DE1891058U - Elektrischer stromunterbrecher. - Google Patents

Description

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Wei/we

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & CIe., Baden (Schweiz)

Elektrischer Stromunterbrecher

Die Neuerung betrifft einen elektrischen Stromunterbrecher, bei dem die Lichtbogenlöschung durch ein eine Löschkammer durchströmendes Löschmittel erfolgt.

Es ist bekannt, bei elektrischen Stromunterbrechern elektronegative Löschmittel, insbesondere Schwefelhexafluorid (SPg), wegen ihrer ausgezeichneten Lichtbogenlöscheigenschaften zu verwenden, welch letztere beispielsweise viel besser als diejenigen von Luft sind. Diese elektronegativen Löschmittel werden in Schaltgeräten vornehmlich unter Druck verwendet und zwar entweder in reiner Form, oder deren mehrere als Gemisch, oder mit Luft vermischt.

Das Ausschaltvermögen elektrischer Schaltgeräte mit strömenden Löschmitteln zur Lichtbogenlöschung hängt im wesentlichen von der Entionisierung der Schaltstrecke ab. J3±ese ist im allgemeinen an denjenigen Stellen gut .gewährleistet, wo eine intensive Beblasung durch das Löschmittel stattfindet und ist in denjenigen Gebieten wesentlich schlechter, in denen die Blasströmung gestört ist oder zumindest mit zu geringer

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Geschwindigkeit erfolgt. Solche Gebiete stellen die Grenzschichten an den Metallteilen in der Löschkammer dar, insbesondere die Oberflächen der festen und beweglichen Schaltstücke, an denen sich Strömungsstörstellen ausbilden. In der Nähe dieser Wandteile ist die Strömungsgeschwindigkeit sehr klein und strebt sogar gegen Null. Die Grenzschichten besitzen aber stets eine geringe Dicke. Andererseits ergeben sich Störstellen dort, wo die Strömung die Oberflächen verlässt, und zwar in ähnlicher Weise wie hinter einem Schiffskörper. Die sich durch das strömende "Löschmittel ablösenden Grenzschichten bilden eine turbulente Zone, in welcher sich eine Wirbelströmung mit geringer Geschwindigkeit ausbildet. Die Grenzschichten und die· Zonen der Wirbelströmung stellen infolge der dort herrschenden geringen Strömungsgeschwindigkeit des Löschmittels bevorzugte Wiege für den Lichtbogen dar, da dort die Ionisation länger erhalten bleibt. Hinzu kommt noch, dass diese Ionisation dort Infolge der durch den Lichtbogen verdampften Metallteile besonders stark ist. Die Grenzschichten und die Zonen der Wirbelströmung bilden somit Gebiete, in denen die Löschung des Lichtbogens am schwierigsten ist und in denen seine Wiederzündung am leichtesten erfolgen kann, so dass sie bis zu einem gewissen Grade das Ausschaltvermögen des Schalters mitbestimmen, Ihrer Natur nach stellen diese Gebiete Jedoch nur einen kleinen Bruchteil des gesamten Löschmittelvolumens dar.

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Die Neuerung macht sich diesen Umstand zunutze, indem zur Verbesserung des Ausschaltvermögens vorgeschlagen wird, dass an denjenigen Stellen innerhalb der Löschkammer, an denen die Löschmittelströmung gestört ist, Einmündungsstellen für ein zusätzliches Löschmittel angeordnet sind, dessen Löscheigenschaften besser sind als diejenigen des Hauptlöschraittels. Diese Lösung ist deshalb besonders¹ vorteilhaft,, da hierbei nur eine verhältnismässig geringe Menge des hochwertigen zusätzlichen Löschmittels benötigt wird um die Grenzschichten und Zonen der Wirbelströmung damit zu versorgen. Anhand der Zeichnung, welche Ausführungsbeispiele wiedergibt, sei die neue Anordnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Löschkammer eines Druckgasschaltgrs, während

Fig. 2 als Einzelheit einen düsenförraigen Schaltkontakt und Pig. 3 eine Doppeldüsenkontaktanordnung wiedergibt. In Fig. ist mit 1 das feststehende Schaltstück und mit 2 das bewegliche düsenförmige Schaltstück bezeichnet, welches längs der Achse X-X' in dem festen Teil k verschieblieh gelagert ist. Das bewegliche Schaltstück 2 ist mit einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung an sich bekannter Art verbunden und befindet sich in der gezeichneten Lage in Ausschaltstellung. Die äusseren Anschlüsse der Löschkammer erfolgen an den Teilen 3 und 4, welche gegeneinander durch den Isolator 5 isoliert sind, während der Isolator 6 die Isolierung gegen Erde übernimmt* Das Hauptlöschmittel, z.B. Drückluft,

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wird über dfch. ringförmigen Kanal 7 (Pfeile A) zugeführt. Bei dieser Anordnung befinden sich die strömungsgestörten Grenzschichten einerseits an den Aussenflächen des Schaltstuckes 1 und andererseits an den Innenflächen des Schaltstückes 2. Das Schaltstück 1 besitzt einen ringförmigen Spalt 9, Über den die Aussenflächen mit einem hochwertigen zusätzlichen Löschmittel, z.%. Schwefelhexafluorid, welches durch das Rohr 10 unter geeignetem Druck zugeführt wird, bespült werden. Der ringförmige Spalt 9 kann auch durch eine Anzahl Schlitze oder Löcher ersetzt.-werden-, wobei diese so angeordnet sind ^ dass die gesamte Grenzschicht längs der Äussenfläxrhe des Schaltstückes % bespült wird. Zur Einspeisung mit dem zusätzlichen Löschmittel in die Zone der Wirbelströmung, welche sich an d&r Stelle ausbilde ty wo cta/r Haupt löschmittel das Schaltstück 1 verlässt, besitzt letäeres die Oeffnung 11. Das bewegliche Schaltstück 2 1st ebenfalls für die Einspeisung des zusätzlichen LSschraittels ausgebildet, welches über den rlngspaltförmigen Hohlraum 12 zugeführt wird und dureh den Ringspalt 12 austritt. Der Löschmittelabfluss erfolgt durch das Innere 8 des Schaltstückes 2.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausbildung des düsenförmigen Schaltstückes 2 gezeigt, bei welcher anstelle des Ringspaltes 12 in Pig. 1 eine Vielzahl von schachbrettartig angeordneten Oeffnungen 14 vorgesehen sind.

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Eine weitere Ausführungsraöglichkeit einer Kontaktanordnung ist in Fig. j5 wiedergegeben. Hier ist eine symmetrische Doppeldüsenkontaktanordnung gezeigt, bei welcher die beiden Schaltstücke i> 2 gleichartig als Rotationskörper mit der Achse X-X' ausgebildet sind, wobei eines oder beide dieser Schaltstücke beweglich sind. Das Hauptlöschmittel strömt in Richtung der Pfeile A ein, während das zusätzliche hochwertige Iiöschmittel über die ringspaltförmigen Hohlräume IjJ zugeführt wird und durch die Ringspalte 9 und 12, wie durch weitere Pfeile angedeutet, austritt. Der Löschmittelabfluss erfolgt hier ebenfalls durch das Innere 8 der beiden Schaltstücke. Bei dieser Anordnung 1st es ohne weiteres ersichtlich, dass sich im Inneren 8 der düsenförmigen Schaltstücke 1, 2 keine Zonen der Wirbelablösung ausbilden können. Hingegen ist es wichtig, dass die Grenzschichten an den Schaltstücken, an denen das Hauptlöschmittel vorbeistreicht, mit dem zusätzlichen löschmittel versorgt werden. Dies geschieht eben durch die Ringspalte 9» 12. Letztere können durch eine Vielzahl von schachbrettartig angeordneten Oeffnungen ersetzt werden. Das Zuführen des zusätzlichen hochwertigen Löschmittels erfolgt über Leitungen, welche von den Zuführungsleitungen des Hauptlöschmittels getrennt sind. Man kann auf diese Weise die Menge des zusätzlichen Löschmittels für sich regeln und z.B. das zusätzliche Löschmittel nur dann zuführen, wenn der Schalter einen Kurzschlusstrom zu unterbrechen hat.

Claims (5)

1. Elektrischer Stromunterbrecher, bei dem die Lichtbogenlöschung durch ein eine Löschkammer durchströmendes Löschmittel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an denjenigen Stellen innerhalb der Löschkammer, an denen die Löschmittelströmung gestört ist,

• EinmUndungsstellen für ein zusätzliches Löschmittel angeordnet sind, dessen Löscheigenschaften besser sind als diejenigen des Hauptlösehmittels.

2. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Löschmittel ein elektronegativer Stoff, bzw. eine Mischung aus mehreren solchen Stoffen, vorgesehen ist.

3. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündungsstellen für das zusätzliche Löschmittel vor den Grenzschichten und Wirbelzonen des Hauptlöschmittels vorgesehen sind.

4. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die EinmUndungsstellen als Ringspalte ausgebildet sind.

5. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündungsstellen als eine Vielzahl von schachbrettartig angeordneten Oeffnungen ausgebildet sind»

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.