DE1124125B

DE1124125B - Elektrischer Schalter mit Lichtbogenloeschanordnung

Info

Publication number: DE1124125B
Application number: DEW22439A
Authority: DE
Inventors: Howard E Reichert; Eugene J Walker
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1956-12-24
Filing date: 1957-12-18
Publication date: 1962-02-22
Also published as: US2942083A; GB827431A; FR1195363A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ausschalter im allgemeinen und im besonderen auf Lichtbogenlöschanordnungen.

Zweck der Erfindung ist es, einen verbesserten Ausschalter in einem sehr kleinen, gedrängten Raum zu liefern.

In vielen Anwendungsfällen ist es erforderlich, einen Ausschalter an einer Stelle unterzubringen, wo der vom Ausschalter benötigte Raum geringstmöglich ist. Es ist infolgedessen Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die verschiedenen Bestandteile eines Ausschalters und insbesondere auch der Lichtbogenlöschvorrichtung so neu anzuordnen und unterzubringen, daß der Ausschalter imstande ist, eine beträchtliche Leistung abzuschalten, aber nicht mehr Raum benötigt, als von einem Ausschalter von niedrigerer Leistungsfähigkeit gebraucht werden würde. In einem Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung ist es z. B. möglich, einen Ausschalter zu schaffen, der im- -standeist, einen 600-Volt-Stromkreis zu unterbrechen, der aber trotzdem ein Gehäuse verwendet, der für gewöhnlich für einen 250-Volt-Ausschalter benutzt wird.

Es ist bereits bekannt, bei Entionisierungseinrichtungen für elektrische Schalter aus parallelen leitenden, quer zum Lichtbogen angeordneten Platten und zwischen den Platten eingeschalteten Radialfeldspulen zwischen dem Plattenstapel aus Kupfer- und Eisenplatten Isolierstoffplatten anzuordnen, die die Aufgabe haben, einen Raum zur Belüftung des Plattenstapels zu schaffen. Es ist andererseits bekannt, die Löschung von Lichtbögen in Schaltern durch Gase zu unterstützen, die durch Einwirkung des Lichtbogens selbst aus gasabgebenden Schaltraumteilen entwickelt werden.

Die eingangs geschilderte Aufgabe, einen Schalter geringer Abmessungen mit großer Abschaltleistung zu schaffen, wird nun dadurch gelöst, daß bei einem elektrischen Schalter mit einer Lichtbogenlöschanordnung mit einer Mehrzahl quer zum Lichtbogen angeordneter, eine Unterteilung des Lichtbogens in mehrere in Reihe geschaltete Teillichtbögen bewirkender magnetischer Löschbleche, zwischen denen Platten aus Isolierstoff angeordnet sind, erfindungsgemäß zwischen den Löschblechen Einlagen aus isolierenden, gasabgebenden Stoffen derart angeordnet sind, daß sie an den der Kontaktstelle zugewandten Stirnflächen gegenüber den Löschblechen etwas zurückgesetzt sind.

Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung. Hierin ist

Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch einen dreipoligen Ausschalter, der die Grundideen der vorliegenden Elektrischer Schalter
mit Lichtbogenlöschanordnung

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Dezember 1956 (Nr. 630 264) .

Eugene J. Walker und Howard E. Reichert,

Beaver, Pa. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Erfindung verkörpert, wobei die Kontaktkonstruktion in der völlig ausgeschalteten Stellung gezeigt wird,

Fig. 2 ein beträchtlich vergrößerter Schnitt durch die Lichtbogenlöschvorrichtung,.

Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 4 bis 8 Draufsichten von Platteneinzelheiten, wobei Fig. 7 eine Seitenansicht der Platte der Fig. 8 zeigt;

Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3, wobei aber ein Schnitt durch eine abgeänderte Type der Lichtbogenlöschvorrichtung genommen ist;

Fig. 10 ist eine Draufsicht einer der bei der abgeänderten Lichtbogenlöschvorrichtung der Fig. 9 benutzten Isolierstreifen;

Fig. 11 und 12 sind Seitenansichten bzw. Draufsichten der leitenden Lichtbogenfußpunktführung entweder der Lichtbogenlöschvorrichtung der Fig. 3 oder der abgeänderten der Fig. 9;

Fig. 13 ist eine beträchtlich vergrößerte Endansicht der leitenden Lichtbogenziehplatte der Fig. 4 längs der Linie XIII-XIII der Fig. 4, um deutlicher die ausgedrückten Montagewarzen zu veranschaulichen, die in den verschiedenen leitenden Platten der Lichtbogenlöschvorrichtung gebildet sind.

In der Zeichnung und im besonderen in Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 allgemein einen dreipoligen Ausschalter, wovon aber nur der mittlere Pol dargestellt ist.

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Zum Ausschalter 1 gehören eine Grundplatte 2 und gen klarer gezeigt ist. Unter Hinweis auf Fig. 3 ist zu ein Deckel 3, die beide vorzugsweise aus einem ge- beachten, daß der Spitzenteil 72 des Schlitzes 73 der eigneten Preßstoff hergestellt sind. Wie es aus den Fiberplatten 71 vergrößert ist, um von der Spitze 62 Zeichnungen ersichtlich ist, sind die Grundplatte 2 der benachbarten leitenden Platten 59 abzustehen, und der Deckel 3 mit geeigneten Aussparungen ge- 5 Die ausgesparte Kehle 72 ist durch den Abstand D in preßt, um die verschiedenen Bestandteile des Aus- Fig. 3 angegeben. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist schalters 1 aufzunehmen. vorzugsweise eine Fiberplatte 71 zwischen benach-

Zum Ausschalter 1 gehört auch ein relativ fest- baiten leitenden Platten untergebracht, und die Fiberstehender Kontakt 5 und ein beweglicher Kontakt 11. platten 71 bilden eine Quelle für die Entwicklung von

Bei der Trennung des beweglichen Kontaktes 11 ¹⁰ Gasen während der Wanderung des gezogenen Lichtvom relativ festen Kontakts wird bekanntlich ein bogens in die Plattenkonstruktion. Genauer gesagt Lichtbogen gezogen, und es ist erforderlich, um eine ziehen die magnetischen Platten 59, 66 bis 68 den rasche Löschung dieses Lichtbogens zu bewirken, zwischen den Kontakten 5 und 11 gezogenen Lichteine Liehtbogenlöschvorrichtung vorzusehen. Eine bogen zu den Spitzen 62 der verschiedenen Platten wichtige Eigenart der vorlegenden Erfindung ist eine ¹S hüi und treiben den Lichtbogen in die Plattenkonverbesserte Liehtbogenlöschvorrichtung 45, zu der struktion, so daß dieser in eine Vielzahl in Reihe zueine im wesentlichen U-förmige Hülle 46 aus Fiber einander befindlicher Lichtbogen unterteilt wird, die gehört. nut ^^er Bezugszahl 74 in Fig. 2 bezeichnet sind. Die

Diese U-förmige Hülle 46 aus Fiber und die ge- Hitze der Lichtbogen 74 verursacht die Entwicklung schlitzte Deckelplatte 51 aus Fiber bilden zusammen ™ von beträchtlichem Gas, das zur Löschung der Lichtein Gehäuse 58 für eine Vielzahl von in Abständen bögen 74 beiträgt.

voneinander befindlichen leitenden Platten, die in die- Unter besonderem Hinweis auf die Fig. 2 ist zu

sem besonderen Falle aus Stahl hergestellt sind. Die beachten, daß die isolierenden U-förmigen Platten 71 Fig. 4 bis 8 und 11 bis 13 zeigen klarer die einzelnen nach rechts divergieren, so daß Lüftungsspalte 10 zwi-Bestandteile der Plattenkonstruktion. Fig. 4 veran- ^a5 sehen den überbrückenden Teilen 75 der Platten 71 schaulicht in Seitenansicht die längste Stahlplatte, die und den unteren Flächen der leitenden Platten 59, 66 mit der Bezugszahl 59 bezeichnet ist. Wie in Fig. 4 und 68, die darüber untergebracht sind, vorhanden veranschaulicht, ist zu beachten, daß die leitende sind. Diese Lüftungsspalte 10 gestatten den freien Stahlplatte 59 einen sich verjüngenden Schlitz 60 be- Austritt von Gas nach rechts, wie in Fig. 2 gesehen, sitzt, der in einer Spitze 62 endigt. Die Seitenschenkel 30 zu den senkrechten Kanälen 88 in den Ecken des 61 der leitenden Platte 59 sitzen rittlings auf dem Kon- Plattenstapels.

taktarm 12, wie in Fig. 1 gezeigt. Jede Stahlplatte 59 Am unteren Ende der Liehtbogenlöschvorrichtung

hat auch hakenförmige Teile 63, die längs ihren äuße- ist eine stählerne Lichtbogenelektrode 77 mit einer in ren Kanten zusammen mit einem weiteren Ohr 64, den Fig. 11 und 12 der Zeichnungen klarer veranwie in Fig. 4 gezeigt, vorgesehen sind. Die U-förmige 35 schaulichten Gestaltung angeordnet. Wie gezeigt, beHülle 64 ist, wie in der Fig. 1 veranschaulicht, mit sitzt die stählerne Lichtbogenelektrode 77 vorstehende einer Vielzahl von an geeigneter Stelle angebrachten Montageohren 78, die durch die Schlitze 65, die in Schlitzen 65 versehen, in die bei dem Zusammenbau der Fiberhülle 46 vorgesehen sind, ragen, und wird so die Seitenohren 63 und 64 der einzelnen Platten ein- in ihrer richtigen Stellung gehalten, geschoben werden. 4° Während des Ausschaltvorganges bewegt sich der

Neben dem unteren Ende der Lichtbogenlöschvor- Kontaktarm 12 aufwärts weg von dem feststehenden richtung 45 sind, wie es in Fig. 2 klarer gezeigt ist, Kontakt 5 zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung. Der geweitere Stahlplatten 66, 67 und 68 angeordnet, die zogene Lichtbogen wird magnetisch in die Schlitze 60 kürzer sind als die Platten 59 der Fig. 4 wegen der der verschiedenen magnetischen Platten zu deren Verlängerung der Zunge 49 der U-förmigen Hülle 46 45 Spitzen 62 hineingezogen. Bei Berührung der leitennach vorn. Genau genommen können die Platten 66, den Platten 59, 66 bis 68 wird der anfänglich ge-

67 und 68 aus den in Fig. 4 gezeigten Platten 59 durch zogene Lichtbogen in eine Vielzahl von in Reihe begeeignetes Abschneiden der hinteren Enden herge- findlichen Lichtbogenteilen 74 aufgeteilt, wie in Fig. 2 stellt werden. Auch die Platten 66 bis 68 haben vor- gezeigt. Diese Lichtbogenteile 74 berühren die überstehende Ohren 63 und 64, wobei die Platten 67, wie 50 brückenden Teile 75 der Fiberplatten 71 und entwikin Fig. 6 gezeigt, nur die Ohren 63 haben. kehl dabei eine beträchtliche Menge von nichtioni-

Die oberste Stahlplatte 68 der Lichtbogenlöschvor- siertem Gas. Wegen der an den hinteren Enden der

richtung 45 hat ein z. B. durch Punktschweißen daran Stahlplatten vorgesehenen Einschnitte 79 hat das Gas

befestigtes Lichtbogenhorn 69. Das Lichtbogenhorn einen guten Durchgang nach oben längs des umge-69 erleichtert die trberleitung des oberen Teiles des 55 bogenen Teiles 48 der U-förmigen Hülle 46.

gezogenen Lichtbogens hieran, der andererseits auf Fig. 9 der Zeichnung veranschaulicht eine abge-

dem beweglichen Kontakt 11 endet. Die oberste Platte änderte Bauart einer Liehtbogenlöschvorrichtung,

ist der langen Platte 59 ähnlich, hat aber eine allgemein bezeichnet mit der Bezugszahl 84, die an Länge zwischen denen der Platte 66 und 67, wie aus Stelle der Liehtbogenlöschvorrichtung 45 der Fig. 2 in einer Betrachtung der Fig. 8 der Zeichnungen hervor- 60 den Ausschalter 1 der Fig. 1 eingesetzt werden kann, geht. Alle Platten 59, 66, 67 und 68 sind so gestanzt, Mit besonderem Hinweis auf Fig. 9 und 10 wird man daß auf entgegengesetzten Seiten befindliche vor- bemerken, daß zwischen benachbarten leitenden Platstehende Montagewarzen 70 (in Fig. 13 der Zeich- ten ein Paar von Isolierstreifen 85 in derselben Weise nung klarer gezeigt) geschaffen werden. Diese Mon- vorgesehen ist, wie die Isolierplatten 71 der Fig. 3 tagewarzen 70 dienen dazu, eine Vielzahl von Isola- 65 zwischen den leitenden Platten zwischengelegt sind, tionsplatten 71 aus Fiber richtig unterzubringen und wie in Fig. 2 der Zeichnung veranschaulicht. Vorzugsan ihrem Platz zu halten. Diese Platten 71 haben weise werden die Isolierstreifen 85 aus einem geeig-Löcher 71a, deren Gestaltung in Fig. 3 der Zeichnun- neten gasentwickelnden Material, in diesem beson-

deren Fall aus Fiber, gemacht, so daß die Hitze des anfangs gezogenen Lichtbogens und der später gebildeten Reihenlichtbögen 74 die Entwicklung von nichtionisiertem Gas aus den Fiberstreifen 85 verursacht, um die Löschung des Lichtbogens zu unterstützen.

Um den Zusammenbau der abgeänderten Art der Lichtbogenlöschvorrichtung 84 zu erleichtern, sind die gasentwickelnden Isolationsstreifen 85 mit Löchern 86 versehen, die mit den herausgedrückten Warzen 70 der leitenden Platten zusammenwirken, um die Streifen 85 in ihrer richtigen Stellung zu halten, wie in Fig. 9 der Zeichnung gezeigt.

Unter besonderem Hinweis auf die Fig. 9 ist zu beachten, daß die Verlängerungen 87 der Isolationsstreifen 85 sich längs der Seitenschenkel 61 der leitenden Platten 59, 66 bis 68 erstrecken, so daß der anfangs gezogene Lichtbogen zwisohen den Kontakten 5 und 11 in deren nächste Nähe gezogen wird und dadurch bereits anfangs zur Bildung von weiterem nichtionisiertem Gas beiträgt.

Bei beiden Lichtbogenlöschvorrichtungen 45 und 84 gehen die leitenden Platten 59, 66 bis 68 nach dem hinteren Teil der Vorrichtung ein wenig auseinander, um den rückwärtigen Austritt von Gas durch die Löcher 45 bzw. 84 und aufwärts durch die senkrechten Durchgänge 88, die von den verschiedenen Ausschnitten 79 geschaffen sind, zu erleichtern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schalter mit einer Lichtbogenlöschanordnung mit einer Mehrzahl quer zum Lichtbogen angeordneter, eine Unterteilung des Lichtbogens in mehrere in Reihe geschaltete Teillichtbögen bewirkender magnetischer Lösohbleche, zwischen denen Platten aus Isolierstoff angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Löschblechen Einlagen aus isolierenden, gasabgebenden Stoffen derart angeordnet sind, daß sie an den der Kontaktstelle zugewandten Stirnflächen gegenüber den Löschblechen etwas zurückgesetzt sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschbleche nach der Rückseite zu divergieren, so daß zwischen je einem Löschblech und einer Isolierstoffeinlage ein Spalt für den Durchtritt der Gase frei bleibt.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschbleche an der den Schalterteilen zugekehrten Vorderseite einen sich nach hinten verjüngenden Schlitz besitzen und mit ihren Schenkeln die Bahn des beweglichen Kontaktes umgreifen.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffzwischenlagen den Löschblechen entsprechend U-Form aufweisen.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Zwischenlagen an der Rückseite kürzer gehalten sind als die Löschbleche.

6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschbleche warzenartige Ausprägungen haben, die in entsprechende Löcher der Isolierstoffzwischenlagen eingreifen und diese dadurch festhalten.

7. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffzwischenlagen an der Spitze des keilförmigen Ausschnittes stärker ausgekehlt sind als die Löschbleche.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 735 829, 919 722,
358, 592 684;

USA.-Patentschriften Nr. 2 584 570, 2 575 730.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen