DE1490021B2 - Elektrischer fluessigkeitsschalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Flüssig- ■ siv gekühlt und während der gesamten Brenndauer,

keitsschalter mit einer rohrförmigen Lichtbogen- insbesondere nach erfolgter Längung, mit frischem

brennkammer aus Isolierstoff und mit einem darin Löschmittel in Berührung gebracht, so daß durch

längs verschiebbaren Isolierstoffschieber, der eine diese Bespülung und den seitlichen Einschluß des

bewegliche Schaltbrücke trägt und der beim Aus- 5 Lichtbogens eine bisher bei Schaltern dieser Gattung

schalten zwischen sich und der Brennkammerwand nicht erreichbare Lichtbogenspannung pro Längen-

mindestens einen seitlich längs durchgehenden Raum einheit erzielt und aufrechterhalten wird. Die eng-

zur Aufnahme des Lichtbogens bildet. maschige Gitterwandung führt dazu, daß nach voll-

Es sind Schalter der vorgenannten Art bekannt, bei ständiger Längung des Lichtbogens durch Anlage

denen der Lichtbogen nach seiner Entstehung ledig- io desselben an diese Wandung die Lichtbogenbewegung

lieh durch das in Richtung seiner Längsachse abströ- begrenzt, jedoch die intensive Kühlung durch das bis

mende Löschmittel bespült wird und in der Kammer zum Löschen des Lichtbogens zugeführte Medium

nach Längung frei brennt, bis der Strom des abzu- aufrechterhalten bleibt. Es ist natürlich dafür zu

schaltenden Kreises zu Null wird (USA.-Patentschrift sorgen, daß der Lichtbogen nicht durch die Gitter-

2 284 347). 15 wandung hindurch auf der Außenseite zündet und

Für Wechselstromschaltungen spielt sich der Aus- somit der Einengung und der Löschmittelströmung schaltvorgang so ab, daß der Lichtbogen eine, im all- weitgehend entzogen ist; jedoch läßt sich eine solche gemeinen jedoch mehrere Halbwellen brennt, bis im Durchzündung durch entsprechende Ausgestaltung Anschluß an einen natürlichen Nulldurchgang des der Gitterwandung, gegebenenfalls in Verbindung Stromes die Spannungsfestigkeit der Schalt- bzw. 20 mit außerhalb der Wandung angeordneten Einrich-Lichtbogenstrecke sich so weit erhöht, daß eine Neu- tungen, wie Kühlrippen od. dgl., vermeiden,
zündung verhindert wird. Bei Gleichstromschaltungen Die neuartige Ausgestaltung des Schalters hat liegen die Verhältnisse anders, da der im Stromkreis weiterhin den Vorteil, daß der verhältnismäßig enge fließende Gleichstrom nur dann zu Null erzwungen Raum des Lichtbogens in seiner Endlage nach dem wird, wenn die Lichtbogenspannung größer ist als die 25 Verlöschen durch das nachströmende Löschmittel treibende Spannung (d. h., im Kurzschlußfall steigt gekühlt und entionisiert wird, so daß eine Neuzünder Lichtbogenstrom bis zum Überschreiten der dung des Lichtbogens bei Wechselstromschaltern Speisespannung durch die Lichtbogenspannung weiter nach Nullwerden des Lichtbogenstromes mit größter an), und es muß in Abhängigkeit von der Zeitkon- Sicherheit ausgeschlossen ist.

stanten des Stromkreises die Lichtbogenspannung auf 30 Es ist bekannt (ETZ-A 1963, S. 140), daß eine geeinem möglichst hohen zulässigen Wert oberhalb der eignete Maßnahme zur Erhöhung der Lichtbogen-Speisespannung gehalten werden. feldstärke eine Ölströmung mit sehr hoher Geschwin-

Mit Schaltern der eingangs genannten Art lassen digkeit quer zum Lichtbogen ist. Die Geschwindigkeit

sich die Löschbedingungen bei Gleichstromabschal- des Löschmittels muß ein Vielfaches der bisher bei

tungen nur im Bereich kleiner Ströme und Span- 35 Ölquerströmung benutzten betragen, wenn das hier

nungen erfüllen. Als Wechselstromschalter sind die angestrebte Ziel, mittlere Lichtbogenfeldstärken von

bekannten Schalter der einleitend beschriebenen Aus- mehreren tausend Volt je cm, erreicht werden soll,

führung nur unter Ausnutzung des natürlichen In Weiterbildung der Erfindung ist der Schalter so

Stromnulldurchganges anwendbar. auszulegen, daß die ölströmungsgeschwindigkeit in

Aufgabe der Erfindung ist es, den eingangs be- 40 dem Bereiche des engmaschigen Gitters oberhalb

schriebenen Schalter in Hinsicht auf die Erzeugung 25 m/s liegt.

einer hohen Lichtbogenspannung so zu verbessern Flüssigkeitsschalter mit einer Querbespülung des und auszubilden, daß er als strombegrenzender Hoch- Lichtbogens sind seit langem bekannt (schweizespannungsschalter, insbesondere als Gleichstrom- rische Patentschrift 321292, deutsche Patentschrift Hochspannungsschalter, verwendbar ist und bei 45 866 689), doch fehlt diesen Schaltern das Merkmal Verwendung in Wecselstromanlagen zu einer eines radialen engen Spaltes in der Lichtbogenbrennwesentlichen Verkürzung der Lichtbogenbrenndauer kammer, der durch ein engmaschiges Gitter abgegegenüber bekannten Wechselstrom-Hochspannungs- schlossen ist und in dem der hineingezogene Lichtschaltern führt. bogen an zahlreichen Stellen von der unter hohem

Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet 50 Druck stehenden ölströmung getroffen wird. Bei den

sich der Schalter eingangs beschriebener Gattung er- bekannten Schaltern mit Querbespülung brennt der

findungsgemäß dadurch, daß die Wand der Brenn- Lichtbogen in einem zylindrischen Hohlraum, in dem

kammer mit mindestens einem radialen engen Spalt er genügend Gelegenheit hat, der ölströmung auszu-

versehen ist, durch den die entsprechend schmal weichen, so daß ein großer Teil der ölströmung

ausgebildete Schaltbrücke bewegt wird und der nach 55 praktisch nutzlos an ihm vorbeiströmt, ohne zur

außen durch ein den Lichtbogen aufhaltendes, jedoch intensiven Kühlung des Lichtbogens und damit zur

für die Löschmittelströmung durchlässiges Gitter ab- Erzeugung einer hohen Lichtbogenspannung je

geschlossen ist, und daß eine Einrichtung zur Längeneinheit beizutragen. Außerdem sind bei diesen

Erzeugung einer quer zu dem in dem Spalt gezogenen Schaltern keine von Isolierstoffschiebern getragenen

Lichtbogen nach außen gerichteten Löschmittelströ- 60 Kontaktbrücken, sondern die üblichen Schaltstifte

mung vorgesehen ist. vorhanden.

Unter einem engen Spalt im Sinne vorstehender Bei dem Schalter nach der Erfindung ist der im

Ausführungen wird ein Spaltraum verstanden, wel- Innern der rohrförmigen Lichtbogenbrennkammer

eher seitlich so begrenzt ist, daß der Lichtbogen quer verschiebbare Isolierstoffschieber, welcher die Schalt-

zur Strömung des Löschmediums nicht ausweichen 65 brücke trägt, zweckmäßig als einseitig geschlossenes

kann. Infolge dieses seitlichen Einschlusses des Licht- Rohr mit Durchtrittskanälen in Richtung zu den

bogens in Verbindung mit der Löschmittelströmung, seitlichen Spalträumen der Brennkammer ausgebildet

vorzugsweise Ölströmung, wird der Lichtbogen inten- und dient somit zur Zuführung des Löschmittels zu

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den zwischen der Schaltbrücke und den feststehenden des Löschmittelzylinders. Durch das bei der Bewe-Schaltkontaktstücken entstehenden Lichtbogenästen. gung des Löschmittelkolbens in den Zylinderraum Mit dieser Ausführung verbindet sich der Vorteil, daß des Isolierstoffschiebers gedrängte Löschmittel wird die Löschmittelströmung erst dann einsetzen kann, in einfachster Weise eine Voreilung des Isolierstoffwenn der verschiebbare Isolierstoffschieber um einen 5 Schiebers gegenüber dem Löschmittelkolben erzielt, vorbestimmten Betrag in Richtung zur Ausschaltstel- die zugleich zu einer erhöhten Beschleunigung des lung bewegt ist und hierdurch die in diesem Teil Isolierstoffschiebers führt, so daß dieser mit Sicherangeordneten Durchtrittskanäle Verbindungsöffnun- heit die Endlage erreicht, noch ehe der Kolben in gen zu den seitlichen Spalträumen in der rohr- seine Endstellung gelangt.

förmigen Lichtbogenbrennkammer des Schalterpoles io Der zur Erzeugung der Löschmittelströmung vorbilden. Vorteilhaft ist es, wenn der Schalter dabei so gesehene Kolben wird zweckmäßig mittels chemischer ausgerüstet wird, daß Dämpfungseiririchtungen für Energiequellen (Treibladungen) angetrieben, wenn es den bewegten Isolierstoffschieber und die Schalt- auf eine besonders schnelle Abschaltung ankommt, brücke im Bereich der Endstellung vorgesehen sind, durch die eine wirksame Kurzschlußstrombegrenzung um die schnell bewegten Teile, welche eine verhält- 15 bei deich- und Wechselstromabschaltungen erzielt nismäßig große Bewegungsenergie aufweisen können, wird,
im Bereich der Endstellung abzubremsen. Zur Rückführung der bewegten Schalterteile

Unabhängig von der besonderen Ausführung des dienen in weiterer Ausbildung der Erfindung Ge-

Schalters empfiehlt es sich, die Gitterwandungen, stange und/oder Schnurzüge, und es sind Steuerein-

gegen die der Lichtbogen durch das strömende 20 richtungen, wie Ventile od. dgl. vorgesehen, die bei

Löschmittel gedrängt wird, aus gasabgebenden Iso- der Rückbewegung des Kolbens und der übrigen

lierstoffen herzustellen, damit bei Annäherung des Schalterteile frisches Löschmittel in den Löschmittel-

Lichtbogens durch die Gasabgase ein Abbrand der zylinder und die Brennkammer einströmen lassen.

Gitterwandungen weitgehend vermieden wird. Zu In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

demselben Zweck können die Gitterwandungen auch 25 Erfindung in schematischer Darstellung wiederge-

aus porösem Werkstoff bestehen, welcher sich mit geben.

flüssigem Löschmittel vollsaugt und bei Annäherung F i g. 1 zeigt ein Schnittbild eines Schalters nach

des Lichtbogens durch das Verdampfen des auf ge- der Erfindung (Schalterpol);

saugten Löschmittels eine unmittelbare Berührung Fig. la zeigt einen Schnitt durch diesen Schalter

des Feststoffes mit dem Lichtbogen unterbindet. 30 im Bereiche der Kontaktstücke;

Schließlich können die Gitterwandungen von Ka- F i g. 2 zeigt den Schalter nach F i g. 1 in der Aus-

nälen durchsetzt sein, welche von dem unter Druck schaltstellung;

stehenden Löschmittel durchströmt werden und Aus- F i g. 3 ist ein Querschnitt gemäß der Linie a-b

Strömöffnungen in Richtung auf den Lichtbogen durch den Schalter nach F i g. 2;

aufweisen, so daß durch diese zusätzliche Maßnahme 35 F i g. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung des Schal-

ein Verbrennen der Gitterwandungen durch den ters wie er in F i g. 1 und 2 wiedergegeben ist.

Lichtbogen möglichst weitgehend unterbunden wird. Der Schalter weist zwei feste, mit Kontaktfedern

Zur Erzielung möglichst geringer Baugrößen des und Abreißhörnern oder ähnlichem versehene Kon-Schalters und um eine gleichmäßige Spannungsver- taktstücke 1 auf, welche durch den beweglichen teilung über die gesamte Lichtbogenlänge zu erzielen, 40 Schaltkontakt, der als Schaltbrücke 2 ausgebildet ist, ist weiterhin vorgesehen, daß die Zu- und Abström- in der Einschaltstellung (F i g. 1) überbrückt werden, öffnungen für das Löschmittel in ihrer Form und In F i g. 1 a sind die festen Kontaktstücke 1 und die Größe so gehalten sind, daß die Löschmittelzuströ- Schaltbrücke 2 im Querschnitt dargestellt. Die- festen mung zum Lichtbogen über dessen gesamter Länge Kontaktstücke 1 tragen federnde Verbindungsstäbe gleich stark ist. ■ 45 41, die an ihrem Ende mit Kontaktgliedern 42 ver-

Ein einfacher und kompakter Aufbau des neu- sehen sind. Durch zusätzliche Federn 43 werden die

artigen Schalters wird nach einer weiteren Ausgestal- Kontaktglieder 42 gegen die Schaltbrücke 2 gedrückt,

tung der Erfindung dadurch erzielt, daß zur Erzeu- Die Schaltbrücke 2 ist auf einem rohrförmigen Iso-

gung der Löschmittelströmung ein angetriebener lierstoffschieber 23 befestigt, welcher in einer orts-

Kolben dient, welcher auch den Antrieb des beweg- 50 festen, oberhalb der federnden Kontaktstücke 1 ange-

lichen Isolierstoffschiebers bewirkt und in seiner ordneten Lichtbogenbrennkammer 24 längsbeweglich

Bewegung so gesteuert ist, daß er die Löschmittel- geführt ist. Die Lichtbogenbrennkammer 24 ist zur

strömung über die Dauer der Lichtbogenlängung Aufnahme des Isolierstoffschiebers 23 mit einer ent-

hinaus aufrechterhält. sprechenden Längsausnehmung ausgerüstet, von der

Bei Anordnung eines beweglichen, von dem Kolben 55 sich seitlich diametral angeordnete Spalträume 25

mit angetriebenen Isolierstoffschiebers, empfiehlt es erstrecken. Nach außen hin sind die Spalträume 25

sich, eine Voreilung des Isolierstoffschiebers gegen- durch die Wandung der Lichtbogenbrennkammer

über dem Kolben vorzusehen, damit in der Endstellung 24 begrenzt, jedoch ist im Bereich der Spalte 25 die

des Isolierstoffschiebers die Kolbenbewegung noch Wandung gitterförmig ausgebildet, indem sie mit

nicht abgeschlossen ist und somit die Löschmittel- 60 öffnungen 27 ausgerüstet ist, welche Stege 10 zwi-

strömung gegen den auf seine vollständige Länge ge- sehen sich einschließen. Öffnungen und Stege können

brachten Lichtbogen über eine vorbestimmte Zeit- mit veränderlichen Querschnitten ausgeführt werden,

spanne aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck kann Die Schaltbrücke 2 erstreckt sich bis in die Spalt-

die Erfindung dadurch weitergebildet werden, daß der räume 25 (s. F i g. 1, 2 und 3), in denen sie zugleich

bewegliche Isolierstoffschieber als Kolben in einem 65 geführt wird.

sich an den Zylinder für das Löschmittel anschließen- Der bewegliche Isolierstoffschieber 23 ist auf seiner

den weiteren Zylinderraum wirksam ist, dessen freier Länge ebenfalls mit Wandungsbohrungen 9 ausge-

Querschnitt geringer gehalten ist als der Querschnitt rüstet, welche sich im ausgeschalteten Zustand in

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Richtung der Spalträume 25 erstrecken (F i g. 2). Die Im Verlauf der anfänglichen Bewegung wird durch

Mittelbohrung 28 des Rohres 23 ist zur Schalt- die Schaltbrücke 2 die metallische Verbindung zwi-

brücke 2 hin verjüngt ausgebildet. sehen den Kontaktstücken 1 unterbrochen, und es

Unterhalb der Kontaktstücke 1 und deren Auf- wird zwischen der Schaltbrücke und den Kontaktlager ist ein Zylinder 26 vorgesehen, welcher sich in 5 stücken ein aus zwei Ästen bestehender Lichtbogen Verlängerung der Mittelachse der Lichtbogenbrenn- 14 gezogen, welcher sich jeweils von der Schaltkammer 24 anschließt und in den hinein sich der brücke bis zu den Schaltkontakten 1 erstreckt. Dabei Isolierstoffschieber 23 in der Einschaltstellung mit sind zunächst die in dem Isolierstoffschieber 23 vorseinem unteren Teil erstreckt. Endseitig stützt sich gesehenen Bohrungen durch das Führungsstück 33 der Isolierstoffschieber 23 im ausgeschalteten Zu- io zwischen den Schaltkontakten 1 und dem Löschstand auf einen Druckkolben 7 über eine unmittelbar mittelzylinder 26 geschlossen, so daß das unter Druck am oberen Teil dieses Kolbens befindliche Kolben- stehende Löschmittel nicht ausströmen kann, sondern platte 29 ab. Der Zylinder 26 dient zur Aufnahme ausschließlich zur Beschleunigung des Isolierstoffflüssigen Löschmittels, welches bei Betätigung des Schiebers 23 mit der darauf befindlichen Schalt-Schalters zur Erzeugung der Löschmittelströmung 15 brücke dient.
Verwendung findet. Im Verlauf der Ausschaltbewegung werden die

Die gesamte in den F i g. 1 und 2 bzw. 3 wiederge- Lichtbogenäste 14 weiter verlängert, wobei diese gebene Anordnung ist in einem in den Zeichnungen Äste ausschließlich in den engen Spalträumen 25 nicht wiedergegebenen, mit Löschmittel wenigstens brennen können, da der übrige Teil der Längsausteilweise gefüllten Gehäuse untergebracht. 20 nehmung der Lichtbogenbrennkammer 24 von dem

Aus den Figuren ist erkennbar, daß der Isolier- Schieber 23 ausgefüllt ist. Der in den engen Spalten

stoffschieber 23 in seinem unteren Bereich mit somit brennende Lichtbogen wird im Laufe cer

Durchströmöffnungen 30 ausgerüstet ist. Er ist weiteren Ausschaltbewegung verlängert, und es

weiterhin von einer Ventilanordnung umschlossen, treten die Durchströmöffnungen 9 des Schiebers 23

die ein Buchsenstück 19 mit 60° gegeneinander ver- 25 nach und nach in den von der Lichtbogenbrenn-

setzt angeordneten Bohrungen aufweist. Drei dieser kammer 24 umschlossenen Raum über, so daß das

Bohrungen, welche um 120° gegeneinander versetzt unter Druck stehende Löschmittel aus den nunmehr

sind, nehmen Führungsstifte 18 auf, die fest mit freien Ausströmöffnungen in die Spalträume 25 ge-

einem durch die Stifte höhenbeweglich gehaltenen preßt wird, in denen der Lichtbogen brennt. Hier-

Ring 20 verbunden sind, welcher je nach seiner 30 durch wird der Lichtbogen nach außen gegen die mit

Stellung die freien Bohrungen 21 des Buchsenstückes den Bohrungen 27 versehenen Wandungsteile der

19 schließen oder öffnen kann. Lichtbogenbrennkammer 24 gedrückt, wobei die

Unterhalb des Kolbens 7 befindet sich in der Wan- Bohrungen ein Durchtreten des Löschmittels in flüs-

dung des Löschmittelzylinders 26 in einem ein- und siger und gasförmiger Form zulassen, so daß der

ausschraubbaren Einsatzteil 31 eine Treibladung 8, 35 Lichtbogen einer ständigen Bespülung mit frischem

welche zum Antrieb des Kolbens 7 und des Isolier- Löschmittel unter gleichzeitigem Druck in Richtung

Stoffschiebers 23 dient. Es können auch mehrere der durch die Bohrungen 27 gitterartig ausgebildeten

Ladungen oder eine automatische Auswechselung Wandungen ausgesetzt wird,

von Ladungen vorgesehen sein. Infolge dieser intensiven Löschmittelströmung und

Die Wirkungsweise des Schalters ist ausgehend 40 durch die Einengung des Lichtbogens sowie durch

von der Einschaltstellung nach F i g. 1 folgende: das Andrücken des Lichtbogens an die Gitterwan-

Der von dem Isolierstoffschieber 23 nicht ausge- düngen wird eine sehr hohe Lichtbogenspannung pro

füllte Raum des Löschmittelzylinders 26 ist oberhalb Längeneinheit erzielt.

des Kolbens 7 mit dem flüssigen Löschmittel gefüllt Gegen Ende der Ausschaltbewegung gelangt ein und eine Treibladung in dem Einsatzstück 31 einge- 45 oberhalb der Schaltbrücke angeordneter Kolben 34 in führt. Bei Zündung dieser Treibladung wird der einen als Zylinder ausgebildeten Bremsraum 11, Druckkolben nach oben beschleunigt, wobei er durch welcher von einem Rohrstück 35 gebildet wird, das Einwirkung der Kolbenplatte 29 auf den Isolierstoff- einen weiteren Kolbenteil 12 aufnimmt, welcher in schieber diesen ebenfalls in Bewegung setzt. Unmittel- seiner Lage durch entsprechende Abstützung auf bar mit Beginn der Bewegung wird das in dem Zy- 50 einem ortsfesten Widerlager sicher gehalten ist. Durch linder 26 befindliche Löschmittel unter Druck gesetzt den Eintritt des Kolbenteiles 34 in den Bremsraum und führt dazu, daß der Ring 20 der Ventilanordnung 11 wird infolge der Zusammenpressung des in diesem von unten gegen das Buchsenstück 19 gedrückt wird Raum befindlichen Mediums eine starke Bremswir- und die Öffnungen 21 verschließt, so daß sich kein kung auf den Isolierstoffschieber 23 mit der zuge-Löschmittel durch diese Öffnungen und den sich hier- 55 hörigen Schaltbrücke 2 ausgeübt und zugleich dafür an anschließenden Kanal 32 in den Raum außerhalb gesorgt, daß der Isolierstoffschieber mit der Schaltdes in der Zeichnung wiedergegebenen Schalterteiles brücke in der Endstellung gegen Rückbewegung bewegen kann. Das Löschmittel in dem Zylinderraum sicher gehalten wird. Infolge der Voreilung des Iso-26 wird vielmehr durch die Durchströmöffnungen 30 lierstoffSchiebers in bezug auf den Druckkolben 7 in die Bohrung 28 des Isolierstoffschiebers 23 gedrückt 60 wird auch nach Beendigung der Lichtbogenlängung, und bewirkt eine zusätzliche Beschleunigung des d. h. nach Erreichen der Ausschaltstellung Lösch-Isolierstoffschiebers, da der durch die Bewegung des mittel durch das Innere des Schiebers 23 in die Löschrohres freigegebene Raum kleiner ist als es der Spalträume 25 gegen den Lichtbogen und durch Löschmittelmenge entspricht, die durch den Kolben 7 die Bohrungen 27 der Lichtbogenbrennkammer 24 verdrängt wird, so daß der Isolierstoffschieber 23, 65 gedrückt. Auf diese Weise wird die erhöhte welcher als Kolben wirksam ist, unter einer Vor- Lichtbogenspannung auch nach der vollständigen eilung in Richtung der Ausschaltstellung nach F i g. 2 Längung des Lichtbogens in voller Höhe aufrechtbewegt wird. erhalten.

Man kann nun durch entsprechende Bemessung des Kolbens 7 und des Isolierstoffschiebers 23 die Dauer der Bespülung des vollständig gelängten Lichtbogens unterschiedlich gestalten. Darüber hinaus kann man durch zusätzliche Einrichtungen eine über die Kolbenbewegung hinausgehende Löschmittelströmung erzeugen bzw. auslösen und über beliebige Zeitspannen aufrechterhalten. Beispielsweise kann der Zylinder 26 als Mehrfachzylinder mit entsprechenden Kolben ausgerüstet sein, die austrittsseitig miteinander verbunden sind und deren Kolbenbewegungen so aufeinander abgestimmt werden, daß die Löschmittelströmung von nacheinander auslösbaren Kolben über längere Zeitspännen aufrechterhalten wird. ' .'·. ■ '"

Hat der Schalter nach den Fig. 1 und 2 den Schaltvorgang beendet, so erfolgt die Wiedereinschaltung durch Rückführung des Isolierstoff Schiebers 23 mit der zugehörigen Schaltbrücke und des Kolbens 7 dadurch, daß der Kolbenteil 12 nach unten bewegt wird und über den Kolben 34 den Isolierstoffschieber 23 sowie den Druckkolben 7 in die Ausgangslage zurückdrängt. Dabei kann die auf den Kolbenteil 12 zur Einwirkung kommende!Kraft mittels einer Feder, einer hydraulischen oder pneumatischen Einrichtung oder durch andere geeignete Mittel erzeugt werden.

Bei der Abwärtsbewegung der vorgenannten Schalterteile wird in den Raum oberhalb des Isolierstoffschiebers 23 und der Kontaktbrücke 2 durch die öffnungen 27 in der Lichtbogenbrennkammer 24 Löschmittel eintreten, so daß sich dieser Raum entsprechend der Abwärtsbewegung der genannten Teile mit Löschmittel füllt. Der Löschmittelzylinder 26 füllt sich dadurch, daß zunächst einmal das Löschmittel durch die öffnungen 27 in der Lichtbogenbrennkammer 24 und durch die Öffnungen 9 im Isolierstoffschieber 23 in das Innere dieses Schiebers und von dort durch die öffnungen 30 in den Raum des Zylinders 26 gelangt. Während der Abwärtsbewegung der bewegten Schalterteile gelangt der Ring 20 in seine untere Grenzstellung und gibt somit die Durchströmöffnungen 21 in dem Buchsenstück 19 frei, so daß durch den Einströmkanal 32 und die genannten Öffnungen das Löschmittel ebenfalls in den Zylinder 26 und die Längsbohrung des Isolierstoffschiebers 23 eintreten kann. Vor der Abwärtsbewegung der Schalterteile wird durch Entnahme des Einsatzstückes 31, welches die Treibladung aufnimmt, oder aber durch Freigabe einer Bohrung in diesem Einsatzstück für einen Gas- bzw. Luftaustritt des unterhalb des Kolbens 7 befindlichen Mediums gesorgt.

Durch die konische Ausbildung der Bohrung 28 in dem Isolierstoffschieber 23 erreicht man, daß während des Ausschaltens und auch in der Ausschaltstellung des Schalters eine gleichmäßige Bespülung des Lichtfogens mit Löschmittel erfolgt, da die Verjüngung der Bohrung 28 der Löschmittelabgabe durch die jeweils freigegebenen Bohrungen 9 entspricht und auf diese Weise eine gleichmäßige Zu- und Abströmung des Löschmittels durch die Bohrungen 9 sichergestellt wird.

Die in F i g. 4 wiedergegebene Ausführung, welche den Schalter in der Ausschaltstellung veranschaulicht, stimmt weitgehend mit der Ausführung des Schalters nach den F i g. 1 bis 3 überein. Abweichend von dem Schalter nach den F i g. 1 bis 3 ist hier lediglich der die Schaltbrücke 2 tragende bewegte Isolierstoff schieber ausgebildet, welcher im Falle der F i g. 4 keine rohrförmige Gestalt aufweist. Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist die Schaltbrücke 2 von einem kolbenartigen Isolierstoffschieber 15 gehalten, weleher dem Durchmesser der Längsausnehmung der Lichtbogenbrennkammer 24 (F i g. 3) entspricht. Der Kolbenschieber 15 geht nach unten hin über in eine Stange 16, die sich in der Ausschaltstellung auf dem Druckkolben 7 abstützt oder unmittelbar oberhalb

ίο desselben endet.

Beim Ausschaltvorgang, welcher sich bis auf die Führung des Löschmittels zu den Spalträumen 25 in gleicher Weise abspielt wie bei Schaltern nach den F i g. 1 und 2, wird zu Beginn der Ausschaltbewegung ebenfalls eine Voreilung des Isolierstoff Schiebers 15 mit der zugehörigen Schaltbrücke 2 bewirkt, da der von dem Schieber 15 freigegebene Querschnitt für das vom Kolben 7 verdrängte Löschmittel geringer gehalten ist als der Querschnitt des Löschmittelzylinders 26.

Unmittelbar nach Austritt des Schiebers 15 aus der Bohrung des Führungsstückes 33 wird die Strömung des Löschmittels zu den Spalträumen 25 freigegeben, so daß der Lichtbogen intensiv gekühlt und in dem Spaltraum gegen die den Spaltraum begrenzenden Gitterwandungen der Lichtbogenbrennkammer 24 gedrückt wird. Auch bei dieser Ausführung des Schalters erreicht man infolge der Voreilung des kolbenartigen Isolierstoffschiebers mit der Schaltbrücke eine Bespülung des Lichtbogens über die Zeitspanne seiner Längung hinaus, so daß nach der Längung die Lichtbogenspannung durch die bereits geschilderte weitere Bespülung des in dem engen Raum brennenden Lichtbogens aufrechterhalten wird.

Der Einschaltvorgang läuft entsprechend der bereits im Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 erläuterten Vorgänge ab.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einer rohrförmigen Lichtbogenbrennkammer aus Isolierstoff und mit einem darin längs verschiebbaren Isolierstoffschieber, der eine bewegliche Schaltbrücke trägt und der beim Ausschalten zwischen sich und der Brennkammerwand mindestens einen seitlich längs durchgehenden Raum zur Aufnahme des Lichtbogens bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Brennkammer (24) mit mindestens einem radialen engen Spalt (25) versehen ist, durch den die entsprechend schmal ausgebildete Schaltbrücke (2) bewegt wird und der nach außen durch ein den Lichtbogen (14) aufhaltendes, jedoch für die Löschmittelströmung durchlässiges Gitter (10,

27) abgeschlossen ist, und daß eine Einrichtung zur Erzeugung einer quer zu dem in dem Spalt gezogenen Lichtbogen nach außen gerichteten Löschmittelströmung vorgesehen ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ölströmungsgeschwindigkeit in dem Bereiche des engmaschigen Gitters oberhalb 25 m/s liegt.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längs verschiebbare Isolierstoffschieber (23) als Rohr mit Durchtrittskanälen (9) in Richtung zu den seitlichen Spalträumen (25) der Brennkammer ausgebildet ist und zur Zuführung des Löschmittels zu den zwischen der

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Schaltbrücke (2) und den feststehenden Schalterkontaktstücken (1) entstehenden Lichtbogen dient.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungseinrichtungen für den die Schaltbrücke (2) tragenden bewegten Isolierstoffschieber (23) im Bereich der Endstellung vorgesehen sind.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterwandungen aus gasabgebenden Isolierstoffen bestehen.

6. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abströmöffnungen (9 und 27) für das Löschmittel in ihrer Form und Größe so gehalten sind, daß die Löschmittelzuströmung zum Lichtbogen über die gesamte Lichtbogenlänge etwa gleich stark ist.

7. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Löschmittelströmung ein angetriebener Kolben (7) dient, welcher auch den Antrieb des beweglichen Isolierstoffschiebers (23) bewirkt und in seiner Bewegung so gesteuert ist, daß er die Löschmittelströmung über die Dauer der Lichtbogenlängung hinaus aufrechterhält.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Isolierstoffschieber als Kolben (15) in einem sich an den Zylinder (26) für das Löschmittel anschließenden weiteren Zylinderraum wirksam ist, dessen freier Querschnitt geringer gehalten ist als der Querschnitt des Löschmittelzylinders.

9. Schalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) mittels chemischer Energiequellen (Treibladungen) antreibbar ist.

10. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Gestänge und/oder Schnurzüge vorhanden sind, die die bewegten Teile nach einer Ausschaltung in die Ausgangsstellung zurückführen.

11. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (Ventile od. dgl.) vorgesehen sind, die bei Rückbewegung des Kolbens und der übrigen bewegten Teile frisches Löschmittel in den Zylinderraum und die Brennkammer einströmen lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen