DE1161617B

DE1161617B - Leistungsschalter mit magnetischer Blasung

Info

Publication number: DE1161617B
Application number: DEA39532A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Mayer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1962-01-31
Filing date: 1962-02-22
Publication date: 1964-01-23
Also published as: US3248505A; CH394338A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-35/06

Nummer: 1161 617

Aktenzeichen: A 39532 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 22. Februar 1962

Auslegetag: 23. Januar 1964

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit magnetischer Blasung und mit mindestens einer Löschkammer aus Isolierstoff, in die der Unterbrechungslichtbogen hineingetrieben wird, wobei mindestens einige Wände der Löschkammer aus jeweils zwei verschiedenen Isolierstoffen bestehen. Der zwischen den geöffneten Schaltstücken entstehende Lichtbogen wird entweder durch das Feld eines Elektromagneten, oder eines permanenten Magneten bewegt. ίο

Es sind Schalter bekanntgeworden, deren Löschkammern zur Gänze aus Isolierstoff bestehen, wobei das Isoliermaterial entweder einheitlich aus unter Lichtbogeneinwirkung gasabgebendem oder nicht gasabgebendem Werkstoff bestehen. Das gleiche trifft auch für allfällige Zwischenwände aus Isolierstoff zu. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Unterstützung der Löschung stromschwacher Lichtbögen neben einer zusätzlichen Luftbeblasung, nahe der Entstehungszone des Lichtbogens gasabgebende Isolierstoffteile anzuordnen. Ferner sind Schalter mit einer Löschkammer, welche quer zur Lichtbogenrichtung angeordnete metallische Löschbleche enthält, bekanntgeworden, bei denen die Löschkammerwandungen in ihrem unteren, der Kontaktstelle benachbarten Teil aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen, während sie in ihrem oberen, der Kontaktstelle abgewandten Teil aus nicht gasendem Stoff gebildet oder mit solchen Stoffen ausgekleidet sind. Solche Schalter eignen sich jedoch nur dort, wo es sich um verhältnismäßig kleine Nennspannungen und geringe Ausschaltströme handelt. Verwendet man solche Schalter für größere Nennspannungen, z. B. bei 17 kV, so ergeben sich insofern große Schwierigkeiten, als es bei den hierbei auftretenden längeren Lichtbögen in der Kontaktzone zu starken Druckentwicklungen kommt, die ein genügend rasches Eindringen der Schaltgase und damit des Lichtbogens in die Löschkammer verhindern oder zumindest sehr erschweren. Das Vorhandensein gasabgebender Teile in der Lichtbogenentstehungszone ist deshalb nachteilig, da insbesondere bei durch Metallamellen unterteilten Löschkammern an der Eintrittsstelle eine Querschnittsverengung vorhanden ist, wodurch eine Stauung der freiwerdenden Gase erfolgt, die das Eindringen der sich vor dem Lichtbogen herschiebenden Druckwelle und damit des Lichtbogens selbst erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile eine einfache und billige Lösung anzugeben, ohne auf die an sich wünschenswerte Verwendung gasabgebender Lösch-Leistungsschalter mit magnetischer Blasung

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,

Baden (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Albert Mayer, Wettingen, Aargau

(Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 31. Januar 1962 (Nr. 1179)

kammerisolierstoffe und enger Kammeröffnungen in der Eintrittszone zu verzichten. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß die den Schaltkontaktstücken näher gelegenen Löschkammerteüe (Einlaufzone) aus nicht gasabgebendem, hingegen die den Schaltkontaktstücken abgewandten Löschkammerteile (Löschzone) aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen.

Der Schalter nach der Erfindung sei an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführangsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 stellt einen Schalter mit durch metallische Zwischenwände unterteilter Löschkammer im Schnitt dar;

F i g. 2 stellt einen Schalter im Schnitt dar, dessen Löschkammer mittels Isolierwänden unterteilt ist, wobei von Teilkammer zu Teilkammer Verbindungshörner angeordnet sind.

In Fig. 1 befinden sich unten das feststehende Schaltkontaktstück 1 und das bewegliche Schaltkontaktstück 2, letzteres in geöffneter Stellung. Das Schaltkontaktstück 1 steht über die Erregerwicklung des nicht näher bezeichneten Elektromagneten mit der linken Lichtbogenlaufschiene 3 in Verbindung. Ebenso steht das Schaltkontaktstück 2 über eine nicht näher bezeichnete Leitung mit der rechten Lichtbogenlaufschiene 3 in Verbindung. Die Verbindungsstelle zwischen dem Schaltkontaktstück 2 und der zur

309 780/232

rechten Laufschiene 3 hinführenden Leitung, sowie die Antriebseinrichtung des Schalters, wurden der Übersichtlichkeit halber nicht mit in die Zeichnung aufgenommen. Die Löschkammer ist mit 6 bezeichnet. Sie besitzt in diesem Beispiel zu ihrer Unterteilung metallische Zwischenwände 4, von denen jede zweite gegenüber den anderen unten etwas hervorsteht und zusammen ein Lamellenpaket bilden. Die Laufschienen 3 sind bis zur Oberkante der Lamellenpakete in die Löschkammer hineingeführt und bilden somit gewissermaßen die linken und rechten äußeren Lamellen. Zwischen den Lamellen 4 bzw. zwischen ihnen und den Laufschienen sind die Teillichtbögen 5 durch kurze Linien dargestellt, während die Lichtbogen zwischen 1 und 3, bzw. 2 und 3, mittels unregelmäßiger Zickzacklinien angedeutet sind. Rechts neben der Figur befinden sich drei horizontale Linien, die die Abgrenzung der Löschkammer 6 in die Einlaufzone E und die Löschzone L wiedergeben. Im gewählten Beispiel befinden sich die Teillichtbögen 5 noch in der Einlaufzone. Die Isolierteile der Löschkammer 6 bestehen oberhalb der EInIaUfZOnCE aus gasabgebendem Material und unterhalb der Löschzone, insbesondere im Bereich der Einlaufzone E, aus nicht gasabgebendem Material. In einfachster Form ist dabei die Löschkammer aus zwei Teilen zusammengesetzt, der untere bestehend aus nicht gasabgebendem Isolierstoff, z. B. Keramik, der obere aus gasabgebendem Isolierstoff, in bekannter Weise z. B. aus Kunststoff (Fiber, Acrylglas u. dgl.). Da es aber nur darauf ankommt, daß diejenigen Flächen in der Einlaufzone bzw. in der Löschzone aus nicht gasabgebendem bzw. gasabgebendem Isolierstoff bestehen, die der Lichtbogeneinwirkung ausgesetzt sind, läßt sich die Löschkammer erfmdungsgemäß auch ohne Teilungsfuge zwischen Lösch- und Einlaufzone ausführen. Hierbei besteht entweder das Grundmaterial für die Isolierteile der Kammer aus gasabgebendem Isolierstoff, wobei an denjenigen Flächen der Einlaufzone, die unter Lichtbogeneinwirkung stehen, Einlagen aus nicht gasabgebendem Isolierstoff angeordnet sind, oder das Grundmaterial besteht aus nicht gas abgebendem Isolierstoff, wobei an denjenigen Flächen der Löschzone, die unter Lichtbogeneinwirkung stehen, Einlagen aus gasabgebendem Isolierstoff angeordnet sind.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Der sich beim öffnen der Schaltkontaktstücke 1 und 2 bildende Ausschaltlichtbogen wird unter der Einwirkung des Feldes des Elektromagneten über die Lichtbogenschienen 3 und zunächst in die Einlaufzone E der Löschkammer 6 getrieben, wo er durch die Lamellen 4 in eine große Anzahl von Teillichtbögen 5 unterteilt wird (gezeichnete Lage). Das Eindringen in die verhältnismäßig engen Spalte zwisehen den Lamellen 4 wird dadurch sehr erleichtert, daß in dieser Zone die Isolierwände der Löschkammer aus nicht gasabgebendem Material bestehen, wobei die Lamellen 4 ein Stück in die Einlaufzone E hineinragen. Im weiteren Verlauf gelangen die Teillichtbogen 5 in die Löschzone L. Sie treten dort in innige Berührung mit den gasabgebenden Kammerwänden, und werden durch die Gase intensiv gekühlt, wodurch nach dem Stromnulldurchgang die Wiederzündspannung des Bogens so stark erhöht wird, daß es unter normalen Betriebsbedingungen zu keiner Wiederzündung kommt, d. h. die Löschung des Bogens erfolgt.

Fig. 2 gibt ein weiteres Ausführungsbeispiel an. Hier sind die Schaltkontaktstücke wiederum mit 1 und 2 bezeichnet. 3 sind Lichtbogenlaufschienen, die, wie in Fig. 1 beschrieben, mit den Schaltkontaktstücken 1 und 2 in Verbindung stehen. Die Löschkammer 6 ist in diesem Falle durch Isolierzwischenwände 8 in Teilkammern 7 unterteilt. Als Stromverbindung zwischen den Teilkammern 7 sind Lichtbogenhörner 9 vorgesehen, von denen ein jedes in bekannter Weise z. B. V-förmig ausgebildet ist und mit je einem Schenkel in zwei benachbarte Teilkammern 7 hineinragt. Die Oberkanten der Laufschienen 3 schließen mit den Oberkanten der Verbindungshörner 9 ab und enden innerhalb der Einlaufzone E. Zwischen den Verbindungshörnern 9 bzw. zwischen ihnen und den Enden der Laufschienen 3 sind die Teillichtbögen 5 durch schleifenförmige Linien angedeutet, sowie die Lichtbogen zwischen 1 und 3 bzw. 2 und 3 durch Zickzacklinien. Die Einlaufzone E und die Löschzone L der Löschkammer 6 ist rechts im Bild, wie bereits in F i g. 1 näher beschrieben, angegeben. Die Isolierteile der Löschkammer 6 und ihre Zwischenwände 7 bestehen oberhalb der Einlaufzone E aus gasabgebendem Isolierstoff und unterhalb der Löschzone L insbesondere im Bereich der Einlaufzone E aus nicht gasabgebendem Isolierstoff. Wie bereits unter F i g. 1 näher beschrieben, ist die Löschkammer einschließlich ihrer Isolierzwischenwände in einfachster Form aus zwei Teilen zusammengesetzt, der obere aus gasabgebendem, der untere aus nicht gasabgebendem Isolierstoff. Erfindungsgemäß läßt sich die Löschkammer auch ohne Teilungsfuge zwischen Lösch- und Einlaufzone, in der unter Fig. I bereits näher beschriebenen Weise, ausführen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Ausschaltlichtbogen wird hier ebenfalls, wie im Beispiel der Fig. 1 näher erläutert, gegen die Laufschienen 3 und zunächst in die Einlaufzone E getrieben. Die zwischen den Verbindungshörnern 9 bzw. zwischen ihnen und den Laufschienen 3 sich ausbildenden Teillichtbögen werden schleifenförmig erweitert und bilden zusammen mit den Verbindungshörnern 9 in bekannter Weise ein Solenoid. Das Eindringen der Lichtbogen 5 in die Teilkammern 7, deren Breite zweckmäßigerweise möglichst klein sein sollte, wird dadurch sehr erleichtert, daß die Kammerwände in der Einlaufzone E aus nicht gasabgebendem Isolierstoff bestehen, wobei die Laufschienen 3 und die Verbindungshörner nur zum Teil in die Einlaufzone hineinragen. Im weiteren Verlauf werden die schleifenförmigen Teilbögen 5 verlängert und gelangen in der Löschzone L in innige Berührung mit den gasabgebenden Kammerwänden. Sie werden durch die freiwerdenden Gase intensiv gekühlt, was schließlich zur Lichtbogenlöschung führt. Bei dieser Anordnung sind auch gasabgebende Isolierstoffe in der Löschzone verwendbar, die bis zu einem gewissen Grade bei ihrer Zersetzung durch den Lichtbogen leitende Rückstände hinterlassen, da die Verbindungshörner 9 nicht bis in die Löschzone hineingeführt sind.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind nicht auf die erwähnten Ausführungsbeispiele von Löschkammern beschränkt. Die Vorteile der neuen Anordnung bestehen darin, daß man hierdurch das Ausschaltvermögen von Schaltern mit magnetischer Blasung beträchtlich erhöhen bzw. bei vorgegebener Ausschaltleistung solche Schalter mit verringerten

Dimensionen, d. h. wirtschaftlicher als bisher bauen kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Leistungsschalter mit magnetischer Blasung und mit mindestens einer Löschkammer aus Isolierstoff, in die der Lichtbogen hineingetrieben wird, wobei mindestens einige Wände der Löschkammer aus jeweils zwei verschiedenen Isolierstoffen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaltkontaktstücken näher gelegenen Löschkammerteile (Einlaufzone) aus nicht gasabgebendem, hingegen die den Schaltkontaktstücken abgewandten Löschkammerteile (Löschzone) aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen.

2. Leistungsschalter mit durch Zwischenwände aus jeweils zwei verschiedenen Isolierstoffen in mehrere Teilkammern unterteilter Löschkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände in der Einlaufzone aus nicht gasabgebendem und in der Löschzone aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen.

3. Leistungsschalter mit metallische Zwischenwände enthaltender Löschkammer, deren Wände aus jeweils zwei verschiedenen Isoherstoffen bestehen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkammerwände in der Einlaufzone aus nicht gasabgebendem und in der Löschzone aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundmaterial für die isolierenden Löschkammerteile gasabgebender Isolierstoff vorgesehen ist, wobei nur an denjenigen Flächen in der Einlaufzone, die unter Lichtbogeneinfluß stehen, Einlagen aus nicht gasabgebendem Isolierstoff angeordnet sind.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundmaterial für die isolierenden Löschkammerteile nicht gasabgebender Isolierstoff vorgesehen ist, wobei nur an denjenigen Flächen in der Löschzone, die unter Lichtbogeneinfluß stehen, Einlagen aus gasabgebendem Isolierstoff angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1053 067,
697.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen