DE1590296B1

DE1590296B1 - Extinguishing chamber switch with extinguishing chamber open to the outside

Info

Publication number: DE1590296B1
Application number: DE19661590296
Authority: DE
Inventors: Helmut Hoerchens; Fritz Hollman
Original assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Current assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Priority date: 1966-04-21
Filing date: 1966-04-21
Publication date: 1971-01-28
Also published as: BE697327A; NO121103B; NL148734B; NL6705661A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Löschkammerschalter mit nach außen offener Löschkammer, mit zwei in die Löschkammer ragenden, einander radial gegenüberstehenden, federnden Kontaktstücken, die bei geschlossenem Schalter miteinander in elektrischer Verbindung stehen und die während des Ausschaltvorganges durch Zwischenschieben eines aus Isolierstoff bestehenden Schiebers getrennt werden. Ein solcher Schalter ist aus der deutschen Patentschrift 616 194 bekannt.The invention relates to an arcing chamber switch with after extinguishing chamber open on the outside, with two radially protruding into the extinguishing chamber opposing, resilient contact pieces, which when the switch is closed with each other are in electrical connection and during the switch-off process by pushing in between a slide made of insulating material must be separated. One such switch is known from German patent 616 194.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der vorstehend bezeichneten Bauart so zu gestalten, daß er für die Abschaltung von wesentlich höheren Spannungen geeignet ist als der Schalter nach der deutschen Patentschrift 616194. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Summe folgender Merkmale vor: a) In an sich bekannter Weise bestehen sowohl die Wandungen der Löschkammer als auch der Schieber aus einem Material, das unter der Einwirkung eines Lichtbogens dessen Löschung begünstigendes Gas abgibt; b) der Schieber ist im Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildet, wobei sich der schmale Verbindungssteg des Doppel-T beim Ausschalten zwischen die Kontaktstücke schiebt; c) die rohrförmige Löschkammer besitzt eine genau dem Querschnitt des Schiebers angepaßte Längsbohrung; d) der Schieber besitzt an seinem aus der Löschkammer herausragenden Teil ein kolbenartiges Ende, mittels dessen er in einem auf der Löschkammer verschiebbaren, einseitig geschlossenen Isolierstoffzylinder geführt und in diesem gegen die Kraft einer Schraubenfeder, die zwischen dem kolbenartigen Ende und der Stirnwand des Isolierstoffzylinders angeordnet ist, verschiebbar ist; e) der Schieber ist in der Einschaltstellung des Löschkammerschalters mittels einer Sperrvorrichtung verriegelt und wird erst während des Ausschaltvorganges dann freigegeben, wenn durch Verschieben des Isolierstoffzylinders auf der Löschkammer die Schraubenfeder auf einen vorbestimmten Wert gespannt ist.The invention is based on the object of a switch of the above designated design so that it can be used for the shutdown of much higher Voltages is suitable as the switch according to German Patent 616194. To solve this problem, the invention provides the sum of the following features: a) In a manner known per se, there are both the walls of the quenching chamber as also the slide is made of a material that is subject to the action of an electric arc the extinction of which emits favoring gas; b) the slide is double-T-shaped in cross-section formed, with the narrow connecting web of the double-T when switching off pushes between the contact pieces; c) the tubular arcing chamber has a Longitudinal bore precisely matched to the cross section of the slide; d) the slide has at its part protruding from the quenching chamber a piston-like end, by means of of which he is in an insulating material cylinder that is slidable on the extinguishing chamber and closed on one side out and in this against the force of a helical spring between the piston-like End and the end wall of the insulating material cylinder is arranged, is displaceable; e) the slide is in the on position of the extinguishing chamber switch by means of a Locking device is locked and is only released during the switch-off process, if by moving the insulating material cylinder on the arcing chamber, the coil spring is stretched to a predetermined value.

Auf diese Weise wird bei kleinen Abmessungen der Löschkammer verhindert, daß sich der Ausschaltlichtbogen um die Breitseite des Schiebers schließt. Durch die Doppel-T-Form läßt sich der Schieber bequem in einem zylindrischen Gehäuse geringen Durchmessers unterbringen.In this way, with small dimensions of the arcing chamber, it is prevented that the switch-off arc closes around the broad side of the slide. By The double-T shape allows the slide to be conveniently small in a cylindrical housing Accommodate diameter.

Aus der deutschen Patentschrift 1076 777 ist ein Lasttrennschalter bekannt, bei dem die Stromunterbrechung zwischen einem Abreißkontakt und einem Abreißmesser stattfindet, wobei in Einschaltstellung der Abreißkontakt das Abreißmesser mit Federkraft umklammert. Beim Ausschaltvorgang wird daher der Abreißkontakt vom Abreißmesser zunächst mitgenommen, bis er an weiterer Bewegung durch Auftreffen auf einen Anschlag gehindert wird und bei weiterbewegtem Abreißmesser die Trennung stattfindet, worauf der Abreißkontakt durch eine Feder in seine Ausgangslage zurückschnellt. Dabei bewegt sich das Abreißmesser in einer Löschkammer in Form eines Kanals, dessen Wandungen aus einem Material bestehen, das unter der Einwirkung eines Lichtbogens dessen Löschung begünstigendes- Gas abgibt. Der Lichtbogen verläuft zwischen Abreißkontakt und Abreißmesser in Längsrichtung in dem Kanal, der demzufolge verhältnismäßig lang gemacht werden muß. Ein Schalter dieser Bauart entspricht nicht der Bauart, von der die Erfindung ausgeht. Die Maßnahmen, durch welche erfindungsgemäß eine wesentliche Erhöhung der abschaltbaren Spannung bei geringen Abmessungen der Löschkammer erzielt wird, sind bei einem Schalter nach der deutschen Patentschrift 1076 777 nicht anwendbar.From the German patent specification 1076 777 a switch disconnector is known in which the current interruption takes place between a tear-off contact and a tear-off knife, the tear-off contact clasping the tear-off knife with spring force in the switched-on position. When switching off, the tear-off contact is therefore initially taken along by the tear-off knife until it is prevented from moving further by hitting a stop and, when the tear-off knife is moved further, separation takes place, whereupon the tear-off contact snaps back into its starting position through a spring. The tear-off knife moves in an extinguishing chamber in the form of a channel, the walls of which are made of a material that, under the action of an arc, emits gas that facilitates its extinction. The arc runs between the tear-off contact and the tear-off knife in the longitudinal direction in the channel, which accordingly has to be made relatively long. A switch of this type does not correspond to the type from which the invention is based. The measures by which, according to the invention, a substantial increase in the voltage that can be switched off is achieved with small dimensions of the arcing chamber, cannot be used with a switch according to German patent specification 1076 777.

Ein erfindungsgemäß gestalteter Schalter läßt sich durch weitere, nachstehend angegebene Maßnahmen vorteilhaft weiterbilden.A switch designed according to the invention can be further, Further train the measures specified below in an advantageous manner.

Zunächst empfiehlt es sich, ein in den Schieber eingelegtes Metallstück vorzusehen, das in Einschaltstellung die Kontaktstücke elektrisch verbindet, wie dies an sich aus der deutschen Patentschrift 616 194 bekannt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Kontaktstücke während des Ein- und Ausschaltens keine oder nur ganz geringe Bewegungen ausführen.First of all, it is advisable to insert a piece of metal into the slide to provide that electrically connects the contact pieces in the on position, such as this is known per se from German patent specification 616 194. This achieves that the contact pieces are little or no during switching on and off Perform movements.

Sodann ist es zweckmäßig, den Schieber in einen zu seinem Steg des Doppel-T parallelen Ebene zu teiten und seine Teile durch zwischen ihnen wirkende Federn mit den entsprechenden Innenflächen der Löschkammer in Anlage zu halten. Dadurch werden sonst mögliche Spalte zwischen den Innenflächen der Löschkammer und dem Schieber, in denen sich Lichtbögen bilden könnten, vermieden.It is then useful to slide the slide into one of its webs Double-T part parallel plane and its parts by acting between them To keep springs in contact with the corresponding inner surfaces of the extinguishing chamber. This would otherwise create gaps between the inner surfaces of the arcing chamber and the slide, in which arcs could form, avoided.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Löschkammerschalter im Längsschnitt und in eingeschaltetem Zustand gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, F i g. 1 a den Schalter nach F i g. 1 im Querschnitt nach der in F i g. 1 gezeichneten Schnittlinie, F i g. 2 den Schalter nach F i g. 1 im Längsschnitt und in ausgeschaltetem Zustand, F i g. 3 das zweite Ausführungsbeispiel in der Darstellung der F i g. 1, F i g. 3 a den Schalter nach F i g. 3 in der Darstellung der F i g. 1 a und F i g. 4 den Schalter nach F i g. 3 in der Darstellung der F i g. 2.Two exemplary embodiments are shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows an extinguishing chamber switch in longitudinal section and in the switched-on state according to the first embodiment, FIG. 1 a the switch according to FIG. 1 in cross section after the in F i g. 1 drawn section line, F i g. 2 the switch according to FIG. 1 in longitudinal section and in the switched-off state, F i g. 3 the second embodiment in the illustration of FIG. 1, Fig. 3 a the switch according to FIG. 3 in the illustration the F i g. 1 a and F i g. 4 the switch according to FIG. 3 in the representation of the F i g. 2.

Der Löschkammerschalter nach den F i g. 1, 1 a und 2 besteht aus einem von einem zylindrischen Kunststoffkörper gebildeten ersten Gehäuseteil 1 und einem auf dem einen Ende dieses Gehäuseteils 1 längsverschieblichen rohrförmigen zweiten Gehäuseteil 10, 11. Der aus gasabgebendem Kunststoff bestehende Gehäuseteil 1 ist im Verlauf seiner Längsachse von einem im Querschnitt doppel-T-förmigen Kanal 2 durchsetzt. Er enthält außerdem eine Querbohrung 5, die den »Steg« des Längskanals in seiner Mitte kreuzt. Die beiderseits dieses Kanals liegenden Hälften der Bohrung 5 sind mit je einer metallischen Büchse 5 a ausgekleidet, die außen an eine Stromzuführung 8 angeschlossen ist. Innerhalb jeder Büchse 5 befindet sich ein Kontaktstück 4, das durch eine Feder 6 gegen das andere Kontaktstück in der Mitte des Längskanals gedrückt wird. In dem Längskanal 2 ist ein ebenfalls aus gasabgebendem Kunststoff bestehender Schieber 3 längsverschieblich geführt, der im Querschnitt den Längskanal 2 mit geringem Spiel ausfüllt. Das den Lastschalterkontakten 4 zugekehrte Ende des Schiebers 3 ist angespitzt, so daß es sich zwischen die beiden Kontaktstücke 4 einschiebt und diese voneinander abhebt, wenn der Schieber aus der in F i g. 1 gezeichneten Lage (Stellung »Ein«) in die aus F i g. 2 ersichtliche Lage (Stellung »Aus«) weiter in den Gehäuseteil 1 hineinbewegt wird. Beim Einschieben des Schiebers 3 aus der Lage nach F i g. 1 ;in die nach F i g. 2 wird bei unter Strom stehendem Schalter zwischen den Kontaktstücken 4 um die Vorderkante des Schiebers 3 herum und durch die engen Spalten beiderseits des vorderen Schieberteils ein Lichtbogen gezogen und nach Erreichen einer gewissen Länge von den aus den Wänden des Längskanals 2 und dem Schieber 3 durch die Lichtbogenwärme freigemachten Gasen gelöscht. Der Verlauf, den der Lichtbogen bis zum Zeitpunkt seiner Löschung nimmt, ist in F i g. 2 bei L angedeutet.The extinguishing chamber switch according to FIGS. 1, 1 a and 2 consists of a first housing part 1 formed by a cylindrical plastic body and a longitudinally displaceable tubular second housing part 10, 11 on one end of this housing part 1. The housing part 1, which is made of gas-emitting plastic, has a cross-section along its longitudinal axis double-T-shaped channel 2 interspersed. It also contains a transverse bore 5 which crosses the "web" of the longitudinal channel in its center. The halves of the bore 5 lying on both sides of this channel are each lined with a metallic sleeve 5 a , which is connected to a power supply 8 on the outside. Inside each sleeve 5 there is a contact piece 4 which is pressed by a spring 6 against the other contact piece in the middle of the longitudinal channel. In the longitudinal channel 2, a slide 3, also made of gas-emitting plastic, is guided in a longitudinally displaceable manner, which in cross section fills the longitudinal channel 2 with little play. The end of the slide 3 facing the load switch contacts 4 is pointed so that it slides between the two contact pieces 4 and lifts them apart when the slide moves out of the position shown in FIG. 1 position ("on" position) into the position shown in FIG. 2 position ("Off" position) is moved further into the housing part 1. When the slide 3 is pushed in from the position shown in FIG. 1; in the according to fig. 2, when the switch is energized, an arc is drawn between the contact pieces 4 around the front edge of the slide 3 and through the narrow gaps on both sides of the front slide part and, after reaching a certain length, from the walls of the longitudinal channel 2 and the slide 3 through the Arc heat released gases are extinguished. The course that the arc takes up to the point in time of its extinction is shown in FIG. 2 indicated at L.

Die Längsbewegungen des Schiebers 3 zwischen den in den F i g.1 und 2 dargestellten Endstellungen geschehen in Abhängigkeit vom Verkürzen und Verlängern des Gehäuses 1, 10, 11. Um die Ausschaltgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Schieber 3 in den Gehäuseteil 1 eingeschoben wird, unabhängig von der Geschwindigkeit zu machen, mit der die Gehäuseteile 10, 11 über das Gehäuseteil l geschoben werden, ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel das in den Gehäuseteil 10, 11 ragende Ende des Schiebers 3 in diesem Gehäuseteil über einen an diesem Ende befestigten kolbenartigen Teil 9 längsverschieblich zwischen einer dem kolbenartigen Teil 9 als Anschlag dienenden Schulter 12 zwischen den verschieden dicken Wänden der Gehäuseteile 11 und 10 und einer an der Stirnwand 16 des Gehäuseteils 10, 11 abgestützten Feder 13 gehalten und in Einschaltstellung am Gehäuseteil l durch eine Sperrvorrichtung gesichert, die seine Mitnahme durch die Feder 13 beim Verkürzen des Gehäuses so lange verhindert, bis die Sperrvorrichtung unmittelbar vor Erreichen der Ausschaltstellung ausgelöst wird. Die Sperrvorrichtung besteht aus zwei federnden Stegen 14, die am Gehäuseteil 1 befestigt sind und sich mit ihren freien Enden durch Öffnungen in dem kolbenartigen Teil 9 erstrecken. Sie tragen nahe von diesen Enden Anschläge 15, gegen die sich der kolbenartige Teil 9 unter dem Druck der Feder 13 anlegt, und werden in ihrer Sperrstellung durch die Spreizfeder 18 gehalten. Die Anschläge 15 an den Streben 14 hindern den Schieber 3 mit dem Gehäuseteil 10, 11 mitzugehen, wenn dieses weiter auf den Gehäuseteil 1 aufgeschoben wird, und zwar so lange, bis ein konisch gehaltener Ring 17, der konzentrisch zur Stirnfläche 16 des Gehäuseteils 10, 11 angeordnet ist, die Streben 14 gegen die Kraft der Feder 18 gegeneinanderdrückt. Wenn das geschieht, entspannt sich die vorher gespannte Feder 13 und drückt mit der in ihr gespeicherten Energie den Schieber 3 so weit in den Gehäuseteil l hinein, daß der Kontakt zwischen den Kontaktstücken 4 unterbrochen wird.The longitudinal movements of the slide 3 between the end positions shown in FIGS. 1 and 2 take place as a function of the shortening and lengthening of the housing 1, 10, 11 is inserted, to make independent of the speed with which the housing parts 10, 11 are pushed over the housing part l, in the illustrated embodiment, the end of the slide 3 protruding into the housing part 10, 11 is fastened in this housing part via a one at this end Piston-like part 9 is longitudinally displaceable between a shoulder 12 serving as a stop for the piston-like part 9 between the walls of different thicknesses of the housing parts 11 and 10 and a spring 13 supported on the end wall 16 of the housing part 10, 11 and secured in the switched-on position on the housing part 1 by a locking device that its entrainment by the spring 13 when shortening the housing is so long e prevented until the locking device is triggered immediately before the switch-off position is reached. The locking device consists of two resilient webs 14 which are fastened to the housing part 1 and extend with their free ends through openings in the piston-like part 9. They carry stops 15 near these ends, against which the piston-like part 9 rests under the pressure of the spring 13, and are held in their blocking position by the expanding spring 18. The stops 15 on the struts 14 prevent the slide 3 from moving with the housing part 10, 11 when this is pushed further onto the housing part 1, until a conically held ring 17, which is concentric to the end face 16 of the housing part 10, 11 is arranged, the struts 14 press against the force of the spring 18 against each other. When that happens, the previously tensioned spring 13 relaxes and, with the energy stored in it, presses the slide 3 so far into the housing part 1 that the contact between the contact pieces 4 is interrupted.

Der Löschkammerschalter nach den F i g. 3, 3 a und 4 unterscheidet sich von dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß in Einschaltstellung die Kontaktstücke 4 nicht unmittelbar gegeneinander, sondern gegen ein in den entsprechend längeren Schieber 3' eingelegtes Metallstück 7 gedrückt werden, das die elektrische Verbindung zwischen beiden Kontaktstücken herstellt. Der Widerstand, den die Kontaktstücke 4 der Ausschaltbewegung des Schiebers anfänglich entgegensetzen, ist dadurch geringer: Beim Ausschalten entstehen zwei bei L` angedeutete Lichtbögen, die über das Metallstück 7@verbunden sind. In beiden gezeichneten Beispielen ist der Schieber 3 bzw. 3' in einer zu den Stegflächen parallelen Ebene geteilt, und beide Teile werden durch zwischen ihnen angeordnete Federn 21 leicht auseinandergedrängt, so daß die Stegflächen mit den entsprechenden Flächen des Längskanals 2 in Anlage gehalten werden.The extinguishing chamber switch according to FIGS. 3, 3 a and 4 are different differs from the embodiment described so far only in that in Switch-on position, the contact pieces 4 not directly against each other, but against a metal piece 7 inserted into the correspondingly longer slide 3 'is pressed that establishes the electrical connection between the two contact pieces. The resistance which the contact pieces 4 to the opening movement of the slide initially oppose it is less: When switching off, two indicated by L` are created Arcs that are connected via the metal piece 7 @. In both drawn examples the slide 3 or 3 'is divided in a plane parallel to the web surfaces, and both parts are pushed slightly apart by springs 21 arranged between them, so that the web surfaces with the corresponding surfaces of the longitudinal channel 2 in contact being held.

Eine Erweiterung 20 des Längskanals 2 am freien Ende des Gehäuseteils 1 bewirkt eine Entspannung und Abkühlung der aus dem Längskanal 2 austretenden Gase vor ihrem Übertritt ins Freie.An extension 20 of the longitudinal channel 2 at the free end of the housing part 1 causes a relaxation and cooling of the gases emerging from the longitudinal channel 2 before entering the open air.

Claims

Claims: 1. Extinguishing chamber switch with extinguishing chamber open to the outside, with two radially opposed, resilient ones protruding into the extinguishing chamber Contact pieces that are electrically connected to one another when the switch is closed stand and during the switch-off process by inserting an insulating material existing slide are separated, g e k e n n -z e i c h n e t d u r e h die Sum of the following features: a) Both the walls exist in a manner known per se the extinguishing chamber (1) and the slide (3) made of a material that is under the Exposure to an electric arc, the extinction of which releases favorable gas; b) the slide (3) has a double-T-shaped cross-section, with the narrow connecting web of the double T when switching off between the contact pieces (4) pushes; c) the tubular The quenching chamber (1) has a longitudinal bore that is precisely matched to the cross section of the slide (3); d) the slide (3) has on its part protruding from the extinguishing chamber (1) a piston-like end (9), by means of which it can be displaced in a on the extinguishing chamber, One-sided closed insulating material cylinder (10, 11) out and in this against the force of a helical spring (13) between the piston-like end (9) and the end wall (16) of the insulating material cylinder is arranged and is displaceable; e) the slide (3) is in the on position of the release chamber switch by means of a Locking device (14, 15, 18) is locked and is only activated during the switch-off process then released when by moving the insulating cylinder (10, 11) on the quenching chamber (1) the coil spring (13) is tensioned to a predetermined value is.

2. arcing chamber switch according to claim 1, characterized in that in per se in a known manner a piece of metal (7) inserted into the slide (3) in the on position the contact pieces (4) electrically connects.

3. Extinguishing chamber switch after one of the Claims 1 and 2, characterized in that the slide (3) in one to his The web of the double-T is divided parallel plane and its parts through between them Acting springs (21) with the corresponding inner surfaces of the extinguishing chamber in contact being held.