DE1540148B2 - Elektrischer Flüssigkeitsschalter - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft einen elektrischen Flüssigkeitsschalter mit einer rohrförmigen Lichtbogenbrennkammer aus Isolierstoff und mit einem darin längsverschiebbaren Isolierstoffschieber, der eine bewegliche Schaltbrücke trägt, wobei die Wand der Brennkammer mit mindestens einem radialen engen Spalt versehen ist, durch den die entsprechend schmal ausgebildete Schaltbrücke bewegt wird und der nach außen durch ein den Lichtbogen aufhaltendes, jedoch für die Löschmittelströmung durchlässiges Gitter abgeschlossen ist, und wobei eine Einrichtung zur Erzeugung einer quer zu dem in den Spalt gezogenen Lichtbogen nach außen gerichteten Löschmittelströmung vorgesehen ist.

Ein solcher Schalter hat den Vorteil, daß die in dem Spalt auf den Lichtbogen treffende Löschmittelströmung diesen intensiv kühlt und ihm dadurch eine hohe Energie entzieht. Dieser Energieverlust führt dann zu einem Lichtbogenspannungsgradienten von mehreren 100 V/cm, so daß der Schalter besonders zur Unterbrechung von Gleichströmen hoher Spannungen geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gute Umströmung des Lichtbogens während seiner gesamten Brenndauer, d. h., die Einhüllung des Lichtbogens in das zugeführte Löschmittel, zu erreichen, damit durch die intensive Kühlung über die gesamte Lichtbogenlänge eine noch höhere Lichtbogenspannung als bei dem

ίο Schalter nach dem Hauptpatent erzeugt und aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Seitenwandungen des Spaltes, in dem der Lichtbogen gezogen wird, mit in Richtung zum Gitter der Brennkammer und quer zum Lichtbogen verlaufenden Rillen versehen sind. Eine andere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das engmaschige Gitter der Brennkammer erfindungsgemäß mit einer annähernd keilförmigen Nut versehen ist, die sich in Richtung der Längsachse des Lichtbogens erstreckt und die in der Mitte des Austrittsquerschnitts der Ausströmöffnungen für das Löschmittel verläuft.

Der Lichtbogen hat stets das Bestreben, der Löschmittelströmung nach Möglichkeit auszuweichen und dort zu brennen, wo er der Löschmittelströmung nicht mehr voll ausgesetzt ist. Dies und insbesondere ein Anlegen des Lichtbogens an die Seitenwandungen des Spaltes wird aber verhindert, wenn die Seitenwandungen des Spaltes mit in Richtung zum Gitter und quer zum Lichtbogen verlaufenden Rillen versehen sind. Der Lichtbogen vermag sich dann bei entsprechender Bemessung der Rillen ihrem Verlauf nicht anzupassen, so daß selbst beim Brennen des Lichtbogens in unmittelbarer Wandungsnähe und auch bei Ausfüllung des Spaltes durch den Lichtbogen mit Hilfe der Rillen und des darin fließenden Löschmittels eine Umströmung des Lichtbogens erzielt wird.

Die keilförmige Nut innerhalb des engmaschigen. Gitters hat andererseits die Aufgabe, die Längsachse des Lichtbogens bevorzugt in der Mitte des Ausströmquerschnitts der Ausströmöffnungen zu halten, um so ebenfalls ein allseitiges Umströmen desselben mit Löschmittel sicherzustellen.

Da das Gitter, mit dem-der Lichtbogen in Berührung kommt, hohen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, empfiehlt es sich, dieses Gitter aus auswechselbaren Bauteilen zusammenzusetzen. Es handelt sich hier vorteilhafterweise um kammartig zusammengesetzte Bauteile, welche durch ihre Anordnung auf der Abströmseite die Abströmöffnungen bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Fig-. 1 ist ein Längsschnitt durch die Schaltkammer und

F i g. 2 ein Querschnitt durch einen Teil der Brennkammer in vergrößertem Maßstab längs der Linie IMI, F i g. 3 ist ein Teilstück des kammartigen Gitters im auseinandergezogenen Zustand.

In Fig. 1. sind die festen Kontaktstücke mit 1 und die in der Ausschaltstellung befindliche Schaltbrücke mit 2 bezeichnet. Zwischen den festen Kontaktstücken und der Schaltbrücke ist ein Lichtbogen 14 gezogen, wobei dieser in einem engen Spalt 25 brennt, welcher nach außen von der Brennkammer 24 begrenzt ist. Die Brennkammer weist durchgehende Öffnungen 27 auf und bildet somit ein dem Lichtbogen zugekehrtes engmaschiges Gitter, gegen das der Lichtbogen unter Einwirkung des durch den Kolben 7 zugeführten Löschmittels gedruckt wird. Der Kolben 7 ist in einem Lösch-

mittelzylinder 26 geführt, wobei der obere Raum dieses Zylinders mit der Brennkammer in Verbindung steht. Der Kolben 7 wird von einer Treibladung 8 angetrieben. Letztere befindet sich in einem Einsatzteil 31. Der Zylinder 26 ist mit Hilfe einer Buchse 19 und eines Führungssteges 33 unterhalb der feststehenden Kontaktstücke 1 angeordnet.

Innerhalb des Gehäuses 44 ist die rohrförmige Brennkammer 24 vorgesehen, in der ein Kolben 15 mit einer Kolbenstange 16 untergebracht ist, die sich in der Ausschaltstellung des Schalters mit dem Führungskreuz 91 auf dem Kolben 7 abstützt. Der Kolben 15 trägt die bewegliche Kontaktbrücke 2, die in der Einschaltstellung klemmend zwischen den festen Kontaktstücken 1 liegt.

An dem Kolben 15 ist ferner ein Ansatz 34 angebracht, der gegen Ende der Ausschaltbewegung in eine Puffereinrichtung, bestehend aus einem Führungsteil 35 und einem darin aufgenommenen Kolben 12, hineinbewegt wird. Das zwischen dem Kolben 12 und dem Ansatz 34 des Kolbens befindliche Löschmittel oder Gas wird in dem Spalt 11 komprimiert und gelangt nur in geringen Mengen aus der Entlastungsöffnung 74 im Führungsteil 35 in den freien Raum des Gehäuses 44. Der obere Teil des vom Schaltergehäuse 44 umschlos* senen Raumes ist nicht mit Flüssigkeit gefüllt, jedoch nach außen hin abgeschlossen, so daß sich hier während des Ausschaltvorganges ein Überdruck ausbildet, dessen Höhe durch das Überdruckventil 75 einstellbar ist.

Die besondere Ausgestaltung des Spaltes 25 des Schalters nach F i g. 1 ist aus der F i g. 2 ersichtlich. Man erkennt, daß der Spalt 25 von den kammartigen Einsatzteilen 53,54 begrenzt ist und daß der Spalt quer zur Längserstreckung des Lichtbogens verlaufende RiI-len 57 aufweist, die ein Anlegen des Lichtbogens an die Spaltwandungen und damit ein Ausweichen vor der Löschmittelströmung verhindern. Auf diese Weise wird eine sichere Umströmung des Lichtbogens 14 im Spalt 25 erreicht unter gleichzeitigem Andruck des Lichtbogens an das engmaschige Gitter.

In F i g. 2 ist auch die keilförmige Nut 90 des Gitters erkennbar, die sich in Richtung der Längsachse des Lichtbogens 14 erstreckt und die in der Mitte des Ausströmquerschnittes der Ausströmöffnungen 27 verläuft.

Wie F i g. 3 zeigt, besteht das kammartige Gitter aus den Teilen 53 und 54, die zweckmäßig als auswechselbare Teile in die Brennkammer 24 eingesetzt werden. Sie weisen Stege 56 und korrespondierende Vertiefungen 55 auf, so daß im zusammengesetzten Zustand die Ausströmöffnungen 27 (F i g. 2) entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einer rohrförmigen Lichtbogenbrennkammer aus Isolierstoff und mit einem darin längsverschiebbaren Isolierstoffschieber, der eine bewegliche Schaltbrücke trägt, wobei die Wand der Brennkammer mit mindestens einem radialen engen Spalt versehen ist, durch den die entsprechend schmal ausgebildete Schaltbrücke bewegt wird und der nach außen durch ein den Lichtbogen aufhaltendes, jedoch für die Löschmittelströmung durchlässiges Gitter abgeschlossen ist, und wobei eine Einrichtung zur Erzeugung einer quer zu dem in dem Spalt gezogenen Lichtbogen nach außen gerichteten Löschmittelströmung vorgesehen ist, nach Patent 1490 021, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen des Spaltes (25) mit in Richtung zum Gitter der Brennkammer (24) und quer zum Lichtbogen verlaufenden Rillen (57) versehen sind.

2. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit einer rohrförmigen Lichtbogenbrennkammer aus Isolierstoff und mit einem darin längsverschiebbaren Isolierstoffschieber, der eine bewegliche Schaltbrücke trägt, wobei die Wand der Brennkammer mit mindestens einem radialen engen Spalt versehen ist, durch den die entsprechend schmal ausgebildete Schaltbrücke bewegt wird und der nach außen durch ein den Lichtbogen aufhaltendes, jedoch für die Löschmittelströmung durchlässiges Gitter abgeschlossen ist, und wobei eine Einrichtung zur Erzeugung einer quer zu dem in dem Spalt gezogenen Lichtbogen nach außen gerichteten Löschmittelströmung vorgesehen ist, nach Hauptpatent 1 490 021, dadurch gekennzeichnet, daß das engmaschige Gitter der Brennkammer (24) mit einer annähernd keilförmigen Nut (9) versehen ist, die sich in Richtung der Längsachse des Lichtbogens erstreckt und die in der Mitte des Austrittsquerschnitts der Ausströmöffnungen (27) für das Löschmittel verläuft.

3. Elektrischer Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter aus kammartig zusammengesetzten, auswechselbaren Bauteilen (53,54) besteht.