen. Bei 28.4 dem Öffnen des Ventils außer Berührung mit dem und 28B sind Widerstände vorgesehen, die jeweils mit Kontakt 44 gebracht wird, so daß man dann die Kon- den Kontakten der beiden Aggregate 5 A und 5 B partakte innerhalb des Bauteils 1 durch Schließen des allel geschaltet sind, und die Elektroden ZlA und 31B Steuerventils 37 erneut schließen kann. erstrecken sich jeweils in die beiden Hilfskammern, die Während des Betriebes der Anordnung nach Fig. 1 65 ihrerseits mit den zugehörigen Gehäusen der Aggreist das Steuerventil 37 während der normalen ge- gate 5A und SB über die Rohrleitungen 35^4 bzw. schlossenen Stellung der Kontakte 11 und 14 ge- 355 in Verbindung stehen. Bei dieser Anordnung ist schlossen, so daß die Feder 18 den Kontakt 11 gegen das Aggregat 2 durch Fortlassen des Abschlußden Kontakt 14 drückt. Um den Stromkreis zu unter- deckeis 16 abgeändert, und ein zweiter Kontakt 14 brechen, öffnet man das Steuerventil 37, um Druck- 70 nach Fig. 1 ist innerhalb des rohrförmigen Bauteils

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IB angeordnet; die beiden feststehenden Kontakte Das Kontaktaggregat 5 läßt sich mit der einen werden innerhalb des Aggregats 2 beispielsweise Netzleitung verbinden, während man das Bauteil 16 durch einen Armstern in geeigneter Weise unter- an den anderen Teil der Leitung anschließen kann, stützt. Wie bereits angedeutet, benutzt man Schalter der Die Leitungsanschlußstücke 43 und 44 sind an den 5 beschriebenen Art gewöhnlich in Verbindung mit zugehörigen Aggregaten 5 A und 55 vorgesehen und einem Trennschalter, und die Anordnung kann hiersind mit den Leitungen z. B. unmittelbar oder aber bei gemäß der an Hand von Fig. 2 und 3 gegebenen über gesonderte Trennschalter verbunden, oder ein Beschreibung getroffen werden.

Anschlußstück bildet einen feststehenden Kontakt W^rährend des Betriebes der Anordnung nach Fig. 4 eines Trennschalters entsprechend der Anordnung io ist das Steuerventil 37 (Fig. 1) bei der normalen nach Fig. 2. geschlossenen Stellung der Kontakte 11 und 14 ge-Die in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausschalter ent- schlossen, so daß die Feder 18 (Fig. 4) den Kontakt sprechen allgemein dem an Hand von Fig. 1 beschrie- 11 gegen den Kontakt 14 drückt und der Kolben 23 benen Ausführungsbeispiel, wobei einander ent- unter dem Einfluß der Feder 24 seine höchste Lage sprechende Teile jeweils durch die gleichen Bezugs- 15 einnimmt. Um den Stromkreis zu unterbrechen, wird ziffern bezeichnet sind, doch sind gemäß der nach- das Steuerventil 37 geöffnet, so daß der Innenraum stehenden Erläuterung besondere Vorkehrungen ge- des Bauteils 1 dem Luftdruck ausgesetzt wird. Durch troffen. Jn Fig. 4 und 5 ist das Aggregat 2 ebenfalls diesen Luftdruck wird der Kontakt 11 von dem Konauf einen rohrförmigen Stützisolator entsprechend takt 14 wegbewegt. Dann strömt die Druckluft durch dem Isolators in Fig. 1 aufgesetzt, doch ist dieser 20 den Spalt zwischen den Kontakten in die Längsisolator in Fig. 4 und 5 nicht dargestellt; dieser Iso- Öffnung des Kontakts 11 ein und strömt von dort aus lator ist an einem Bauteil befestigt, das seinerseits weiter über die Öffnungen 12 des beweglichen Konauf geeignete Weise unterstützt wird, z. B. durch taks zum Innenraum des Gehäuses 6. Dieser Vorgang einen Hauptrahmen oder Unterbau des Schalters, und spielt sich ab, sobald der Kontakt 11 von dem Kones ist ein normalerweise geschlossenes Steuerventil 25 takt 14 abgehoben wird, so daß sich in dem Gehäuse & entsprechend dem Ventil 37 in Fig. 1 vorgesehen, das ein Luftdruck entwickelt, und da die Feder 24 zu geöffnet wird, um den Raum innerhalb des Stütziso- schwach ist, um diesen Druck einen ausreichenden lators mit einem Behälter oder einer anderen Druck- Widerstand entgegenzusetzen, wird der Kolben 23 in luftquelle zu verbinden, wenn der Ausschalter ge- die in Fig. 4 veranschaulichte tiefste Stellung bewegt, öffnet werden soll. 30 so daß die Luft aus dem Gehäuse 6 durch die Öff-Fig. 4 und 5 zeigen die verschiedenen Teile der mangen 22 nach außen entweichen kann. Auf diese Ausschalter in einem Zwischenstadium während des Weise löscht der Luftstrom den Lichtbogen zwischen Unterbrechens des Stromkreises gemäß der folgenden den Kontakten. Leiter normalen Bedingungen der Erläuterung. Widerhersteilung der Spannung erfolgt zwischen den In Fig. 4 ist die Kammer 34 mittels eines kurzen 35 Elektroden 31 und 32 der Funkenstrecke ein Funken-Rohres 100 mit der Einlaßöffnung 101 eines Loiter- Überschlag, so daß der Widerstand 28 den geöffneten druckejektors verbunden, der ein Gehäuse 102 um- Hauptkontakten 11 und 14 wirksam parallel gefaßt, in dem ein Venturirohr 103 angeordnet ist, das schaltet wird. Im gleichen Zeitpunkt jedoch, in dem mit einer Luftzuführungsleitung 104 in Verbindung der Luft- oder Gasdruck auf den beweglichen Kon-' steht, die ihrerseits an einen Kanal 105 in dem Aggre- 40 takt 11 wirkt, strömt Druckluft oder Druckgas durch gat 8 angeschlossen ist, so daß die in dem Bauteil 1 die Öffnung 105 und die Leitung 104 zu dem Ejektor, enthaltene Druckluft zu dem Venturirohr strömen und diese Druckluft reißt Luft aus der Kammer 34 kann. mit, so daß sich der Luftdruck in dieser Kammer bis Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der weit unterhalb des Atmosphärendrucks verringert, Auslaßkanal 106 des Ejektors durch eine Leitung 107 45 wodurch der Funkenüberschlag zwischen den Elekmit einem weiteren zylindrischen Abschnitt 21 des troden 31 und 32 der Funkenstrecke erleichtert wird. Aggregats 5 verbunden. Dieser Abschnitt 21 bildet Die Druckluft strömt zusammen mit der aus der einen Austrittskanal für die Hauptkontaktkammer, Kammer 34 abgesaugten Luft von dem Ejektor aus und er besitzt mehrere Auslaßöffnungen 22, die je- über die Leitung 107 zu den Austrittsöffnungen 22. doch normalerweise geschlossen sind, und zwar durch 50 Die Bewegung des beweglichen Kontakts 11 in die einen Kolben 23, der in dem Zylinder 21 beweglich in Fig. 4 gezeigte voll geöffnete Stellung führt dazu, ist und durch eine Druckfeder 24 nach oben vorge- daß die Öffnung 27 von dem Kolben 13 freigegeben spannt ist. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 23 wird, so daß der Luftdruck über die Rohrleitung 26 wird durch eine bei 25 vorgesehene Schulter derart auf die Unterseite des Kolbens 23 wirkt. Infolgebegrenzt, daß der Kolben in seiner höchsten Lage die 55 dessen wird sich der unterhalb des Kolbens 23 herr-Öffnungen 22 verschließt. Das äußere Ende des Zy- sehende Druck nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitlinders 21 ist durch eine Rohrleitung 26 mit einer spanne, die sich nach dem Betriebsluftdruck innerÖffnung 27 des Zylinders 10 verbunden, und die An- halb des Bauteils 1 richtet, verstärken, bis dieser Ordnung ist so getroffen, daß sich der Kolben 13 in Druck gleich dem oberhalb des Kolbens herrschenden der geöffneten Stellung des Kontakts 11 (Fig. 4) links 60 Druck ist, woraufhin der Kolben in seine Ausgangsvon der Öffnung 27 befindet, daß diese Öffnung je- stellung zurückbewegt wird, um die Öffnungen 22 zu doch in der normalen geschlossenen Stellung des Kon- schließen und hierdurch das Strömen von Luft durch takts 11 durch den Kolben 13 verschlossen ist, so daß die Leitung 107 unmöglich zu machen. Der in dem keine Luft aus dem Bauteil 1 in die Rohrleitung 26 Bauteil 1 herrschende Luftdruck wird somit auf die einströmen kann. 65 Kammer 34 übertragen, um den Durchschlagswider-Zu einem noch zu erläuternden Zweck ist die ge- stand zwischen den Elektroden 31 und 32 zu vermaß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Lei- größern und um so das Unterbrechen des den Widertung 107 mit einem nach unten umgebogenen Ende stand durchfließenden Stroms zu erleichtern. Auf versehen, das sich innerhalb des zylindrischen diese Weise wird das Unterbrechen des Stroms zu Abschnitts 21 befindet. 70 Ende geführt.

Um den Stromkreis wieder zu schließen, wird das Ventil 37 (Fig. 1) geschlossen, und ein Auslaßventil, dessen Teller in Fig. 1 bei 37 a angedeutet ist, wird geöffnet, um die Kontaktkammer mit der Umgebungsluft zu verbinden.

Wenn der Schalter mit einem mit ihm in Reihe geschalteten Trennschalter ausgerüstet ist, wie es bei der Anordnung nach Fig. 2 der Fall ist, kann man Mittel vorsehen, die auf das Öffnen des Trennschalters ansprechen, um auch das Auslaßventil zu öffnen, so daß der in diesem Stadium innerhalb des Kontaktaggregats aufrechterhaltene Luft- oder Gasdruck entspannt wird. Die Hauptkontakte 11 und 14 (Fig. 1) werden sich dann wieder schließen.

Es sei bemerkt, daß man die üblichen Mittel vorsehen kann, um automatisch ein erneutes Schließen des Schalters zu bewirken, wobei diese Mittel bei ihrer Anwendung auf die vorstehend beschriebene Anordnung jedoch so eingerichtet sein müssen, daß sie den in dem Kontaktaggregat herrschenden Luftdruck entspannen, und zwar durch Öffnen geeigneter Auslaßventilmittel sowie durch Schließen des Hauptsteuerventils für die Luft- bzw. Gaszufuhr.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Unterdruckejektor unmittelbar innerhalb des Austrittskanals des zylindrischen Abschnitts 21 angeordnet. Die Leitung 100 erstreckt sich von der Kammer 34 bis zu dem zylindrischen Abschnitt 21 und steht mit der Einlaßöffnung eines rohrförmigen Ejektorgehäuses 110 in Verbindung, welch letzteres innerhalb des Zylinders 21 angeordnet ist. Dieses Gehäuse besitzt eine scheibenförmige Stirnwand 111, die den sich durch den Zylinder 21 erstreckenden Kanal mit Ausnahme einer als Venturirohr 112 ausgebildeten zentralen Öffnung vollständig verschließt. Das Gehäuse 110 ist ferner mit einem venturiförmigen Auslaß 113 versehen.

Das untere Ende dieses venturiförmigen Auslasses ist so angeordnet, daß das obere Ende des Kolbens 23 an ihm angreift, wenn sich der Kolben in seiner höchsten Stellung befindet.

Während des Betriebs der Anordnung nach Fig. 5 strömt die Luft beim öffnen des Schalters von den Öffnungen in dem beweglichen Kontakt aus durch die Venturiöffnungen 112 und 113, so daß zusätzliche Luft mitgerissen wird, wodurch Luft aus der Hilfskammer 34 abgesaugt wird, um auch in diesem Falle den Luftdruck innerhalb der Hilfskammer unter den Atmosphärendruck herabzusetzen.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 wird die venturiförmige Auslaßöffnung 113 schließlich geschlossen, wenn sich der Kolben 23 hebt, und die in der Kammer 6 befindliche Druckluft strömt dann durch die Leitung 100 nach oben zu der Hilfskammer 34, so daß der darin herrschende Luftdruck erhöht und der den Widerstand durchfließende Strom unterbrochen wird.

Man erkennt, daß der Luftdruck an den Elektroden des Widerstandes beim Öffnen des Schalters anfänglich bis erheblich unterhalb des Atmosphärendrucks herabgesetzt wird, um der Funkenstrecke eine geringere Durchschlagsfestigkeit zu verleihen, so daß nach dem Hindurchgehen des Stroms durch Null schnell ein Funkenüberschlag stattfinden kann, und man erkennt weiter, daß danach die Durchschlagsfestigkeit der Funkenstrecke wieder erhöht wird, und zwar durch Aufbringen eines den Atmosphärendruck übersteigenden Luftdrucks, um das Unterbrechen des den Widerstand durchfließenden Stroms zu erleichtern. Es sei bemerkt, daß sich die Wirksamkeit der Hilfsfunkenstrecke beim Unterbrechen des den Widerstand durchfließenden Stroms nach dem Verhältnis zwischen dem kleinsten und dem größten Luftdruck richtet, bei dem die Funkenstrecke betrieben wird, und daß es die Erfindung ermöglicht, dieses Verhältnis erheblich zu vergrößern. Bei einem Ausführungsbeispiel wird dieses Verhältnis durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen z. B. in der Größenordnung des 3,4fachen vergrößert.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Druckgasausschalter, bei welchem mittels feststehender Elektroden einer Funkenstrecke ein Widerstand zu den Hauptoder Ausschaltkontakten parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (31, 32) der Funkenstrecke in einer geschlossenen Druckkammer (Hilfskammer 34) angeordnet sind und eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche der statische Druck in der Druckkammer in Abhängigkeit von dem beim Öffnen des Ausschalters fließenden Luft- bzw. Gasstrom unter Atmosphärendruck herabgesetzt wird.

2. Elektrischer Ausschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Herabsetzen des statischen Drucks in der Hilfskammer (34) den Abschnitt (21, 103, 110 bis 113) einer Leitung (104,107) umfaßt, welcher von der den Ausschalter betätigenden Luft bzw. Gas mit hoher Geschwindigkeit durchströmt wird und eine mit der Hilfskammer in Verbindung stehende Leitung (35,100) in der Weise in diesen Leitungsabschnitt mündet, daß in ihr der statische Druck in dem Querschnitt oder durch Sogwirkung ein noch niedrigerer Druck herrscht.

3. Elektrischer Ausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschnitt von einem eingeschnürten Bereich (21) des Schaltergehäuses (5) gebildet ist, der von der aus dem Schalter abströmenden Luft bzw. Gas durchströmt wird (Fig. 1).

4. Elektrischer Ausschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Luft bzw. dem Gas mit hoher Geschwindigkeit durchströmte Leitungsabschnitt von einer ejektorartigen Anordnung gebildet ist (Fig. 4 und 5).

5. Elektrischer Ausschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ejektorartig ausgebildete Abschnitt in einer Leitung (104,107) liegt, durch welche Luft bzw. Gas aus einer in Strömungsrichtung unmittelbar vor den Hauptkontakten (11,14) liegenden Kammer abströmen kann.

6. Elektrischer Ausschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beweglichen Hauptkontakten (11,14) eine Einrichtung (21 bis 27) zum Abschließen der Leitung (22) der aus dem Schalter austretenden Luft hinter der Einmündung der mit der Hilfskammer (34) in Verbindung stehenden Leitung (100,107) in der Weise verbunden ist, daß diese in Wirkung tritt, wenn der bewegliche Hauptkontakt (11) seine Endstellung erreicht bzw. nahezu erreicht hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 691 168, 691 169.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen