DE1207472B

DE1207472B - Electric air switch

Info

Publication number: DE1207472B
Application number: DEM60277A
Authority: DE
Inventors: Andre Latour
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1963-03-18
Filing date: 1964-03-14
Publication date: 1965-12-23
Also published as: CH402109A; GB1049837A; BE629702A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

HOIhHOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/06 German class: 21c-35/06

Nummer: 1207472Number: 1207472

Aktenzeichen: M 60277 VIII d/21 cFile number: M 60277 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 14. März 1964 Filing date: March 14, 1964

Auslegetag: 23. Dezember 1965Opening day: December 23, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Luftschalter, welche eine von zwei parallelen Isolierwänden gebildete spaltförmige Lichtbogenentstehungskammer und eine daran anschließende Lichtbogenlöschkammer aufweisen und mit Lichtbogenhörnern versehen sind. Bekannte Luftschalter dieser Art weisen Lichtbogenhörner auf, von denen jedes Lichtbogenhorn durch ein Leitschienenpaar gebildet ist und die Hörner derart gespreizt angeordnet sind, daß sie den Lichtbogen verlängern und in Richtung der Löschkammer treiben. Die von den Leitschienen gebildeten Lichtbogenführungen sind bei den bekannten Schaltern innerhalb der spaltförmigen, durch die Isolierwände begrenzten Lichtbogenentstehungskammer angeordnet und werden durch die Isolierwände verdeckt.The invention relates to electrical air switches which are one of two parallel insulating walls formed gap-shaped arc formation chamber and an adjoining arc extinguishing chamber and are provided with arc horns. Known air switches of this type have Arc horns, of which each arc horn is formed by a pair of guide rails and the horns are arranged so spread that they extend the arc and in the direction of the Drive extinguishing chamber. The arc guides formed by the guide rails are known Switches within the gap-shaped arc formation chamber delimited by the insulating walls arranged and hidden by the insulating walls.

Es hat sich herausgestellt, daß die Wurzeln des Lichtbogens der Ausgangspunkt stark ionisierter Strahlen von Metalldämpfen sind, die praktisch senkrecht zur Emissionsfläche dergestalt gerichtet sind, daß sie beim Austreten angenähert einander entgegenlaufen. Dies bedingt eine nicht unerhebliche Druckerhöhung in der Lichtbogenentstehungskammer, die zu einem Zerspringen der die Kammer bildenden Platten führen kann und infolge eines Vorhandenseins einer übermäßigen Menge ionisierter Gase die optimale Arbeitsweise des Schalters behindert. It has been found that the roots of the arc of origin are highly ionized Are rays of metal vapors that are directed practically perpendicular to the emission surface in such a way that that they run towards each other when exiting. This requires a not inconsiderable one Pressure increase in the arcing chamber, which leads to the bursting of the chamber forming the arcing Plates can lead and ionized as a result of the presence of an excessive amount Gases prevents the switch from working properly.

Die Druckerhöhung ist um so größer, je mehr die Leitschienen den Zwischenraum zwischen den Kammerwandungen verschließen und so den Druckabfluß und ebenso das Eindringen frischer Luft behindern, die durch die Verschiebung des Lichtbogens mitgezogen wird.The pressure increase is greater, the more the guide rails fill the gap between the chamber walls close off and thus hinder the pressure drain and also the penetration of fresh air, which is dragged along by the shifting of the arc.

Es hat sich ferner herausgestellt, daß sich die Wurzeln des Lichtbogens entlang ihrer Leitschienen langsamer als der Hauptkörper des Lichtbogens verschieben, so daß dieser die Löschkammer eher als seine äußeren Enden erreicht. Auf Grund dieser Tatsache unterstützen die mittleren Teile der Kammer die thermischen Effekte des Lichtbogens länger als die Kammerteile am äußeren Ende. Hierdurch ergibt sich eine ungleichmäßige Restleitfähigkeit der Teile der Kammer und ebenfalls eine ungleichmäßige Verteilung der Wiederherstellungsspannung, wodurch die Möglichkeiten der Abschaltung in Frage gestellt werden.It has also been found that the roots of the arc are along their guide rails move slower than the main body of the arc, so that this the arcing chamber rather than reaches its outer ends. Because of this, the central parts of the chamber support the thermal effects of the arc last longer than the chamber parts at the outer end. This results in An uneven residual conductivity of the parts of the chamber and also an uneven distribution the recovery voltage, thereby calling into question the possibilities of the shutdown will.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und ist dadurch gekennzeichnet, daß die gespreizten Lichtbogenleitschienen außerhalb des spaltförmigen, durch die Isolierwände begrenzten Raumes der Lichtbogenentstehungskammer und innerhalb des die Lichtbogen-Elektrischer LuftschalterThe invention provides a remedy here and is characterized in that the spread arc guide rails outside the gap-shaped space of the arc formation chamber, which is delimited by the insulating walls and inside the the arc-electric air switch

Anmelder:Applicant:

Etablissements Merlin & Gerin Societe Anonyme, Grenoble, Isere (Frankreich)Etablissements Merlin & Gerin Societe Anonyme, Grenoble, Isere (France)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. Dr. V. Busse, Patentanwalt,Dipl.-Ing. Dr. V. Busse, patent attorney,

Osnabrück, Möserstr. 20-24Osnabrück, Möserstr. 20-24

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Andre Latour, Grenoble, Isere (Frankreich)Andre Latour, Grenoble, Isere (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Belgien vom 18. März 1963 (629 702)Belgium of March 18, 1963 (629 702)

entstehungs- und -löschkammer enthaltenden Isolationsgehäuses angeordnet sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet vorzugsweise jedes Leitschienenpaar eine längliche Düse, die sich in einer von der Lichtbogenentstehungsstelle abgewandten Richtung verengt und sich über den größten Teil der Höhe der Lichtbogenentstehungskammer erstreckt. Der konvergierende Teil der Düse verlängert sich vorteilhaft nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung in einen divergierenden Teil, während ferner jedes Leitschienehpaar vorteilhaft in an sich bekannter Weise in einer Umkleidung aus einem magnetischen Material eingeschlossen ist, welche die Form einer Rinne aufweist.arising and quenching chamber containing insulation housing are arranged. After another Feature of the invention preferably forms each pair of guide rails an elongated nozzle, which is in narrows in a direction facing away from the point of arc formation and extends over the largest Part of the height of the arcing chamber extends. The converging part of the nozzle is elongated advantageously turns into a diverging one according to a further embodiment according to the invention Part, while also each Leitschienehpaar advantageous in a known manner in a casing made of a magnetic material which is in the shape of a gutter.

Bei der Schalterausbildung nach der Erfindung werden die von den Lichtbogenwurzeln ausgehenden Metalldampfstrahlen aus der Lichtbogenentstehungskammer nach außen geworfen, so daß Druckerhöhungen vermieden werden. Die außerhalb des Zwischenraumes zwischen den Isolationswänden der Lichtbogenentstehungskammer gelegenen Leitschienen lassen ein unbehindertes Eindringen frischer Luft zu, während die erzielte beschleunigte Verschiebung der Lichtbogenwurzeln dem Lichtbogen im Verlauf seiner Verschiebung eine Form erteilt, die sich weitgehend einer geraden Linie annähert, die parallel zum Eingang der Löschkammer ver-In the switch training according to the invention, the starting from the arc roots Rays of metal vapor are thrown out of the arcing chamber, causing pressure increases be avoided. The outside of the space between the isolation walls of the Guard rails located in the arc formation chamber allow unhindered penetration fresher Air to while the achieved accelerated displacement of the arc roots the arc in the course of its displacement gives a shape that largely approximates a straight line, the parallel to the entrance of the extinguishing chamber

509 759/406509 759/406

läuft. Hierdurch wird eine Vergleichmäßigung der Restleitfähigkeit der Kammer und eine vergleichmäßigte Verteilung der Wiederherstellungsspannung erzielt.runs. This makes the residual conductivity of the chamber more even and more even Recovery voltage distribution achieved.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; es zeigtAn embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to FIG the drawing explains; it shows

F i g. 1 einen Schnitt durch die Symmetrieebene eines Luftschalters mit den Merkmalen der Erfindung, F i g. 1 shows a section through the plane of symmetry of an air switch with the features of the invention,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Ebene H-II der F i g. 1 in Vergrößerung,F i g. 2 shows a section along the plane H-II of FIG. 1 in enlargement,

F i g. 3, 4 und 5 Schnitte durch abgewandelte Ausführungsformen, die unter den gleichen Bedingungen wie bei der F i g. 2 wiedergegeben sind.F i g. 3, 4 and 5 sections through modified embodiments, which under the same conditions as in FIG. 2 are reproduced.

In den F i g. 1 und 2 sind der ortsfeste und der bewegliche Kontakt mit 11 und 12 bezeichnet. Diese sind in einer Kammer für die Lichtbogenausbildung angeordnet, die durch zwei Isolationsplatten 13,14 gebildet ist und die parallel oder leicht konvergierend von unten nach oben angeordnet sind. Die Platten stützen sich mit ihren oberen Teilen gegen das Plattenpaket 15 ab, das als Löschkammer dient. Die gesamte Anordnung ist in einem Isolationsgehäuse angeordnet, dessen Wände mit 16 und 17 bezeichnet sind.In the F i g. 1 and 2 are the fixed and the movable contact denoted by 11 and 12. These are in a chamber for arcing arranged, which is formed by two insulation plates 13,14 and which are parallel or slightly converging are arranged from bottom to top. The plates support each other with their upper parts the plate pack 15, which serves as an extinguishing chamber. The entire arrangement is in an insulating housing arranged, the walls of which are denoted by 16 and 17.

An den äußeren seitlichen Enden der Kammer für die Lichtbogenausbildung, die durch die PlattenAt the outer lateral ends of the chamber for arcing through the plates

13 und 14 gebildet ist, sind Leiter 18,19 und 20, 21 angeordnet (die vierte Führung 21 ist in den Figuren nicht dargestellt). Das Paar 18,19 stellt eine der Führungen dar und ist elektrisch mit beweglichen Kontakten über die Leiter 27 bzw. 28 und geeignete, nicht dargestellte Leiter verbunden. Das Paar 20, 21 stellt die andere Führung dar und ist in analoger Weise mit dem ortsfesten Kontakt verbunden. Die F i g. 2 zeigt im einzelnen die spezielle Anordnungsform der Leiter 18 und 19. Wie in dieser Figur gezeigt, sind diese paarweise außerhalb des Raumes angeordnet, der durch die Platten 13 und 14 begrenzt wird, und zwar dergestalt, daß deren Wände eine zur Außenseite der Kammer hin konvergierende Düse bilden, deren Hals einen rechtwinkligen Schnitt bildet, dessen kleine Seite höchstens gleich der Entfernung zwischen den Platten 13,14 ist und dessen große Seite sich über den größten Teil des seitlichen Randes derselben erstreckt. Wenn sich ein Lichtbogen in der mittleren Ebene der Kammer 13,13 and 14 are conductors 18, 19 and 20, 21 arranged (the fourth guide 21 is not shown in the figures). The pair 18:19 represents one of the Guides and is electrically with movable contacts via the conductors 27 and 28 and suitable, not shown head connected. The pair 20, 21 represents the other guide and is analogous Way connected to the stationary contact. The F i g. 2 shows in detail the specific form of arrangement of the conductors 18 and 19. As in this figure shown, these are arranged in pairs outside the space delimited by the plates 13 and 14 is, in such a way that the walls of a converging towards the outside of the chamber Form a nozzle, the neck of which forms a right-angled cut, the small side of which is at most equal is the distance between the plates 13, 14 and the great side of which extends over the greater part of the lateral edge of the same. If there is a Arc in the middle plane of chamber 13,

14 an dem äußeren Ende des Leiters 18 ausbildet, bildet er eine Wurzel am Ende des Leiters 18, die natürlich auf Grund der Schleifenwirkung nach außen abgelenkt wird. Die ausgesandten Dämpfe können infolgedessen nicht die Löschkammer beeinflussen. Auf Grund des Schleifeneffektes wird der Lichtbogen jedoch sehr schnell in Richtung auf das äußere Ende des Leiters 19 zurückgeworfen, wo sich eine neue Lichtbogenwurzel ausbildet, die zu einem Löschen der ersten führt, usw. Diese abwechselnde Bewegung ist sehr vorteilhaft, da hierdurch die Zeitspanne halbiert wird, innerhalb derer sich das Metall lokal erhitzt, und somit das Ablösen von Metalldämpfen erheblich verringert wird. Im Verlauf dieses Vorgangs verläuft die Wurzel des Lichtbogens über die Länge der zwei Führungen in der Zeichnung in Richtung nach oben hin, bis ein Eindringen in die Löschkammer erfolgt.14 forms at the outer end of the conductor 18, it forms a root at the end of the conductor 18, the is of course deflected outwards due to the loop effect. The emitted fumes consequently cannot influence the extinguishing chamber. Due to the loop effect, the Arc, however, very quickly thrown back towards the outer end of the conductor 19, where a new arc root is formed, which leads to the extinction of the first one, etc. This alternating one Exercise is very beneficial as it halves the amount of time within which you can move the metal is heated locally, thus considerably reducing the release of metal vapors. in the During this process, the root of the arc runs the length of the two guides in the drawing in the upward direction until penetration into the extinguishing chamber takes place.

Die Verschiebung der Lichtbogenwurzel in Richtung auf die Löschkammer kann dadurch erheblich beschleunigt werden, daß in an sich bekannter Weise die Führungen des Lichtbogens aus magnetischem Metall bestehen und daß zwischen ihren Seiten ein Magnetkern 22 angeordnet wird, der mit einer Spule 23 umgeben ist, durch die der von dem Lichtbogen ausgesandte Strom hindurchläuft. Das in dieser Weise in dem verjüngten Hals der Düse 18,19 ausgebildete starke Magnetfeld übt auf den Lichtbogen und dessen Wurzel eine sehr kräftige Auftriebskraft aus, wodurch eine schnelle Verschiebung der letzteren ermöglicht wird.The displacement of the arc root in the direction of the arcing chamber can be considerable be accelerated that in a known manner, the guides of the magnetic arc There are metal and that a magnetic core 22 is arranged between its sides, which with a coil 23 is surrounded, through which the current emitted by the arc passes. That in this Way in the tapered neck of the nozzle 18,19 formed strong magnetic field exerts on the arc and its root exerts a very powerful lifting force, causing a rapid displacement of the latter is made possible.

F i g. 3 veranschaulicht eine mit F i g. 2 übereinstimmende Vorrichtung, wobei hier die Leiter 18, 19 eine konvergierende-divergierende Düse bilden. Die Wurzel des Lichtbogens verläuft somit über Oberflächen mit einem größeren Krümmungsradius, wodurch eine etwaige Stagnation weniger stabil gemacht wird. Weiterhin wird hierdurch ein Ausdehnen auf weiter von der Kammer 13,14 entfernte Gebiete ermöglicht, wodurch eine Verbesserung des Schutzes gegen ionisierte Metalldämpfe erzielt ist.F i g. 3 illustrates one with FIG. 2 matching device, here the conductors 18, 19 form a converging-diverging nozzle. The root of the arc thus runs over Surfaces with a larger radius of curvature, making any stagnation less stable will. Furthermore, this results in an expansion further away from the chamber 13, 14 Allows areas, whereby an improvement in the protection against ionized metal vapors is achieved.

In F i g. 4 setzen sich die die Düse bildenden Führungsleiter für den Lichtbogen im Innern einer Umkleidung 24 fort, die vorzugsweise aus einem magnetischen Metall besteht und in Form einer Rinne angeordnet wird, deren Boden 25 den Abfluß der Gase ermöglicht. Diese Rinne ist vorzugsweise gegen die Leiter 18, 19 isoliert, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich.In Fig. 4, the guide conductors for the arc, which form the nozzle, are located inside a Casing 24 continued, which preferably consists of a magnetic metal and in the form of a Gutter is arranged, the bottom 25 of which allows the gases to flow out. This gutter is preferred isolated from the conductors 18, 19, but this is not essential.

Die Umkleidung als solche kann insbesondere die Leiter ersetzen und die Düse bilden, die konvergiert und an die sich gegebenenfalls ein divergierendes Anpaßstück anschließt, das sich in dem Kanal 25 öffnet. Die F i g. 5 stellt ein Beispiel für eine derartige Anordnung dar.In particular, the casing as such can replace the conductors and form the nozzle which converges and which may be followed by a diverging adapter that is located in the Channel 25 opens. The F i g. 5 illustrates an example of such an arrangement.

Wenn die Umkleidung als Leiter verwendet wird, ist es vorteilhaft, in deren den Kanal bildenden Teil Schlitze 26 einzuarbeiten, die ausreichend eng nebeneinander liegen, um so den Strom zu zwingen, durch die Flügel der Ruine und nicht durch deren Körper hindurchzutreten. Hierdurch wird die Verschiebung der Lichtbogenwurzel in Richtung auf den Evakuierungskanal des Gases 25 erleichtert.If the casing is used as a ladder, it is advantageous in the part forming the channel Incorporate slots 26 that are sufficiently close together so as to force the current through stepping through the wings of the ruin and not through its body. This will make the shift the arc root in the direction of the evacuation channel of the gas 25 is facilitated.

Unabhängig davon, ob die Umkleidung oder die Rinne als Leiter dient, können in der Wand des Kanals 25 zwecks Erleichterung des Austritts der Gase Löcher oder Schlitze vorgesehen werden.Regardless of whether the casing or the gutter serves as a ladder, the wall of the Channel 25 holes or slots can be provided for the purpose of facilitating the exit of the gases.

Claims

Patent claims:

1. Electric air switch, which is a gap-shaped gap formed by two parallel insulating walls Has arcing chamber and an adjoining arc extinguishing chamber, with arc horns, of which each arc horn is formed by a pair of guide rails and the horns are spread apart are arranged that they extend the arc and in the direction of the arcing chamber drive, characterized in that the spread arc guide rails (18, 19, 20) outside the gap-shaped space of the arc formation chamber bounded by the insulating walls (13, 14) and arranged within the insulation housing (16, 17) containing the arc formation and extinguishing chamber are.

2. Arc horns according to claim 1, characterized in that each guide rail

couple (18,19) forms an elongated nozzle which narrows in a direction facing away from the point of arc formation and which extends over extends most of the height of the arcing chamber.

3. arc horns according to claim 2, characterized in that the converging Part of the nozzle elongates into a diverging part.

4. Arc horns according to claim 1, characterized in that each pair of guide rails is enclosed in a casing (24) made of a magnetic material which contains the Has the shape of a channel.

Considered publications:
German Patent Nos. 529 639, 547 549, 737, 919 722.

1 sheet of drawings