DE1640720B2

DE1640720B2 - Elektrischer strombegrenzender fluessigkeitsschalter

Info

Publication number: DE1640720B2
Application number: DE19671640720
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Prof Marx Erwin Dr Ing Dr Ing Eh Dr Ing E h Prof 3300 Braunschweig Salge Jürgen Dr Ing 3321 Salzgitter Osterhnde Mollenhoff Klaus Dr Ing 6000 Frank furt F21p 5 00 Kind
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1973-11-15
Also published as: BE720113A; FR1582248A; DE1640720A1; US3590191A; GB1238337A; CH476388A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ,'inen elektrischen strombegrenzenden Flüssigkeitsschalter mit einer feststehenden Lichtbogenlöschkammer, mit zwei sich gegenüberliegenden festen Schaltsuickcn, die zwisehen sich eine ölTnung zur Durchleitung der Löschmiuelströmung bilden, mit einer die Schaltstücke im Eiiuchaltzustand überbrückenden beweglichen Schaltbrücke und mit Einrichtungen zur Fremderzeugung einer 1 :^ν.'h;ηitIl."Κιri>mup.ii huller (icsehv. indigkeii ^ ^ _Bi.._A_._{mg dcr} Schaltbrücke in Rici'UinJ Jer I ''^ciinii'.U'Ktromun-a und iiir die Be-puliins: der liei-'.icη TeiilicVJ» . cn.

Π^;!γ:ι^ .ehalte· -;:'.d μ"λ·.ι|ι! iüi Ju ' nterbrc-Jhi:j.i -.or. \^Λ ech-cl-iro:.,, - als auch \op Gleii.'iströnie η he : ί f ■ h t ·?η Spannungen bekannigev . <:dcn. So ist bei ein ein -.hc^cr Schaher die Schahbrück., an einem i-i>!.crstoit--.:h.eher angebracht, der \on einer unier e:r.em iioh.::: Druck stellende·) OlstrrimuriL. wahrend C. Ausscludr.organge^ b /.eel v.ird Die be;.!cn gezegenen ! .icl-.rhi'iucn werden ir den spalili r'::i_j;i und :v-.· ;-ahi;e;cncn An^trr.ni^linuniien \ ei-. :-.enep R;Uini-'n z'.MSci-en der 1 ι schkamnier und dem ΚοΙκ;- >i !!.KcTi'.cher einer --nirken (Juorvpülun^ .uis^e;·■;. Diese Ouerspülung führt zu einer hohen ! ichthogenspannung, die der treibenden Spannung entcegenwirkt, mi daß der Strom /u Null wird und damit der Stroinkreis unterbrochen v.ird. Der Lichtbogen kann aber nicht wesentlich langer als der doppelte Hub der Schaltbrücke werden (belgische Patentsehrifi n61 996, Fig. 6).

Andere bekannte Schalter, sogenannte Magnetblasschalter, arbeiten zumeist mit einer größeren Anzahl ^von nebeneinanderliegenden spakförmigen Kammern, in die der Lichtbogen häufig unter Wirkung eines magnetischen Feldes in zahlreichen Schleifen hineingetrieben und so gekühlt wird. Bei ähnlichen Schaitern, bei denen der Schaltlichtbogen durch eine sehr rasche Strömung eines flüssigen Löschmittels in die spahiörmige Kammer getrieben wird, wird der bewegliche Kontakt quer zur Strömungsrichtung bev.egt, so daß er nicht unmittelbar von der Strömung angetrieben werden kann (belgische Patentschrift (Sf-. i 996. F i g. 1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs genannten An zur Hrzielung einer hohen Lichtbog, -.spannung den Lichtbogen stark zu verlangern. Zi. Lösung der Aufgabe sind erfindungsgemäß zwei rohrförmige. sich unmittelbar an die Öffnung zwischen den festen Schaltstiickcn anschließende, in der Löschkammer in Richtung der Schaltbrückenbcwegunc verlaufende Absirör-'· anale vorgesehen, in die die Tcilliehtbögen von ö-ιτ Loscliströmung schleifenfvirmig hineingetrieben werden.

Diese Anordnung der Kanäle hat eine gcwi·· ■■: Aimlichken mit der Anordnung gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 087 218. Bei diesem Querströmungsschalter wird aber die Lnschmittelstiömung durch den Lichtbogendruck selbst erzeugt, und es werden Teile des Lichtbogens nach. Umlenkung der LöschmiiteK'röinung um 90^r in mel.-ere übcreinanderliegende Kammern, die in rohrförmige Abströmkanaie übergehen, hineingetrieben.

Die unter hohem Druck stehende Löschmittelströmung wird zweckmaßigerweise nach einer Weiterbildung der Erfindung durch einen hydropneumatischen Speicher oder auch durch eine Treibladung, die auf einen ßeschleunigungckoiben für das Löschmittel einwirkt, erzeugt. In beiden Fällen versetzt die Löschrnittelströmung die Schaltbrücke in eine schnelle Ausschaltbewegung, und die entstehenden Teiilichtbogen werden von der in Richtung der Schaltbrückenbewegung ohne starke Ablenkung strömenden Flüssigkeit, deren Geschwindigkeit auch nicht durch enge Ausstiömquerschnitte herabgesetzt wird, in die längeren rohrförmigen Abströmkanäle

ge':;.-hen und hier, da es c 1 ■ ^- ein. i^e Aiii'iiL'-moy!::\\- keil !Ur da-- I cchinük¹! ist. un''.-^r kon/cn-ner'er Bc si-\:iυ::.. i-ehjiten. Πι e Lichiho^.n -..ider, dadu:--i: /i!;.¹.-·: :; stark in (Ji-: !.änm. üe/ojci:. ■·. daij .ine .; ~- ΐι>--^Ιί!ϊ!.ίτ·. I .ichthu-jenspunnuri·: cnMilu. dif auch be: hui,-.!-; S:;o;nen im B;;.ich '.ι-π l-.A !.ι|_Λ /u mehrerer: i οι;; i \'r\[ pro rohrförmigen -V>■■!■ ■ -.-iikan;·! ! o"rnecTi kann. v. ;.· .ii;ii an iland \ on Ni. -^in^en er^eb,·" hai.

I.! : .';.- Abströmkanal·.; unmnu !'"...r an der odei i:m die ^JuilOvix-kc ίκ:.:τ: an; ordne: -ind. wird üir die m ί ^ ^:' ogevil. --.!.huiiL; i'.iir ι iv¹:;!^: R.vum bear-■;'!i:..·':! 1 - i-t daii'.r mi'^ii^'h. ;π;κ: h.iih -iπ^■- Ci-.--¹LU: ^-^ ^v ·.' 'v.-.-hiMiri-mi.LML; füi::-.;'. Abmessung;.' π ιΠί-!.·ιΓ-.-!:, i\_;i>e !le_;er!di Schah-:· ecken ui:i :r/iibr::igen. ik'im Soliai'icr nach der Erfindung wird weiter tiüi/ kieniL-n Kontdkthuhcs ,chr.eü ein genügend langer Lichibogcn cr/eügt und einer Mirer.Niver, Löschniiueisironuing ausgesetzt. AußerJem brauciit die Schalt!irückc nichi nr,i irgendweichen isolierstolT-i;.ilen \erbunden zu sein und kann daher sehr klein und !eicht gehalten und schnell beschleunigt werden.

Zusalzliche Verbesserungen des Schalters nach dei Erfindung hinsichtlich einer wirksamen Kühlung d-_t-I ichtb;\L'-.n- durch die Löschmitte'^trömung lassen t-ich erzielen, wenn sich der Querschnitt der Abströmkanüle in Strömungsrichtung der [_öschnüssigkeit erweitert. Auljerdem ist es auch zweckmäßig, die AustrittsDlfnungen der Absirömkaniile in unterschiedliche Richtungen ^u legen, um so leichter einen f. herschlag von einem Abströmkanal zum anderen i.u vermeiden, falls der Lichtbogen aus den Kanälen heraustreten sollte.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen, in der

Fig ! einen Längsschnitt längs der Linie Ii-F tier Fig. 2 durch eine Lichtbogenlöschkammer des Schalters darstellt,

?■" ig. 2 a einen Querschnitt lang-- de; Linie A-B der ] 1 g. 1 durch eine Lichtbogenlöschkammer mit drei in Reihe liegenden Schahb/iicken wiedergibt.

Fig. 2b einen Querschnitt längs der Linie C-D der F 1 g. 1 zeigt.

Fig. 2c stellt einen Teilschnitt einer abgewandelten Lichtbogc..löschkammer, nämlich t.-iit Magnetspuien dar. wahrend

F i g. .3 a bis 3 c eine aniierc Ausbildung der Schalt-Stücke in verschiedenen Ansichten zeige:-.

Nach F i g. 1 befindet sich eine bewegliche Schaltbrücke 1 in der Ausschaltsiellung. sie steht hierbei unter dem Druck einer Feder 2. die sie nach Beendigung der Löschmittelzufuhr wieder in die Einschalί-s s L11 u η si ,-urücktreib- in der sie mit festen Sehnl!- s!ucken 3 und 4 Kontakt macht. Das Löschmittel ■■!rom; kurze Zeit nach dem Ausschaltbefehi über eine dü'-eniörmisie Bohrung 5 in uie Schaltstiei ke und \iJ!^h\ hierbei die wahrend des Abhebens der Schalt-'•i'Litkv. entstehenden Lichtbogen (1 und 7 in zwei lan- :-.-re ■ ohrforniige \b-.liömkanäle 8 und 9. wo si·, an- :.-..igs einer Que .spülung und danach einer mien^ki\en Lanusbespiilup.i; unteru nr'en sind, im den Licl'.ibogeii sicher in die rohricirmigen Ahströmkaiuile 8 und ^l> /u fuhren. -;nd an den testen Schalt- ^HiJr.en 3 und 4 Leitelek'roden 10 und ? 1 angebracht. .i.^:. /Uii'eich al- Abbiandstilck-.· dienen. Mit den i-.^'i'ri S.-lialisiueken können au·..!1 Magnetspule;! 23 \erhun-.!er. -ein (Fi^. 2c), die ein entgegen der Riclnuni; der Löschmitte!',trömun» wirkendes magr.etisc!;es Fdd erzeugen, v.odurc;. die Aufweitung des Lichtboiiens erschwert und der Spannungsabfall am Lichtbogen \ergrößert wird.

Nach Fig. 2a und 2b sind drei eL-ktrisch in Reiheliegende Schaltstrecken in dem Gehäuse 12 mit ihren Schaltbrück^n und den festen Schaltstücken parallel zueinander angeordnet. Die Stromanschlüsse sind mit 13 und 14 bezeichnet. Zwischen den festen Schait-•tücken 3 und 4 sind sta~ke Verbindungsstücke 15 ungeordnet. An den Schaustücken 3 und 4 sind wiedei die i.eitelektroden 10 und 11 befestigt. Mit 5 ist die düsenfürmige öffnung bezeichnet, die in einen erweiterten Teil 16 übergeht. Die Fig. 2a und 2b lassen erkennen, in welch vorteilhafter Weise der Schalter nach der Erfindung bei geringem Raumbedarf für höhere Spannungen ausgelegt werden kann.

Fig. 2ia zeigt eine andere Ausfiidrung der Schaltbrücke 1 im Längsschnitt sowie in der Drautsieht. Die Schaltbrücke ! aus selbstfederndem Metall ist in einzelne Kontaktfeder 17 aufgeteilt, die in der Einschaltstellung mit den festen Kontaktstücken 3 und 4 an mehrerer, Steilen Kontakt machen. Fig. 3b zeigt einen Längsschnitt durch eine Lichtbogenkammer eines Schalters mit einer Schaltbrücke nach Fig. 3a. In Fig. 3b befindet sich die Schaltbrücke 1 in der Einschaltstellung. Mit 18 ist die Kontaktstelle eines Fingers 17 mit dem festen Kontaktstück 4 bezeichnet. F i g. 3 c zeigt eine Stellung der Schaltbrücke während einer Ausschaltung. Pie Schaltbrücke Ϊ ist so geformt, daß nach Öf^Tnen der Kontaktstelle 18 die Kontaktringer an der Stelle 19 weiter Kontakt geben. Da an der Stelle 19 ai-ch der Lichtbogen eingeleitet wird, kann un-.. Abnutzung der den Dauerstrom führenden Kontaktstellen J8 durch den Lichtbogen verhindert werden. Alle anderen Teile der Löschkammer entsprech.T denen in Fig. L

Hierzu ! Blatt Zeichnungen

Claims

1 alcn'.:invpri:,i!..

! i^:!-_-k:: 'scner siromlx arcn/cn der l· hi- ■ ■ i ^: k ^: > sehnitcmi; einer feststehenden I_ichΐb-."-ii^-:111"^chkamnK'r. mil zwei sich ^c^vjierliegendt.·". ;"c-:en Schcilis'.üv'k.-n. d:_· /wischen -ich eine Ör;::u'.-g -ü-Dsirchk-: ^UiTiI Jcr LoschiTMitcKiromiinsi N de::. :'~^:; einer die SchaiKi'ici- c üv, kinNch.ii'zus! and überbr-i.ken.ien hjwechehcp. Vnaitbrüeke lir.^l mi; F-.mnc-'vim::-:! /.i.ir'l-rcn-Jci.-L'.muni: ;in^r !..■■■,eh- ; mir.;.-'--': .--niuiiii hohe: de-··.''W indii'keit !U' '',e BovtL!:^ de: " eh,i!tlir;'.i.r.e in Riehtun.: ilc: !..lKCMmiUerironVur..: und für die Be~pi;;i,:._ de oesde" I"edi:ci;'hi'L;c:i. cc: e π η ζ c i c h η c 1 durch zwei ruiirföriTiigi;. iich «nniiiiclb-dr ΛΛ di- Lj Öffnung /wisch' ι den festen Schaltstücken (3. 4) anschüeßende. in der Lu.-chkammer in Riciuuna der Schalibrückeiibewegung ■verlaufende -Xbströmkaniiie 18. 9). in die die Teiilichtbogen von der Lötmittel aromung schleifenförmig hineinge- ^o trieben werden. " "

2. Schalt,- nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. d^6 das Löschmine! unter dem Druck eines lndrcipneumatischen Speichers oder unter dem Druck eines von einem Treibmittel besehleunieten Kilbe-ns steht.

3. Schauer nau. Anspiach 1. dadurch gekennzeic'nnet, daß sich der Öi.:-"rsch:-.''t der Abstn.rnkan;^;lc (8. 9) in Strcinunori>.:'iung der L-östhllü^Mii'kcit erweitert. au

■4. Schalter nach Anspruch i. daduich gekennzeichnet, daß (iie AiistrK'söiinungen der Abströmkanäle (S. 9) in unterschiedliche Richiungen weisen.

5 Schaher nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, dab die Schaltbrücke (1) im einseschalteten Zustand des Schahers durch Federkraft an die testen Schaltstücke (Λ 4i gepreßt ist.

6. Schalter nach Anspruch ·, mit mehreren in Reihe hegenden Schahstreckcn. dadurch aekenn-/eichnet. dali die einzelnen Sehak'n'.ickcr! (V, und die festen Schalistücke (3. 4) in einem Gehüu.-e ¹.12) parallel zueinander anceord.net sind.

7. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. r!a!'i Mamietspuien !23) mit einem de- <ir, Lichtbogen.lusweitur.g entgegenwirkenden F^M \orgesehe;-, sind.

iS. Schalter nach Anspruch. 1. dadiüch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke (1) in mehrere. selbst.'edende Kontaktfinger (17) aufgeteilt i;t. die ;c> im eingeschalteten Zustand des Schalters an die festen Schaltstück^ (3. 4) gepreßt sind.

9. Schalter nach Ansp uch 1 oder 8. dadurch gekennzeichnet. dfB die Schaltbrücke (1) und ii: festen Schaltsti.cke (3, 4) einen Hauptkoutakt (Ί8) und einen Folgekontakt (19) bilden.