DE1266851B - Leitsungsschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/06

Nummer: 1 266 851

Aktenzeichen: M 39126 VIII d/21 c

Anmeldetag: 30. September 1958

Auslegetag: 25. April 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsschalter mit einer spaltförmigen Lichtbogenzündkammer und einer sich anschließenden Lichtbogenlöschkammer, wobei die Lichtbogenzündkammer allseitig geschlossen ist, bis auf die Seite, an der sich die Lichtbogenlöschkammer anschließt, und ein bewegliches Schaltstück sich derart in der Lichtbogenzündkammer bewegen kann, daß die Trennungslinie der Schaltstücke annähernd parallel zu der Trennungsebene der beiden Kammern ist, wobei die Breite der Lichtbogenzündkammer quer zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes kleiner ist als die entsprechende Breite der Lichtbogenlöschkammer. Es ist ein ähnlicher Leistungsschalter dieser Art bekannt (USA.-Patentschrift 2 356 040), bei dem jedoch das bewegliehe Schaltstück als Kontaktbrücke ausgebildet ist und die Trennungslinien der Schaltstücke senkrecht zu der Trennungsebene der beiden Kammern liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben bezeichneten Leistungsschalter so auszubilden, daß der Lichtbogen sofort nach der Zündung so schnell wie möglich aus der Lichtbogenzündkammer heraus- und in die Lichtbogenlöschkammer hineingetrieben wird und dieser Leistungsschalter zur Abschaltung großer Leistungen verwendet werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß der in an sich bekannter Weise hohl ausgebildete bewegliche Kontakt vorzugsweise auf der der Lichtbogenlöschkammer abgewandten Seite eine Öffnung aufweist, durch die Gas unter hohem Druck während des Abschaltvorganges in die Lichtbogenzündkammer geblasen wird.

Infolge der sehr schmalen Ausbildung der Lichtbogenzündkammer wird in ihr zunächst durch den Lichtbogen ein erhöhter Druck erzeugt, der den Lichtbogen nach oben in die Lichtbogenlöschkammer treibt. Diese Bewegung des Lichtbogens nach oben in die Lichtbogenlöschkammer wird noch wesentlich unterstützt durch das aus dem hohl ausgebildeten beweglichen Kontakt herausströmende Druckgas. Eine besonders intensive Einwirkung des Druckgases auf den Lichtbogen ergibt sich dann, wenn die Öffnung in dem beweglichen, hohl ausgebildeten Kontakt auf der der Lichtbogenlöschkammer abgewandten Seite angeordnet ist. Infolge dieser Ausbildung wird das gesamte aus dem hohlen Kontakt herausströmende Druckgas dazu verwendet, den Lichtbogen nach oben in die Löschkammer zu treiben. Es kann hierbei kein Druckgas seitlich ungenutzt nach oben entweichen. Der erfindungsgemäße Leistungsschalter hat den großen Vorteil, daß der Lichtbogen sehr schnell und sicher in die Lichtbogenlöschkam-Leistungsschalter

Anmelder:

Ets. Merlin & Gerin Societe Anonyme,
Grenoble (Frankreich)

Vertreter:

Dr. E. Wetzel, Patentanwalt,
8500 Nürnberg 1, Hefnersplatz 3

Als Erfinder benannt:

Andre Latour, Grenoble (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 5. November 1957 (3950 Isere)

mer getrieben und damit auch schnell gelöscht wird, so daß der erfindungsgemäße Leistungsschalter zum Abschalten sehr großer Leistungen verwendet werden kann.

Es sind bereits bei Schaltvorrichtungen hohle Kontakte bekannt (deutsche Patentschriften 305 797, 539 011), durch die Druckgas hindurchgeführt wird, das allerdings zum Löschen des Lichtbogens verwendet wird. Im Gegensatz dazu dient beim erfindungsgemäßen Leistungsschalter das Druckgas dazu, den Lichtbogen möglichst schnell aus der Lichtbogenzündkammer in die Lichtbogenlöschkammer zu treiben.

Um eine gute Zugänglichkeit zum mit dem hohlen beweglichen Kontakt zusammenarbeitenden Gegenkontakt zu erreichen, ist dieser Gegenkontakt beschränkt beweglich außerhalb der Lichtbogenzündkammer angeordnet. Bei der Trennung der beiden Schaltkontakte verschließt dieser Gegenkontakt eine Öffnung in der Lichtbogenzündkammer, die durch den beweglichen Kontakt bei der Öffnungsbewegung freigegeben wird.

Ebenso wie bei dem bekannten Solenarc-Schalter kann die Lichtbogenlöschkammer des erfindungsgemäßen Leistungsschalters parallel zueinander und in geringem Abstand voneinander liegende, an der unteren Kante mit V- oder U-förmigen Elektroden versehene Platten aus isolierendem Werkstoff aufweisen, die senkrecht zu der Ebene stehen, in der der Lichtbogen zwischen den Schaltstücken ausgezogen wird.

809 540/313

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Leistungsschalter gemäß der Erfindung, dessen Schaltstücke sich in einer Stellung befinden, die ihrer Trennung vorausgeht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der LinieII-II der Fig.l,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 1, wobei zur Vereinfachung nur einige Platten der Lichtbogenlöschkammer dargestellt sind, und

F i g. 4 eine Sonderausführung des Leistungsschalters nach F i g. 1, wobei die Hauptschaltstücke mit Vorkontakten ausgerüstet sind.

In den Zeichnungen ist die Lichtbogenlöschkammer mit 1 bezeichnet. Diese Lichtbogenlöschkammer 1 ist von den unter dem Namen »Solenarc« bezeichneten Leistungsschaltern her bekannt und enthält quer zu ihrer Längsrichtung isolierende Platten 2, _ao die senkrecht zu der Ebene liegen, in die der Licht- · bogen bei Öffnung des Schalters ausgezogen wird. An ihrer unteren Kante tragen diese Platten V- oder U-förmige Reiter 3, und oberhalb dieser Reiter 3 ist zwischen den Platten 2 ein hinreichender Raum vorgesehen, damit sich die Teillichtbögen zu fast geschlossenen Schleifen ausbilden können.

Die Lichtbogenbildungskammer 4 liegt unmittelbar unterhalb der Lichtbogenlöschkammer 1. Sie enthält die üblichen Lichtbogenhörner 5 und 6, die zwisehen den seitlichen Anschlußplatten 7 und 8 (F i g. 2) festgehalten werden. Die Lichtbogenbildungskammer 4 ist auf ihrer Unterseite durch eine U-förmige Wandung 9 luftdicht abgeschlossen. Das bewegliche Schaltstück ist mit 10 bezeichnet. Es wird durch einen Antriebsmechanismus betätigt, der außerhalb der Lichtbogenbildungskammer 4 liegt und nicht dargestellt ist, da er nicht zur Erfindung gehört.

Mit dem Schaltstück 10 arbeitet ein außerhalb der Lichtbogenbildungskammer 4 befindliches Schaltstück 12 zusammen, das unter der Wirkung einer Feder 13 steht. In geschlossener Stellung des Leistungsschalters nehmen die Schaltstücke 10 und 12 die gleiche Stellung ein wie die in Fig. 4 dargestellten Schaltstücke 31 und 32, wobei die Feder 13 zusammengedrückt ist. In dem Augenblick, in dem sich die beiden Schaltstücke trennen, legt sich das Schaltstück 12 unter dem Druck der Feder 13 an die Wand der Lichtbogenbildungskammer 4 an und verschließt die Öffnung, durch die das Schaltstück 10 hindurchgeglitten ist. Die magnetische Blasvorrichtung ist nicht dargestellt worden. Es kann unter Umständen auf diese Blasvorrichtung völlig verzichtet werden, was einen weiteren Vorteil dieser Anordnung darstellt.

Der Leistungsschalter weist noch eine zusätzliche Vorrichtung zur pneumatischen Selbstbeblasung auf. Diese besteht aus einem Zylinder 20 und einem Kolben 21, Dieser Kolben 21 ist mit dem beweglichen Schaltstück 10 vereinigt, das gleichzeitig als Kolbenstange dient. Das Schaltstück 10 ist hohl, reicht in den Zylinderraum 22 hinein und ist mit einer Öffnung 23 versehen, die in die Lichtbogenbildungskammer 4 mündet.

Der Leistungsschalter arbeitet wie folgt: Wenn sich die Schaltstücke trennen, entsteht ein Lichtbogen zwisehen den Kontakten 10 und 12, der auf die Hörner 5 und 6 überspringt. Gleichzeitig wird die Luft im Zylinder 22 komprimiert, und es erfolgt eine Einblasung von Druckluft durch das Schaltstück 10 und die Öffnung 23 in die Lichtbogenbildungskammer 4. Hierdurch wird die Wirkung des von der Lichtbogenwärme erzeugten aufsteigenden Luftstromes verstärkt, so daß der Lichtbogen mit noch stärkerer Wirkung in die Lichtbogenlöschkammer 1 getrieben wird. Sobald der Lichtbogen die Reiter 3 erreicht, teilt er sich in Teillichtbögen auf. Jeder Teillichtbogen wird dank der Anordnung der beiden Zweige der Reiter 3 dann um 90° gedreht und entwickelt sich dann zu einer größeren, fast geschlossenen Schleife, so daß er einerseits infolge seiner Auslängung und andererseits infolge der hierbei eintretenden bedeutenden Kühlung durch die Platten 2 gelöscht wird.

Die Lichtbogenbildungskammer 4 ist, wie bereits gesagt, auf allen Seiten, jedoch nicht nach oben völlig geschlossen. Die vom Lichtbogen entwickelte Wärme erzeugt einen Überdruck, insbesondere weil die Abstände zwischen den Platten 2 sehr klein sind — in der Größenordnung von etwa 2 bis 3 mm — und weil zusätzlich an der Oberseite der Kammer noch in bekannter Weise die Zwischenräume verengt werden. Ein solches Zwischenstück ist mit 14 bezeichnet. Es bildet sich somit ein aufsteigender Strom von Heißluft, welche die Verlagerung des Lichtbogens nach oben begünstigt, und ein Überdruck, der mehr oder minder groß sein kann, je nachdem, wie der Leistungsschalter berechnet worden ist.

In F i g. 4 ist ein Leistungsschalter gemäß der Erfindung dargestellt, der zwar ähnlich dem Leistungsschalter nach Fig. 1, jedoch mit Vorkontakten ausgerüstet ist. Die Hauptschaltstücke 33 und 34 und der Vorkontakt 32 liegen außerhalb der Lichtbogenbildungskammer 4. Die Stromunterbrechung erfolgt also in bekannter Weise zuerst durch Trennung der Hauptschaltstücke 33 und 34 und dann durch Trennung der Vorkontakte 31 und 32, wobei der Lichtbogen zwischen diesen Vorkontakten in der Lichtbogenbildungskammer 4 gezogen wird. Die Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes 34 und des beweglichen Vorkontaktes 31 kann durch jede geeignete mechanische Verbindung gekuppelt werden.

Es ist übrigens möglich, die Abschlußwände der Lichtbogenbildungskammer 4 ganz oder teilweise aus unter der Lichtbogenwärme Gas erzeugenden Materialien herzustellen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Leistungsschalter mit einer spaltförmigen Lichtbogenzündkammer und einer sich anschließenden Lichtbogenlöschkammer, wobei die Lichtbogenzündkammer allseitig geschlossen ist, bis auf die Seite, an der sich die Lichtbogenlöschkammer anschließt, und ein bewegliches Schaltstück sich derart in der Lichtbogenzündkammer bewegen kann, daß die Trennungslinie der Schaltstücke annähernd parallel zu der Trennungsebene der beiden Kammern ist, wobei die Breite der Lichtbogenzündkammer quer zat Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes kleiner ist als die entsprechende Breite der Lichtbogenlöschkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise hohl ausgebildete bewegliche Kontakt (10) vorzugsweise auf der der Lichtbogenlöschkammer abgewandten Seite eine Öffnung (23) aufweist, durch die Gas unter hohem Druck während des Abschaltvorganges in die Lichtbogenzündkammer (4) geblasen wird.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem hohlen beweglichen Kontakt (10) zusammenarbeitende Gegenkontakt (12, 32) beschränkt beweglich außerhalb der Lichtbogenzündkammer (4) angeordnet ist und bei der Trennung der beiden Schaltkontakte eine Öffnung in der Lichtbogenzündkammer (4) verschließt, die durch den beweglichen Kontakt (10) bei der Öffnungsbewegung freigelegt wird.

3. Leistungsschalter nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenlöschkammer (1) in an sich bekannter Weise parallel zueinander und in geringem Abstand voneinander liegende, an der unteren Kante mit V- oder U-förmigen Elektroden (3) versehene Platten aus isolierendem Werkstoff aufweist, die senkrecht zu der Ebene stehen, in der der Lichtbogen zwischen den Schaltstücken (10, 12) ausgezogen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 272742, 288 168, 797, 539 011;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1021054; schweizerische Patentschrift Nr. 186 066;

USA.-Patentschriften Nr. 2 356 040, 2 708 699, 2761935, 2 810046, 2829 221.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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