DE1067910B - Process for regenerating the aqueous switching fluid in electrical switches - Google Patents

Process for regenerating the aqueous switching fluid in electrical switches

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DE1067910B
DE1067910B DES35135A DES0035135A DE1067910B DE 1067910 B DE1067910 B DE 1067910B DE S35135 A DES35135 A DE S35135A DE S0035135 A DES0035135 A DE S0035135A DE 1067910 B DE1067910 B DE 1067910B
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switching
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DES35135A
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German (de)
Inventor
Dr-Ing Erich Wandeberg
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/22—Selection of fluids for arc-extinguishing

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Elektrische Schalter mit wäßriger Schaltflüssigkeit, sogenannte Wasserschalter, wie beispielsweise Expansionsschalter, enthalten eine Flüssigkeit, deren elektrische Leitfähigkeit zur Vermeidung von Störungen bestimmte Höchstwerte nicht überschreiten darf, und die, falls das eingetreten ist, gegen eine neue Schaltflüssigkeit ausgewechselt werden muß. Es hat sich gezeigt, daß diese Flüssigkeit beim Schalten durch die Einwirkung des Lichtbogens auf die Luft Ammoniak oder Salpetersäure oder beide gleichzeitig aufnimmt, wodurch sich nicht nur die Leitfähigkeit, sondern auch der pH-Wert stark ändern, wie es z. B. aus der Zeichnung ersichtlich ist. Es ist daher erforderlich, daß die Schaltflüssigkeit ständig auf die oben erwähnten Eigenschaften, insbesondere Leitfähigkeit hin überwacht wird, damit sie rechtzeitig ausgewechselt werden kann.Electrical switches with aqueous switching fluid, so-called water switches, such as expansion switches, contain a fluid whose electrical conductivity must not exceed certain maximum values in order to avoid malfunctions and which, if this occurs, must be replaced with a new switching fluid. It has been found that this liquid absorbs during shifting by the action of the arc on the air ammonia or nitric acid, or both simultaneously, thereby changing not only conductivity but also the pH value greatly, as z. B. can be seen from the drawing. It is therefore necessary that the switching fluid is constantly monitored for the properties mentioned above, in particular conductivity, so that it can be replaced in good time.

Es sind zwar Flüssigkeitsschalter mit Wasser als Schaltflüssigkeit bekannt, bei denen mittels an sich bekannter elektrochemischer Wasserreinigungsverfahren die von Verunreinigungen herrührenden Ionen aus dem Wasser entfernt werden, wodurch die Leitfähigkeit des Wassers nahezu auf Null herabgesetzt wird. Zu diesem Zweck hat man Holz- oder Blutkohle oder Colloide, wie Silicagel, verwendet. Diese Stoffe haben noch erhebliche Nachteile. So kann z. B. die Kohle an sich auch OH- und H-Ionen binden. Sie ist aber ein organischer natürlicher Stoff, welcher sich übrigens überhaupt nicht auf die vorliegenden speziellen Verhältnisse einstellen läßt, wie das bei einem synthetischen Material nach der Erfindung ohne weiteres möglich ist. Hinzu kommt noch, daß Kohle im Gegensatz zu dem vorgesehenen synthetischen Kunststoff an sich elektrisch leitend ist. Da es nicht vermieden werden kann, daß feinste Partikelchen der Kohle losgelöst werden und in die Schaltflüssigkeit gelangen, so wird diese mit Bezug auf ihren elektrischen Widerstand verschlechtert.There are liquid switches with water as the switching liquid are known, in which means are known per se Electrochemical water purification processes remove the ions from the contaminants Water can be removed, whereby the conductivity of the water is reduced to almost zero. to charcoal, charcoal, or colloids such as silica gel have been used for this purpose. These substances have still significant disadvantages. So z. B. also bind the coal to OH and H ions. But she is a organic natural substance, which incidentally does not affect the present special conditions at all can be adjusted, as is easily possible with a synthetic material according to the invention is. There is also the fact that coal, in contrast to the intended synthetic plastic itself is electrically conductive. Since it cannot be avoided that the finest particles of the charcoal become detached and get into the switching fluid, this becomes with reference to its electrical resistance worsened.

Das Silicagel wiederum ist kein synthetischer organischer und hochpolymerer Stoff und hat den Nachteil, daß es durch einen speziellen chemischen Aufbau nicht auf eine besondere Wirksamkeit gegenüber entstehenden schädlichen Stoffen in der Schaltflüssigkeit eingestellt werden kann, wie das aber bei synthetischen Stoffen ohne weiteres möglich ist.The silica gel, on the other hand, is not a synthetic organic and highly polymeric substance and has the disadvantage that due to a special chemical structure it does not have any particular effectiveness against arising harmful substances in the switching fluid can be set, as is the case with synthetic ones Substances is easily possible.

Außerdem sind Expansionsschalter mit einer Isolierflüssigkeit bekannt, die ganz oder zum Teil aus einem halogenieren Kohlenwasserstoff besteht. Diese Stoffe entwickeln Chlor beim Schalten, so daß sich Chlorwasserstoff bildet. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, den Chlorwasserstoff dadurch unschädlich zu machen, daß man der Schaltflüssigkeit einen Stoff zusetzt, der Chlorwasserstoff zu binden vermag, wozu sich z. B. Ätzkalk eignet. Der Ätzkalk Verfahren zum Regenerieren
der wäßrigen Schaltflüssigkeit
bei elektrischen SchalternIn addition, expansion switches with an insulating liquid are known which consists entirely or in part of a halogenated hydrocarbon. These substances develop chlorine when switching, so that hydrogen chloride is formed. It has therefore already been proposed to make the hydrogen chloride harmless by adding a substance to the switching fluid that is able to bind hydrogen chloride, for which z. B. quick lime is suitable. The quick lime method of regeneration
the aqueous switching fluid
with electrical switches

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Applicant:
Siemens-Schuckertwerke
Corporation,
Berlin and Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr.-Ing. Erich Wandeberg, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Erich Wandeberg, Berlin-Siemensstadt,
has been named as the inventor

hat aber an sich den Nachteil, daß durch ihn die Leitfähigkeit der Schaltflüssigkeit erhöht wird.but has the disadvantage that it increases the conductivity of the switching fluid.

Diese nachteilige Überwachung und notwendig werdende Auswechslung der Schaltflüssigkeit wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß als Stoffe, die der Schaltflüssigkeit beigegeben werden und nicht in Lösung gehen und außerdem befähigt sind, H- oder OH-Ionen zu binden, synthetisch hergestellte hochpolymere anorganische Stoffe oder synthetisch hergestellte hochpolymere organische Stoffe verwendet werden, welche die elektrische Leitfähigkeit herabsetzen bzw. eine chemische Neutralisation der Schaltflüssigkeit herbeiführen. Die Stoffe können der Flüssigkeit unmittelbar beigegeben werden, z. B. in Form von Pulvern, Körnern, Tabletten oder auch in ähnlichen Formen. Dabei können sie mit Hilfe von Beuteln oder sonstigen porösen Gebilden zusammengehalten und in die Schaltflüssigkeit eingeführt werden. Man kann aber auch in dem Schalter besondere Kammern vorsehen, die mit der Schaltflüssigkeit in Verbindung stehen, in welchen die besonderen Stoffe untergebracht werden. Zum Abschluß der Kammern gegenüber dem Schaltraum kann gemäß der weiteren Erfindung auch eine poröse Zwischenschicht angeordnet sein, die eine Einwirkung der Zusatzstoffe auf die Schaltflüssigkeit zuläßt.This disadvantageous monitoring and the need to replace the switching fluid is according to the invention thereby avoided that as substances that are added to the switching fluid and not in Go solution and are also able to bind H or OH ions, synthetically produced high polymers inorganic substances or synthetically produced high polymer organic substances are used, which reduce the electrical conductivity or a chemical neutralization of the switching fluid bring about. The substances can be added directly to the liquid, e.g. B. in the form of Powders, granules, tablets or in similar forms. You can do this with the help of bags or other porous structures are held together and introduced into the switching fluid. One can but also provide special chambers in the switch that communicate with the switching fluid in which the special fabrics are housed. At the end of the chambers opposite the Switching room can also be arranged according to the further invention, a porous intermediate layer, the one Allowing the action of the additives on the switching fluid.

Als Zusatzstoffe eignen sich besonders Stoffe synthetischen Ursprungs mit aktiven Gruppen, welche besonders die Reaktionsprodukte unschädlich machen. Gemäß der weiteren Erfindung wird von diesem StoffSubstances of synthetic origin with active groups are particularly suitable as additives especially render the reaction products harmless. According to the further invention, this substance

909 640321909 640321

Claims (10)

1 so viel in die Schaltflüssigkeit eingebracht, daß durch den Schaltlichtbogen hervorgerufene chemische Veränderungen sofort rückgängig gemacht werden. Durch reichliche Zugabe der chemischen Stoffe kann man erreichen, daß die Schaltflüssigkeit die erforderlichen elektrischen Leitwerte auch nach vielmaligem Schalten den zulässigen Wert nicht überschreiten. Man kann auch gemäß der weiteren Erfindung eine Prüfeinrichtung, z. B. einen Säureprüfer, für die Schaltflüssigkeit anordnen, indem man der Schaltflüssigkeit einen Indikator, z. B. einen Farbindikator wie Bromphenolblau, zusetzt, der bei Änderung eines bestimmten zulässigen pH-Wertes seine Farbe ändert und dadurch auf optischem, elektronischem oder anderem Wege eine Signalanlage od. dgl. in Tätigkeit setzt. Es kann hierbei z. B. ein Strom ausgelöst werden, welcher in einem Gerät den Leitwert anzeigt und bei Unteroder Überschreitung des einstellbaren Leitwertes einen Kontakt betätigt. Dieser löst entweder ein akustisches oder optisches Signal aus oder aber öffnet eineKlappe, ao durch die der die Leitfähigkeit der Schaltflüssigkeit beeinflussende Stoff in die Schaltflüssigkeit gebracht wird. Die zugesetzte Menge des Stoffes kann erfindungsgemäß so bemessen werden, daß die Schaltflüssigkeit ihren normalen Leitwert wieder annimmt oder unterschreitet. P Λ T K X T Λ X S I'll Γ C Π E :1 introduced so much into the switching fluid that chemical changes caused by the switching arc are immediately reversed. By adding plenty of chemical substances, you can ensure that the switching fluid does not exceed the required electrical conductance values, even after repeated switching, the permissible value. You can also according to the further invention, a test device, for. B. an acid tester, arrange for the switching fluid by the switching fluid an indicator, z. B. adds a color indicator such as bromophenol blue, which changes its color when a certain permissible pH value changes and thereby activates a signaling system or the like by optical, electronic or other means. It can here, for. For example, a current can be triggered which displays the conductivity in a device and activates a contact if the adjustable conductivity is exceeded or not reached. This either triggers an acoustic or optical signal or opens a flap through which the substance influencing the conductivity of the switching fluid is brought into the switching fluid. According to the invention, the added amount of the substance can be measured in such a way that the switching fluid again assumes or falls below its normal conductivity. P Λ T K X T Λ X S I'll Γ C Π E: 1. Verfahren zum Regenerieren der wäßrigen Schaltflüssigkeit bei elektrischen Schaltern, bei dem der Schaltflüssigkeit nicht in Lösung gehende Stoffe beigesetzt werden, die befähigt sind, H- oder OH-Ionen zu binden, dadurch gekennzeichnet, daß als solche Stoffe synthetisch hergestellte, hochpolymere, anorganische Stoffe oder synthetisch hergestellte, hochpolymere, organische Stoffe verwendet werden, welche die elektrische Leitfähigkeit der Schaltflüssigkeit herabsetzen.1. Process for regenerating the aqueous switching fluid in electrical switches, at substances that do not dissolve and are capable of producing H or To bind OH-ions, characterized in that synthetically produced, highly polymeric, inorganic substances or synthetically produced, high-polymer, organic substances are used which reduce the electrical conductivity of the switching fluid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerationsstoffe der Flüssigkeit unmittelbar, z. B. in Form von Pulvern. Körnern. Tabletten oder ähnlichen Gebilden beigegeben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the regeneration substances of the liquid immediately, e.g. B. in the form of powders. Grains. Tablets or similar structures added will. 3. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet.3. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, characterized. HOHO daß die Regenerationsstoffe in porösen Behältern, z. B. Beuteln, zusammengehalten und in die Schaltflüssigkeit eingeführt sind.that the regeneration substances in porous containers, for. B. bags, held together and in the switching fluid are introduced. 4. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben der die Schaltflüssigkeit enthaltenden Schaltkammer eine oder mehrere Zusatzkammern angeordnet sind, die mit der Schaltkammer in Verbindung stehen und die Regenerationsstoffe enthalten.4. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that that in addition to the switching chamber containing the switching fluid, one or more additional chambers are arranged, which are in communication with the switching chamber and the regeneration substances contain. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zusatzkammern bzw. Behältern gleichartige oder verschiedenartige Regenerationsstoffe oder beide Arten von Regenerationsstoffen zusammen untergebracht werden.5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that in the additional chambers or Containers of the same or different types of regeneration substances or both types of regeneration substances be housed together. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kammern poröse Wände mit einer derartigen Porosität angeordnet sind, die eine Einwirkung der Regenerationsstoffe auf die Schaltflüssigkeit zuläßt.6. Arrangement according to claim 4, characterized in that porous between the chambers Walls are arranged with such a porosity that an action of the regeneration substances on the switching fluid. 7. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Schalters besondere Behälter angeordnet sind, die mit der Schaltflüssigkeit in \rerbindung stehen, und daß gegebenenfalls die Schaltflüssigkeit umgewälzt wird.7. An arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that special containers are arranged outside the switch, which are in \ r connection with the switching fluid, and that, if necessary, the switching fluid is circulated. 8. Anordnung zur Ausübung des \^erfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Überwachung der Leitfähigkeit oder des pH-Wertes der Schaltflüssigkeit bzw. der Leitfähigkeit und des pH-Wertes der Schaltflüssigkeit.8. An arrangement for carrying out the \ ^ experiencing according to claim 1, characterized by a device for monitoring the conductivity or p H -value of the switching liquid and the conductivity and the p H -value of the switching fluid. 9. Anordnung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung eine optische bzw. akustische Anzeigevorrichtung betätigt.9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the monitoring device an optical or acoustic indicator is actuated. 10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung bei Veränderung des einstellbaren SchaltfKissigkeitsleit- oder pn-Wertes oder beider Werte zusammen die zur Schaltflüssigkeitsregenerierung erforderlichen Regenerationsstoffe der Schaltflüssigkeit automatisch zuführt.10. The arrangement according to claim 8, characterized in that the monitoring device automatically supplies the regeneration substances required for the switching fluid regeneration of the switching fluid when the adjustable SchaltfKissigkeitsleit- or p n value or both values change. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 663 595. 698 586.
452, 624 414.Considered publications:
German patent specifications No. 663 595, 698 586.
452, 624 414. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 640/321 10.59© 909 640/321 10.59
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CH332982D CH332982A (en) 1953-09-05 1954-09-01 Method and device for regenerating the electrical conductivity of an aqueous liquid

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