DE1440109A1 - Fluessigkeitsschalter - Google Patents

Fluessigkeitsschalter

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Publication number
DE1440109A1
DE1440109A1 DE19601440109 DE1440109A DE1440109A1 DE 1440109 A1 DE1440109 A1 DE 1440109A1 DE 19601440109 DE19601440109 DE 19601440109 DE 1440109 A DE1440109 A DE 1440109A DE 1440109 A1 DE1440109 A1 DE 1440109A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
chamber
pin
piston
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19601440109
Other languages
English (en)
Inventor
Praetsch Dipl-Ing Rudolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of DE1440109A1 publication Critical patent/DE1440109A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/92Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being liquid, e.g. oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

  • Flüssigkeitsschalter. Bei Flüssigkeitsschaltern mit Löschkammer hat man einen federbelasteten Kolben vorgesehen, der beim Ausschaltvorgang auf die Löschkammer einwirkt. Dieser Kolben wird verwendet, um auch bei kleinen Strömen eine gute Löschwirkung zu erzielen. Durch den Kolben wird beim Ausschalten der Druck in der Schaltkammer erhöht und dadurch die dielektrische Festigkeit der Schaltstrecke verbessert. Diese Anordnung ist nur bei kleinen Strömen wirksam. Bei großen Strömen, bei denen sich die Löschmitteleinwirkung selbsttäiig erhöht und der Druck in der Kammer höher wird als der Druck des federbelasteten Kolbens, bleibt dieser stehen.
  • Bei einem anderen Flüssigkeitsschalter mit einer Löschkammer, die unter der Wirkung eines Kolbens steht, dessen im eingeschalteten Zustand gespannte Feder beim Ausschalten freigegeben Wird und der sich nur bewegt, wenn der von der Feder auf den Kolben erzeugte Druck größer ist als der Druck, den der Lichtbogen in der Löschkammer erzeugt, ist eine zweite Pumpvorrichtung vorgesehen, Ü eren beweglicher Teil zwangsläufig mit dem Schaltstift verbunden ist. Auf einen solchen Flüssigkeitsschalter bezieht sich die Erfindung. Sie besteht darin, daß in Abhängigkeit vom Schaltstiftweg durch die zweite Pumpvorrichtung erst dann Flüssigkeit in die Kammer gedrückt wird, wenn der Schaltstift den hohlen Gegenkontakt verläßt.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
  • In Figur 1 ist mit 1 eine Schaltkammer bezeichnet, die aus einer Reihe von übereinanderliegenden Kammerzellen 2 besteht. Diese werden durch eine Feder 3 in an sich bekannter Weise zusammengedrückt (elastische Kammer). Das feststehende Schaltstück trägt das Bezugszeichen 4, der Schaltstift: das Bezugszeichen 5. Die Schaltkammer befindet sich innerhalb eines Schalgefäßes 6 aus Isoliermaterial. Dieses sitzt auf einem hohlen Stützisolator 7, an dessen unterem Birke sich der Getriebekasten 8 anschließt. Der nur teilweise dargestellte Schalterkopf trägt das Bezugszeichen 12. Oberhalb des feststehenden Schaltstückes ist ein Kolben 13 vorgesehen, auf den eine Feder 14 einwirkt. Der Baum unterhalb des Kolbens steht mit der Kammer 1 über Kanäle 15 in Verbindung. Mit dem Kolben ist eine Stange 16 verbunden. Diese trägt einen Teller 17, der als Ansaugventil beim Einschalten dient: Der Schaltstift 5 besitzt eine Bohrung. Er ist mit der Schaltstange 18 fest verbunden, die durch die Kurbel 9 und die 'Welle 10 gehoben und gesenkt werden kann. Die Schaltstange ist hohl und mit der Bohrung des Schaltstiftes über ein Rückschlagventil 20 verbunden. Inder hohlen Schaltstange befindet sich ein Stift 21. Dieser besitzt im Ausführungebeispiel den gleichen Durchmesser wie die Bohrung der Buchse 22, welche die Schaltstange abschließt. In sein oberen .finde ist der Stift jedoch in seinem Durchmesser verjüngt: Außerdem ist noch ein Ansaugventil 23 vorgesehen. Der Schalter ist bis zu der angegebenen Marke mit Ölgefüllt. Zwischen dem Innern des Schaltgefäßes und dem Irn des Stutzers ist eine Verbindung über ein Filter 24 vorgesehen. Außerdaem ist im Stutzer noch ein Luf teuf f erraum 25 vorhanden. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Schalter ist in der Ausschaltstellung gezeichnet. Wird eingeschaltet, so wird der Schaltstift nach oben bewegt. Das Rückschlagventil 24 verhindert dabei, da:ß Öl aus der Schaltkammer in das Innere der Schaltstange eindringen kann.
  • Beim Einschalten verbleibt ein immer kleinerer Teil des Verdräncerstiftes 21 im Innern der Schaltstange, so daB Öl über das Ansaugventil 23 in das Innere der Schaltstange eindringt. Gleichzeitig wird über das Filter 24 ein Ölausgleich zwischen Schaltkammergehäuse und Stützer bzw. Getriebekasten geschaffen. Der nach oben sich bewegende Schaltstift nimmt nach einer bestimmten Wegstrecke die Stange 16 mit und spannt dadurch die Feder 14 des Kolbens 13, der sich in der Ausschaltstellung an den Anschlag 26 angelegt hat. Dadurch, daß beim Einschalten der-Schaltstift in die Kammer eindringt, wird der Druck in der -Schaltkammer erhöht, da das Ausströmen des Öles durch das Rückschlagventil 20 unterbunden ist. Es wird dadurch die dielektrische Festigkeit des Öles erhöht und die hänge des Einschaltlichtbogens verringert.
  • Beim Ausschalten wird der Schaltstift nach unten gezogen und gibt damit die gespannte Feder 14 frei. Infolgedesaen wird der Kolben 13 nach unten bewegt und durch den Gegendruck das Ansaugventil 17 geschlossen. Der Kolben drückt Öl in die Kammer. Durch das eingedrückte Öl wird der Druck in der Kammer erhöht und damit die dielektrische Festigkeit der Schaltstrecke verbessert. Nach Verlassen des festen Gegenkontaktes wird außerdem durch den hohlen Schaltstift Öl in die äuhaltkammer gesgr±Zt. Das durch den LichtbogG« erzeugte Gas wird dadurch gekühlt und außerdem wird eine Wirbelbewegung der Schaltflüssigkeit hervorgerufen, wodurch einerseits die Kühlung des Gases erhöht und andererseits Raum freigegeben wird für das Eindringen der Schaltflüssigkeit in die Schaltstrecke. Durch die Kühlung des Gases wird ihre Dichte erhöht und dadurch bei Erlöschen des Lichtbogens im Nulldurchgang die dielektrische Festigkeit der Schaltstrecke verbessert. Diese wird außerdem durch das eingedrungene kühle Öl erhöht. Infolgedessen wird die Löschfähigkeit des Schalters bei kleinen Strömen wesentlich verbessert gegenüber Anordnungen, die nur den federbelasteten Kolben besitzen. Bei großen Strömen wirkt, wie erwähnt, der Kolben nicht, da der Druck in der Kammer höher wird als der durch die Feder 14 ausgeübte Druck. Dagegen wird durch den hohlen Schaltstift auch bei großen Strömen Löschmittel in den Lichtbogenkanal gedrückt und dadurch die Löschdistanz verringert.
  • Es ist bekannt, durch den hohlen Schaltstift Flüssigkeit beim Ausschalten in die Kammer zu drücken bei Schaltern, bei denen kein federbelasteter Kolben vorhanden ist. Um hierbei bei kleinen Strömen.den.erforderlichen Druck in der Kammer zu erhalten, ist eine Ölmenge einzudrücken, die wesentlich größer ist als das durch den Schaltstift freigegebene Volumen, beispielsweise doppelt so groß wie dieses.. Dadurch muß der Antrieb für den Schaltstift wesentlich verstärkt werden. Beim Gegenstand der Erfindung dagegen braucht man nicht so viel Öl einzuspritzen, um die gleiche Wirkung bei kleinen Strömen zu erreichen, da der erforderliche Druck hierbei durch den federbelasteten Kolben erzeugt wird. Im Ausführungsbeispiel wird durch den Schaltstift so viel t31 in die Kammer gefördert, daß das Volumen des Schaltstiftes, das er in der Kammer freigibt, ersetzt ist. Der Druck in der Kammer kann dann nicht auf das Getriebe einwirken. Dazu ist es erforderlich, daß der Durchmesser des Verdrängerstiftes, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, gleich dem Außendurchmesser des Schaltstifts ist. Man kann jedoch auch das zugeführte Ölvolumen etwas größer machen. Ls wird zwar dann auch der Antrieb etwas größer, jedoch nicht so groß wie bei einem Schalter, bei dem ohne federbelasteten Kolben zur Zirreichung der Löschung bei kleinen Strömen ein wesentlich größeres Ölvolumen durch den Schaltstift zugeführt wird.
  • Man kann auch das zugeführte Ölvolumen kleiner machen als das Volumen, das der Schaltstift freigibt. Dadurch können die Reibungsverluste ausgeglichen werden, die dann nicht mehr vom Antrieb aufzubringen sind.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der Verdrängerstift so ausgebildet, daß während der Wegstrecke, die der Schaltstift 5 noch im hohlen Gegenkontakt 4 zurücklegt, keine Einspritzung vorgenommen wird. Dies geschieht dadurch, daß der Durchmesser des Verdrängerstiftes in diesem Bereich kleiner ist als der Durchmesser der Buchse 22. Erst wenn der Schaltstift den Gegenkontakt verläßt, erfolgt die Einspritzung.
  • Der Luftpuffer 25 verhindert u.a. die Bildung eines Unterdruckes in Stützer 7 bzw.. im Getriebegehäuse 8 beim Eire schälten. Beim Einschalten wird durch das Ansaugventil 23 Q1 in das Innere der Schaltstange eingeführt.
  • In Figur 2 ist ein -anderes Ausführungsbeispiel der txfiüdwe dargestellt. Soweit die Teile mit. denen der Figur 1 überein stimmen; sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. Die ist hier eine Rohrkammer. Sie besitzt ein Uberdrudkventil 27, das bei hohen Drücken in der Kammer geöffnet wird. Dabei ist der Druck, der durch den federbelasteten Kolben 13 erzeugt wird, kleiner als der Ansprechdruck dieses Ventils., so daB es durch die Wirkung des Kolbens 13 nicht geöffnet wird.
  • ZumUnterschied von der Anordnung nach Figur 1 ist der Getriebekasten 8 urmittelbar unterhalb des Schaltkammerge--häuses 6 vorgesehen und auf den Stützer 7 aufgesetzt. :Die zusätzliche Förderung des bles in Abhängigkeit vom Zrhaltstif tweg in die Schaltkammer beim Ausschalten erfolgt durcl den hohlen Schaltstif t, und zwar dadurch, daß er beim .Ausschalten in den ölgefüllten, abgeschlossenen Getriebe um .endri:ngt . Er verdrängt dabei sovi e1 @ Öl , wie der Sah& It-st ift an Volumen in der Schaler freigibt, mo daß durch den 1ohlen_Schaltstift eine Ölmenge in die Schaltkammer eingespritzt wird, deren Volumen gleich dem Volumen ist, das der Schaltstift in der Schaltkammer freigibt. Um beim Einschalten einen Ölausgleich zu erhalten, ist ein Ansaugventil 28 zwischen Schaltkammergehäuse und Getriebegehäuse vorgesehen. Außerdem ist noch'ein Sicherheitsventil 29 vorhanden. Überschreitet der .Druck in der Schaltkammer und damit auch im üetriebekasten einen bestimmten Wert, beispielsweise wenn die Lichtbogenlänge ungefähr gleich der maximalen Löschdistanz wird, dann öffnet das Sicherheitsventil 29 und das Eückschlagventil 20 schließt. Dadurch hört das Einspritzen von Öl auf, jedoch genügt die bei so hohen Drücken selbsterzeugte Löschmittelwirkung zum Löschen des Lichtbogens.

Claims (1)

  1. Patentanspruch Flüssigkeitsschalter mit einer Löschkammer, die unter der Wirkung eines Kolbens steht, dessen im eingeschalteten Zustand gespannte Feder beim Ausschalten freigegeben wird und der sich nur bewegt, wenn der von der Feder auf den Kolben erzeugte Druck größer ist als der Druck, den der Lichtbogen in der Löschkammer erzeugt, wobei eine zweite Pumpvorrichtung vorgesehen ist, deren beweglicher Teil zwangsläufig mit dem Schaltstift verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Schalt stiftwgg durch die zweite Pumpvorrichtung erst dann Flüssigkeit in die Kammer gedrückt wird, wenn der Schaltstift den hohlen Gegenkontakt,verläßt.
DE19601440109 1960-04-25 1960-04-25 Fluessigkeitsschalter Pending DE1440109A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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IT8420599V0 (it) * 1984-01-20 1984-01-20 Sace Spa Interruttore elettrico a fluido di estinzione dell'arco con autogenerazione di pressione per decomposizione del fluido.

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CH396152A (de) 1965-07-31
FR1286509A (fr) 1962-03-02

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