DE1465983B2 - Elektrischer wechselstromschalter - Google Patents

Description

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von Halbwellen des Wechselstromes freigebbar und nungen 21 sind durch ein Ventil verschlossen, dessen durch eine Ventilklappe verschlossen ist, die in ihrer Ventilklappe 24 mittels einer entsprechend ausgebil-Schließstellung von einer Sperrvorrichtung gesperrt deten Feder 25, die sich an einem feststehenden Kolist, nicht vorgesehen. ben 26 abstützt, in Schließstellung gehalten wird. Auf

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht 5 diese Weise kann die Beblasung nur dann erfolgen, die Sperrvorrichtung aus einem an der Ventilklappe wenn der Druck einen entsprechend hohen Wert erangebrachten Magnetanker und aus einer die Lösch- reicht hat.

röhre umgebenden, vom Lichtbogenstrom durchflos- Falls Schwierigkeiten bei der Herstellung einer gesenen Erregereinrichtung. Im Bereich des Stromnull- nügend starken Feder auftreten, kann ein Teilausdurchganges schwächt sich der Strom und damit auch io gleichsventil verwendet werden. Es wird dann im das durch ihn erzeugte Magnetfeld ab, so daß sich die Kopf der Ventilklappe 24 eine Öffnung 27 vorgese-Ventilklappe öffnet und die zusätzliche Austrittsöff- hen, die die Austrittsöffnung 21 mit dem Raum, der nung freigibt, so daß der Lichtbogen intensiv beblasen vom Körper der Ventilklappe 24 und dem Kolben 26 und gelöscht werden kann. begrenzt wird, in Verbindung setzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 15 Wenn es erwünscht ist, daß das Ventil das einmal

Figuren dargestellt. Es zeigt begonnene Abströmen der Löschgase nicht bremst,

F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen Wechsel- erfolgt die Ausbildung so, daß die Masse der Ventilstromschalter gemäß der Erfindung und klappe 24 in einem gewissen Verhältnis zur Kraft der

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Feder 25 steht. Von diesem Verhältnis hängt dann die

F i g. 1. 20 Dauer des erneuten Schließens des Ventils ab, d. h. die

Die F i g. 1 zeigt ein bewegliches Kontaktstück 11 Verlängerung der Beblasungsdauer, wenn der Druck

in Form eines in axialer Richtung verschiebbaren BoI- unter den Wert gesunken ist, dem die Öffnung des

zens, dessen Steuer- und Führungsvorrichtungen nicht Ventils entspricht.

dargestellt sind. Das bewegliche Kontaktstück 11 ar- Eine Synchronisation der Arbeitsweise des Ventils beitet mit einem festen Kontaktstück 12 zusammen, 25 mit dem Wechselstrom wird dadurch erreicht, daß an dessen Kontaktdruck von einer Druckfeder 13, die der Ventilklappe 24 ein magnetisierbarer Teil 28 vorsieh an einem Deckel 14 abstützt, erzeugt wird. Es gesehen ist, der durgh. einen Magnetkreis 29, der die kann ein nicht dargestellter biegsamer Leiter vorgese- Löschröhre 17 umgib"t;~so angezogen wird, daß die hen werden, um eine einwandfreie elektrische Verbin- Ventilklappe 24 auf ihrem Sitz haften bleibt, solange dung zwischen dem festen Kontaktstück 12 und dem 30 der Wert des Wechselstromes hoch ist. Wenn sich da-Deckel 14, der einen Anschlußteil 15 trägt, herzustel- gegen der Wechselstrom abschwächt, schwächt sich len. Ein Gehäuse 16 trägt in seinem unteren Teil eine ' auch das erzeugte Magnetfeld ab, und das Ventil öff-Löschröhre 17 aus isolierendes Gas abgebendem net sich plötzlich, wobei es im geeignetsten Augen-Werkstoff. Der Deckel 14, das Gehäuse 16 und die blick eine intensive Beblasung gestattet.
Löschröhre 17 begrenzen einen geschlossenen Raum 35 Die Wirkungsweise des dargestellten Wechsel-18, der zur Aufspeicherung der Löschgase dient. Im Stromschalters ist folgende:

Innern des Gehäuses 16 in der unmittelbaren Nähe Wenn sich die Kontaktstücke 11, 12 trennen, wird des festen Kontaktstückes 12 ist eine die Löschgase im Innern der Löschröhre 17 ein Lichtbogen gezogen, abkühlende Entionisierungsvorrichtung 19 angeord- Unter der Hitzeeinwirkung des Lichtbogens geben die net. Sie besteht aus einem Stapel Scheiben, die durch 4° Innenwandungen der Löschröhre 17 Gase ab. Da Abstandsringe geringer Dicke im Abstande voneinan- diese Gase keinen anderen Ausweg finden, strömen der gehalten werden. Dadurch wird eine Anzahl la- sie durch die lamellenartigen Zwischenräume der Entmellenartiger Zwischenräume, die leicht von dem Gas ionisierungsvorrichtung 19 ab und setzen den Raum durchströmt werden können, geschaffen. Es kann eine 18 unter Druck. Diese Unterdrucksetzung dauert so elastische Dichtung 20 vorgesehen werden, durch die 45 lange an, bis das bewegliche Kontaktstück 11 die zudie untere Austrittsöffnung für das bewegliche Kon- sätzliche Austrittsöffnung 21 freigibt und die Ventiltaktstück 11 bei eingesetztem beweglichem Kontakt- klappe 24 entgegen der Kraft der Druckfeder 25 stück 11 dicht verschlossen ist. durch die Druckgase von der Öffnung 21 abgehoben

Zusätzlich zu der unteren Austrittsöffnung weist wird. Das Abheben der Ventilklappe 24 von der Öff-

die Löschröhre 17 eine oder mehrere Austrittsöff nun- 5° nung 21 erfolgt im Bereich des Stromnulldurchganges,

gen 21 für die Löschgase auf, die in einer bestimmten Die Druckgase strömen dann, nachdem sie die Entio-

Entfernung von der Trennstelle der Kontaktstücke 11 nisierungsvorrichtung 19 zweimal passiert haben,

und 12 liegen. Diese Entfernung wird in Abhängigkeit durch die Öffnung 21 nach außen und bewirken eine

von der Geschwindigkeit des beweglichen Kontakt- intensive Beblasung des Lichtbogens, durch die er ge-

stückes 11 so bestimmt, daß sie ungefähr einer Halb- 55 löscht wird. Die restlichen Druckgase strömen, sobald

welle des Wechselstromes entspricht. Somit kann die das bewegliche Kontaktstück 11 die Löschröhre 17

Beblasung bei der ersten Löschungsmöglichkeit des verlassen hat, durch die untere Austrittsöffnung her-

Lichtbogens erfolgen. Die Austrittsöffnung oder -öff- aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 gesteuerte, die Ventilklappe in ihrer Schließstellung Patentansprüche: sperrende Vorrichtung vorgesehen ist, die erst unter- halb eines vorbestimmten Wertes dieses Wechselstro-

1. Elektrischer Wechselstromschalter mit einer mes im Bereich eines Stromnulldurchganges unwirkzum beweglichen Schaltstück konzentrisch an- 5 sam ist. "'
geordneten Löschröhre, deren Innenwandungen Beim erfindungsgemäßen Wechselstromschalter unter Einwirkung des Unterbrechungslichtbogens wird mit relativ einfachen Mitteln eine intensive Be-Löschgase bzw. -dämpfe abgeben und die zusatz- blasung des Lichtbogens nach Trennung der Schaltlieh zu der Austrittsöffnung für das bewegliche stücke im Bereich des Stromnulldurchganges erreicht, Schaltstück eine durch das bewegliche Schaltstück io so daß der erfindungsgemäße Wechselstromschalter in der Einschaltstellung abgedeckte und während für hohe Abschaltleistungen verwendet werden kann. des Ausschaltvorganges freigebbare, vom Druck Hierbei spielt es keine Rolle, in welchem Zeitpunkt der Löschgase offenbare Ventilklappe verschließ- einer Halbwelle des Wechselstromes die Trennung der bare Austrittsöffnung aufweist dadurch ge- Schaltstücke erfolgt. Werden die Schaltstücke z.B. im k e η η ζ e i c h η e t, daß die zusätzliche Austritts- 15 Bereich des Stromnulldurchganges voneinander geöffnung (21) durch das bewegliche Schaltstück trennt, dann gibt das bewegliche Schaltstück bereits (11) nach einer oder einer Vielzahl von Halbwel- nach einer Halbwelle, also im Bereich des nächsten len des abzuschaltenden Wechselstromes freigeb- Stromnulldurchganges die Austrittsöffnung frei, und bar ist und daß eine von diesem Wechselstrom ge- die die Ventilklappe in ihrer Schließstellung sperrende steuerte, die Ventilklappe (24) in ihrer Schließstel- 20 Vorrichtung wird unwirksam, so daß der Lichtbogen lung sperrende Vorrichtung (28, 29) vorgesehen bereits nach einer Halbwelle gelöscht wird. Erfolgt ist, die erst unterhalb eines vorbestimmten Wertes z. B. eine Trennung der Schaltstücke im Bereich des dieses Wechselstromes im Bereich eines Strom- Strommaximums, dann gibt zwar das bewegliche nulldurchganges unwirksam ist. Schaltstück die zusätzliche Austrittsöffnung nach

2. Wechselstromschalter nach Anspruch 1, da- 25 einer oder mehreren Halbwellen frei, also in einem durch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung Strommaximum umgekehrten Vorzeichens. Eine Beaus einem an der Ventilklappe (24) angebrachten blasung des Lichtbogens in diesem Strommaximum Magnetanker (28) und aus einer die Löschröhre erfolgt jedoch nicfitpda die die Ventilklappe in ihrer (17) umgebenden, vom Lichtbogenstrom durch- Schließstellung sperrende Vorrichtung noch wirksam flossenen Erregereinrichtung (29) besteht. · 3° ist. Erst im Bereich des nächsten Stromnulldurchganges wird die Sperrvorrichtung unwirksam und damit

. ' die zusätzliche Austrittsöffnung freigegeben, so daß

im Bereich dieses zweiten Stromnulldurchganges die

Beblasung und damit die Löschung des Lichtbogens

35 erfolgt. Damit ist die Gewähr dafür gegeben, daß der

Lichtbogen nach Trennung der Schaltstücke am Ende

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen der ersten Halbwelle oder zumindest am Ende der Wechselstromschalter mit einer zum beweglichen zweiten Halbwelle wirksam beblasen und gelöscht Schaltstück konzentrisch angeordneten Löschröhre, wird.

deren Innenwandungen unter Einwirkung des Unter- 40 Es ist noch ein weiterer Wechselstromschalter mit brechungslichtbogens Löschgase bzw. -dämpfe abge- Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas oder ben und die zusätzlich zu der Austrittsöffnung für das Dampf bekannt (deutsche Patenschrift 634 423), bei bewegliche Schaltstück eine durch das bewegliche dem die Zuführung des gas- oder dampfförmigen Schaltstück in der Einschaltstellung abgedeckte und Löschmittels über Ventile nur in den Stromnulldurchwährend des Ausschaltvorganges freigebbare, vom 45 gangen des Wechselstromes erfolgt und in den Zei-Druck der Löschgase offenbare Ventilklappe ver- ten zwischen den aufeinanderfolgenden Stromnullschließbare Austrittsöffnung aufweist. durchgängen praktisch unterbrochen sein soll. Die

Es ist ein Wechselstromschalter dieser Art bekannt Ventile sollen synchron derart gesteuert werden, daß (deutsche Patentschrift 672715), dessen Löschröhre das Löschmittel nur in einem Intervall in der Umgeaus zwei übereinander angeordneten, miteinander 50 bung der Stromnulldurchgänge wirksam ist. Irgendfluchtenden Teilen besteht. Zwischen diesen beiden welche Hinweise für eine praktische Ausführung der Teilen ist eine relativ große Austrittsöffnung vorgese- gegebenen Lehre sind jedoch in dieser Patentschrift hen, die durch einen in Schließrichtung federbelaste- nicht angegeben.

ten Ringschieber abgedeckt werden kann. Bei diesem Es ist ferner ein elektrischer Wechselstromschalter

bekannten Wechselstromschalter ist nicht die Gewähr 55 mit stromabhängigen Steuermitteln bekannt (deutsche dafür gegeben, daß die Belastung des Lichtbogens im Auslegeschrift 1107 318), durch die Zuführung Bereich des Stromnulldurchganges erfolgt. des Löschmittels zwischen den aufeinanderfolgen-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den Stromnulldurchgängen praktisch unterbrochen Austrittsöffnung so anzuordnen und die Ventilklappe wird, wobei die Steuermittel außer vom zu unterso zu steuern, daß nach der Trennung der Schalt- 60 brechenden Strom von dessen Änderungsgeschwinstücke erst im Bereich eines Stromnulldurchganges digkeit derart beeinflußt sind, daß sie die Löschmittel eine intensive Beblasung und damit eine wirksame nur bei unterschiedlichen Vorzeichen der Momentan-Löschung des Lichtbogens erreichtwird. ' werte beider Größen, insbesondere erst 0,5 bis 2 Milli-

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Sekunden vor dem Stromnulldurchgang, wirksam wergelöst, daß die zusätzliche Austrittsöffnung durch das 65 den lassen. Bei diesem bekannten Wechselstromschalbewegliche Schaltstück nach einer oder einer Vielzahl ter ist im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Wechvon Halbwellen des abzuschaltenden Wechselstromes selstromschalter eine Austrittsöffnung, die durch das freigebbar ist und daß eine von diesem Wechselstrom bewegliche Schaltstück nach einer oder einer Vielzahl