DE1255763B - Schaltgeraet mit Druckluftbeblasung der Kontaktstuecke - Google Patents

Description

• Schaltgerät mit Druckluftbeblasung der Kontaktstücke Zur Lichtbogenlöschung beim Abschalten großer Ströme ist es bekannt, Druckluft zu verwenden. Die Versorgung mit Druckluft geschieht dabei vielfach aus besonderen leistungsfähigen Anlagen und Einrichtungen, die die Schaltgeräte erheblich verteuern und baulich vergrößern (Windkessel, Kompressor u. dgl.).
• Zur Verkleinerung und Vereinfachung der Geräte wird daher nach einer weiter bekannten Anordnung die an sich nötige Luftleistung reduziert und dafür zur Unterstützung eine zusätzliche elektromagnetische Blasung eingesetzt (deutsche Patentschrift 532 552). Die hierzu nunmehr notwendige Blasspule bedeutet jedoch einen neuen kostenmäßigen und konstruktiven Aufwand. Einen weiteren Schritt zur Vereinfachung stellt eine bekannte Schalteinrichtung dar, die über die Eigenbewegung ihrer Kontaktelernente die benötigte Druckluft mittels Kolben und Zylinder selbst erzeugt und an die Blasstelle zur Lichtbogenlöschung leitet (deutsche Patentschrift 619 806). Die Anwendungsmöglichkeiten in Richtung höherer Abschaltleistungen sind jedoch durch die relativ geringe zur Verfügung stehende Luftleistung begrenzt.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Schaltgerät mit Druckluftbeblasung der Kontaktstücke, bei dem ein vom Geräteantrieb mitbewegbarer Kolben innerhalb eines Zylinders der Drucklufterzeugung und eine dem Kolben aufsitzende, den beweglichen Kontakt tragende hohle Betätigungsstange der Führung der Druckluft bei der Ausschaltbewegung der beweglichen Kontaktstücke dient und in der Endphase der Kontaktbewegung kolbenstellungsabhängig eine Luftführungsöffnung in der Betätigungsstange zur Kompressionsdämpfung reduziert wird.
• Erfindungsgemäß erfolgt in Kombination mit der Druckluftbeblasung eine perinanentmagnetische Beblasung, wozu senkrecht zur Längsachse der Kontaktstücke Perrnanentmagnete mit quer zum Lichtbogen gerichteten Magnetfeld angeordnet sind.
• Die Erfindung gibt die Möglichkeit, unter Verwendung an sich bekannter Mittel, wie Eigendrucklufterzeugung und permanentmagnetische Beblasung, wobei letztere bislang nur als alleiniges Blasmittel bei beschränkten Abschaltleistungen Verwendung fand, ein besonders einfaches und billiges Schaltgerät kompakter Bauweise zu erstellen, das praktisch allen Schaltanforderungen genügt und auch Rückzündungsneigungen durch ionisierte Restluft zwischen den Kontakten sicher beseitigt.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Permanentmagnete mit ferromagnetischen Ansätzen versehen und an den Wänden der Lichtbogenkammern angeordnet. Die Anordnung sollte dabei so erfolgen, daß Perinanentmagnete und ferromagnetische Ansätze zusammengenommen in die Lichtbogenkammern ragende Lichtbogenhörnerpaare überdecken.
• Die Erfindung wird mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben, wobei F i g. 1 eine Hauptansicht und F i g. 2 eine Seitenansicht eines Schützes darstellt. In der Zeichnung ist ein bewegliches Kontaktstück 1, welches zylinderförmig ausgebildet ist, unterhalb eines festen Kontaktstückes 2 auf einer Betätigungsstange 3 angeordnet und wird durch (nicht dargestellte) geeignete Antriebsmittel, die am unteren Ende 4 einer Betätigungsstange 3 angreifen, parallel zur Zylinderachse bewegt. Der Antrieb ist zur Verhinderung des Prellens der Kontaktstücke 1, 2, die als zylindrische Körper leicht herstellbar und im Betrieb völlig stromkraftfrei sind, starr und ohne Zwischenschaltung elastischer Glieder mit dem unteren Ende 4 der Betätigungsstange 3 verbunden. Beiderseits der Kontaktstücke 1 und 2 und senkrecht zur Zylinderachse sind Permanentmagnete 5 angeordnet (hier gestrichelt und schraffiert dargestellt), die den Lichtbogen im Augenblick der Kontaktöffnung je nach Stromrichtung auf linke oder rechte Lichtbogenhörnerpaare 6 bzw. 7 treiben. Die Betätigungsstange 3 ist mit einer Bohrung 8 ausgebildet, in welche ein Doppelkolben 9, der von einem Zylinder 10 umgeben ist, beim öffnen des Kontaktes durch eine Lufteintrittsöff nung 11 einen Luftstoß treibt, der dann an der Kontaktfläche 12 austritt. Im gezeichneten Zustand ist die Kontaktöffnungsbewegung noch nicht 'ganz beendet, und die Lufteintrittsöffnung 11 befindet sich kurz vor einem Ring 13.
• Bei Beginn des Ausschaltvorgganges wird nun der von einer z. B. elektropneumatischen oder elektrohydraulischen ArtrIebsvorrichtung auf die Betätigungsstange 3 an deren unterem Ende 4 wirkende Antriebsdruck abzeschaltet. Dadurch wird die Betätigungsstange 3 Zusammen mit dem mit ihr fest verbundenen Doppelkolben 9 durch eine Feder 14 naeb unten aedrückt, und die Kontaktstücke 1 und 2 werden voneinander aetrennt. Gleichzeitia wird die Luft im unteren Teil des Zylinders 10 durch den Doppelkolben 9 zusammen- reßt und tritt durch die Luft-Cep eintrittsöffnurg 11 und die Bohrung 8 hindurch, um an der Kontaktfläche 12 herauszutreten. Der hierbei auftretende Luftstoß wirkt auf den Lichtbogen, der außerdem von den Permanentmaolneten 5 beblasen wird. Diese Doppelblasung bewirkt, daß der Lichtbogen - je nach Richtung des Aussehaltstromes - auf die linken oder rechten Lichtbogenhörnerpaare 6 bzw. 7 getrieben wird. Durch Anordnung von zwei Hörnerpaaren ist damit das Schütz nicht allein für polarisierten Gleichstrom, sondern sowohl für Gleichstrom beliebiger Polarität als auch für Wechselstrom verwendbar. Ist die Austrittsöffnung der Betätigungsstange 3 fächerförmig ausgebildet, so wird noch eine C bessere, vom Luftstoß ausgehepde Blaswirk-ung er-C zielt.
• Um das Schlagen bei Beendigung des Schaltvorganges zu mindern, sind noch fololende Mittel vor-Z gesehen: Kurz vor Ende des Kontaktöffnungsvorgan-- s ist die Lufteintrittsöffnung 11 so weit nach unten ge getrieben, daß sie vom Ring 13 abgedeckt wird. Die C im unteren Teil des Zylinders 10 befindliche Luft wird dann nicht mehr heraustreten können und - durch den Doppelkolben 9 weiter komprimiert - als Luftpolster wirkend so den letzten Teil der Kontaktöffnungsbewegung abbremsen. Beim Kontaktschließen wird ein vorher geöffnetes Ventil 15 ganz oder teilweise aeschlossen und die oberhalb des Doppelkolbens 9 im Zylinder 10 befindliche Luft komprimiert, wodurch ein Prellen, und zwar diesmal der Flächen der Kontaktstücke 1 und 2 vermieden wird.
• Da der Lichtbogen, auf den Lichtbogenhörner-C Z, paaren 6 oder 7 wandernd, beim Austreten aus dem Bereich des inneren Magnetfeldes der Permanentmagnete 5 durch die dann auftretende Umkehrung der MacInetflußrichtun- in seiner Bewegung abge-C C bremst würde, sind ferromagretische Ansätze 16 und 17 so vorgesehen, daß diese zusammen mit den Permanentmaaneten 5 die Lichtbogenhörnerpaare 6 C und 7 insgesamt überdecken. Hierdurch wird erreicht, daß der Lichtbogen in gewünschter Weise auf den Lichtbogenhörnerpaaren 6 und 7 weiterwandem kann, bis er erlischt.
• Die doppelten Lichtbogenhörnerpaare 6, 7 sind von Lichtbogenkammern 18, 19 umgeben, an denen die Pennanentma-nete 5 sowie die ferromagnetischen Ansätze 16, 17 befestigt sind.
• Zur Verstärkung des Magnetfeldes, insbesondere um den Außenfluß besser zu schließen, können weitere ferroniaa ebscheAnsätze 20 vorgesehen werden, In i durch welche der von den Permanentmagneten 5 ausgehende Magnetfluß ohne Störung durch irgendwelche weiteren Baueleinente verlängert wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schaltgerät mit Druckluftbeblasung der Kontaktstücke, bei dem ein vom Geräteantrieb mitbewegbarer Kolben innerhalb eines Zylinders der Drucklufterzeugung und eine dem Kolben aufsitzende, den beweglichen Kontakt tragende hohle Betätigungsstange der Führung der Druckluft bei der Ausschaltbewegung der beweglichen Kontaktstücke dient und in der Endphase der Kontaktbewegung kolbenstellungsabhängig eine Luftführungsöffnung in der Betätigungsstange zur Kompressionsdämpfung reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit der Druckluftbeblasung eine permanentmagnetische Beblasung erfolgt, wozu senkrecht zur Längsachse der Kontaktstücke (1, 2) Permanentmagnete (5) mit quer zum Lichtbogen gerichtetem Magnetfeld angeordnet sind.
2. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Permanentmagnete (5) mit ferromagnetischen Ansätzen (16, 17) versehen sind. 3. Schaltgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmacrnete (5) und/oder die ferromagnetischen An-Sätze (16, 17) an den Wänden der Lichtbogenkammern (18, 19) angeordnet sind. 4. Schalt-erät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß Permanentmagnete (5) und ferromagnetische Ansätze (16, 17) zusamnic.ngenommen in die Lichtbogenkammern (18, 19) ragende Lichtbogenhörnerpaare (6, 7) überdecken. In Betracht gezogene Druckschriften: I Deutsche Patentschriften Nr. 532 552, 619 806, 647 042, 675 370, 690 054, 697 984; USA.-Patentschrift Nr. 608 134.