DE1190079B

DE1190079B - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE1190079B
Application number: DES84413A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Schimming
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-03-28
Filing date: 1963-03-28
Publication date: 1965-04-01

Description

Elektrischer Schalter Elektrische Schalter besitzen häufig Pumpeinrichtungen, die ein Löschmittel, z. B. eine Löschflüssigkeit, wie Schalteröl, gegen den Ausschaltlichtbogen fördern, um diesen zum Erlöschen zu bringen. Die Pumpeinrichtungen werden beim Ausschalten von einem besonderen Antrieb oder vom Schalterantrieb selbst betätigt. In beiden Fällen erfordern sie Antriebsenergie, die zusätzlich zur Antriebsenergie für die Schaltstückbewegung aufgebracht werden muß.
Andere Pumpeinrichtungen arbeiten stromabhän-gig, indem sie die durch den Lichtbogen hervorgerufene Steigerung des Druckes des Löschmittels mit Hilfe von Differentialkolbenanordnungen zum Ingangsetzen einer Löschmittelströmung ausnutzen. Ein zusätzlicher Aufwand an Energie ist hierbei nicht erforderlich. Es vergeht jedoch eine gewisse Zeit, bevor der Lichtbogen durch Aufheizen und Zersetzen des Löschmittels eine ausreichende Drucksteigerung hervorgerufen hat und die Löschmittelströmung einsetzt.
Ferner ist es bekannt, die Pumpeinrichtung durch den auszuschaltenden Strom unmittelbar zu betätigen. Zu diesem Zweck hat man einen elektromagnetischen Antrieb verwendet. Da dessen Spule eine erhebliche Induktivität aufweisen muß, wenn auf den Anker eine nennenswerte Kraft ausgeübt werden soll, ergibt sich ein unerwünschter Spannungsfall, wenn die Spule ständig im Stromkreis liegt. Wenn man andererseits die Spule erst im Ausschaltaugenblick in den zu unterbrechenden Stromkreis einschaltet, so erschwert die Induktivität die Kommutierung des Stromes auf den Spulenstromkreis und verzögert dadurch die Wirkung der Pumpeinrichtung.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine Pumpeinrichtung durch elektrodynamische Kräfte in Abhängigkeit von dem zu unterbrechenden Strom anzutreiben. Zu diesem Zweck soll ein deforinierbares Leitergebilde verwendet werden. Dieser Vorschlag läßt sich aber nur schlecht verwirklichen, weil es bisher kein Material gibt, das bei guter Leitfähigkeit eine große Flexibilität aufweist.
Die Erfindung vermeidet bei einem Schalter mit einer Pumpeinrichtung, die beim Ausschalten durch elektrodynamische Kräfte in Abhängigkeit von dem zu unterbrechenden Strom ein Lösehmittel gegen den Ausschaltlichtbogen fördert, die zuletzt genannten Schwierigkeiten dadurch, daß erfindungsgemäß die Pumpeinrichtung durch einen elektrodynamischen Antrieb mit mindestens einer Spule mit starren Leitem betätigt wird, die in an sich bekannter Weise von dem zu unterbrechenden Strom durchflossen wird.
Der Schalter nach der Erfindung kann im Gegensatz zu dem Schalter mit magnetischem Antrieb der Pumpeinrichtung mit einer Spule mit verhältnismäßig wenig Windungen ausgeführt werden. Dadurch erhält man einen einfachen Aufbau. Die Induktivität der Spule ist sehr klein, da elektrodynamische Antriebe bekanntlich mit einem Kurzschlußring oder einer zweiten, gegensinnig vom Strom durchflossenen Spule arbeiten. Diese kleine Induktivität erlaubt es ohne Schwierigkeiten, die Spule erst im Ausschaltaugenblick in den zu unterbrechenden Stromkreis einzuschalten, weil der Strom leicht auf einen die Spule enthaltenden Strompfad übergeleitet werden kann.
Zur Rückführung des beweglichen Gliedes des elektrodynamischen Antriebs, also entweder einer Spule oder einer leitenden Scheibe, kann eine Feder vorgesehen sein. Die Feder kann zugleich den Kolben der Pumpeinrichtung in die eine Endstellung befördern. In diesem Fall kann man zwischen dem beweglichen Glied und dem Kolben eine starre Verbindung vorsehen. Zweckmäßig wird zugleich bei der Rückführungsbewegung der Hilfsschalter geschlossen, der die Spule des elektrodynamischen Antriebs überbrückt. Beim Einschalten des Schalters kann dann der elektrodynamische Antrieb nicht wirksam werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung in F i g. 1 eine Pumpeinrichtung mit Antrieb in schematischer Darstellung, in F i g. 2 ein Schaltbild, das die Anordnung des Antriebes in dem zu unterbrechenden Stromkreis wiedergibt.
In F! g. 1 ist zu sehen, daß in einem Zylinder 1 einer Löschnüttelpumpeinrichtung ein beweglicher Kolben 2 angeordnet ist, der über eine Kolbenstange 3 mit einer Platte 4 aus leitendem oder nichtleitendem Material verbunden ist. Die Platte 4 trägt an ihrem Rand eine Spule 5 mit mehreren, z. B. zwei bis fünf Windungen. Eine gleich große Spule 6 mit entgegengesetztem Wicklungssinn ist an einer Wand 7 feststehend angeordnet. Die beiden Spulen sind durch eine flexible Leitung 8 elektrisch verbunden.
Wie F i g. 2 zeigt, sind die Spulen 5 und 6 in Reihe in den zu unterbrechenden Stromkreis zwischen den Schalterklemmen 9 und 10 geschaltet. Parallel zu den Spulen liegt ein Hilfsschalter 11. Die Schaltstrecke des Schalters ist bei 12 angedeutet. Sie besitzt nicht dargestellte Kanäle zur Führung des aus dem Zylinder 1 zuströmenden Löschmittels gegen den Ausschaltlichtbogen.
Beim Ausschalten des Schalters wird die Schaltstrecke 12 geöffnet, gleichzeitig, kurz davor oder kurz danach der Hilfsschalter 11. Schaltstrecke und Hilfssehalter können z. B. von einem gemeinsamen Antrieb betätigt werden. Unter Umständen kann auch der bewegliche Schaltstift der Schaltstrecke zugleich das bewegliche Schaltstück des Hilfsschalters sein.
, Beim öffnen des ffilfsschalters 11 wird der Ausschaltstrom gezwungen, seinen Weg durch die Spulen 5 und 6 zu nehmen. Durch die gegensinnige Stromrichtung entsteht zwischen beiden Spulen eine abstoßende Kraft. Diese treibt den Kolben 2 entgegen der Wirkung einer Feder 14 in F i g. 1 nach rechts. Das Löschmittel aus dem Zylinder 1 bespült den Lichtbogen, der an der Schaltstrecke 12 entsteht. Die Löschmittelförderung ist stromabhängig, d. h., sie ist um so stärker, je größer der abzuschaltende Strom ist. Der Lichtbogen wird dadurch zum Erlöschen gebracht.
Nach der Unterbrechung des Stromes kann die Feder 14 die bewegliche Spule 5 in die Ruhelage neben die Spule 6 zurückführen. Dabei wird über die Kolbenstange 3 auch der Kolben 2 mitgenommen. Bei der Rückführungsbewegung wird ferner der Hilfsschalter 11 geschlossen. Bei einem darauffolgenden Einschalten des Schalters, das durch Schließen der Schaltstrecke 12 erfolgt, kommt der elektrodynamische Antrieb mit der Pumpeinrichtung 1, 2 somit nicht zur Wirkung.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrischer Schalter mit einer Pumpeinrichtung, die beim Ausschalten durch elektrodynamische Kräfte in Abhängigkeit von dem zu unterbrechenden Strom ein Löschmittel gegen den Ausschaltlichtbogen fördert, d a d u r c h g e -k e n n z e i c b n e t, daß die Pumpeinrichtung durch einen elektrodynamischen Antrieb mit mindestens einer Spule mit starren Leitern betätigt wird, die in an sich bekannter Weise von dem zu unterbrechenden Strom durchflossen wird.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Spule ein Hilfsschalter liegt, der im Ausschaltaugenblick geöffnet wird. 3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrodynamische Antrieb aus zwei gegensinnig gewickelten Spulen besteht, von denen die eine feststehend angeordnet ist und die andere mit einem Pumpkolben verbunden ist. 4. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder zur Rückführung des beweglichen Gliedes des elektrodynamischen Antriebs. 5. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter 'bei der Rückführung des beweglichen Gliedes des elektrodynamischen Antriebs geschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 690 055; deutsche Auslegeschrift Nr. 1151586.