Iasttrennschalter Die Erfindung betrifft Lasttrennschalter mit Haupttrennmesser
und diesem beim Ausschalten unter Federwirkung nacheilenden Hilfsmesser als Schnellschaltmesser,
das mit einem festen Abreißkontakt als Lastschaltstelle zusammenwirkt, sich im Schlitz
einer Flachlöschkammer aus gasabgebendem Isolierstoff zur lichtbogenlöschung bewegt
und für eine sichtbare Schaltstrecke in Luft in die Strecklage parallel zum Trennmesser
eingeschwenkt wird, welche bei Netzen für mittlere Spannungen Verwendung finden
und deren äufgabe auf das Schalten der normalen in einem Netzteil fließenden Betriebsströme
beschränkt ist. Zu diesem Zwecke besitzen solche laattrennachalter eine Schaltkammer,
welche im wesentlichen aus zwei aus einem passenden, unter Einwirkung des Eichtbogens
gasabgebenden, organischen Isolierstoff, z.B. einem handelsüblichen Acrylharz, hergestellten
Parallelplatten besteht, zwischen denen sich ein bewegliches Schaltstück, normalerweise
ein Hilfsschaltmesser, bewegt. Öffnet sich der Schalter, so entsteht in der
Schaltkammer ein lichtbogen, welcher infolge der physikalischen und elektrischen
Eigenschaften der durch die Lichtbogeneinwirkung aus dem Kammerplattenmaterial entweichenden
Gasen gelöscht wird. Diese Gase beschleunigen das löschen des Lichtbogens dadurch,
daß sie ihn abkühlen und die Löschkammer eutionisieren. Die Anzahl der mit einer
Schaltkammer möglichen
Stromunterbrechungen wird jedoch durch das
Zustandekommen von leitenden Ablagerungen im Innern der Löschkammer begrenzt. Diese
entstehen infolge der Bildung von auf die Kammerwände sich als Ruß niederschlagenden
Kohlenstoff, dessen Menge in erster Näherung der Stärke des abgeschalteten Stromes
sowie der Zahl der vorgenommenen Ausschaltungen, also der Stromsumme = n.Ia.
proportional ist. Solche Niederschläge werden schließlich das Entstehen einer genügenden
löschgasmenge aus den Kammerwänden verhindern, außerdem begünstigen sie die Neuzündung
des Eichtbogens nach dem Stromnulldurchgang. Die zulässige Anzahl von Ausschaltungen
bei einem gegebenen Strom*, mit anderen Worten die Iebensdauer der Löscheinrichtung,
ist durch das Erreichen eines Zustandes bestimmt, bei dem die fortgeschrittene Verrußung
der Kammerwände eine einwandfreie löschung des Lichtbogens.innerhalb der
Kammer nicht mehr ermöglicht. Außerdem kann es beim Einschalten bereits bei einer
auch nur mäßig verrußten Kammer zu einer Vorzündung, d.h. zu einem Überschlag zwischen
dem in die Löschkammer eindringenden beweglichen Schaltstück und dem in der Löschkammer
angeordneten festen Schaltstück und somit zu einem Stromfluß lange vor der eigentlichen
Kontaktberührung kommen. Zur Behebung der bestehenden Schwierigkeiten wurdEnbisher
zwei getrennte, voneinander "anz verschiedene Wege beschritten. Während die Verwendung
von sogenannten Füllstoffen zur Verminderung der Rußbildung außerhalb des Rahmens
der im folgenden beschriebenen Erfindung liegt und in der Praxis kaum Eingang gefunden
hat, wurden auch schon konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen, die eine Reinigung
der dem lichtbogen ausgesetzten löschkammerwände von der Verrußung bezwecken. Bei
einem bekanntgewordenen Lasttrennschalter mit Flachlöschkammer ist eine mit dem
beweglichen Schaltstück
fest verbundene, nachgiebige Abstreichvorrichtung
vorgesehen, welche beim Ein- und Ausschalten des Lastschalters während der Bewegung
innerhalb der Schaltkammer der Beseitigung von hiederschlägen auf den Schaltkammerwänden
dient, ohne selbst mit dem Lichtbogen in Berührung zu hommen. Die Vorrichtung bietet
keine Vorkehrung zur Vermeidung einer Vorzündung, da sie sich infolge ihrer Ausbildung
und Anordnung am Schnellschaltmesser in der Einschaltstellung des Schalters dem
Abreißkontakt zwar nähert, ihn aber auf Abstand nicht erreicht. Zudem ist diese
Ausführung mit allen Nachteilen einer rein mechanisch wirkenden, sich in der Schlitzkammer
bewegenden Zusatzeinrichtung behaftet. Es wurde für eine bessere Ausnutzung der
abgegebenen Gase und damit einer Erhöhung des Abschgltvermögens auch schon vorgeschlagen,
die gasabgebenden Wände einer Flachlöschkammer mit beispielsweise zwei flachen Nuten
etwa parallel zur Bahn der Spitze des Schnellschaltmessers zu versehen. Damit soll
erreicht werden, daß die in den Nuten sich bildenden Gaswirbel das seitliche Abströmen
der Gase verhindern, so daß sie am Lichtbogen entlang strömen. Diese rein strömungstechnische
Maßnahme hat den Zweck einer besseren Bespülung des Isichtbogens, kann jedoch U
keinen Einfluß auf die Kohlenstoffablagerungen auf den Uänden der Löschkammer nehmen.
Die technische Entwicklung hat ein allgemeines Streben
nach höheren Abschaltvermögen der angeführten Schalter aus-
#'elöst. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-
P---unde, mit einfachen Mitteln die Lichtbogenlöschkammer
,f"ii Lasttrennschaltern der vorgenannten Gattung so zu ge-
stalten, daß eine auf mittlere Stromstärken bezogene,
hohe Stromsumme n.Ia, d.h. Lebensdauer erzielt
",.j 1 -# 1 #
#Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
zur Vergrößerung der aktiven Oberfläche der löschkammerwände Mittel wie regelmäßige
Vertiefungen bzw. Erhöhungen von etwa 1 bis 3 mm vorgesehen sind,
so daß sich eine stärkere Gasabgabe und eine Verminderung des Rußniederschlages
bzw. eine Abschwächung seiner Auswirkung ergibt. Es ist zweckmäßig, die dem Lichtbogen
zugekehrte Oberfläche der Löschkammerwände mit parallel laufenden Rillen oder in
vorteilhafter Weiterbildung mit aneinandergereihten pyramidenförmigen Erhabenheiten
oder Einprägungen zu versehen. Versuche haben die Erkenntnis bestätigt, daß durch
eine Vergrößerung der aktiven Oberfläche der Kammerwände mittels regelmäßigen Vertiefungen
oder Erhöhungen, z.B. Rillen oder pjramidenförmige Erhabenheiten, ohne Änderung
der Kammerausmaße eine bedeutende Erhöhung der Schaltzahl bei konstantem Strom erreicht
wird. Durch die Vergrößerung der dem lichtbogen ausgesetzten Oberfläche wird eine
größere Menge Gas abgegeben, die einerseits durch eine kräftigere Entionisierung
die lichtbogendauer verkürzt und damit eine Verminderung des Rußniederschlages
je Schaltung zur Folge hat. Außerdem lagert sich der Ruß bei einer gemäß
der Erfindung gestalteten Kammerwand hauptsächlich in den Vertiefungen ab, während
die Erhabenheiten nahezu blank bleiben und derart die bei ebenen Kammerwänden zusammenhängende
Rußschicht unterbrechen.- Versuche haben diese Überlegungen bestätigt und gezeigt,
daß als Material für die Löschkammer handelsübliche Aerjlharzplatten mit einfachen
Rillen versehen bzw. solche, bei denen die Oberfläche p"-ramideiiförmig strukturiert
Jet, mit Vorteil verwendet werden können. Die schaltbare Stromeiimme für mittlere
Ströme n.Ia konnte auf diese Weise im Vergleich zu einer glattwandigen Kammer aus
dem-gleichen Werkstoff um ca. loo% erhöht werden.
Bekanntlich soll
beim il;inschalten auf einen bestehenden Kurzschluß der Lichtbogen an den Hauptkontaktstücken
gezündet werden, die den Kurzschlußstrom führen können, und nicht zwischen dem einschwingenden
Hilfsmesser und dem festen Abreißkontakt in der Löschkammer, was bei der Einschaltung
auf einen Kurzschluß zu einer Zerstörung letzterer führen kann . Auch hier
bietet der Gegenstand der Erfindung Vorteile, da auf die bekannten Konstruktionen
für nacheilende Hilfsmesser und sogenannte vorzündungsfreie, d.h. rußfreie Zonen
am Abreißkontakt in manchen Fällen verzichtet werden kann. In der Zeichnung wird
der Gegenstand der Erfindung anhand von zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 löschkammerwänd, mit Rillen Fig. 2 löschkammerwände
mit pyramidenförmigen Erhabenheiten Die Gattung der lasttrennschalter, auf die sich
die Erfindung bezieht, wird als bekannt vorausgesetzt, weshalb der gesamte Aufbau
weder dargestellt noch beschrieben wird. Für die gleichen Teile werden dieselben
Bezugszeichen verwendet. In Fig. 1 ist eineals Flachkammer oder auch
Schlitzkammer
genannte Lichtbogenlöschkammer 1 dargestellt, die auf
dem Stützisolator 2 befestigt ist, der auch den Gegenkontakt 3
trägt, in den
das Haupttrenmesser 4 in der Einschaltstellung des Schalters eingreift. Das Hilfsmesser
5 eilt dem Haupttrennmesser 4 beim Ausschalten unter Federwirkung nach und
wirkt mit dem in der löschkammer angeordneten, festen Abreißkontakt 6 zusammen.
Die Wirkungsweise das Lasttrennschalters ist allgemein bekannt. Zu Beginn des Ausschaltvorganges
verläßt das Hauptmesser 4 den Gegenkontakt 3, unterbricht den Hauptstromkreis
stromlos und kommutiert den
Strom auf das mit dem Abreißmesser
6 in Eingriff stehende Hilfsmesser 5. Erst nachdem das Hauptmesser
4 einen gewissen Öffnungswinkel erreicht, verläßt das Hil--L"smesser 5
den
Abreißkontakt 6, so daß der Strom im Stromnulldurchgang unterbrochen wird.
Der dabei auftretende lichtbogen wird in der löschkammer aus gasabgebendem Material
gelöscht. Die Ausschnitte 7 und 8 zeigen zwei verschiedene Formen
der Oberflächengestaltung der Kammerwände. Gemäß Ausschnitt 7
sind für die
Kammerwände Acrylglasplalten mit Rillen und gemäß Ausschnitt 8 mit pyramidenförmigen
Erhabenheiten vorgesehen. Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich selbstverständlich
nicht auf die beiden angeführten Ausführungebeispiele, sondern umfaßt alle Arten
von durch Vertiefungen bzw. Erhöhungen erzielten Oberflächenvergrößerungen der Kammerwände.Switch disconnector The invention relates to switch disconnectors with a main disconnector and auxiliary knife, which is lagging behind under spring action when switched off, as a quick switch knife, which interacts with a fixed tear-off contact as a load switching point, moves in the slot of a flat quenching chamber made of gas-emitting insulating material to extinguish the arc and for a visible switching path in air in the extended position parallel to Separating knife is swiveled in, which are used in networks for medium voltages and whose task is limited to switching the normal operating currents flowing in a power supply unit. For this purpose, such laattrennachalter have a switching chamber, which consists essentially of two parallel plates made of a suitable organic insulating material that emits gas under the action of the calibration arc, e.g. a commercially available acrylic resin, between which a movable contact piece, usually an auxiliary switch blade, moves. If the switch opens, an arc is created in the switching chamber, which is extinguished as a result of the physical and electrical properties of the gases escaping from the chamber plate material due to the effect of the arc. These gases accelerate the extinguishing of the arc by cooling it down and eluting the arcing chamber. However, the number of power interruptions possible with a switching chamber is limited by the formation of conductive deposits inside the extinguishing chamber. These arise as a result of the formation of carbon which is deposited as soot on the chamber walls, the amount of which is a first approximation of the strength of the current that has been switched off and the number of switchings made, i.e. the current sum = n.Ia. is proportional. Such precipitations will ultimately prevent a sufficient amount of extinguishing gas from emerging from the chamber walls, and they will also favor the re-ignition of the calibration arc after the current has passed zero. The permissible number of disconnections at a given current *, in other words the service life of the extinguishing device, is determined by the achievement of a state in which the advanced sooting of the chamber walls no longer enables the arc to be extinguished properly within the chamber. In addition, when switching on, even if the chamber is only moderately sooty, it can lead to a pre-ignition, i.e. to a flashover between the moving contact piece penetrating the arcing chamber and the fixed contact piece located in the arcing chamber and thus to a current flow long before the actual contact is made. To overcome the existing difficulties, two separate and different approaches have been taken. While the use of so-called fillers to reduce soot formation is outside the scope of the invention described below and has hardly found its way into practice, design measures have also been proposed The purpose of a switch-disconnector with a flat arcing chamber that has become known is a flexible scraping device that is firmly connected to the movable contact piece Precipitation on the switching chamber walls is used without even coming into contact with the arc switch knife in the on position of the switch approaches the tear-off contact, but does not reach it at a distance. In addition, this embodiment has all the disadvantages of a purely mechanically acting additional device moving in the slot chamber. For a better utilization of the released gases and thus an increase in the shutdown capacity, it has also been proposed to provide the gas-releasing walls of a flat extinguishing chamber with, for example, two flat grooves approximately parallel to the path of the tip of the quick switch blade. This is intended to ensure that the gas vortices that form in the grooves prevent the gases from flowing out sideways, so that they flow along the arc. This purely fluidic measure has the purpose of better purging of the isichtbogen, but can U have no influence on the carbon deposits on the walls of the extinguishing chamber. Technical development has a general pursuit
according to the higher breaking capacity of the listed switches
# 'resolved. In contrast, the invention has the object to-
P --- unde, the arc extinguishing chamber with simple means
, f "ii switch-disconnectors of the aforementioned type
ensure that a medium current,
high current sum n.Ia, i.e. service life achieved
", .j 1 - # 1 #
# According to the invention, the object is achieved in that means such as regular depressions or elevations of about 1 to 3 mm are provided to enlarge the active surface of the quenching chamber walls, so that a stronger gas release and a reduction in the soot deposit or a weakening of its effect results. It is expedient to provide the surface of the arcing chamber walls that faces the arc with parallel grooves or, in an advantageous further development, with pyramid-shaped protrusions or embossings in a row. Experiments have confirmed the knowledge that by increasing the active surface of the chamber walls by means of regular depressions or elevations, for example grooves or pjramid-shaped protrusions, without changing the dimensions of the chamber, a significant increase in the number of operations is achieved at a constant current. By enlarging the surface exposed to the arc, a larger amount of gas is released, which on the one hand shortens the duration of the arc through more powerful deionization and thus reduces the amount of soot per circuit. In addition, in a chamber wall designed according to the invention, the soot is mainly deposited in the depressions, while the protrusions remain almost bare and thus interrupt the soot layer that is coherent in flat chamber walls. Tests have confirmed these considerations and have shown that commercially available materials for the extinguishing chamber Aerjlharzplatten provided with simple grooves or those in which the surface p "-ramidiiform structured jet can be used with advantage It is known that when switching on an existing short-circuit, the arc should be ignited at the main contact pieces, which can carry the short-circuit current, and not between the swinging auxiliary knife and the fixed tear-off contact in the quenching chamber, which occurs when switching on on a short circuit can lead to the destruction of the latter . Here, too, the subject matter of the invention offers advantages, since the known constructions for trailing auxiliary knives and so-called pre-ignition-free, ie soot-free zones at the tear-off contact can be dispensed with in some cases. In the drawing, the subject matter of the invention is explained using two schematically illustrated exemplary embodiments. The figures show: FIG. 1 extinguishing chamber walls with grooves FIG. 2 extinguishing chamber walls with pyramid-shaped protrusions The type of load break switch to which the invention relates is assumed to be known, which is why the entire structure is neither shown nor described. The same reference numbers are used for the same parts. In Fig. 1 eineals flat chamber or chamber slot-called arc extinguishing chamber 1 is shown, which is mounted on the support insulator 2, which also carries the counter-contact 3, engages in the the Haupttrenmesser 4 in the on position of the switch. The auxiliary knife 5 follows the main cutting knife 4 when switched off under the action of a spring and interacts with the fixed tear-off contact 6 arranged in the quenching chamber. The operation of the switch-disconnector is well known. At the beginning of the disconnection 4 leaves the main diameter of the mating contact 3, interrupts the main current circuit currentless and commutating the current to the standing with the arcing blade 6 engaged auxiliary blade 5. Only after the main blade 4 reaches a certain opening angle, the Hil leaves - L "smesser 5 the arcing contact 6, so that the current is interrupted at the current zero crossing. the thereby occurring is arc deleted in the quenching chamber of gasabgebendem material. the cut-outs 7 and 8 show two different forms of the surface design of the chamber walls. According to segment 7 are for the chamber walls Acrylglasplalten with Grooves and pyramid-shaped elevations are provided according to section 8. The subject matter of the invention is of course not limited to the two exemplary embodiments cited, but includes all types of surface enlargements of the chamber walls achieved by depressions or elevations.