DE1490563C2 - Elektrischer Flüssigkeitsschalter - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 14 90 378 befaßt sich mit einem elektrischen Flüssigkeitsschalter mit einem beweglichen Schaltstift mit Isolierstoffspitze und mit einer mit Löschflüssigkeit gefüllten Kammer, aus der die Löschflüssigkeit beim Ausschalten durch eine in einem Isolierstoffkörper angeordnete Düse abströmt, durch die der Schaltstift hindurchragt, wenn er in der Einschaltstellung mit einem außerhalb der Kammer liegenden feststehenden Schaltstück im Eingriff steht. Bei diesem Schalter ist nach dem Vorschlag des Hauptpatents vorgesehen, daß die Düse über einen Kanal im Isolierstoffkörper mit der Kammer derart verbunden ist, daß die aus dem Kanal austretende Löschflüssigkeit den Lichtbogen in der Düse von mehreren Seiten bespült.

Die technische Lehre des Hauptpatents ergibt einen inzwischen in vielen tausend Exemplaren bewährten Leistungsschalter, der bei einfachem Aufbau in einem großen Bereich abzuschaltender Ströme eine ausgezeichnete Löschwirkung aufweist. Die Löschwirkung beruht vor allem darauf, daß der Lichtbogen, wenn er in die Kammer hineingezogen wird, das in der Kammer vorhandene Löschmittel zum Teil zersetzt und verdampft. Dadurch entsteht ein Druck, der das Löschmittel durch den Kanal in die Düse preßt, wo es den Lichtbogen bespült. Die in die Kammer eindringende Gasblase, die die Löschflüssigkeit durch den Kanal treibt, beeinträchtigt aber zugleich die dielektrische Festigkeit des Löschmittels in der Kammer. Die Erfindung hat die Verbesserung der dielektrischen Verhältnisse beim Schalter nach dem Hauptpatent zum Ziel.

Erfindungsgemäß wird der Schalter nach dem Hauptpatent dadurch weitergebildet, daß die Kammer durch eine Isolierstofftrennwand unterteilt ist und daß die Schaltstiftspitze in der Ausschaltstellung auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite der Trennwand steht. Durch die Trennwand ist sichergestellt, daß die Schaltgase nur einen Teil der Löschflüssigkeit durch den Kanal aus der Kammer treiben können. Der verbleibende Rest, mindestens also die Löschflüssigkeit unterhalb der Isolierstofftrennwand, sorgt dann auch bei Abschaltung großer Ströme mit starker Ionisierung für

ίο eine vom Lichtbogen weitgehend unbeeinflußte und deshalb hochwertige, Isolierflüssigkeitstrenrtstrecke.

Bei einem bekannten Schalter (deutsche Patentschrift 6 33 976) wird eine von einem Lichtbogen nicht beanspruchte Trennstrecke dadurch geschaffen, daß der Schaltstift nach der Lichtbogenlöschung aus einer als Blastopf bezeichneten Kammer herausgezogen wird.

Eine zusätzliche Isolierstofftrennwand innerhalb der Kammer ist dort nicht vorhanden.

Da in der Kammer unter Umständen beachtliche Drücke auftreten können, ist es zweckmäßig, die Trennwand kräftig auszubilden. Dies kann man in Weiterbildung der Erfindung mit geringem Materialaufwand dadurch erreichen, daß die Stärke der Trennwand' am Umfang größer ist als in der Mitte. Ferner ist es vorteilhaft, die dem feststehenden Schaltstück zugekehrte Fläche der Trennwand konkav auszuführen, weil dadurch die Umlenkung der vom Lichtbogendruck in den Kanal getriebenen Löschflüssigkeit erleichtert wird. Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Mit 1 ist das feststehende Schaltstück des Schalters bezeichnet. Es wird von Rippen 2 eines Ringes 3 getragen, der an dem metallischen Schalterkopf 4 befestigt ist. Mit ihm wirkt der hohle bewegliche Schaltstift 7 zusammen. Dieser trägt an seinem oberen Ende eine Isolierstoffspitze 8. Am unteren Ende des Schaltstiftes 7 greift über einen Lenker 9 eine Kurbel 10 an, die auf der Schalterantriebswelle 11 sitzt.

Der Schaltstift wird von zwei Kontaktrollenpaaren 13 geführt, die zugleich den Stromübergang zu zwei feststehenden Stangen 14 vermitteln. Die Stangen 14 sind an ihrem oberen Ende an einer mit Bohrungen versehenen Platte 15 befestigt. Ihr unteres Ende ist in das metallische Getriebegehäuse 16 eingelassen. In diesem Gehäuse ist auch die Antriebswelle 11 gelagert, die von dem außerhalb des Gehäuses liegenden Hebel 17 in Bewegung gesetzt werden kann. Unterhalb des Getriebegehäuses liegt ein nicht dargestellter Stützisolator, der den Schalter gegen Erde isoliert.

Mit dem Schalterkopf 4 und dem Getriebegehäuse 16 ist ein Schichtstoffrohr 20 flüssigkeitsdicht verbunden. Das Rohr 20 bildet mit dem Getriebegehäuse zusammen eine Kammer 19, die an ihrem oberen, dem feststehenden Schaltstück 1 zugekehrten Ende durch einen Isolierstoffkörper 21 abgeschlossen ist. Die Kammer ist

vollständig mit Öl als Löschflüssigkeit gefüllt. Der Flüssigkeitsstand im Schalter ist bei 22 angedeutet.

Der Isolierstoffkörper 21 besitzt eine zentrische Bohrung 24. Die Bohrung bildet eine Düse, durch die der Schaltstift 7 in der Einschaltstellung in das feststehende Schaltstück 1 hineinragt. Die Länge der Düse beträgt etwa das Dreifache des Schaltstiftdurchmessers. Im oberen Drittel der Länge der Düse mündet ein Ringkanal 25 in die Düse, dessen Höhe sich in Richtung auf die Düse verringert. Der Ringkanal teilt die Düse in einen oberen, dem feststehenden Schaltstück zugekehrten Teil 26 und eiiun unteren Teil 27 zwischen der

Kanalmündung und der Kammer. Im Ausführungsbeispiel ist der untere Teil 27 der Düse im Durchmesser nur wenig, z. B. um 1 mm, der obere Düsenteil 26 dagegen etwas mehr, beispielsweise um 2 mm größer als der Schaltstiftdurchmesser.

Der Isolierstoffkörper 21 besitzt auf der der Kammer zugekehrten Seite eine ringförmige Wand 30, die sich in die Kammer hinein erstreckt. Die Wand 30 ist über Rippen 31 mit dem an der Innenwand des Rohres 20 anliegenden Teil 32 des Isolierstoffkörpers verbunden. Unterhalb der Wand 30 sitzt, durch ein Rohrstück 35 distanziert, eine Trennwand 36 aus Isolierstoff, die die Kammer 19 unterteilt. Die Stärke der Trennwand ist, wie die Figur zeigt, in der Mitte kleiner als am Umfang. Dies kommt dadurch zustande, daß die Unterseite 37 der Trennwand konisch ausgeführt ist. Die dem feststehenden Schaltstück zugekehrte Oberseite 38 bildet eine gekrümmte Fläche, da sie von dem quer zur Schaltstiftachse verlaufenden mittleren Bereich am Umfang annähernd in Richtung der Schaltstiftachse umgebogen ist.

Zum Ausschalten wird der Schaltstift von oben nach unten in die Kammer 19 hineinbewegt. Dabei wird der zwischen dem feststehenden Schaltstück 1 und dem Schaltstift 7 entstehende Lichtbogen durch die Düse 24 in die Kammer hineingezogen. Der vom Lichtbogen durch Verdampfen der Löschflüssigkeit hervorgerufene Druck preßt Löschflüssigkeit aus der Kammer 19 in den Kanal 25 und von dort gegen den Lichtbogen. Diese Strömung der Löschflüssigkeit wird durch die Trennwand 36 erleichtert, die die Löschflüssigkeit in den Ringkanal lenkt, solange der untere Teil 27 der Düse von der Isolierstoffspitze 8 bis auf einen schmalen Ringspalt verengt ist.

Nach der Löschung des Lichtbogens wird der Schaltstift 7 in die Ausschaltstellung weiterbewegt. In dieser Stellung liegt die Schaltstiftspitze, wie in der Figur bei 40 gestrichelt angedeutet ist, auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite der Trennwand 36. Zwischen ihr und der Trennwand liegt mithin eine Löschflüssigkeitsstrecke, deren Länge etwa gleich dem Schaltstiftdurchmesser ist. Da die Löschflüssigkeit auf dieser Strecke wegen der Trennwand 36 nicht mit Schaltgasen versetzt ist, besteht im Bereich der Schaltstiftspitze eine hohe elektrische Festigkeit. Die Trennwand 36 sorgt ferner dafür, daß sich im unteren Bereich der Kammer 19 an der Innenwand keine Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise Ruß, absetzen können, die zu leitenden Pfaden längs der Kammerinnenwand führen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einem beweglichen Schaltstift mit Isolierstoffspitze und mit einer mit Löschflüssigkeit gefüllten Kammer, aus der eine Löschflüssigkeit beim Ausschalten durch eine in einem isolierstoffkörper angeordnete Düse abströmt, durch die der Schaltstift hindurchragt, wenn er in der Einschaltstellung mit einem außerhalb der Kammer liegenden feststehenden Schaltstück im Eingriff steht, wobei die Düse über einen Kanal im Isolierstoffkörper mit der Kammer derart verbunden ist, daß die aus dem Kanal austretende Löschflüssigkeit den Lichtbogen in der Düse von mehreren Seiten bespült, nach Patent 14 90 378, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (19) durch eine Isolierstofftrennwand (36) unterteilt ist und daß die Schaltstiftspitze (8) in der Ausschaltstellung auf der dem feststehenden Schaltstück (1) abgekehrten Seite der Trennwand (36) steht.

2. Elektrischer Flüssigkeitsschalter nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Trennwand (36) am Umfang größer ist als in der Mitte.

3. Elektrischer Flüssigkeitsschalter nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem feststehenden Schaltstück (1) zugekehrte Fläche (38) der Trennwand (36) konkav geformt ist.