DE1963216A1 - Air switch with subsequently arranged arc extinguishing chamber - Google Patents
Air switch with subsequently arranged arc extinguishing chamberInfo
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Description
Dr. Horst SchülerDr. Horst pupil
6 Frc^üiü/Main 1 Jg1 Dez. 19696 Frc ^ üiü / Main 1 Jg 1 Dec. 1969
Niddastr. 52Niddastr. 52
1334 - 11 - LA - 031591334 - 11 - LA - 03159
GENERAL ELECTRIC COMPANYGENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road Schenectady, N.Y. / USA1 River Road Schenectady, N.Y. / UNITED STATES
Luftschalter mit nachfolgend angeordneter Lichtbogenlöschkammer Air switch with subsequently arranged arc extinguishing chamber
Die Erfindung betrifft einen Luftschalter mit nachfolgend angeordneter Lichtbogenlöschkammer, bestehend aus im Abstand voneinander angeordneten Seitenwänden aus Isoliermaterial und im Raum zwischen den Seitenwänden befindlichen Vorrichtungen zum Löschen des bei der Trennung der Kontakte des Schalters entstehenden und in diese Kammer eintretenden Lichtbogens, wobei an der Austrittsöffnung der Kammer ein Abgaskühler zum Kühlen der durch den Lichtbogen erzeugten heißen Produkte vorgesehen ist.The invention relates to an air switch with the following arranged arc extinguishing chamber, consisting of spaced apart side walls made of insulating material and located in the space between the side walls devices for erasing the in the Separation of the contacts of the switch arising and entering this chamber arc, with the An exhaust gas cooler for cooling the hot products generated by the arc is provided at the outlet opening of the chamber is.
In die Lichtbogenlöschkammer der vorgenannten Art, die auch Funkenkammer genannt wird, wird der bei der Kontakttrennung entstehende Lichtbogen hineingelenkt, wobei er in die Länge gezogen, abgekühlt und auf diese Weise gelöscht wird. Am Ende der Funkenkammer befindetThe arc generated during contact separation is directed into the arc extinguishing chamber of the aforementioned type, which is also called the spark chamber, whereby it is elongated, cooled and thus extinguished . Located at the end of the spark chamber
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sich eine Austrittsöffnung, durch die die beim Abriß des Lichtbogens entstehenden gasförmigen Lichtbogenprodukte strömen. Um die ausströmenden heißen Lichtbogenprodukte zu kühlen und um die Gefahr von Spannungsüberschlägen an der Außenseite der Funkenkammer infolge der ausströmenden heißen Lichtbogenprodukte zu verringern, ist es bekannt, an der Austrittsöffnung der Kammer einen Abgaskühler vorzusehen. Die aus dem Kühler austretenden Lichtbogenprodukte weisen eine niedrigere Temperatur und demzufolge eine höhere dielektrische Durchschlagsfestigkeit auf, so daß sie weniger die Eigenschaft haben, SpannungsUberschläge zwischen benachbarten spannungsführenden Teilen des Schalters zu bewirken.an outlet opening through which the demolition The gaseous arc products resulting from the arc flow. Around the escaping hot arc products to cool and to reduce the risk of voltage flashovers on the outside of the spark chamber as a result To reduce the escaping hot arc products, it is known to have a at the outlet opening of the chamber Provide exhaust gas cooler. The arc products exiting the cooler are at a lower temperature and consequently a higher dielectric strength, so that it has less of the property have to cause voltage flashovers between neighboring live parts of the switch.
Bei den bekannten Kühlern tritt der Nachteil auf, daß wenn diese auf eine ausreichende Kühlleistung ausgelegt sind, der Strömungswiderstand für die ausströmenden Gase groß ist. Infolge dieses Strömungswiderstandes kann sich vor dem Lichtbogen ein so großer Eückstau bilden, daß der Lichtbogen sich nicht genügend weit in die Funkenkammer bewegen kann, wie es zum Abreissen des Lichtbogens erforderlich wäre, oder sich gar in schädlicher Weise rückwärts in Sichtung auf den Schalter bewegt.The known coolers have the disadvantage that if they are designed for sufficient cooling capacity are, the flow resistance for the outflowing gases is high. As a result of this flow resistance Such a large jam can form in front of the arc that the arc is insufficient can move far into the spark chamber, as would be necessary to break the arc, or even moved in a harmful way backwards in sighting on the switch.
Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteils. Es soll insbesondere ein einfach aufgebauter Kühler geschaffen werden, der sich durch ausreichende Kühlleistung bei minimalem Strömungswiderstand auszeichnet, so daß der Lichtbogen rasch in die Funkenkammer wandern kann.The object of the invention is to avoid this disadvantage. In particular, it should have a simple structure Create a cooler that is characterized by sufficient cooling capacity with minimal flow resistance, so that the arc can quickly migrate into the spark chamber.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Luftschalter der eingangs genannten Art deshalb erfindungsgemäß vor-To solve this problem, an air switch of the type mentioned at the outset, therefore, according to the invention
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geschlagen, daß der Kühler einen löchrigen Aufbau aus Metall besitzt, der einmal Durchgänge.in Richtung der Einströmrichtung der Lichtbogenprodukte in den Kühler und weiterhin Durchgänge quer zu dieser Einströmrichtung aufweist und der Kühler an der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Seite und an den dazu quer verlaufenden Seiten offen ist, die die Austrittsöffnungen des Kühlers darstellen.struck that the cooler has a perforated structure made of metal, the one passages in the direction of the Direction of inflow of the arc products into the cooler and further passages transverse to this direction of inflow and the cooler on the side opposite the inlet side and on the side extending transversely thereto Sides is open, which represent the outlet openings of the cooler.
Hierbei wird von der Überlegung ausgegangen, den Durchströmquerschnitt des Kühlers optimal zu machen, damit kein wesentlicher Druckanstieg innerhalb des Kühlers auftreten kann.This is based on the consideration of the flow cross-section of the cooler to make optimal, so that no significant pressure increase within the cooler can occur.
Beispiele der Erfindung werden anhand der Fig. 1 bis 7 nachfolgend näher beschrieben.Examples of the invention are described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 7.
Pig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Luftschalters in einem ersten
Ausführungsbeipiel.Pig. 1 shows a partially sectioned side view of the air switch in a first one
Execution example.
Pig. 2 stellt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 dar.Pig. FIG. 2 shows a section along the line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2.FIG. 3 shows an enlarged section from FIG. 2.
Fig. 4 ist ein Teilschnitt entlang der Linie 4-4 in
Fig. 3 und zeigt insbesondere den Kühler.Fig. 4 is a partial section taken along line 4-4 in
Fig. 3 and shows in particular the cooler.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Teile des Kühlers gemäß Fig. 4 in Explosionsdarstellung.FIG. 5 is an exploded perspective view of the parts of the cooler according to FIG. 4.
Fig. 6 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Erfindung und inFig. 6 shows a modified embodiment of the invention and in
Fig. 7 ist ein weiteres AusfUhrungsbeispiel dargestellt,Fig. 7 shows a further exemplary embodiment,
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Bei dem in Pig. 1 dargestellten Schalter handelt es sich um einen Luftschalter mit Blasmagnet. Er umfaßt ein Paar relativ zueinander bewegbarer Kontakte 1 und 2, zwischen denen sich ein Lichtbogen bildet, und eine Funkenkammer 7> in welche der Lichtbogen gelenkt wird, um ihn zu löschen. Der Kontakt 1 ist ein feststehender Kontakt, während der Kontakt 2 um den Schwenkpunkt 3 beweglich ist. Der Schwenkpunkt 3 befindet sich hierbei an einem der Kontaktbolzen 6 des Schalters. Der Kontakt 2 wird über die hin- und herbewegbare isolierte Stange 4 betätigt, die ihrerseits in geeigneter Weise mit einem nicht dargestellten Betätigungsmechanismus verbunden ist, durch den der bewegliche Kontakt zwischen seinen beiden Stellungen (offen, geschlossen) bewegt werden kann.The one in Pig. 1 is an air switch with a blow magnet. It includes a couple relatively contacts 1 and 2 which can be moved relative to one another and between which an arc is formed, and a spark chamber 7> into which the arc is directed to extinguish it. Contact 1 is a fixed contact, while the contact 2 is movable about the pivot point 3. The pivot point 3 is here on one the contact pin 6 of the switch. The contact 2 is operated via the reciprocating insulated rod 4, which in turn are connected in a suitable manner to an actuating mechanism, not shown which moves the movable contact between its two positions (open, closed) can.
Die Kontakte 1 und 2 sind mit den unteren Enden der Zuführungskontaktbolzen 5 und 6 elektrisch verbunden, die gleichzeitig die Anschlüsse des Schalters darstellen. Wenn der Schalter in einen Arbeitsstromkreis geschaltet ist, entsteht deshalb beim Trennen der Kontakte 1 und 2 ein Lichtbogen zwischen diesen Kontakten.Contacts 1 and 2 are with the lower ends of the feed contact studs 5 and 6 electrically connected, which at the same time represent the connections of the switch. If the switch is connected to an operating circuit, it occurs when the contacts are separated 1 and 2 an arc between these contacts.
Um diesen Lichtbogen zu löschen, ist nahe der Kontaktvorrichtung die Funkenkammer 7 vorgesehen, die den Lichtbogen direkt aufnimmt. Der Lichtbogen wird hierbei durch das Magnetfeld der Blasmagnetspulen 8 und 9 entlang der Metallschienen 8f und 91 in die Funkenkammer gedrückt. Die Kontakte, die Laufschienen und der Aufbau der Blasmagnete können in geeigneter Form ausgeführt sein. Da diese Teile selbst nicht Gegenstand der Erfindung sind, genügt eine kurze Beschreibung. Die Magnetspulen 8 des Blasmagneten sind elektrisch mit dem stromführenden Kontaktbolzen 5 und den leitenden Lichtbogenlaufschienen 81 verbunden, so daß der Licht-In order to extinguish this arc, the spark chamber 7, which receives the arc directly, is provided near the contact device. The arc is pressed into the spark chamber by the magnetic field of the blowing magnet coils 8 and 9 along the metal rails 8 f and 9 1. The contacts, the running rails and the structure of the blow magnets can be designed in a suitable form. Since these parts themselves are not the subject of the invention, a brief description is sufficient. The magnetic coils 8 of the blow magnet are electrically connected to the current-carrying contact pin 5 and the conductive arc rails 8 1 , so that the light
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bogenstrom (wenn der Lichtbogen den Schienen entlang wandert) durch die Spulen des Blasmagneten fließt und so einen Teil des Magnetfeldes erzeugt, das den Lichtbogen in die Funkenkammer wandern läßt.arc current (when the arc travels along the rails) flows through the coils of the blow magnet and so on generates part of the magnetic field that allows the arc to migrate into the spark chamber.
Normalerweise fließt der Strom bei geschlossenem Schalter über die Hauptkontakte 11 und 21. Während des Öffnens der Kontakte wird der Strom über die LichtbogenkontakteNormally, when the switch is closed, the current flows through the main contacts 1 1 and 2 1 . While the contacts are opening, the current is passed through the arcing contacts
I und 2 geleitet. Hierbei bewegt sich dann das obere Lichtbogenende schnell auf die obere Laufschiene 81 und somit in Richtung des Kammerinnern. Sobald der bewegliche Kontakt die Zwischenstellung gemäß Fig. 1 erreicht hat, springt das untere Lichtbogenende auf die Laufschiene 9f. Hierdurch wird bewirkt, daß die untere Spule 9 in Serie geschaltet wird mit dem Lichtbogen, da diese Spule 9 über die Leitung 9" zwischen den Bolzen 6 und der Lichtbogenlaufschiene 91 geschaltet ist. Auf diese Weise werden die Blasmagnetspulen in einem frühen Stadium erregt und können mit ihrem Feld in bekannter Weise den Lichtbogen in die Funkenkammer drücken. Die Blasmagnetspulen sind, was nicht dargestellt ist, mit Polschuhen an den Außenseiten der Funkenkammer versehen, damit eine möglichst wirksame Form des Magnetfeldes zum Bewegen des Lichtbogens in die Kammer entsteht. I and 2 headed. The upper end of the arc then moves quickly onto the upper running rail 8 1 and thus in the direction of the interior of the chamber. As soon as the movable contact has reached the intermediate position according to FIG. 1, the lower end of the arc jumps onto the running rail 9 f . This has the effect that the lower coil 9 is connected in series with the arc, since this coil 9 is connected via the line 9 ″ between the bolt 6 and the arc rail 9 1. In this way, the blowing magnet coils are excited at an early stage and can push the arc with their field in the known manner.
Die Funkenkammer umfaßt weiterhin zwei Seitenwände 10 undThe spark chamber further comprises two side walls 10 and
II aus geeignetem lichtbogenbeständigem Isoliermaterial. Diese Seitenwände sind durch geeignete Mittel (nicht dargestellt) abetandhaltend miteinander verbunden. Vorzugsweise weist jede Seitenwand Rippen 10f auf, die sich jeweils in Richtung der anderen Seitenwand erstrecken, wobei die Rippen beider Seitenwände wechselseitig angeordnet sind und so von der Eingangsseite der II made of suitable arc-resistant insulating material. These side walls are connected to one another in a spaced-apart manner by suitable means (not shown). Preferably, each side wall ridges 10 on f, each extending toward the other side wall, said ribs of both side walls are arranged alternately and so on the input side of the
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Kammer her gesehen einen zick-zack-förmigen Durchlaß bilden. Wie die Fig. 2 zeigt, verlaufen die Rippen in Richtung des Kammereingangs spitz zu und bilden dort einen Einschnürbereich, den der Lichtbogen zuerst durchwandern muß, bevor er den zick-zack-förmigen Durchgang zwischen den Rippen 10' erreicht. Die Konstruktion der Kontakte, der Laufschienen, des Blasmagneten und der Funkenkammer sind Gegenstand des US-Patentes 2 293 513.Form a zigzag-shaped passage seen from the chamber. As shown in FIG. 2, the ribs run in the direction of the chamber entrance to a point and form a constriction area there, which the arc first must walk through before it reaches the zig-zag-shaped passage between the ribs 10 '. The construction the contacts, the running rails, the blow magnet and the spark chamber are the subject of US Pat. No. 2,293,513.
Wenn der Lichtbogen sich in die Funkenkammer hineinbewegt, wird er über die Ecken der Rippen 10f gelenkt und tritt in engen Kontakt mit der Oberfläche der Rippen und der Seitenwände, wobei er zunehmend einen sinusförmigen Verlauf annimmt. Hierbei entstehen an den Rippen und Seitenwänden Gase, die zusammen mit anderen durch den Lichtbogen erzeugten Produkten durch den Lichtbogen aufgeheizt werden. Diese Gase und Stoffe werden in Richtung der Pfeile 34 durch die Austrittsöffnung 30 an der Rückseite der Funkenkammer ausgestoßen.When the arc moves into the spark chamber, it is directed over the corners of the ribs 10f and comes into close contact with the surface of the ribs and the side walls, whereby it increasingly assumes a sinusoidal shape. This creates gases on the ribs and side walls which, together with other products generated by the arc, are heated up by the arc. These gases and substances are expelled in the direction of the arrows 34 through the outlet opening 30 at the rear of the spark chamber.
Zur Kühlung dieser heißen Lichtbogenprodukte ist ein Abgaskühler 35 vorgesehen, der an die Austrittsöffnung 30 angebaut ist. Dieser Kühler 35 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wie die Fig. 2 und 3 zeigen. Aus später noch zu erklärenden Gründen sind alle vier Seiten des Abgaskühlers auf das praktisch größtmögliche Maß offen. Die heißen gasförmigen Lichtbogenprodukte treten von der Funkenkammer durch die Austrittsöffnung aus und in den Abgaskühler 35 durch eine seiner offenen Seiten 36 ein, die unmittelbar an der Austrittsöffnung 30 angeschlossen ist. Die Lichtbogenprodukte strömen durch den Abgaskühler und treten aus diesem an der gegenüberliegenden Seite 38 (wie durch die Pfeile 60 angedeutet) und den beiden Seitenöffnungen 40 und 42 (wie durch die Pfeile 46 und 47 angedeutet) aus.To cool these hot arc products, an exhaust gas cooler 35 is provided, which is attached to the outlet opening 30 is grown. This cooler 35 has a rectangular cross section, as FIGS. 2 and 3 show. For reasons to be explained later, all four sides of the exhaust gas cooler are practically as large as possible Measure open. The hot gaseous arc products exit the spark chamber through the exit port from and into the exhaust gas cooler 35 through one of its open sides 36, which is located directly at the outlet opening 30 is connected. The arc products flow through the exhaust gas cooler and exit it at the opposite one Page 38 (as indicated by arrows 60) and the two side openings 40 and 42 (as indicated by arrows 46 and 47).
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Zur Montage des Abgaskühlers in der dargestellten Stellung sind die Seiten 40 und 42 mit Verlängerungen versehen, die mittels geeigneter Befestigungselemente (nicht dargestellt) an den Seitenwänden 10 und 11 der Funkenkammer "befestigt sind.To mount the exhaust gas cooler in the position shown, sides 40 and 42 are provided with extensions, by means of suitable fastening elements (not shown) on the side walls 10 and 11 the spark chamber "are attached.
Der Abgaskühler weist eine Vielzahl von gewellten Metalltafeln 50 auf, die vertikal im wesentlichen entlang der gesamten Höhenabmessung der Punkenkammeröffnung 50 aufeinander geschichtet sind. Diese Tafeln verlaufen quer von Seitenwand 10 zur Seitenwand 11. Jede dieser gewellten Metalltafeln 50 weist Erhebungen und Vertiefungen gleich einem Wellblech auf. Diese verlaufen im allgemeinen in der gleichen Richtung wie die in Richtung der Pfeile 34 strömenden Lichtbogenprodukte, wenn diese in den Abgaskühler eintreten. Jede dieser Metalltafeln 50 weist außerdem eine große Zahl von Durchbrüchen 53 auf, so daß ein freier Durchgang zwischen den durch die We^lung gegebenen Räumen einer Tafel 50 möglich ist.The exhaust gas cooler has a plurality of corrugated metal sheets 50 which are substantially vertical along the entire height dimension of the point chamber opening 50 are stacked on top of each other. These panels run transversely from side wall 10 to side wall 11. Each of these corrugated metal panels 50 has elevations and depressions like a corrugated sheet. These generally run in the same direction as the arc products flowing in the direction of arrows 34, when these enter the exhaust gas cooler. Each of these metal panels 50 also has a large one Number of breakthroughs 53, so that a free passage between the given by the corrugation Clearing a table 50 is possible.
Zwischen zwei einander benachbarten gewellten Metalltafeln befindet sich jeweils eine ebene Me talltafel 55, ebenfalls mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 56 versehen. Diese Durchbrüche ermöglichen einen freien Durchgang zwischen den durch die Wellbleche gegebenen Räumen auf beiden Seiten jeder ebenen Tafel 55.Between two adjacent corrugated metal panels there is a flat metal panel 55, also provided with a large number of openings 56. These breakthroughs allow a free Passage between the spaces given by the corrugated metal sheets on both sides of each flat panel 55.
Die perforierten Tafeln 50 und 55 bestehen aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Kupfer oder Aluminium. Diese hohe Leitfähigkeit steuert zu deren Kühleigenschaften bei.The perforated panels 50 and 55 are made of a metal with good thermal conductivity, such as copper or aluminum. This high conductivity contributes to their cooling properties.
Die gasförmigen Lichtbogenprodukte treten in denThe gaseous arc products enter the
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Kühler 35 entlang der Strömungswege 34 ein. Einige der . Lichfbogenprodukte strömen entlang der Wellung durch den Kühler hindurch und treten an der gegenüberliegenden Seite 38 des Kühlers entlang der Strömungspfade 60 aus. Bin anderer Teil der Abgase, die durch den Lichtbogen erzeugt werden, strömen wie vorerwähnt quer zur Strömungsrichtung 60 durch den Kühler. Dieser Teil des Gases strömt durch die Löcher 53 der Wellbleche 55. Da die Bleche 55 eine Vielzahl von Löchern aufweisen und L· diese zudem im allgemeinen so groß wie möglich sind, ist der Strömungswiderstand dieser quer verlaufenden Strömung ziemlich niedrig.Cooler 35 along flow paths 34. Some of the . Arc products flow along the corrugation through the cooler and exit on the opposite side 38 of the cooler along flow paths 60. Another part of the exhaust gases that are generated by the arc flow, as mentioned above, transversely to the flow direction 60 through the cooler. This part of the gas flows through the holes 53 of the corrugated sheets 55. Because the plates 55 have a plurality of holes and length of these also are generally as large as possible, the flow resistance of the transverse flow is quite low.
Die Löcher in den Metalltafeln 50 und 55 tragen wesentlich zu der Wirksamkeit der Kühlung bei, da durch sie in hohem Maße eine Turbulenz der den Kühler durchströmenden Gase sich ergibt. Diese Turbulenz beschleunigt den Wärmeaustausch der Gase zum umströmten Metall.The holes in the metal panels 50 and 55 contribute significantly to the effectiveness of the cooling, because they allow a high degree of turbulence in the gases flowing through the cooler results. This turbulence accelerates the Heat exchange of the gases to the metal in the flow.
Wie schon vorstehend ausgeführt wurde, zeigen die Abgaskühler bekannter Bauart mit einer ausreichend großen Kühlfläche für den Wärmeaustausch den Nachteil, daß der * Strömungswiderstand der durchströmenden Gase übermäßig groß ist. Dieser übermäßig große Strömungswiderstand kann einen so großen Rückstau verursachen, welcher sich vor dem Lichtbogen bildet, daß der Lichtbogen in seiner Bewegung gehindert wird oder in schädlicher Weise sich entlang der lichtbogenführungsschienen 81, 91 und im Zick-Zack-Spalt zwischen den Rippen 10' rückwärts bewegt. Der Strömungswiderstand des Abgaskühlers gemäß der Erfindung kann ziemlich gering gehalten werden, in erster Linie deshalb, weil die Abgase nach drei Seiten abzuströmen vermögen, anstelle nach nur einer Seite bei den bekannten Systemen. Die Lichtbogenprodukte wer-As already stated above, the exhaust gas coolers of known design with a sufficiently large cooling surface for the heat exchange have the disadvantage that the flow resistance of the gases flowing through is excessively large. This excessively high flow resistance can cause so great a back pressure, which forms in front of the arc that the arc is hindered in its movement or in a harmful way along the arc guide rails 8 1 , 9 1 and in the zigzag gap between the ribs 10 'moved backwards. The flow resistance of the exhaust gas cooler according to the invention can be kept quite low, primarily because the exhaust gases are able to flow off in three directions, instead of only one side in the known systems. The arc products are
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den nicht gezwungen, die gerade durchlaufende Strömungsrichtung 60 einzuschlagen, sondern können auch quer dazu entlang der Strömungsrichtungen 46 und 47 ausströmen. Diese Querströmung wird nicht nur durch die offenen Querseiten 40 und 42 ermöglicht, sondern auch durch die zahlreichen Löcher 53 in den gewellten Metalltafeln 50, die einen Gasstrom quer zu den Wellungen in Richtung der offenen Querseiten 40 und 42 erlauben.which are not forced to take the flow direction 60 that is just passing through, but can also be transverse to it flow out along the flow directions 46 and 47. This cross flow is not only caused by the open transverse sides 40 and 42 made possible, but also through the numerous Holes 53 in the corrugated metal sheets 50, which allow a gas flow across the corrugations in the direction of the allow open transverse sides 40 and 42.
Die Löcher 56 in den planen Metalltafeln 55 tragen ebenfalls zur Reduzierung des StrömungswiderStandes bei, indem sie es ermöglichen, daß ein Teil des Gases durch die ebenen Tafeln strömt und so die Strömungen durch die Räume zwischen benachbarten Wellblechen 50 ausgleicht. The holes 56 in the flat metal panels 55 also carry to reduce the flow resistance by allowing some of the gas through flows through the flat sheets and thus compensates for the flows through the spaces between adjacent corrugated sheets 50.
Der Stapel der durchlöcherten Tafeln 50 und 55 ist durch ebene Platten 61 aus Isoliermaterial in mehrere Gruppen unterteilt. Diese Platten 61 sind im Abstand über die ganze Länge des Stapels angeordnet. Sie verlaufen parallel zu den ebenen Metalltafeln 55. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Stapel der Metalltafeln zwischen zwei Isolierplatten 61 aus drei Wellblechen 50 und zwei ebenen Metalltafeln 55. Die Isolierplatten 61 sind nicht durchlöchert, damit eine gute elektrische Isolierung zwischen den niederen Stapeln aus Metalltafeln auf jeder Seite der Isolierplatten vorhanden ist. Wie die Fig. zeigt, sind die Isolierplatten 61 etwas größer als die Metalltafeln 50 und 55, wobei sich die Stirnteile 62 über die Kanten der Metalltafeln hinaus erstrecken.The stack of perforated panels 50 and 55 is divided into several groups by flat plates 61 of insulating material divided. These plates 61 are arranged at a distance over the entire length of the stack. They run parallel to the flat metal panels 55. In a preferred embodiment, the stack of metal panels is between two insulating plates 61 made of three corrugated sheets 50 and two flat metal sheets 55. The insulating plates 61 are not perforated to allow good electrical insulation between the low piles of metal panels on top of each Side of the insulating plates is present. As the figure shows, the insulating plates 61 are slightly larger than that Metal panels 50 and 55, the front parts 62 extend beyond the edges of the metal panels.
Die Isolierplatten bestehen aus einem geeigneten Isolator, wie beispielsweise einem Paserstoff, der nicht verkohlenThe insulating plates consist of a suitable insulator, such as a fiber material, which does not char
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kann und die Eigenschaft hat, Gase abzuscheiden, wenn er den heißen Lichtbogenprodukten ausgesetzt ist. Wenn die heißen Lichtbogenprodukte in den Gaskühler eintreten, treffen sie zuerst auf die vorstehenden Kanten 62 der Faserstoffplatten. Das von ihnen abgeschiedene Gas unterstützt die Kühlung der Lichtbogenprodukte, bevor sie die Metalltafeln 50,55 erreichen. In erster Linie dienen die Isolierplatten 61 der elektrischen Isolierung der Metalltafelsijapel voneinander, damit keine durchgehende metallische Verbindung entlang des Stapels entsteht. Eine weitere wichtige Aufgabe der Isolierplatten besteht darin, einen Überschlag zu verhindern, der auftreten kann, wenn die ganze äußere Oberfläche des Stapels aus Metalltafeln besteht. Das Überstehen der Isolierplatten über die Kanten der Metalltafeln erhöht die Kriechstromstrecke entlang der äußeren Oberfläche des Stapels und unterstützt weiterhin die Trennung der ein- und austretenden Gase einer Gruppe von Metalltafeln 50, von den ein- und austretenden Gasen der benachbarten Gruppe.can and has the property of separating gases when exposed to the hot arc products. If the hot arc products enter the gas cooler, they first encounter the protruding edges 62 of the Fiber boards. The gas separated by them supports cooling the arc products before they reach the metal sheets 50,55. First and foremost, serve the insulating plates 61 of the electrical insulation of the metal panels from each other, so that no continuous metallic connection along the stack is created. Another important task of the insulating panels is is to prevent flashover that can occur when the entire outer surface of the stack is off Made of metal panels. The fact that the insulation panels protrude over the edges of the metal panels increases the leakage current path along the outer surface of the stack and further supports the separation of the one and the other exiting gases of a group of metal panels 50, from the entering and exiting gases of the neighboring Group.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 durchlöcherte Tafeln 50, 55 zur Kühlung verwendet, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung allgemein die Verwendung anderer Arten perforierter oder poröser Kühlvorrichtungen umfaßt. Beispielsweise können relativ grobe Metallsiebe verwendet werden wie diejenigen in Fig. 6, die mit 70 und 71 bezeichnet sind und die durchlöcherten Tafeln 50 und 55 ersetzen können. In einem weiteren Ausführungebeispiel gemäß Fig. 7 werden gewellte Metallsiebe 75 verwendet, die quer zur Hauptströmungsrichtung 34 aus der Funkenlöschkammer angeordnet sind und im Querschnitt ein wabenförmiges Muster bilden. Gleichgültig welcher Aufbau desAlthough the preferred embodiment according to FIGS. 3 to 5 uses perforated panels 50, 55 for cooling, It is understood that the invention generally includes the use of other types of perforated or porous cooling devices. For example, relatively coarse metal screens can be used such as those in Fig. 6, labeled 70 and 71, replacing perforated panels 50 and 55 can. In a further embodiment according to FIG. 7, corrugated metal screens 75 are used, which are arranged transversely to the main flow direction 34 from the spark extinguishing chamber and in cross section a honeycomb-shaped Form patterns. Regardless of the structure of the
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Kühlers gewählt wird, so muß doch in jedem Pail gewährleistet sein, daß der Kühler bezüglich seiner Kühlflächen ausreichend porös ist und den Gasen ermöglicht, sowohl seitlich zu entweichen, beispielsweise entlang den Strömungsrichtungen 46 und 47 nach Pig. 3 und 7, als auch im wesentlichen geradlinig durch den Kühler zu wandern, wie dies durch die Strömungsrichtung 60 angezeigt ist. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist es wichtig, daß derAbgaskühler sowohl an seinen QuerSeiten 40 und 42 (Pig. 3) als auch an seiner Rückseite 38 völlig offen ist, damit die Gase durch diese drei Seiten des Kühlers frei ausströmen können. Dieses Ausströmen nach drei Seiten ist wesentlich für die Begrenzung des Strömungswiderstandes auf einen geringen Wert. Die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen ist weiterhin durch den Aufbau des Kühlers gekennzeichnet, der mehrere durch plane Isolierplatten voneinander getrennte Kühleinheiten umfaßt. Es handelt sich hierbei um die Isolierplatten entsprechend den Platten 61 der Pig. 3 und 4.If a cooler is chosen, it must be guaranteed in every pail be that the cooler is sufficiently porous with regard to its cooling surfaces and allows the gases, both to escape laterally, for example along the flow directions 46 and 47 to Pig. 3 and 7, as well as to travel essentially in a straight line through the cooler, such as through the flow direction 60 is displayed. In all embodiments of the invention it is important that the exhaust gas cooler at both its QuerSeiten 40 and 42 (Pig. 3) as well as at its back 38 is completely open, so that the gases through this three sides of the cooler can flow out freely. This outflow in three directions is essential for the limitation the flow resistance to a low value. The invention in its various embodiments is further characterized by the structure of the cooler, which comprises several cooling units separated from one another by flat insulating plates. It deals in this case around the insulating plates corresponding to the plates 61 of the Pig. 3 and 4.
Die in Pig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform ist deshalb besonders vorteilhaft, weil sie eine einfache und billige Herstellung und Montage ermöglicht und in hohem Maße eine Stabilität bezüglich der Abmessungen aufweist. Es ist einfach, die Tafeln 50 zu wellen und aufeinander zu schichten, um die gewünschte Baueinheit zu erhalten. Um den in Pig. 3 und 4 gezeigten Aufbau zu erhalten, sind weder Schweißungen noch sonstige besondere Verbindungsarbeiten notwendig.The one in Pig. 3 and 4 embodiment shown is particularly advantageous because it is a simple and allows cheap manufacture and assembly and a high degree of dimensional stability having. It is easy to corrugate and stack the panels 50 to form the desired assembly to obtain. To get the one in Pig. 3 and 4, there are no welds or other special features Connection work necessary.
Obwohl besondere Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt wurden, ist sie auf diese speziellen Ausführungsformen nicht beschränkt und umfaßt daher auch solche Ausführungen, die im Bereich des fachmännischen Könnens liegen.Although particular embodiments of the invention in have been described and illustrated individually, it is not limited to these specific embodiments and therefore also includes designs that are within the range of the skilled person.
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