DE1092986B - Hochspannungsschalter mit elastischer Loeschkammer - Google Patents

Description

Es sind Hochspannungsschalter mit elastischer Löschkammer, die aus aufeinandergeschichteten Kammerzellen besteht, bekannt, bei denen zur Löschung des Lichtbogens eine isolierende Schaltfltissigkeit verwendet wird, bei deren Zersetzung durch den Lichtbogen Kohlenstoff frei wird. Die Löschkammer steht unter einem vorbestimmten Druck, der z. B. durch Federn erzeugt wird. Die aus Isoliermaterial hergestellten Kammerzellen besitzen eine Bohrung für den Durchtritt des beweglichen Schaltstiftes sowie einen Hohlraum zur Aufnahme der Schaltflüssigkeit.

Der beim Ausschaltvorgang auftretende Lichtbogen verdampft die in seiner Nähe befindliche Schaltflüssigkeit. Hierdurch entsteht in der Löschkammer ein hoher Druck. Bei einer bestimmten Höhe dieses Druckes wird die Löschkammer geöffnet, d. h., die einzelnen Kammerzellen werden entgegen der Wirkung der Federn so weit voneinander abgehoben, daß zwischen den einzelnen Kammerzellen ein Spalt entsteht, durch den die im Innern der Löschkammer befmdlichen Schaltgase ausströmen.

Gemäß der Erfindung ist bei elektrischen Schaltern mit einer elastischen Löschkammer, die aus aufeinandergeschichteten Kammerzellen besteht, und mit einer zur Löschung des Lichtbogens dienenden isolierenden Schaltflüssigkeit, bei deren Zersetzung durch den Lichtbogen Kohlenstoff frei wird, der Außenrand der Berührungsfläche zwischen benachbarten Kammerzellen dem feststehenden Schaltstück des Schalters abgekehrt.

Durch die Erfindung wird vermieden, daß der beim Einschalten auftretende Überschlag zwischen Schaltstift und festem Schaltstück nicht zum Teil außerhalb der Löschkammer verläuft. Beim Ausschaltvorgang tritt eine Verrußung der Berührungsflächen der Kammerzeilen ein. Es besteht daher die Möglichkeit, daß bei einer Einschaltung ein Überschlag vom Schaltstift zu einer der verrußten und damit leitend gewordenen Berührungsfläche zweier Kammerzellen auftritt. Nach dem Überschlag bildet sich zwischen dieser und dem feststehenden Schaltstück ein elektrisches Feld aus. Infolge der gemäß der Erfindung ausgeführten Berührungsfläche der Kammerzelle verlaufen fast alle Kraftlinien des elektrischen Feldes in der unmittelbaren Nähe der verrußten Berührungsfläche im Isoliermaterial der Kammerzelle. An der äußeren Kante der Berührungsfläche tritt daher keine Konzentration der Kraftlinien auf. Die wenigen nur außerhalb des Isoliermaterials verlaufenden Kraftlinien sind in der Nähe der verrußten Berührungsfläche so gerichtet, daß ihre zur Außenwandung der Kammerzelle parallelen Komponenten vom feststehenden Schaltstück weg gerichtet sind. Auf der Oberfläche der Außenwandung der Kammerzellen gemäß der Erfindung kann daher Hochspannungsschalter
mit elastischer Löschkammer

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Johannes Läpple, Berlin-Siemensstadt,

und Otto Krüger, Berlin-Sieinensstadt,

sind als Erfinder genannt worden

keine Gleitfunkenbildung auftreten, so daß ein Überschlag von der verrußten Fläche durch die Schaltflüssigkeit außerhalb der Löschkammer vermieden wird. Es kann daher keine Beschädigung des Schalters auftreten, wenn dieser bei einem bestehenden Kurzschluß eingeschaltet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Zeichnung im Schnitt eine elastische Löschkammer für einen ölarmen Leistungsschalter, deren Kammerzellen gemäß der Erfindung ausgebildet sind. In die Zeichnung wurde außerdem das nach einem Überschlag vom Schaltstift zu einer der verrußten Berührungsfläche sich zwischen dieser und dem feststehenden Schaltstück ausbildende elektrische Feld eingezeichnet.

In der Zeichnung ist mit 1 das feststehende und mit 2 das bewegliche, als Schaltstift ausgebildete Schaltstück bezeichnet. Die elastische Löschkammer ist aus mehreren übereinander angeordneten Kammerzellen 3 aus Isoliermaterial zusammengesetzt, von denen nur die drei oberen gezeichnet sind. Die Löchkammer ist von einem nicht dargestellten, mit öl gefüllten Isoliergehäuse umgeben. In der Zeichnung sind die Federn und das auf die Kammer einwirkende Druckstück nicht dargestellt. Die Kammerzelle 3 besteht aus einem Teil 4 und einem in diesen eingeschraubten oder eingeklebten Teil 5. Die beiden Teile 4 und 5 sind so miteinander vereinigt, daß in an sich bekannter Weise ein Hohlraum 6 gebildet wird. Außerdem besitzt die Kammerzelle 3 eine Bohrung 7 für den Durchtritt des Schaltstiftes 2. Die Berührungsflächen der Kammerzellen 3 sind mit 8 bezeichnet und bestehen aus einem inneren, ringförmigen Teil 9 und einem an diesen sich anschließenden

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äußeren, konischen Teil 10. Der konische Teil 10 der Berührungsfläche 8 ist so ausgebildet, daß der Abstand zwischen der Berührungsfläche und der Löschkammerachse in Richtung der Ausschaltbewegung größer wird, d. h. ihr kleinster Durchmesser dem feststehenden Schaltstück am nächsten liegt.

In der Zeichnung wurde angenommen, daß nach einer Abschaltung die zwischen den beiden oberen Kammerzellen gelegene Berührungsfläche mit einer Rußschicht versehen ist und daß bei einer darauffolgenden Einschaltung zwischen dieser und dem beweglichen Schaltstift 2 ein Überschlag erfolgt, wie es durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Es bildet sich dann zwischen dieser Berührungsfläche und dem feststehenden Schaltstück 1 ein elektrisches Feld aus, wie es die in die Zeichnung eingezeichneten Kraftlinien erkennen lassen. An der äußeren Kante der mit der Rußschicht versehenen Berührungsfläche tritt infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung dieser Fläche keine Konzentration der Kraftlinien auf, so daß an dieser Stelle nur eine geringe Feldstärke vorhanden ist. Außerdem sind die nur außerhalb des Isoliermaterials der Kammerzelle 3 verlaufenden Kraftlinien so gerichtet, daß ihre Komponenten parallel zur Außenwandung der Kammerzelle unmittelbar in der Nähe der verrußten Berührungsfläche der Kammerzelle nicht zum feststehenden Schaltstück hin, sondern von diesem weg gerichtet sind. Auf der Oberfläche der Außenwandung der oberen Kammerzelle können sich daher keine Gleitfunken bilden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kammerzellen wird also erreicht, daß Überschläge von der \^rerrußten Fläche zum feststehenden Schaltstück außerhalb der Löschkammer vermieden werden. Der Schalter kann daher auch bei hohen Spannungen bei einem Kurzschluß eingeschaltet werden.

Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellten Kammerzellen 3 sind so ausgebildet, daß ihre Berührungsflächen 8 aus einem inneren, ringförmigen Teil 9 und einem sich an diesen anschließenden äußeren, konischen Teil 10 bestehen. Diese Ausführung ermöglicht eine sehr einfache Herstellung der Kammerzellen. Die Berührungsflächen können aber auch als Teil einer Kugelfläche oder einer anders ausgebildeten Fläche ausgeführt werden. Wesentlich ist nur, daß sie so ausgebildet sind, daß nach einem Überschlag vom Schaltstift zur verrußten Berührungsfläche der Kammerzelle an der äußeren Kante der verrußten Berührungsfläche keine Konzentration der Kraftlinien auftritt und daß in unmittelbarer Nähe der verrußten Berührungsfläche die Komponente parallel zur Außenwandung der Kammerzelle der nur außerhalb des Isoliermaterials verlaufenden Kraftlinien vom feststehenden Schaltstück weg gerichtet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsschalter mit einer elastischen Löschkammer, die aus aufeinandergeschichteten Kammerzellen besteht, und mit einer zur Löschung des Lichtbogens dienenden isolierenden Schaltflüssigkeit, bei deren Zersetzung durch den Lichtbogen Kohlenstoff frei wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand der Berührungsfläche zwischen benachbarten Kammerzellen dem feststehenden Schaltstück des Schalters abgekehrt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche der Kammerzelle aus einem inneren, ringförmigen und einem sich daran anschließenden äußeren, konischen Teil besteht.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche der Kammerzelle den Teil einer Kugelfläche bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 632 558.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 648/323 11.60