DE1054140B - Vorrichtung zum Loeschen von Lichtboegen bei Starkstromschalteinrichtungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 054140

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGE S CHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

DBF 1054110 kl,21 c 35/06

INTERNAT. KL. H 02 C 24. MÄRZ 1956

2. APRIL 1959 17. SEPTEMBER 1959

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 054 140 (T 12024 VIII b / 21 c)

Allgemein wird die Löschung von Lichtbögen bei Schalteinrichtungen dadurch bewirkt, daß diese magnetisch oder pneumatisch ausgeblasen werden, und es ist bereits eine Vielzahl von Löschvorrichtungen bekannt. Jedoch sind diese Vorrichtungen zum Teil nur bei Schalteinrichtungen mit kleinen Leistungen anwendbar, oder aber sie weisen sonstige Mängel und Nachteile auf. ■

Die. Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Löschen von Lichtbögen bei Starkstromschalteinrichtungen, bei denen die Schaltkon-takte im Innern einer flachen, durch Rippen unterteilten Löschkammer liegen, deren Innenwände mit zunehmender Entfernung von den. Kontakten konvergieren und dadurch eine Düse bilden, die in wenigstens eine Expansionskammer mündet.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art hat sich ein beim Ausblasen des- Lichtbogens auftretendes, starkes Ausbrechen brennender und ionisierender Gase aus der Löschkammer als nachteilig erwiesen, da gerade bei Starkstromschalteinrichtungen intensive Flammen entstehen und da die. Gase zwischen den stromzuführenden und noch unter Spannung' stehenden Leitern sekundäre Lichtbögen hervorrufen können.

Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Löschen von Lichtbögen bei Starkstromschalteinrichtungen so auszubilden, daß die Aufgabe eines schnellen Löschens des · Lichtbogens . noch innerhalb der Löschkammer und des Abkühlens der heißem Lichtbogengasel ..bis auf eine die Flammenbildung unterbindende -Temperatur einfach und sicher ■ gelöst ist.

Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß seitlich der düsenförmigen Mündung der Löschkammer zwei an wenigstens einem ihrer Enden eine Öffnung aufweisende Expansionskammern angeordnet sind, ,die. sich über die gesamte Länge der Düsenmündung erstrecken, daß eine beiden Expansionskammern gemeinsame, senkrecht zur Düsenmündung stehende und in geringem Abstand vor der Düsenmündung angeordnete Abschlußwand vorgesehen ist und daß die Wände der Löschkammer im Bereich der Düsenmündung eine kleinere Wandstärke haben, so daß die dem Lichtbogen abgewendeten Stirnflächen der die Kammer begrenzenden Wände schmal sind und dadurch mit der Abschlußwand kurze, spaltförmige und rechtwinklig zur Strömungsrichtung liegende, in die beiden Expansionskammern mündende Austrittskanäle bilden.

Durch diese Anordnung ist eine Sicherheit gegen das Herausschlagen von Flammen beim Abschalten hoher Ströme erreicht, weil vor der düsenförmigen Mündung der Löschkammer eine als Prallwand dienende Abschlußwand vorgesehen ist, die dafür

15 Vorrichtung

zum Löschen von Lichtbögen bei S tarkstr omschalteinri chtungen

Patentiert für:

Societe Anonyme dite: La Telemecanique Electrique, Nanterre, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 29. August 1955

Andre Abel Henri Souchet, Nanterre,

Seine (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

25 sorgt, daß eine zur Löschung des Lichtbogens günstige Drucksteigerung in der Löschkammer erzeugt wird. Durch die die Löschkammer mit den Expansionskarnmern verbindenden Austrittskanäle werden die Gase beim Auftreffen auf die Abschlußwand in die Expansionskammern geleitet, die ein verhältnismäßig großes Volumen besitzen, so daß die Gase durch die eintretende Expansion stark abgekühlt werden and gefahrlos durch die in den Expansianskammern vorgesehene Öffnung ins Freie treten können.

An Handi der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes — jedoch ohne Beschränkung auf dieses — beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lichtbogenlöschvorrichtung im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel fließt der Strom von einer feststehenden, gekrümmten Ko'ntaktschiene 1 .durch eine Spule 2, die zum Aufbau eines die Löschung des Lichtbogens bewirkenden Magnetfeldes dient. Im Innern der Spule befindet sich ein Kern 14 aus magnetischem Metall, der die magnetischen Metallsegmente 12 unter Zwischenschaltung eines isolierenden Distanzstücks 13

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zusammenhält und der die Lage des magnetischen Feldes bestimmt. Bei üblichem Starkstrom genügt es, an Stelle einer Spule zum Aufbau eines ausreichenden Magnetfeldes einen stabförmigen Leiter zu verwenden.

Mit der Kontaktschiene 1 arbeitet ein Kontaktstück 3 zusammen, das zwischen der völlig geschlossenen Stellung und der in der Zeichnung gestrichelt dargestellten, völlig geöffneten Stellung beweglich ist. Beim Öffnen des Schälters wird der zwischen den Kontakten 1 und 3 entstehende Lichtbogen auseinandergezogen und breitet sich unter der Einwirkung des Magnetfeldes von den Kontakten weg nach außen hin aus.

Dieser Lichtbogen erstreckt sich zwischen die äußeren, aus Isolierstoff bestehenden viertelkreisförmigen Seitenwände 4 der Löschkammer. Die Innenflächen der Seitenwände 4 der Löschkammer konvergieren mit zunehmender Entfernung von den Kontakten und bilden dadurch eine Düse 5. In dem verjüngten Teil der Düse sind Rippen 6 -angebracht, die annähernd radial angeordnet sind. Diese Rippen können in in den Seitenwänden 4 vorgesehene Nuten eingesetzt werden. Die Seitenwände sind durch eine in geringem Abstand vor der Düsenmündüng angeordnete Abschlußwand 7 aus isolierendem Material verbunden. Bei der in. den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist diese Abschlußwand 7 in entsprechende Nuten in den Seitenwänden 4 eingesetzt. Durch die Anordnung der Abschlußwand 7 in geringem Abstand von den dem Lichtbogen abgewendeten Stirnflächen 9 der Seitenwände 4 sind kurze spaltförmige und rechtwinklig zur Strömungsrichtung liegende, in seitlich der düsenförmigen Mündung der Löschkammer angeordnete Expansionskammern. 10 mündende Austrittskanäle 8 gebildet. Die Expansionskammern 10, die sich über die gesamte Länge der Düsenmündung erstrecken, weisen wenigstens an einem ihrer Enden eine Öffnung 11 auf,

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die im Innern der Löschkammer durch den sicih vergrößernden Lichtbogen erhitzten Gase werden beim Durchtritt durch die Düse 5 beschleunigt. Der auf die Rippen 6 treffende Lichtbogen wird durch diese unterteilt, und seine einzelnen Teile werden in jedem der durch die Rippen gebildeten Kanäle gelöscht. Durch die in geringem Abstand vor der Düsenmündung vorgesehene und als. Prallwand dienende Abschlußwand 7 wird eine für die Löschung des Lichtbogens günstige Drucksteigerung in der Löschkammer bewirkt, da der Leitwiderstand der Luft mit zunehmendem Druck wächst. Die heißen Gase strömen durch die engen Austrittskanäle 8, die ihre Strömungsrichtung umkehren und die Strömung glätten, in die Expansionskanimern 10, die ein verhältnismäßig großes Volumen, besitzen, so daß die Gase sich durch die eintretende Expansion stark abkühlen. Aus diesen Expansionskammern 10 entweichen die Gase durch die öffnungen 11 nach außen. Diese öffnungen sind. dabei so ausgebildet, daß die Gase keinesfalls gefährlich werden können.

Trotz ihrer spaltförmigen Gestaltung weisen die Austrittskanäle 8 einen beträchtlichen Durchtrittsquerachnitt auf, weil sie sich nämlich längs des gesamten äußeren Umfangs der Düsenmündung 5 erstrecken. Um die Austrittskanäle 8 kurz zu halten, weisen die Seitenwände 4 erfindungsgemäß schmale Stirnflächen 9 auf, wodurch gleichzeitig Platz für die Expansionskammern 10 , geschaffen ist. Durch entsprechende Bemessung des Querschnitts der Austrittskanäle ist eine leichte Anpassung der Vorrichtung an eine vorgegebene Stromstärke möglich. Eine richtige

ίο Bemessung der Austrittskanäle ist notwendig, da bei zu großen Austrittskanälen die zur. Löschung des Lichtbogens -beitragende Drucksteigerung in der Löschkammer entfällt und außerdem die Möglichkeit besteht, daß brennende Gase-durch die Öffnungen 11 nach außen treten können. Andererseits kann, wenn die Austrittskanäle 8 zu klein bemessen sind, der entstehende Überdruck so groß werden, daß der Lichtbogen zurückgestaut werden kann und die Oberfläche der Kontakte beim Öffnungsvorgang beschädigt

ao werden können.

Fig. 3 zeigt eine besonders einfache und zweckmäßige Ausführungsform der Seitenwände 4 und der Absehlußwänd 7. Hierbei weist die Abschlußwand 7 einen U-förmigen Querschnitt auf und umfaßt die Expansionskammern 10, die in den Außenflächen der Seitenwände 4 eingearbeitet sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Löschen von Lichtbogen bei Starkstromschalteinrichtungen, bei denen die -Schaltkontakte im Innern einer flachen, durch Rippen unterteilten Löschkammer liegen., deren Innenwände mit zunehmender Entfernung von. den Kontakten konvergieren und dadurch.eine Düse bilden, die in wenigstens eine Expansionskammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der düsenförmigen Mündung der Löschkammer zwei an wenigstens einem ihrer Enden eine öffnung (11) aufweisende Expansionskamrnern (10) angeordnet sind, die sich über die gesamte Länge der Düsenmündung erstrecken, daß eine beiden Expansionskammern (10) gemeinsame, senkrecht zur Düsenmündung stehende und in geringem Abstand vor der Düsenmündung angeordnete Absehlußwänd (7) vorgesehen ist und daß die Wände (4) der Löschkammer im Bereich der Düsenmündung eine kleinere Wandstärke haben, so daß die dem Lichtbogen abgew.endeten Stirnflächen (9) der die Kammer begrenzenden Wände (4) sahmal sind und dadurch mit der Absehlußwänd (7) kurze, spaltförmige und rechtwinklig zur Strömungsrichtung liegende, in die beiden .Expansionskammern. (10) mündende Austrittskanäle (8) bilden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 669 511, 705 619, 730678, 760 936, 767 738, 914 869, 914 870;
   schweizerische Patentschrift Nr. 246 808;'
   französische Patentschrift Nr. 1 016 148;
   britische Patentschrift Nr. 687 897.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ® 809 788/263 3.59 (909 603/252 9. 59)