DE1107765B

DE1107765B - Elektrischer Fluessigkeitsschalter mit Expansionskammer

Info

Publication number: DE1107765B
Application number: DES46398A
Authority: DE
Inventors: Josef Behringer; Dipl-Ing Rudolf Praetsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-11-17
Filing date: 1955-11-17
Publication date: 1961-05-31
Also published as: FR1159538A; CH349663A

Description

Bei einem Flüssigkeitsschalter mit einem Differentialkolben, der eine Löschmittelströmung innerhalb einer Löschkammer hervorrufen soll, hat man eine Dämpfungspumpe vorgesehen, um Stöße am Ende der Ausschaltbewegung aufzufangen. Die Dämpfungspumpe besteht aus einem Kolben, der über Federn von den beweglichen Schalterteilen betätigt wird und Löschflüssigkeit in die Löschkammer drückt. Die Menge der geförderten Löschflüssigkeit wird allein durch den Druck in der Löschkammer bestimmt, da kein Ventil vorhanden ist. Dies ist deshalb nachteilig, weil bei kleinen Strömen das Pumpenvolumen bereits während der Ausschaltung erschöpft wird, so daß nach der Ausschaltung keine Flüssigkeit zur Spülung der Löschkammer mehr zur Verfügung steht.

Es sind ferner Flüssigkeitsschalter mit Expansionskammern, beispielsweise Rohr- oder Plattenkammern, bekannt. Bei diesen wird beim Ausschalten durch den Lichtbogen in der Kammer ein Überdruck erzeugt, und bei einem Nulldurchgang des Stromes wird die Schaltstrecke so schnell infolge des bekannten Expansionseffektes entionisiert, daß ein Wiederzünden des Lichtbogens verhindert und der Strom endgültig unterbrochen wird.

In die Expansionskammer eines solchen Flüssigkeitsschalters, in der der Lichtbogen gelöscht wird, kann mit Vorteil nach dem Unterbrechen des Stromes eine isolierende Schaltflüssigkeit zur Spülung der Kammer gepreßt werden. Gemäß der Erfindung wird der Schalter dabei so ausgebildet, daß der Schaltstift als Ventil dient und eine Zuflußöffnung für die die Schaltkammer spülende Schaltflüssigkeit erst nach dem Unterbrechen des Stromes freigibt. Dadurch wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß die zum Spülen der Löschkammer dienende Flüssigkeit mit Sicherheit erst nach dem Erlöschen des Lichtbogens in die Löschkammer eintreten kann. Die Kammer wird dann von den durch den Lichtbogen erzeugten Gasen und Dämpfen und den Verbrennungsrückständen des Lichtbogens befreit, so daß bei einer zweiten Ausschaltung der Lichtbogen die gleichen Bedingungen vorfindet wie vorher und ein sicheres Löschen des Lichtbogens gewährleistet ist. Auch für ein kurz nach dem Ausschalten erfolgendes Wiedereinschalten ist die Spülung der Kammer von Vorteil, weil dadurch der Überschlag, der bei Annäherung des beweglichen Schaltstückes an das feste stattfindet, in seiner Länge kleiner wird, als wenn keine Spülung vorhanden wäre. Das bringt eine Herabsetzung der Beanspruchung der Kammer. Der Expansionsschalter nach der Erfindung eignet sich daher sehr gut für die Beseitigung von Lichtbogenkurzschlüssen, bei denen nach dem Aus-Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit Expansionskammer

Anmelder: Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Josef Behringer, Berlin-Spandau,

und Dipl.-Ing. Rudolf Prätsch, Berlin-Wilmersdorf,

sind als Erfinder genannt worden

schalten nach einer kurzen spannungslosen Pause wieder zugeschaltet wird und, wenn der Kurzschluß in der spannungslosen Pause nicht beseitigt wurde, eine erneute Ausschaltung erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit 1 ist ein Expansionsschalter bezeichnet, der die Expansionskammer 2, das feste Schaltstück 3 und den beweglichen Schaltstift 4 besitzt. Die Expansionskammer 2 stützt sich mit ihrem unteren konischen Ende auf einem kreisförmigen Vorsprung 5 des Schaltgefäßes 6, das aus Isoliermaterial besteht, ab. Unterhalb der Expansionskammer bildet das Schaltgefäß einen abgeschlossenen Raum 7. In diesen Raum mündet über ein Rückschlagventil 15 eine Leitung 8, an welche die Kolbenpumpe 9 angeschlossen ist. Mit 10 ist ein Porzellanüberwurf bezeichnet. Der Ringraum 11 zwischen Porzellanüberwurf und Schaltkammergehäuse 6 steht durch Öffnungen 16, 17 und 18 mit der Expansionskammer in Verbindung. Der Ringraum 11 ist über ein Filter 14 mit dem Vorratsbehälter 12 verbunden, der durch den hohlen Stützer 13 gebildet wird. Der Kolben der Pumpe besitzt einen Deckel 19, der durch nichtdargestellte Federn gegen die Kolbenwandungen gepreßt wird und als Rückschlagventil dient.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Schalter sei eingeschaltet. Wird beispielsweise durch einen Kurzschluß auf der Leitung der Schalter ausgelöst, so wird der Schaltstift nach unten bewegt. Sobald er das feststehende Schaltstück 3 verläßt, wird ein Lichtbogen gezogen, der in an sich bekannter Weise bei einem

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Nulldurchgang in der Expansionskammer gelöscht wird. Gleichzeitig oder etwas später mit der Bewegung des Schaltstiftes erfolgt der Antrieb der Kolbenpumpe, und zwar beispielsweise über eine elastische Kupplung oder eine Rutschkupplung. Der Raum 7 wird nunmehr unter Druck gesetzt. Macht man den Antrieb der Kolbenpumpe starr, so muß man mit der Leitung 8 noch einen Windkessel verbinden. Die unter Druck stehende Löschflüssigkeit im Raum 7 kann jedoch nicht in die Expansionskammer eindringen, da der Zwischenraum zwischen Schaltstift und Schaltstiftbohrung nur gering ist. Erst wenn nach Unterbrechen des Stromes der Schaltstift die Löschkammer verläßt, strömt durch die Bohrung Löschflüssigkeit aus dem Raum 7 in die Expansionskammer ein und spült diese. Aus der Expansionskammer tritt durch die früher erwähnten Öffnungen überschüssige Löschflüssigkeit in den Ringraum 11 ein, und von dort gelangt sie über das Filter 14 in den Vorratsraum 12, aus dem die Pumpe die Löschflüssigkeit angesaugt hat. Das Rückschlagventil 15 dient dazu, ein Eindringen von verunreinigter Löschflüssigkeit in das Rohr 8 zu verhindern. Im Ausführungsbeispiel ist durch Pfeile angedeutet, wie die Löschflüssigkeit beim Spülen der Löschkammer fließt.

Im Ausführungsbeispiel wirkt der Schaltstift 4 als Ventil, der die Flüssigkeitsströmung in die Kammer einleitet. Man kann aber auch beispielsweise das Rohr 8 unmittelbar in die Expansionskammer einmünden lassen und in dem Rohr ein Ventil vorsehen, das nach dem Unterbrechen des Stromes geöffnet wird.

Steht die Expansionskammer nicht unmittelbar mit dem Ringraum in Verbindung, sind also beispielsweise die Öffnungen 17 nicht vorhanden, so kann man eine Spülung dadurch bewirken, wenn es sich um eine an sich bekannte elastische Kammer handelt, daß man den Druck der Schaltflüssigkeit beim Spülen so hoch wählt, daß die Kammer geöffnet wird. Dann strömt die Schaltflüssigkeit aus der geöffneten Kammer durch die Bohrungen 16 unmittelbar in den Ringraum ein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit Expansionskammer, in der der Lichtbogen gelöscht wird und in die nach dem Unterbrechen des Stromes eine isolierende Schaltflüssigkeit zur Spülung der Kammer gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift als Ventil dient und eine Zuflußöffnung für die die Schaltkammer spülende Schaltflüssigkeit erst nach dem Unterbrechen des Stromes freigibt.

2. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Expansionskammer ein abgeschlossener Raum (7) vorgesehen ist, in den beim Ausschalten die Schaltflüssigkeit unter Druck gesetzt wird.

3. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 1 mit elastischer Expansionskammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Schaltflüssigkeit zur Spülung so hoch gewählt ist, daß die Kammer geöffnet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 632 558, 663 463,
513, 869 095;
USA.-Patentschrift Nr. 2052232.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen