DE1062788B - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes Loeschmittel und mit Haupt- und Hilfsunterbrechungs-stellen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel, bei welchem das Abschaltvermögen durch besondere Anordnungen der einzelnen Unterbrechungsstellen erhöht wird.

Bei der Ausschaltung eines Schalters sind im wesentlichen zwei Aufgaben zu erfüllen. Es ist der entstehende Lichtbogen zu löschen und nach der Löschung so schnell wie möglich die Spannungsfestigkeit wiederherzustellen, um Wiederzündungen zu vermeiden.

Dieses Problem wurde bisher so gelöst, daß zwei Unterbrechungsstellen vorgesehen wurden, von denen die eine den Abschaltstrom ausschaltet, die andere die nötige Spannungsisolation herstellt. Die Spannungstrennstelle beteiligt sich hierbei nicht an der Unterbrechung selbst und kann daher als Trennschalter ohne zusätzliche Löschmittel ausgebildet werden.

Eine andere Lösung ist, die Leistungsunterbrechungsstelle so auszuführen, daß die während der Ausschaltbewegung zunächst so weit den Kontakt öffnet, daß der Lichtbogen wirkungsvoll beblasen werden kann, und dann die Kontaktstücke noch weiter auseinanderzieht, bis die nötige Spannungstrennstrecke vorhanden ist. Hierbei kann man beispielsweise bei Druckluftschaltern die Druckluft in der Löschkammer belassen, so daß der Abstand der Kontaktstücke verhältnismäßig klein bleiben kann.

An das Abschaltvermögen der Leistungsschalter werden aber in der modernen Technik immer höhere Anforderungen gestellt. Um es zu bewältigen, hat man niederohmige Impedanzen vorgesehen, welche während des Abschaltens dem Kontakt parallel geschaltet sind, so daß der Abschaltstrom verringert und die Einschwingfrequenz der wiederkehrenden Spannung gedämpft wird. Hierzu muß man Hilfsunterbrechungsstellen vorsehen, welche den durch den Widerstand fließenden Strom abschalten. Zuerst öffnet dann die Hauptunterbrechungsstelle, wobei der Strom auf die Hilfsunterbrechungsstelle übergeht, dann wird die Hilfsunterbrechungsstelle geöffnet. Die Unterbrechungsstellen können so ausgebildet sein, daß sie gleichzeitig die nötige Spannungsisolation herstellen, oder man kann ihnen eine Spannungstrennstelle vorschalten, welche sich nach der Abschaltung öffnet. In diesem Falle besteht die Abschaltung des ganzen Leistungsschalters aus mehreren Schaltungen, deren Zeiten sich addieren, so daß die gesamte Abschaltzeit verhältnismäßig groß ist.

Man ist daher bestrebt, das Abschaltvermögen dieser Schalter zu erhöhen. Diese Aufgabe wird in der nachfolgend beschriebenen Weise dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß beim Abschalten die Trennung der Haupt- und Hilfsunterbrechungstellen zeitlich so kurz hintereinander erfolgt, daß über beide Unterbrechungs-

Schalter mit Lichtbogenlöschung
durch ein strömendes Löschmittel ·
und mit Haupt- und Hilfsunterbrectmngsstellen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 8. März 1958

Dr. Paul Baltensperger, Unterengstringen (Schweiz), ist als Erfinder genannt worden

stellen gleichzeitig Lichtbögen brennen, dabei das Löschmittel aber zunächst nur der Hauptunterbrechungsstelle und erst kurze Zeit später der Hilfsunterbrechungsstelle zugeführt wird, und zwar erst dann, wenn der Lichtbogen an der Hauptunterbrechungsstelle gelöscht ist.

Die Trennung der Kontakte kann hierbei gleichzeitig erfolgen, es kann aber auch die Hauptunterbrechungsstelle kurz vor oder nach der Hilfsunterbrechungssteile öffnen. Die Zeit muß nur so kurz sein, daß beide Lichtbögen gleichzeitig brennen können.

So kann, wenn der Lichtbogen bereits an der Hauptunterbrechungsstelle gelöscht ist, die Spannungsfestigkeit durch Entionisieren bereits erreicht werden, bevor der gesamte Strom abgeschaltet ist. An der Hauptunterbrechungsstelle kann der Lichtbogen bereits vor dem Nulldurchgang des Stromes gelöscht werden, während er zweckmäßigerweise an der Hilfsunterbrechungsstelle erst im Nulldurchgang erlischt. Das Löschen der Hilfsunterbrechungsstelle ist wegen der Strombegrenzung durch die vorgeschaltete Impedanz erleichtert.

Selbstverständlich können die Schalter, wie es für höchste Spannungen erforderlich ist, auch Mehrfachunterbrechung besitzen, wobei entweder jede Gruppe

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Claims (7)

on Unterbrechungsstellen aus je einer Hilfs- und iauptunterbrechungsstelle besteht oder alle Hauptmterbrechungsstellen gemeinsam mit einer einzigen -Tilfsunterb-rechungsstelle parallel geschaltet sind. Die Ausführung eines solchen Leistungsschalters ist η den Fig. 1 bis 5 dargestellt. In Fig. 1 ist das Schaltbild einer Unterbrechungsjruppe dargestellt. 1 ist die Hauptunterbrechungsitelle, 2 die Hilfsunterbrechungsstelle und 3 die Im-)edanz. Die Hilfsunterbrechungsstelle 2 und die Im-)edanz 3 sind hintereinandergeschaltet und liegen als Ganzes der Hauptunterbrechungsstelle 1 parallel. Die Zu- und Abführung des Stromes erfolgt bei 4 und 5. Die Ausführung eines solchen Schalters zeigt der Schnitt durch eine Löschkammer in Fig. 2. Der Strom ■vird über 4 zugeführt, teilt sich dort auf die Haupt-1 .tnd die Hilfsunterbrechungsstelle 2 auf, geht entweder inmittelbar oder über die Impedanz 3 zum Punkt 5. Als Löschmittel wird in der als Beispiel gezeigten Ausführung Druckluft verwendet. Diese wird in Pfeil-•ichtung zugeführt. Sie drückt das bewegliche Kontaktstück 6 der Hauptunterbrechungsstelle gegen die Feier 7 nach links und öffnet damit den Kontakt 1. Sie verläßt gleichzeitig den Lichtbogen, indem sie durch die Düse 8 strömt. Von dort trifft sie auf den Kolben 9, welcher mechanisch mit dem beweglichen Kontaktstück 10 der Hilfsunterbrechungsstelle 2 über die Bolzen und Stifte 11 und 12 verbunden ist. Auf diese Weise öffnet sich gleichzeitig oder kurz nach der Hauptunterbrechungsstelle die Hilfsunterbrechungsstelle. Das bewegliche Kontaktstück 10 wird gegen die Feder 13 gedrückt, bis der Kolben 14 die öffnung 15 verschließt, wodurch die Druckluft nicht weiterfließen kann. Inzwischen wurden aber die Verzögerungsventile 16 geöffnet, so daß die löschende Druckluft auch an den Hilfskontakt gelangen kann und dort den Lichtbogen löscht. Zunächst brennen also beide Lichtbögen gemeinsam; an der Hauptunterbrechungsstelle wird der eine aber zuerst und der andere an der Hilfsunterbrechungsstelle kurz hinterher gelöscht. Inzwischen ist an der Hauptunterbrechungsstelle durch die fortgesetzte Beblasung die Luft wieder entionisiert, so daß ein Überschlag beim Wiederkehren der Spannung nicht zu erwarten ist. Eine etwas andere Ausführung zeigt die Fig. 3. Einmal wird dort die Verzögerung der Beblasung an der Hilfsunterbrechungsstelle nicht durch Verzögerungsventile, sondern dadurch erreicht, daß der Kolben 9 zunächst im Zylinder 17 läuft, dieser aber am Ende des Weges abgeschrägt ist (Stelle 18). An dieser Stelle kann dann die Druckluft vorbeiströmen und gelangt so etwas verzögert an die Hilfsunterbrechungsstelle 2. Die Hilfsunterbrechungsstelle wird hierbei andererseits dadurch geöffnet, daß sie mechanisch durch den Bolzen 19 mit dem beweglichen Kontaktstück 6 der Hauptunterbrechungsstelle verbunden ist. Hier erfolgt also die öffnung der beiden Unterbrechungsstellen gleichzeitig. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Schaltung bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung, wobei entweder alle Unterbrechungsstellen aus je einer Haupt- und Hilfsunterbrechungsstelle bestehen, 4, oder nur eine einzige Hilfsunterbrechungsstelle mehreren Hauptunterbrechungsstellen parallel geschaltet ist. Patentansprüche:

1. Leistungsschalter mit Hauptunterbrechungsstellen, denen über Widerstände Hilfsunterbrechungsstellen parallel geschaltet sind, wobei beide Arten von Unterbrechungsstellen als Leistungsschaltstellen mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten die Trennung der Haupt- und Hilfsunterbrechungsstellen zeitlich so kurz hintereinander erfolgt, daß über beide Unterbrechungsstellen gleichzeitig ein Lichtbogen brennt, das Löschmittel aber zunächst nur der Hauptunterbrechungsstelle und erst kurze Zeit später der Hilfsunterbrechungsstelle zugeführt wird, wenn der Lichtbogen an der Hauptunterbrechungsstelle gelöscht ist.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Hauptunterbrechungsstelle kurz vor der Hilfsunterbrechungsstelle erfolgt.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Hilfsunterbrechungssteile kurz nach der Hauptunterbrechungsstelle erfolgt.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Hauptunterbrechungsstelle und Hilfsunterbrechungsstelle gleichzeitig erfolgt.

5. Leistungsschalter mit Löschung der Lichtbögen durch Druckluft nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptunterbrechungsstelle zunächst allein Druckluft zugeführt wird.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hauptunterbrechungsstelle (1) die Druckluft unmittelbar auf den beweglichen Kontaktteil wirkt, so daß die Druckluft gleichzeitig die öffnung und Löschung bewirkt, während die Hilfsunterbrechungsstelle (2) über einen mit ihrem beweglichen Kontaktteil mechanisch verbundenen Kolben (9) durch Druckluft geöffnet wird, in welchem ein Verzögerungsventil (16) eingebaut ist, das nach kurzer Zeit öffnet und den Weg für die lichtbogenlöschende Druckluft zum Hilfskontakt freigibt.

7. Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Unterbrechungsstellen mechanisch in dem Luftweg hintereinanderliegen, so daß die Druckluft zunächst an die Hauptunterbrechungsstelle gelangt, welche sie öffnet, bebläst, und erst kurze Zeit später an die Hilfsunterbrechungsstelle, welche sie nur bebläst, wobei aber die beweglichen Kontaktteile beider Hilfsunterbrechungsstellen mechanisch gekuppelt sind, so daß sie gleichzeitig öffnen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Italienische Patentschrift Nr. 146 308;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1 013 346, 1 018 506; schweizerische Patentschriften Nr. 305848,318609.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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