DE1047904B

DE1047904B - Schalter mit Lichtbogenkammer

Info

Publication number: DE1047904B
Application number: DEW17937A
Authority: DE
Inventors: Russel E Frink
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1954-12-08
Filing date: 1955-11-28
Publication date: 1958-12-31
Also published as: FR1144655A; GB785957A; JPS326479B1; US2795675A

Description

DEUTSCHES

In der Hauptpatentanmeldung ist ein Schalter mit einer Unterbrechungsstelle in Luft beschrieben, bei dem der Schaltlichtbogen unter Verwendung einer Blasspule und gegebenenfalls Blasblechen zumindest teilweise zur Löschung in eine Lichtbogenkammer getrieben wird und die Lichtbogenkammer mindestens zwei voneinander - getrennt angeordnete, in Reihe geschaltete Löschblechpakete enthält, zwischen denen ein vorzugsweise H-förmiger Blasmagnet so angeordnet ist, daß er jeweils von einem Teil des gezogenen Lichtbogens über .Lichtbogenleithörner erregt wird.

Dieser Schalter wird gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß die parallel zu dem Mittelschenkel des H-förmigen Magneten angeordneten Löschbleche des Lösehblechpaketes, dem die Erregerwicklung des Blasmagneten parallel geschaltet ist, sich mindestens bis zu dem den Kontakten des Schalters abgewandten Ende der Erregerwicklung des Magneten erstrecken.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsfarm des Schalters .nach der Erfindung beispielsweise dargestellt; es bedeutet

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise in senkrechtem Schnitt, eines Schalters nach der Erfindung, in der die Kontakte in der Stellung für den geschlossenen Stromkreis gezeigt sind,

Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt nach Linie Π-ΙΙ der Fig. 1,

Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt nach Linie HHII der Fig. l„

Fig. 4 eine Seitenansicht einer der Platten, die in der Lichtbogenkammer verwendet werden;

Fig.. S zeigt eine Seitenansicht einer derLichtbogenlöschplatten,

Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 7 und

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 3.

Im allgemeinen gehört zxt dem dargestellten Schalter 1 eine Kontaktanordnung 2_f bei deren Öffnung ein Lichtbogen gezogen wird,, der nach oben in die Lichtbogenkammer 3 bewegt wird» die zwei Löschblechpakete, 4 und 5 von, im wesentlichen, gleichartiger Konstruktion enthält. Eine Zuleitung LX zu· dem Schalter ist mit dem: feststehende« Kontakt 6 verbunden, während die andere Leitung LZ des Schalters elektrisch mit dem beweglichen Kontakt 7 verbunden ist.

Während, des Öffnungsvorganges- bewegt sich der bewegliche Kontakt 7 von dem feststehenden Kantakt 6 weg. Dadurch wird ein Lichtbogen gezogen, der durch de» gestrichelten Linienzug 8. angedeutet ist. Dieser Lichtbogen besteht aus drei Teilen, 8 % 8-& und 8e. Er bewegt, sich, nicht nur wegen- des thermischen Auftriebs' nach, ofeenr, sondern: aueh wegen- der

Schalter mit Lichtbogenkammer

Zusatz zur Patentanmeldung W 20448 VIIIb/21c
(Auslegesdirift 1 042 072)

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,.
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt_r Patentanwalt,
Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 8. Dezember 1954

Rüssel E. Frink, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

magnetischen, Kräfte, die von dem Lichtbogen selbst erzeugt werden und im Sinne einer Vergrößerung der Schleife des Lichtbogens wirken.

Bei der Aufwärtsbewegiang des Lichtbogens· 8 trifft dessen mittlerer Teil 8& auf zwei Lichtbogenkithörner 10 uad 11 auf, zwischen denen ein drittes Löschblechpaket 13 angebracht ist. Dann erstreckt sich der Lichtbogen teil 8a zwischen dem· bewegliehen Kontakt 7 und dein Lichtbogenleithorn 10, der Licfatbogenteil· 8 & innerhalb des Lösehblechpaketes 13> zwischen den Lichtbogenleithörnern IO und Ii anti der Lichtbogenteil 8c zwischen dem feststehenden Kontakt 6 und dem Liehtbogenlei thorn 11.

Die Aufgabe des Löschbleehpaketes 13· ist es-, den Lichtbogenteil 8 6 zu unterbrechen: und so· die beiden in, Reihe geschalteten, in der Mitte dazwischen angebrachten) Blasspulen 15 und 16 (deren Lage in Füg. 2 der Zeichnung deutlicher gezeigt ist)- mit in den Kreis einzusehalten. Die Reihenschaltung der in der Mitte angebrachten Blasspulen 15 und 1.6 wird durch: die Verbindung 17 am oberen Ende der Spulen (Fig. 1 tend 3·)· hergestellt.. Die unteren Enden. 18 und 19 der Brlasspulen, 16 bzw. 15 sind am die Licfetbagfialeithörneir oder LichtbagenleitbleGhe IQ bzw. 11 angeschlossen,, wie es- in Fig. ί der Zeichnung klarer dargestellt ist.

Im allgemeinen; besteht das Löschbleelipaiket 13 aus einer Vielzahl: von in Abständen voneinander

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angeordneten Isolierplatten.21, -deren Gestaltung aus schnur 44 erreicht, die zwischen die Platten 40 ge-

Fig. 5 der Zeichnung zu ersehen ist. Man sieht, daß kittet ist, ähnlich der räumlichen Anordnung der

jede Isolierplatte 21 einen Schlitz 22 besitzt, der sich Isolierplatten 21 in dem Löschblechpaket 13.

auf der einen Seite der Mittellinie 23 der Platte nach Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird

innen zu verjüngt. Die'Platten 21 werden seitlich 5 vermieden, daß bei verhältnismäßig kurzen Licht-

auseinander gehalten durch Abstandshalter 21 α aus bogenlöschplatten der Teil 8 b des Lichtbogens zwi-

Asbestschnur, wie. dies Fig. 2 der Zeichnung deut- sehen den Lichtbogenleithörnern 10 und 11 über die

licher zeigt. Nebeneinander angeordnete Platten 21 Oberkante solcher kurzer Lichtbogenlöschplatten

können entgegengesetzt angeordnet werden, so daß überschlägt und dadurch die Blasspulen 15 und 16

die Schlitze 22 abwechselnd auf entgegengesetzten io in den Stromkreis nicht eingeschaltet werden.

Seiten der Mittellinie der Platten sich befinden und so Wird der Jochteil 26 lang und schmal, jedoch mit

einen Zickzackweg für den Lichtbogen schaffen. der gleichen Querschnittsfläche ausgeführt, so bleibt

In Fig. 7 der Zeichnung sieht man, daß der Licht- genügend Raum auf beiden Seiten des Mantels 25,

bogenteil 8 b sich nach oben bewegt, auf das untere um die verhältnismäßig langen Lichtbogenlösch-

Ende 28 des Mantels 25 trifft und dadurch zwei in 15 platten 21 unterzubringen. All dieses wird erreicht,

Reihe geschaltete Lichtbogen 29 und 30 bildet. Diese ohne die Abmessungen der Lichtbogenkammer 3 zu

Lichtbogen bewegen sich innerhalb der Schlitze 22 vergrößern..

der Isolierplatten 21 nach oben, um gelöscht zu Wie in Fig. 7 gezeigt, besteht bei dieser Anordnung werden. Dabei ist dem Lichtbogen 29 die Blasspule 15 das Löschblechpaket 13 aus Platten 21 von voller und dem Lichtbogen 30 die Blasspule 16 parallel ge- 20 Länge, die, unterteilt in zwei Abteilungen 31 und 32, schaltet. Der Mantel 25 umgibt den Mittelschenkel in den Räumen zwischen den Leithörnern 10 und 11 26 des Blasmagneten, zu dem außerdem die Pol- und dem Mantel 25 angeordnet sind,
plattenteile 27 gehören. Zwischen den Lichtbogenleit- Diese Ausführungsform bietet eine Anzahl besonhörnern 10 und 11 und dem Mantel 25 aus elektrisch derer Vorteile. Zunächst treten, wie schon oben leitendem Material ist eine Vielzahl von Platten 21 ²5 erwähnt, die Lichtbogen nicht aus dem Löschblechangebracht, paket 13 heraus. Auch können längere Platten 21 mit

Die gezeigte Η-Form des Blasmagneten 24 bewirkt einem wirksameren Schlitz versehen werden,
bei seiner Erregung einen Magnetfluß zwischen den Außer der Verbesserung der Löschwirkung ergibt Polplatten 27 in der durch die Pfeile 20 in Fig. 2 diese Ausführungsform zwei zusätzliche Verbesserungezeigten Weise. Dieser Magnetfluß, der sich quer- 3<> gen. Erstens ergibt sich, daß das Löschblechpaket 13 über zwischen den Polplatten 27 erstreckt, beschleu- nicht so nahe an die Kontaktanordnung 2 heranreicht, nigt die Bewegung der Lichtbogenteile Sa und 8 c so daß genügend Raum für die gewünschte Schleifennach oben in die Löschblechpakete 4 und 5 der Licht- form des Lichtbogens übrigbleibt. Auf diese Weise bogenkammer 3. ist der Lichtbogen 8 imstande, sich schneller von den

Das linke Ende des Lichtbogenteiles 8 α springt bei 35 Kontakten 2 zu trennen, woraus sich eine geringere

seiner Aufwärtsbewegung auf das äußere Lichtbogen- Ionisierung in der Gegend der Kontakte 2 ergibt,

leithorn 12 über, dessen unteres Ende, wie gezeigt, Dadurch wird die Neigung zur Wiederzündung ver-

an dem beweglichen Lichtbogenkontakt 7 angeschlos- ringert.

sen und von hier mit der unteren Leitung L 2 ver- Ein besonderer Vorteil des Schalters nach der

bun den ist. Auch das rechte Ende des Lichtbogen- 4° Erfindung besteht weiterhin darin, daß die langen

teiles 8 c springt schnell auf das rechte Lichtbogen- Überleitungsplatten 21 mit den darin vorgesehenen

leithorn 9 der Vorrichtung über, das elektrisch mit Schlitzen die Unterbrechung des Lichtbogenteiles 8 b

dem feststehenden Kontakt 6 durch die Verbindung 9 α erheblich beschleunigen, so daß die Blasspulen 15

verbunden und hier an die Leitung Ll des Schalters und 16 sehr schnell in den Kreis eingeschaltet werden

angeschlossen ist. 45 und das gewünschte Magnetfeld innerhalb der Lösch-

Der Stromlauf durch den Schalter (s. Fig. 1) ist ^: blechpakete 4 und 5 sehr schnell aufgebaut wird,
folgender: Er beginnt bei der Leitung L1, Verbin- Um die Spulen 15 und 16 innerhalb der öffnungen dung 9 a, Lichtbogenleithorn 9 über den Lichtbogen 34, die in der isolierenden Hülle 35 des Lichtbogenin die rechte Hälfte der Hauptlöschkammer 5 zum kamins angebracht sind, starr zu stützen, werden Lichtbogenleithorn 11, das untere Ende 19 der vorde- 5° Unterlegscheiben oder -platten 36 aus Isoliermaterial ren Blasspule 15, durch die Spule 15 zur Verbindung verwendet, die das Joch 26 umgeben und durch den 17 an ihrem oberen Ende, zum oberen Ende der Mantel 25 getrennt gehalten werden (s. Fig. 2).
hinteren Blasspule 16, durch Spule 16 zu ihrem unte- Vorzugsweise wird auch eine isolierende Abstandsren Ende 18, das mit dem Lichtbogenleithorn 10 platte 38 zwischen den Polplattenteilen 27 und den verbunden ist, durch den Lichtbogen in der linken 55 Blasspulen 13 und 14 für Isolationszwecke verwendet. Hauptlöschabteilung 4 zum Lichtbogenleithorn 12 und Der in Fig. 7 mit A bezeichnete Raum kann offen von dort weiter zur Leitung L 2. gelassen werden, so daß der anfängliche Lichtbogen-

Die Löschblechpakete 4 und 5 bestehen aus einer teil 8 b sich innerhalb dieses Raumes schnell aufwärts Vielzahl von in Abstand voneinander angeordneten, bewegen kann bis zur Berührung mit dem unteren geschlitzten keramischen Platten 40, deren Gestaltung 60 Ende 28 des Mantels 25, so daß sich zwei Lichtbogenaus Fig. 4 der Zeichnung hervorgeht. Wie gezeigt, teile 29 und 30 ergeben, deren Löschung in der vorher besitzt jede keramische Platte 40 einen Schlitz 41, beschriebenen Weise erfolgt. Jedoch kann es für dessen oberes geschlossenes Ende 42 aus der Mitte gewisse Fälle wünschenswert sein, innerhalb des gerückt ist. Die Platten 40 sind so angeordnet, daß Raumes A zusätzliche Isolierplatten von kürzerer abwechselnd die Schlitze 41 von der Mittellinie aus 65 Länge dazwischenzustellen, um die Löschung des nach links und nach rechts verlaufen. Dadurch ent- Lichtbogens 8 & zu unterstützen, besonders bei niedsteht ein waagerecht verlaufender Zickzackweg 43 für rigen Strömen; die Erfindung soll selbstverständlich den Lichtbogen entlang der ganzen Länge der Lösch- auch eine solche Ausführungsform umfassen. Bei blechpakete 4 und 5. Der Abstand zwischen den höheren Stromwerten würde der mittlere Teil 8 & des Platten 40 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, durch Asbest- 70 Lichtbogens durch solche kürzeren Platten hindurch-

IO

gehen, dabei den Mantel 25 berühren und in der oben beschriebenen Weise gelöscht werden.

Die Erfindung ist von besonderem Wert für Schalter mit Hilfsblasspulen. Sie ist jedoch auch bei Schaltern anwendbar, die einen im wesentlichen U-förmigen magnetischen Kreis haben, bei denen die Lichtbogenleitungs- und -löschmittel dem Kern eines solchen Magneten zugeordnet sind.

Obwohl der dargestellte Schalter eine Unterbrechungsstelle in Luft zeigt, ist die Erfindung auch auf andere Schalter, z. B. auf Flüssigkeitsschalter, Preßluft- oder Preßgasschalter, anwendbar. Lediglich für die Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung ist hier ein Luftschalter beschrieben.

Claims

Patentansprüche:

1. Schalter mit einer Unterbrechungsstelle in Luft, bei dem der Schaltlichtbogen unter Verwendung einer Blasspule und gegebenenfalls Blasblechen zumindest teilweise zur Löschung in eine Lichtbogenkammer getrieben wird und die Lichtbogenkammer mindestens zwei voneinander getrennt angeordnete, in Reihe geschaltete Löschblechpakete enthält, zwischen denen ein Vorzugsweise H-förmiger Blasmagnet so angeordnet ist, daß er jeweils von einem Teil des gezogenen Lichtbogens über Lichtbogenleithörner erregt wird, nach Patentanmeldung W 20448 VIIIb/21 c, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu dem Mittelschenkel des H-förmigen Magneten angeordneten Löschbleche des Löschblechpaketes, dem die Erregerwicklung des Blasmagneten parallel geschaltet ist, sich mindestens bis zu dem den Kontakten des Schalters abgewandten Ende der Erregerwicklung des Magneten erstrecken.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelschenkel des H-förmigen Blasmagneten von einem Mantel aus elektrisch leitendem Material umgeben ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerspulen des Blasmagneten jeweils zwischen ein Lichtbogenleithorn des mittleren Löschblechpaketes und den um den Mittelschenkel des Magneten herumgelegten Mantel geschaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 591597, 540 927, 129, 736 512, 592 684, 571 571.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen