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Löschkammer für elektrische Schalter Die Erfindung bezieht sich auf
eine Löschkammer für elektrische Schalter mit einer Zwischenelektrode im Inneren
der Kammer, insbesondere für flüssigkeitsarme Leistungsschalter. Gemäß der Erfindung
erstreckt sich die Zwischenelektrode in Längsrichtung von der maximalen Lösc,hdistanz
bis höchstens zur minimalen Löschdistanz, und sie ist so angeordnet, daß sie beim
Ausschaltvorgang den Lichtbogen übernimmt, sobald der Abstand des beweglichen Schaltstückes
vom festen gleich ist dem Abstand der Zwischenelektrode vom festen Schaltstück.
Durch diese Elektrode wird der Lichtbogen verkürzt, was eine Verringerung der Beanspruchung
der Löschkammer bedeutet.
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Dies soll im folgenden erläutertwerden: BeimAusschalten entsteht ein
Lichtbogen, dessen Länge zwischen zwei Grenzwerten schwanken kann. Diese sind die
minimale und die maximale Löschdistanz. Unter minimaler Löschdistanz ist die kürzeste
Entfernung zwischen feststehendem und beweglichem Schaltstück zu vorstehen, bei
der eine Löschung des Lichtbogens erfolgt, wenn bei Erreichen dieser Entfernung
der Strom durch Null geht. Die maximale Löschdistanz ist um die Strecke größer,
die das bewegliche Schaltstück in einer Halbwelle des zu unterbrechenden Wechselstroms
zurücklegt. Der Lichtbogen erreicht die Länge der maximalen Löschdistanz, wenn der
Wechselstrom gerade kurz vor Erreichen der n-iinimalen Löschdistanz durch Null geht.
Durch die Verringerung der Lichtbogenlänge um die Differenz zwischen maximaler und
minimaler Löschdistanz infolge Einfügung einer Zwischenelektrode gemäß der Erfindung
wird eine wesentliche Verringerung der Kammerbeanspruchung erzielt. Beispielsweise
ist bei Flüssigkeitsschaltern der Druck in der Kammer bei gegebenem Strom von der
Lichtbogenlänge abhängig. Eine Verringerung der Lichtbogenlänge bringt also eine
wesentliche Herabsetzung der Beanspruchung der Kammer. Ähnliches gilt auch von Schaltern,
die an Stelle einer Löschflüssigkeit ein Löschgas verwenden. Solche Schalter sind
beispielsweise Hartgasschalter.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Mit 1 ist die Kammer bezeichnet, die im Ausführungsbeispiel
die bekannte elastische Kammer eines Expansionsschalters ist. Sie besteht aus einzelnen
Kammerplatten 2, die durch eine nicht dargestellte Feder aufeinanderged#rückt werden.
Das feste Schaltstück ist mit 3 und der Schaltstift mit 4 bezeichnet. Das
Schaltkammergehäuse trägt das Bezugszeichen6. Es ist ebenso wie die Kammer
1 mit öl gefüllt. Gemäß der Erfindung ist in der Kammer eine Zwischenelektrode
5 angeordnet. Sie besteht aus einem Doppelzylinder 7 mit einer Bohrung
für den Durchtritt des Schaltstiftes, deren Durchmesser etwas größer als der des
Schaltstiftes ist. Die Zwischenelektrode besitzt außerdem federnde Kontaktstücke
8,
die sich an den Schaltstift anlegen. Die Zwischenelektrode ist von einem
Isolierzylinder 9 umgeben. Die Zwischenelektrode und die Kammerplatten stützen
sich über ein Zwischenstück 11 an der Ab-
stützung 12 ab.
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Das obere Ende der Zwischenelektrode hat von dem festen Schaltstück
3 eine Entfernung, die gleich der minimalen Löschdistanz ist. Als unteres
Ende der Zwischenelektrode 7 in elektrischer Hinsicht ist die Berührungsstelle
zwischen Schaltstift 4 und den Kontaktstücken 8 aufzufassen. Dieses untere
Ende hat vom festen Schaltstück 3 eine Entfernung, die mindestens gleich
der maximalen Löschdistanz ist. Zweckmäßig wird man diese Entfernungen größer wählen.
In der Kammerplatte, die dem oberen Ende der Elektrode 7 benachbart ist,
ist eine Bohrung 10
vorgesehen.
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Wird ausgeschaltet, so wird der Schaltstift nach unten gezogen. Zwischen
dem feststehenden Schaltstück und dem Schaltstift tritt ein Lichtbogen auf. Sobald
der Schaltstift mit dem oberen Rand der Zwischenelektrode 7 in gleiche Höhe
kommt, wird, begünstiggt durch den Gasstrom durch die Bohrung 10, der Lichtbogen
auf die Zwischenelektrode übertragen. In diesem Augenblick oder von diesem Augenblick
an innerhalb der Zeit einer Halbwelle erlischt der Lichtbogen. Seine Länge bleibt
aber immer gleich dem Abstand von dem oberen Rand der Zwischenelektrode
7 bis zu dem feststehenden Schaltstück 3.
Um die Löschung
des Lichtbogens zu unterstützen, ist es zweckmäßig, in an sich bekannter Weise Löschflüssigkeit
während des Abschaltvorganges in die Kammer zu drücken, beispielsweise durch den
hohlen Schaltstift 4.
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Die Zwischenelcktrode 7, welche die Länge des Ausschaltlichtbogens
verkürzt, kann auch beim Einschalten vorteilhaft sein. ist nämlich die Länge
des Einschaltlichtbogens größer als die minimale Löschdistanz, so wird der Lichtbogen
durch die Verwendung der Zwischenelektrode auf die minimale Löschdistanz verkürzt,
brennt dafür aber unter Umständen länger.
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In manchen Fällen, z. B. beim kapazitiven Schalten, kann es zweckmäßig
sein, die Zwischenelektrode über einen ohmschen Widmtand mit dem festen Schaltstück
zu verbinden. Nach dem Erlöschen des Lichtbogens zwischen festem Schaltstück und
Zwischenelektrode und nach Aufhebung der metallischen Berührung zwischen dieser
und dem Schaltstift entsteht ein neuer Lichtbogen zwischen Schaltstift und Zwischenelektrode,
dessen Stromstärke durch den Widerstand begrenzt ist. Er erlischt beim Weiterziehen
des Schaltstiftes in einem Nulldurchgang des Stromes.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 2 dargestellt. Soweit
die Teile mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen
verwendet. Zum Unterschied von der Anordnung nach Fig. 1 ist die Zwischenelektrode
über einen Widerstand 13, bestehend aus einzelnen Widerstandsstäben, mit
dem feststehenden Schaltstück 3 verbunden. Außerdem sind zwischen der Zwischenelektrode
und der Abstützung 12 noch zwei Kammerplatten 2 vorgesehen, in denen der durch den
Widerstand 13
begrenzte Lichtbogen brennt und zum Erlöschen kommt.
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Es sind Flüssigkeitsschalter mit einer oder mehreren Zwischenelektroden
bekannt, die über Widerstände mit dem festen oder dem beweglichen Kontaktstück verbunden
sind. Diese Anordnungen haben den Zweck, beim Ausschalten in den Lichtbegenstromkreis
Widerstände einzuschalten, um den Strom zu verringern. Diese bekannten Zwischenelektroden
haben jedoch nicht die Form gemäß der Erfindung, so daß keine Verringerung der Lichtbogenlänge
um die Differenz zwischen maximaler und minimaler Löschdistanz eintritt.