DE1144366B - Pol eines Loeschfluessigkeits-Schalters - Google Patents

Description

Es sind elektrische Schalter mit Löschflüssigkeit bekanilt, die eine äußere Kammer aufweisen, in welcher die eigentliche Trennkammer untergebracht ist, wobei diese beiden Kammern zwei voneinander unabhängige Räume bilden. Die Trennkammer muß reichlich groß bemessen sein, damit sie die im Augenblick der Trennung der Schalterkontakte entstehenden starken Gasdrücke aushalten kann. Daraus ergibt sich ein erheblicher Raumbedarf für die Außenkammer eines jeden Pols und damit auch ein großer Raumbedarf für den gesamten Schalter.

Es sind ferner Hochleistungsschalter bekannt, bei denen die Außenkammer und die Trennkammer gemeinsame Bauteile aufweisen, aber auch derartige Schalterkonstruktionen sind immer noch recht verwickelt und benötigen ebenfalls unverhältnismäßig viel Raum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen insbesondere in umfangreichen Schaltanlagen schwerwiegenden Nachteil zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem obengenannten Stand der Technik aus und bezweckt gleichzeitig, die Abschaltleistung im Vergleich zu den bekannten Schaltern merklich zu erhöhen.

Das wesentlichste Merkmal des neuen Schalterpols besteht darin, daß er eine Außenkammer und eine Vielzahl von Innenwänden aufweist, die in der Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und sich mit Hilfe ihrer in der Längsrichtung liegenden Enden gegen die Innenfläche der Außenkammer abstützen, um innerhalb dieser Kammer einerseits eine Trennkammer und andererseits zusammen mit den durch diese Innenwände begrenzten Teilen der Innenfläche der Außenkammer Gasableitungskammern zu bilden, wobei die Außenkammer und die Trennkammer über Ableitungsöffnungen miteinander in Verbindung stehen, die in diesen Innenwänden angebracht sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Pols weist die Außenkammer einen zylindrischen Fohlmantel auf, und die Innenwände haben die F -rm von Hohlzylinder-Teilstücken mit kreisförmiger Basis.

Vorzugsweise ist die Trennkammer in eine Vielzahl von Elementarkammern unter Zwischenschaltung von Trennwänden aufgeteilt, die vorzugsweise parallel zueinander verlaufen und senkrecht zur Achse des Hohlmantels der Außenkammer stehen, die durch in den Innenwänden angebrachte Schlitzzapfen voneinander getrennt sind, wobei jede Elementartrennkammer mit mindestens einer Gasableitungskammer Pol eines Löschflüssigkeits-Schalters

Anmelder:

Societe Anonyme

de Participations Appareillage Gardy,
Neuchätel (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 25. Juli 1957 (Nr. 48 824)

Jean Michaud, Coppet, Vaud (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

unter Zwischenschaltung mindestens einer seitlichen Ableitungsöffnung in diesen Innenwänden in Verbindung steht.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die seitlichen Ableitungsöffnungen winklig zueinander verschoben sind, und zwar in einem Winkel von 360° geteilt durch die Zahl der Innenwände.

Der Schalterpol nach der Erfindung bietet folgende besondere Vorteile:

1. Vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit aus gesehen, ermöglicht es diese Anordnung der beiden Kammern und insbesondere die Halbkreisform der Innenwände, die Arbeitsbelastung beinahe ausschließlich auf den zylindrischen Mantel der Außenkammer zu beschränken, so daß die Innenwände dünner gehalten werden können. Dadurch wird aber der Raumbedarf des Schaltgerätes wesentlich verringert, weil nur der Mantel der Außenkammer besonders stark bemessen zu werden braucht.

2. Die besondere Anordnung der Gasableitungs^ Öffnungen bietet, vom elektrotechnischen Standpunkt aus gesehen, den besonderen Vorteil, daß man die Nebenschlüsse zwischen den einzelnen Elementarkammern vermeiden kann, die durch die heißen Gase entstehen können, die im Innern jeder in verschiedene Gasableitungskammern mündenden Elementarrrennkammer gebildet werden.

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In der beschriebenen Vorrichtung erreicht man eine Funkenlöschung durch das Querblasverfahren, dessen Prinzip wohlbekannt ist, dessen Verwirklichung aber nach der vorliegenden Erfindung ganz besonders zweckmäßig ist. In der Tat münden die warmen Gase, die im Augenblick der Kontakttrennung in jeder der Elementarkammern 4 a bis 4 g gebildet werden, nach und nach in verschiedene Gasableitungskammern, wodurch die durch diese Gase möglicherweise verur-

Fig. 3 bis 9 sind Grundrisse der aufeinanderfolgenden Wandungen, die die Trennkammer des in Fig. 1 dargestellten Schalterpols einteilen;

Fig. 10 und 11 veranschaulichen schematisch zwei andere Ausführungsformen eines erfmdungsgemäßen Schalterpols;

Fig. 12 bis 14 veranschaulichen drei weitere Anordnungsmöglichkeiten der Ableitungsöffnungen.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Schalterpol umfaßt eine von einem isolierenden zylindrischen Hohlmantel 1 begrenzte Außenkammer. In diesem Hohlmantel 1 befinden sich drei Wände 2a, 2 b und 2 c aus

3. Die Entfernung der Teile, die der Außenkammer und der Trennkammer gemeinsam sind, in bezug auf den Lichtbogenweg, ermöglicht die Zurückhaltung einer bestimmten Menge nichtionisierten Öls, so daß eine schnelle Wiedereinschaltung des Schaltgerätes erfolgen kann. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung hervorgehen, in der auf die Zeichnung Bezug genommen ist.

Fig. 1 ist ein axialer Teilschnitt durch einen Pol i° sachten Nebenschlüsse der Trennteile vermieden des erfindungsgemäßen Schalters; werden können.

Fig. 2 ist ein Schnitt der Fig. 1 nach der Linie H-II; Darüber hinaus gestattet die Entfernung der den

beiden Kammern gemeinsamen Teile 5 a, 5 b und 5 c in bezug auf den Lichtbogenweg, für den Fall eines ig zweiten Abschaltvorganges eine Reserve von frischem Öl zurückzuhalten.

In der beschriebenen Ausführungsform dienen die Elementartrennkammern wie 4 a, 4 b und 4 c in der Nähe der unbeweglichen Kontakte 17 dazu, die starken Ströme zu unterbrechen.

Die oberen Elementarkammern wie 4d, 4e, 4/ und 4 g dienen zur Unterbrechung der mittleren und schwachen Ströme. Jede dieser Elementarkammern umfaßt, wie gesagt, eine seitliche Öffnung, die in yer-

isolierendem Werkstoff, welche die Form von Hohl- 25 schiedene Gasableitungskammern mündet. Diese Öffzylinderteilen mit kreisförmiger Basis haben, die sich nungen 22d, 22e und 22/ und 22g haben aber einen mit ihren Enden auf die Innenfläche des Mantels 1 viel kleineren Durchmesser als die Öffnungen 22a, stützen. Dieser Aufbau begrenzt eine Trennkammer 4 22 b und 22 c, da ja die von der Unterbrechung der (Fig. 2) und drei Gasableitungskammern 3 a, 3 b und schwachen oder mittleren Ströme erzeugte Gasmenge 3 c, die zur Ableitung der Gase dienen. Die Trenn- 30 viel geringer ist. Dieser kleine Durchmesser genügt, kammer 4 wird durch den konvexen Teil der Wände um zwischen der Außenkammer und der Trennkam- 2 a, 2 b und 2 c und durch die Segmente 5 a, 5 b und mer einen Druckausgleich zu schaffen, damit die ge-5 c der Innenwand des Mantels 1 begrenzt, die bildeten Gase abgeleitet werden können, zwischen diesen Innenwänden 2 a, 2 b und 2 c liegen. Andererseits können Öffnungen in irgendeinem

Die Trennkammer 4 ist durch zueinander parallele 35 Teil der Wandungen 6 bis 11 vorgesehen werden. In und zur Achse des Mantels 1 winkelrechte isolierende dem in den Figuren gezeigten Beispiel sind solche

Öffnungen durch Schaffung von Abflachungen 25, 26 und 27 auf den Wandungen 9,10 und 11 erreicht, so daß mit dem Mantel 1 Kanäle wie der Kanal 28 in 40 Fig. 1 gebildet werden. Diese Kanäle sind zueinander um 120° verschoben und stellen die Verbindung zwischen den Elementartrennkammern 4d,4e, 4/und4g her. Diese Bauweise erhöht den Wirkungsgrad der Lichtbogenlöschwirkung und ermöglicht eine Zickfinger 17 zu liegen kommt. Diese Finger werden wie 45 zackbewegung des Öls, das durch diesen Bogen üblich von einem Leiter 18 getragen, der auf einem durchfließt, so daß die gebildete Gasmenge vergrößert

wird, was die Verkürzung der für die Trennung notwendigen Laufstrecke ermöglicht.

Im Augenblick der Kontakttrennung ist die Trennkammer querwirkenden und längswirkenden Kräften ausgesetzt. Die querwirkenden Kräfte wirken einesteils auf die der Trennkammer und der Außenkammer gemeinsamen Segmente 5 a, 5 b, 5 c des Mantels 1 und auf die konvexen Teile der Innenwände 2a bis 2 c

kammern 3 α bis 3 c in Verbindung. Die Ableitung der 55 (Fig. 2), deren Halbkreisform gestattet, die Arbeits-Gase erfolgt durch zwei Umlenkbleche, wie diejenigen belastung auf den Mantel 1 entlang den Kontakt-23 und 24 in Fig. 2 gezeigten, in Richtung dieser flächen zwischen diesen Wänden und dem Mantel zu Öffnungen. übertragen.

Die Elementarkammer 4 a steht also durch die Öff- Die erzeugten längswirkenden Kräfte sind erheblich

nung22a mit der Gasableitungskammer 3 α in Ver- 60 und wirken im Sinne eines Hebens der gesamten bindung, die Elementarkammer 4 b steht durch die Trennkammer 4. Diese letztere wird durch eine isoÖffnung 22 b mit der Gasableitungskammer 3 b in lierende Querstrebe 29, die sich auf die obere Wan-Verbindung, während die Elementarkammer 4 c durch dung 13 stützt, zurückgehalten. Diese Wandung 13 die Öffnung 22 c mit der Gasableitungskammer 3 c in weist Löcher 30, 31 und 32 (Fig. 9) auf, die in die Verbindung steht. Die Elementarkammer 4 d steht Sg Elementartrennkammer 4 h münden und zur Schaf-

Wandungen 6 bis 13, die durch Einsetzen in in den Innenwänden 2 angebrachten Schlitzzapfen 14 auseinandergehalten werden, in eine Vielheit von Elementartrennkammern 4 a his 4 h aufgeteilt.

Sämtliche Wandungen 6 bis 13 sind in der Mitte mit einer Öffnung 15 versehen, in welcher sich der bewegliche Schaltstift, 16 bewegen kann, der zwischen die einen »Tulpenkoritakt« bildenden Kontakthalter-

leitenden »Tulpenträger« 19 sitzt, welcher an einer unteren Leitschale 20 liegt, die mit einer Stromzuleitung 21 verbunden ist, und in welcher der Mantel 1 verkittet ist.

Jede Elementartrennkammer 4 a bis 4 g steht durch seitliche Öffnungen 22 a bis 22 g, die in den Innenwänden 2 a bis 2 c angebracht und nacheinander um 120° verschoben sind, mit jeder der Gasableitungs-

durch eine in der gleichen Radialebene wie die Öffnung 22a gelegene Öffnung mit der Gasableitungskammer 4 a in Verbindung usw.

fung eines Druckausgleichs zwischen dieser Elementartrennkammer und der Druckausgleichskammer 33 dient, welche letztere im beschriebenen Fall in der

Schlittenführung sitzt. Deshalb hat diese Wandung 13 nur noch die querwirkenden Kräfte aufzufangen. Dagegen weist die Wandung 12 kein Loch auf und erträgt deshalb den zwischen den Elementartrennkammern 4 a bis 4 g und der Druckausgleichskammer 33 bestehenden Druckunterschied. Durch diesen Aufbau kann die Art der von jedem Element aufzufangenden Kräfte getrennt werden, so daß das Ganze einer weniger großen Beanspruchung ausgesetzt ist.

Die Trennkammer ist nach unten durch ein isoliereiides Stück 34 begrenzt, welches sich mittels des »Tulpenträgers« 19 auf die untere Schale 20 stützt. Der »Tulpenträger« 19 hat einer erheblichen, nach unten gerichteten Kraft zu widerstehen.

Die von der oberen Wandung 13 und vom »Tulpenträger« 19 ausgehaltenen Kräfte werden auf den Mantel 1 der Außenkammer übertragen, während die Innenwände 2 a und 2 c, die die Gasableitungskammern 3 α bis 3 c begrenzen, lediglich Druckkräfte auszuhalten haben, was eine leichte Bemessung ermöglicht. Da sämtliche erheblichen Kräfte auf den Mantel 1 der Außenkammer übertragen werden, ist diese großzügig bemessen.

Der beschriebene Aufbau wirft ein Abdichtungsproblem auf, denn die die Elementartrennkammern abschließenden Teile haben die Tendenz, abgehoben zu werden, und können unter Umständen anomale Verluste in der Nahe des »Tulpenträgers« 19 verursachen. Dichtigkeit erzielt man dadurch, daß das untere Stück 34 mit einer Glocke 35 versehen wird, die die »Tulpe« umgibt und auf einem aus dem »Tulpenträger« ausgeschnittenen Lager 36 gleitend angebracht ist.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsfonn unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 und 2 gezeigten lediglich dadurch, daß die Innenwände 2 a, 2 b und 2 c tangential zueinander angeordnet sind, anstatt gemeinsame Segmente 5 a, Sb und 5 c auf der Innenwand des Mantels 1 zu bilden.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsfonn sind im Mantel 1 vier Innenwände 37 a bis 37 d untergebracht.

Es liegt auf der Hand, daß man, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten, Abänderungen an den nicht als beschränkende Beispiele beschriebenen Ausführungsformen vornehmen könnte.

So könnte die Bewegung des beweglichen Schaltstiftes 16 zur Trennung, anstatt nach oben zu erfolgen, nach unten erfolgen, wobei die unbeweglichen Kontakte in diesem Fall im oberen Teil liegen würden. Die Elementartrennkammern würden dann zur Unterbrechung der starken Ströme dienen, wobei die im oberen Teil der Innenwände vorgesehenen Öffnungen einen größeren Durchmesser aufweisen würden als die öffnungen des unteren Teiles dieser Wände.

Es könnte ebenfalls irgendeine beliebige Zahl von Wänden und folglich von Gasableitungskammern wie auch von Wandungen und folglich von Elementartrennkammern gewählt werden.

Jede Elementartrennkammer könnte entweder durch zwei oder mehrere Öffnungen mit einer gleichen Gasableitungskammer (öffnungen 38«, 386 der Fig. 12) oder durch eine oder mehrere Öffnungen mit mehreren oder allen Gasableitungskammern (Öffnungen 39 der Fig. 13 oder öffnungen 40 und 41 der Fig. 14) in Verbindung stehen, wobei die Öffnungen im allgemeinen in irgendeinem beliebigen Winkel zueinander verschoben sein können.

Ferner könnten die Trennkammern allesamt in eine gleiche Gasableitungskammer einmünden oder in Gruppen von aufeinanderfolgenden Elementarkammern, die in die gleichen oder in verschiedene Gasableitungskammern münden würden, aufgeteilt werden.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Pol eines Löschflüssigkeits-Schalters, da durch gekennzeichnet, daß er eine Außenkammer und eine Vielzahl von Innenwänden (2 a, 2 b, 2 c) aufweist, die in der Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und sich mit Hilfe ihrer in der Längsrichtung liegenden Enden gegen die Innenfläche der Außenkammer abstützen, um innerhalb dieser Kammer einerseits eine Trennkammer (4) und andererseits zusammen mit den durch diese Innenwände begrenzten Teilen der Innenfläche der Außenkammer Gasableitungskammern (3 a, 3 b und 3 c) zu bilden, wobei die Außenkammer und die Trennkammer über Ableitungsöffnungen (22 a bis 22 g) miteinander in Verbindung stehen, die in diesen Innenwänden angebracht sind.

2. Pol eines Löschflüssigkeits-Schalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkammer einen zylindrischen Hohlmantel (1) aufweist und die Innenwände (2a, 2b, 2c) die Form von Hohlzylinder-Teilstücken mit kreisförmiger Basis haben.

3. Pol eines Flüssigkeitsschalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkammer (4) in eine Vielzahl von Elementarkammern (4 a bis 4 h) unter Zwischenschaltung von Trennwänden (6 bis 13) aufgeteilt ist, die vorzugsweise parallel zueinander verlaufen und senkrecht zur Achse des Hohlmantels (1) der Außenkammer stehen, die durch in den Innenwänden (2a, 2b, 2c) angebrachte Schlitzzapfen (14) voneinander getrennt sind, wobei jede Elementartrennkammer mit mindestens einer Gasableitungskammer (3a, 3b, 3c) unter Zwischenschaltung mindestens einer seitlichen Ableitungsöffnung in diesen Innenwänden (22 a bis 22 g) in Verbindung steht.

4. Schalterpol nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen von aufeinanderfolgenden Elementarkammern in die gleiche Gasableitungskammer münden.

5. Schalterpol nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementarkammern in eine Gruppe von Gasableitungskammern münden.

6. Schalterpol nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ableitungsöffnungen (22 a, 22 b, 22 c) winklig zueinander verschoben sind.

7. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ableitungsöfmungen winklig zueinander verschoben sind, und zwar in einem Winkel von 360°, geteilt durch die Zahl der Innenwände.

8. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (22 a, 22 b, 22 c) aller Elementarkammern den gleichen Durchmesser haben.

9. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der EIementarkammern, die gegenüber den unbeweglichen Kontakten legen, einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Öffnungen der Elementarkammern, die in der Nähe dieser Kontakte liegen.

10. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der aufeinanderfolgenden Elementarkammern(4/,4g) einen von der am nächsten der unbeweglichen Kontakte (17) gelegenen Kammer (4 a) an abnehmenden Durchmesser aufweisen.

11. Schalterpol nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Wandungen (6 bis 13) Löcher (28 oder 30, 31, 32) aufweisen.

12. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Löcher (28)

an dem dem Mantel (1) der Außenkammer benachbarten Ende der Wandungen liegen.

13. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher der aufeinanderfolgenden Wandungen in der gleichen Ebene liegen.

14. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher der aufeinanderfolgenden Wandungen winklig zueinander verschoben sind.

15. Schalterpol nach Ansprüchen 1, 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (13), die zwischen dem oberen Teil und der Druckausgleichskammer (33) hegt, mindestens ein Loch (31) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften;
Deutsche Patentschrift Nr. 723 208.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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