DE1064590B - Elektrischer Stromunterbrecher mit Beblasung des Lichtbogens durch einen Elektromagneten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stromunterbrecher, dessen bei der Trennung der Schaltstücke entstehender Lichtbogen auf zwei Leithörner überspringt. Unter dem Einfluß des Feldes eines Elektromagneten läuft der Lichtbogen an den Leithörnern hoch und wird in Lichtbogenkammern getrieben, in denen er dann nach ausreichender Ausweitung und Kühlung zum Erlöschen gebracht wird. Die Spule des Elektromagneten ist mit dem einen Ende an dem dem festen Schaltstück zugehörigen Leithorn und mit dem anderen Ende an die vom festen Schaltstück abgehende Anschlußleitung angeschlossen, damit nach Übergang des Lichtbogens auf dieses Leithorn die Spule sich in den Stromkreis einschaltet. Der andere nach der Kontakttrennung auf dem beweglichen Schaltstück entstehende Fußpunkt des Lichtbogens wird durch das Eigenfeld sowie durch das Feld des Blasmagneten auf das zweite Leithorn getrieben. Damit er von diesem Leithorn übernommen wird und an diesem in die Kammern hochläuft, ist eine Verbindung zwischen dem Leitungsanschluß des beweglichen Schaltstückes und diesem Leithorn erforderlich. Bei einer bekannten Ausführung dient hierzu eine flexible Leitung. Diese Lösung ist dann nicht brauchbar, wenn das bewegliche Schaltstück nach erfolgter Ausschaltung eine freie, d. h. sichtbare, durch die Lichtbogengase nicht beeinflußte Lufttrennstrecke herstellen soll. Man kann in diesem Fall einen zusätzlichen beweglichen Kontakt, z. B. ein Trennmesser, vorsehen, das nach erfolgter Stromunterbrechung die Verbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück bzw. dessen Leitungsanschluß und dem zweiten Leithorn unterbricht.

Es ist weiterhin eine Entionisierungsvorrichtung mit zusätzlichem Kontakt bekanntgeworden, bei der das Trennmesser dazu benutzt wird, beim Ausschaltvorgang stufenweise einen Widerstand in den Stromkreis einzuschalten. Zu diesem Zweck ist am Trennmesser eine gebogene Isolierstoffleiste vorgesehen, die mehrere mit den Widerstandstufen verbundene Schaltstücke trägt. Das vorderste Schaltstück überbrückt dabei bei eingeschaltetem Schalter die beiden Lichtbogenhörner, und die übrigen Schaltstücke stellen im Zuge der Ausschaltbewegung nach Art eines Gleitkontaktes nacheinander die Verbindung mit den Lichtbogenhörnern her. Im Ausschaltzustand steht dann das letzte Schaltstück mit einem Lichtbogenhorn in leitender Verbindung. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einem Magnetblasschalter ohne Verwendung eines zusätzlichen Kontaktes im Ausschaltzustand eine dem Spannungszustand entsprechende freie Trennstrecke, ähnlich der eines offenen Trennschalters, herzustellen. Erfindungsgemäß wird während der Dauer des Ausschaltvorganges die Elektrischer Stromunterbrecher
mit Beblasung des Lichtbogens
durch einen Elektromagneten

Anmelder:
Sachsenwerk

Licht- und Kraft-Aktiengesellschaft,
München 15, Schillerstr. 41

. .

DipL-Ing. Rudolf Körber und Gerhard Harz,
Regensburg,
sind als Erfinder genannt worden

Stromverbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück und dem zweiten Leithorn durch einen über eine Laufschiene an das Leithorn angeschlossenen Rollenkontakt und einem hörnerartigen Leitstück des beweglichen Schaltstückes hergestellt, das bei Trennung der Schaltstücke auf den Rollenkontakt aufläuft. An sich sind Rollenkontakte bekannt und wurden bei anderen Schalterarten zur Lösung verschiedener Aufgaben herangezogen. So hat man beispielsweise in zwei gegeneinander drehbar gelagerten walzenförmigen Isolierkörpern exzentrisch Kontaktstücke angeordnet, die bei Drehung der Isolierkörper das Schließen und öffnen eines Stromkreises herbeiführen. Bei anderen Schaltern mit beweglichem Schaltstift und zugehörigem ortsfestem Gleitkontakt (Tulpenkontakt) sind Rollenkontakte als Vorkontakte des Gleitkontaktes vorgesehen worden. Die Rollenkontakte übernehmen also beim Einschalten die erste Stromspitze und schützen den Gleitkontakt während des Ausschaltvorganges vor Lichtbogeneinwirkungen. Wie bereits ausgeführt wurde, trägt demgegenüber die Erfindung bei einem Magnetblasschalter dafür Sorge, daß das in üb-IicherWeise zur Herstellung einer freien Trennstrecke benutzte zusätzliche Trennmesser entbehrt werden kann. Es wird dadurch ganz allgemein nicht nur der Aufbau des Schalters einfacher und übersichtlicher, sondern darüber hinaus kann auch mit den bekannten Vorteilen wesentlich an Bauhöhe gespart werden. Gegenüber der bekannten Entionisierungseinrichtung mit Gleitkontakt benötigt die erfindungsgemäße Ausführung infolge Verwendung von Rollenkontakten weniger Antriebsleistung, was wegen der Auslegung

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Claims (5)

des Schalterantriebes von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist. Nach der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen dem Rollenkontakt und dem zugehörigen Leithorn vorteilhaft die Spule eines zusätzlichen Blasmagneten eingeschaltet werden. Weiterhin ist die Länge der Laufschiene so bemessen, daß das bewegliche Schaltstück nach Durchlaufen der Schaltstrecke vom Rollenkontakt abläuft und eine freie Trennstrecke herstellt. Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel hervor. Abb. 1 zeigt eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Schalters und Abb. 2, 3 und 4 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten der Rollenkontakte. Das feste Schaltstück ist mit 1, das bewegliche, schwenkbar gelagerte Schaltstück mit 2 bezeichnet, das mit dem hörnerartigen Leitstück 3 versehen ist. Die Leithörner 4 und 5 sind mit Elektroden 6 und 7 verbunden, die an den äußeren Platten der aus Isolierstoff bestehenden Lichtbogenkammern 8 angebracht sind. Die dazwischenliegenden Platten können ebenfalls mit Elektroden versehen sein, die derart ausgebildet sind, daß die Teillichtbögen in Reihe geschaltete Schleifen bilden. Infolge der dadurch entstehenden elektrodynamischen Kräfte werden die Schleifen rasch ausgeweitet. Die Leithörner 4 und 5 liegen zwischen den Schenkeln 9 des Blasmagneten, dessen Spule mit 10 bezeichnet ist. Der nach Trennung der Schaltstücke entstehende Lichtbogen springt mit dem einen Fußpunkt vom festen Schaltstück 1 auf das Leithorn 5 und mit dem anderen, auf dem hörnerartigen Leitstück 3 entlanglaufend, auf das Leithorn 4 über. Mit dem Übergang des Lichtbogens auf das Leithorn 5 ist die Spule 10 des Blasmagneten in den Stromkreis eingeschaltet. Dieser Stromkreis verläuft nach Kontaktberührung des Leitstückes 3 mit dem Rollenkontakt 11 vom Leitungsanschluß 12 nach dem Leithorn 4, Lichtbogen, Leithorn 5, Verbindung 13, durch die Spule 10, Verbindung 14 zur Anschlußleitung 15. Das Feld der eingeschalteten Spule treibt den Lichtbogen in die Lichtbogenkammern 8 hinein, wo er erlischt. Im Zuge der Ausschaltbewegung läuft der Rollenkontakt 11 bis in die gestrichelt gezeichnete Lage ab, in der er das Ende der Schaltstrecke erreicht und der Strom unterbrochen ist. Das bewegliche Schaltstück 2 wird weiter bis in die strichpunktiert gezeichnete Endlage bewegt, so daß die freie Trennstrecke 16 zustande kommt. Bei Einschaltung wird der Rollenkontakt in stromlosem Zustand durch das bewegliche Schaltstück in die Ausgangslage mitgenommen. Zwischen der Kontaktschiene 17 des Rollenkontaktes und dem Leithorn 4 kann, wie strichpunktiert angedeutet, die Spule eines zweiten Blasmagneten geschaltet sein. Als Rollenkontakt wird, wie aus den Abb. 2 bis 4 ersichtlich, zweckmäßig ein Rollenpaar 18 verwendet, das unter dem Druck der Federn 19 steht. Abb. 2 und 3 zeigen das Rollenpaar in der oberen Ruhestellung, Abb. 4 stellt es gespreizt in einer Mittelstellung dar. Dieses Rollenpaar ist in einem Käfig 20 angeordnet, und zwar auf eine besondere Weise. Jeder Rolle des Rollenkontaktpaares 18 ist eine Stützrolle 21 zugeordnet, die auf einer in die Kontaktrolle eingesetzten und die Federn 19 umfassenden Hülse 22 drehbar sitzt. Die Stützrollen können kugelig gekrümmte Laufflächen 23 aufweisen, deren Krümmung dem mit dem Radius R geschlagenen Kreisbogen entspricht (Abb. 3). Es ist aber auch möglich, die Stützrollen mit kegeligen oder angenähert kegeligen Laufflächen 23 in Anpassung an die an den Kreisbogen angelegte Tangente auszuführen. In der Ruhestellung liegen die Stützrollen auf den Laufschienen 24 des Käfigs 20 auf. Das Rollenkontaktpaar ist deshalb in der Lage, bei außermittigem Auftreffen des Leitstückes 3 des beweglichen Schaltstückes, z. B. um das Maß t, in die entsprechende Lage einzuschwenken, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist. Wäre diese Verschwenkbarkeit nicht vorhanden, so würde bei einseitigem Auftreffen des beweglichen Schaltstückes auf das Rollenpaar das ordnungsgemäße Spreizen und Ablaufen der Kontaktrollen gefährdet sein. Das bewegliche Schaltstück bzw. sein Leitstück 3 würde das Rollenpaar vor sich herschieben, da das vom Leitstück ausgeübte Kippmoment dem Auseinanderschieben der Rollenkontakte einen beträchtlichen Widerstand entgegensetzt. Neben der Überwindung der an den Auflagepunkten auftretenden großen Reibungskräfte wären als weitere Nachteile hoher Verschleiß und mangelnde Kontaktgabe in Kauf zu nehmen. Das Rollenkontaktpaar weist steil verlaufende konische Kontaktflächen 25 auf. Dieser Umstand im Zusammenhang mit der schwenkbaren Lagerung geben die Gewähr für ein einwandfreies Spreizen der Kontaktrollen, auch bei Abweichung in der Senkrechten zwischen der Kontaktschiene 17 und dem Leitstück 3 des beweglichen Schaltstückes. Abb. 4 zeigt die vollständige Spreizung des Rollenkontaktpaares. Zur Vermeidung eines selbsttätigen Abgleitens des Rollenkontaktpaares aus seiner oberen Ruhestellung erhalten die Laufschienen 24 des Käfigs 20 sägezahnförmige Absätze 26. Patentansprüche:

1. Elektrischer Stromunterbrecher mit Beblasung des an Leithörnern in Lichtbogenkammern hochlaufenden Lichtbogens durch einen Elektromagneten, dessen Spule zwischen dem dem festen Schaltstück zugehörigen Leithorn und der Anschlußleitung des Schalters liegt, dadurch gekennzeichnet, daß während der Dauer des Abschaltvorganges die Stromverbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück und dem anderen Leithorn durch einen über seine Laufschiene an das Leithorn angeschlossenen, an sich bekannten Rollenkontakt und einem hörnerartigen Leitstück des beweglichen Schaltstückes hergestellt wird, das bei Trennung der Schaltstücke auf den Rollenkontakt aufläuft.

2. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rollenkontakt und dem zugehörigen Leithorn die Spule eines zusätzlichen Blasmagneten geschaltet ist.

3. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Laufschienenlänge, daß nach Durchlaufen der Schaltstrecke das bewegliche Schaltstück vom Rollenkontakt abläuft zwecks Herstellung einer freien Trennstrecke.

4. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Verwendung eines unter Federdruck stehenden Rollenpaares als Rollenkontakt, das mittels zweier beiderseits des Rollenpaares angebrachter Stützrollen in einem Käfig schwenkbar gelagert ist.

5. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Rollen auf in die Kontaktrollen eingesetzte und die Kontaktfedern umfassende Hülsen sitzen.