DE2033562A1

DE2033562A1 - Mehrphasenschalter mit Selbst beblasung

Info

Publication number: DE2033562A1
Application number: DE19702033562
Authority: DE
Inventors: Jean Yves Hennebert Jacques Strippoll Franc ois Grenoble Ferton (Frankreich)
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1971-01-21
Also published as: CH524239A; GB1290106A; FR2055871A5; FR2053503A5; FR2105575A6; US3641295A

Description

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Ets. Merlin Gerin, ϊ¹-38 Grenoble /Prankreich

Mehrphasenschalter mit Selbstbeblasung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrphasenschalter mit Selbstbeblasung und einer Mehrzahl nebeneinanderliegender Pole, von denen Jeder Pol einen länglichen Baum aufweist, der ein Isolier- und Beblasungsmittel enthält und in mindestens zwei Bäume unterteilt ist, wobei eine Beblasungsöffnung die beiden oberhalb und unterhalb der öffnung gelegenen Räume in bezug auf die Strömungsrichtung des Beblasungsmittels verbindet, und mit einem Paar trennbarer Kontakte, die mit der Beblasungsöffnung zusammenarbeiten, um einen zwischen den Kontakten gezogenen Lichtbogen zu löschen, und mit Mitteln zur Selbstbeblasung, dbi· in ätdem Pol- durch

Volumenänderung mindestens #ü der Kpntakte ein StySnen des.

«s_:.#Aiia#"8 bei der Öffnung

vom

oberen zum unteren Baum über die Beblasungaöffnung bewirken.

Schalter dieser ixt, die als Löschmittel Luft oder ein besonderes Gas, wie Schwefelhexafluorid (SPg) verwenden,

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sind bereits bekannt. Bas Gas befindet sich in einem allen Polen des Schalters gemeinsamen Raum. Um den Raumbedarf dieser Schalter zu verringern, verwendet man immer mehr individuell geschlossene und dichte Pole, die das Gasvolumen enthalten, das für ihre einwandfreie Funktion notwendig ist. Um eine Beblasung zu bewirken, arbeitet ein Solben mit einem Zylinder so zusammen, daß durch die Verschiebung des Kolbens oder des Zylinders ein Strömen des Gases in einer Düse oder in einer anderen Öffnung verursacht wird,, die das Innere des Zylinders mit einem anderen Raum verbindet· Dieses Strömen ruft bei der Trennung der Kontakte eine Beblasung des Lichtbogens durch die Düse hervor, und der Lichtbogen wird dann schnell gelöscht. Nan hat zwar bereits Ansaugschalter vorgeschlagen, doch in der Praxis erzeugt man im allgemeinen einen Druck in einem Raum von veränderlichem Volumen, der "oberer Raum" genannt wird. Daraus ergibt sich tin Strömen durch die Düse in Richtung des anderen Raumes von konstantem oder wachsendem Volumen, der "unterer Baum" genannt wird.

Di· Leistungen eines solchen Schalters hängen von dem Durahfluß und der Strömungsgeschwindigkeit der Löschgase durch die Düse ab, die ihrerseits vom differentiellen Druck neben der Düse abhängig ist« Der Übergang des Gases von einem Raum in den anderen erzeugt Druck-

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änderungen, die umso bedeutender sind, als das übertragene Volusen in bezug auf das Bausvolusen bedeutend ist. Ee ist klar, daß jede Vergrößerung des Volumens des unteren Hauses, der das Gas as Ausgang dar Düse aufnimmt, das Strömen und Beblaeen begünstigt.

Oer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das untere Volusen, das für einen tob Schalter gegebenen geaasten Hauebedarf zur Verfugung steht, so zu vergrößern, daß die Beblasungswirkung des Lichtbogens verstärkt wird.

Der erfindungsgaaäße Schalter ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein Verbindungssysten aufweist, das alle auf einer gleichen Seite der Beblasungsöffnungen der verschiedenen Pole oben oder unten gelegenen Räuse so verbindet, daß das Strömen des Beblasungsslttela verstärkt wird.

Bei eines Druckschalter stehen die unteren Hause der verschiedenen Pole alteinander in Verbindung so daß ein übergang dee Gases von eines Pol zu eines anderen bei einer Gleichgewichtsstörung der Drücke erfolgt. Wenn der zu beseitigende Fehler nur eine der Phasen beeinträchtigt, so wird das für die Ausdehnung des Gases des wirksamen Pols, der den Fehler beseitigt, zur Verfügung stehende Volumen merklich in bezug auf die herkömmlichen Schalter vergrößert, und zwar durch

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Verwendung des kalten Volumens der anderen, praktisch unwirksamen Pole.

Wenn der Schalter einen die drei Phasen führenden Strom abschaltet, gibt es ebenfalls einen Vorteil in bezug auf den herkömmlichen Schalter, weil in einem bestimmten Augenblick die augenblicklichen Werte des Stroms der verschiedenen Phasen und der im Augenblick sich daraus ergebenden Drücke von einer Phase zur anderen verschieden sind» Darüber hinaus ziehen die zweite und dritte Phase, die nachher trennen, wenn die erste bereits getrennt hat, Vorteil aus dem unteren Volumen der ersten Phase, die dann relativ "kalt" ist, da die erste Phase in einer relativ kurzen Zeit getrennt hat.

Selbstverständlich kann die Erfindung bei einem mehrphasigen Ansaugschalter verwendet werden. In diesem Falle verbindet man die oberen Bäume mit einander.

Die Verbindungskanäle zwischen den Polen haben vorteilhafterweise einen beträchtlichen Querschnitt, der die Verluste einschränkt. Sie können die betreffenden Bäume der Pole an einer beliebigen Stell vor oder hinter, unterhalb oder direkt zwischen den Polen verbinden.

Der Selbstbeblasungsmechanismus kann beliebiger Art sein und kann einen beweglichen Kolben und einen festen

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Zylinder, wobei der Kolben ober- oder unterhalb der Düse angeordnet ist, oder einen festen Kolben und einen beweglichen Zylinder mit einem Blasorgan usw.

aufweisen.

Andererseitskann die Düse beweglich oder fest sein und in bestimmten Fällen die lorrn einer einfachen öffnung haben oder aber aus dem beweglichen hohlen Kontakt selbst bestehen.

Mit der gleichen Aufgabe, nämlich das Strömen des Löschgases durch Vergrößerung des Volumens zu steigern, das das aus der Düse entweichende Gas aufnimmt, beabsichtigt die Erfindung bei einem Drucksystem, alle "toten" oder zur Verfügung stehenden Bäume der Kammern des Schalters auszunutzen. Bei den Schaltern mit Selbstbeblasung der genannten Art werden die bweglichen Teile von einem aus der Kammer austretenden Stab angetrieben,-*der als Leiter zur Zuführung des Stromes zu den Kontakten dient. Die Isolierung des Stabes wird danfi vorteilhafterwe&ae duroh einen isolierenden Teil des Stabes gewährleistet, der sich im Iniern des Schalters in einer isolierenden Atmosphäre z.B. Schwefelhexafluorid, befindet, wodurch eine beträchtliche Verringerung der Isolierforderung möglich ist. Das Aufnehmen des Stroms durch den Stab geschieht vor dem isolierenden Ttil, und der Baun der Kammer, der die Aufnahme- und Isolierteile enthält, stellt bei den

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bekannten Vorrichtungen einen toten Baum dar, dessen Gase nicht zur Lös&ung des Lichtbogens beitragen.

Gemäß der Erfindung verbinden Verbindungsmittel den unteren Raum mit dem toten Baus oder dem dritten Baum des Poles, so daß das oberhalb der Öffnung zum Strömen des Gases befindliche Volumen vergrößert wird.

Die Verbindung kann vorteilhafterweise durch den hohlen Eontaktstab erfolgen, dessen Wand zu diesem Zweck eine öffnung im Bereich des dritten Baumes aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung eines Schalters mit vollkommener Abdichtung zu ermöglichen.

Verwendung von Spezialgasen, wie Schwefelhexafluorid, verlangt eine einwandfreie Abdichtung.

Darauf kann umso schwieriger Bücksicht genommen werden, j· größer dl· Zahl der AnschlußstÜcke und Verhindungskanal· ist*

Der Mehrph*senschalter weist erfindungsgemäß ein Sefeäus© \

aus synthetischem Material auf, das allen Polem S©-° ■

aeineam ist und die länglichem Μηφ der Pol« 1»fgg«nst I und umgibt!. In seinen Innerem befindet sieb &®s

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system der Bäume der verschiedenen Pole* Das Gehäuse besteht vorteilhafterweis· aus «ine« einstückig·» Teil alt inneren Abschnitten, in denen sich Kammern befinden« die die verschiedenen BoIe und das Verbindungasystem zwischen den Säumen der verschiedenen Pole aufnehmen«

Eine weitere Aufgabe der Erfindung 1st die Herstellung eines Schalters mit einem Gehäuse aus synthetischem Material und von widerstandsfähigem Aufbau, dasden beträchtlichen Inneren Brücken standhält· Zu diesem Zweck erstrecken sich Querwände des Schaltergehäuses zwieohen den öffnungen oder Bäumen der verschiedenen Pole. Die Verbindungskanäle zwischen den verschiedenen Bäumen können eingeschlossen sein oder von Unterbrechungen in den Querwänden gebildet sein. Das Formverfahren erlaubt die Herstellung entsprechend ausgebildeter Formstücke, und das Ausformen des erfindungsgeaäBen Schaltergehäuses erfolgt ohne Schwierigkeiten.

Die Erfindung hat auch die Aufgabe, einen Schalter erhöhter Leistung bei geringem Herstellungspreis und leichter Montage zu schaffen·

Der erfindungsgemäße Schalter weist Bäume von veränderlichem Volumen zur Beblasung eines jeden Pols auf, die von im Innern des Gehäuses aus synthetischem Material

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eingesetzten und befestigten Teilen und von Räumen gebildet werden, die den verschiedenen Kammern der Pole gemeinsam sind oder in direkter Verbindung miteinander stehen und vom Gehäuse begrenzt werden.

Aus der folgenden genaueren Beschreibung einer Ausgestaltung der Erfindung geht deutlich hervor, daß die Herstellung eines derartigen Schalters beträchtlich vereinfacht ist.

Ausführungsbeispiel« der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines aus synthetischen Werkstoff bestehenden Gehäuses eines erfindungsgemäßen Melirphasenschalters,

Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Schalter, dessen Gehäuse in Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 3 eine Ansicht des Schalters nach Fig. 2, teilweise im Schnitt nach der Linie III-III,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2,

fig. 5 eine Ansicht eines weiteren Schalters gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Fig. 6 einen Fig. 2 ähnlichen Axialschnitt durch einen weiteren Schalter gemäß der Erfindung,

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Pig. 7 einen Schnitt nach der Iiinie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Jig-. und

Fig. 9 einen Fig. 4 ähnlichen Schnitt durch einen weiteren Schalter gemäß der Erfindung.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 weist ein dreipoliger Schalter ein Gehäuse 10 aus synthetischem oder plastischem Werkstoff z.B. Epoxyharz auf. Dieses Gehäuse hat im wesentlichen drei Kammern 12,14,16, die röhrenförmige Schaltkammern oder Löschkammern bilden. Jede von ihnen enthält einen Pol eines Schalters mit Selbstbeblasung, der z.B. ein Lasttrennschalter oder ein Selbstschalter sein kann. Die Schaltorgane zum Abschalten des Stromes in einer Kammer sind schematisch in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Selbstverständlich kann für die Anwendung der Erfindung Art und Antrieb des Schalters verschieden sein und auf eines anderen Schaltprinzip mit Selbstbeblasung beruhen. Lm gewählten Beispiel handelt es sich um einen Druckschalter mit beweglicher Düse, doch kann die Erfindung auch bei einem Ansaugschalter mit fester Düse, zwei beweglichen Kontakten, Hauptkontakten, Funkenlöschkontakten und dgl. angewandt werden.

Das Gehäuse 10 weist zwei Ansätze pro Pol auf, die isolierte Durchgangsräume 113,20 (für Kammer 12), 22,24

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(für Kasmer 14), und 26,28 (für Kam*er 16) bilden. Sie Pole in den Kaemern 12,14- und 16 sind alle identisch, und im folgenden wird nur einer von ihnen beschrieben, der in Pig. 2 und 3 sichtbar ist.

Jeder Durchgangsraum 18 und 20 weist- einen zylindrischen Leiter 30 und 32auf, der an seinen äußeren Ende in eine Anschlußklemme 34 und 36 oder in ein. anderes Kontaktorgan übergeht. Am anderen inneren Ende des Gehäuses trägt der Leiter oder Stromausgang 30 einen Zwischenkontakt 38, der scheaatisch dargestellt ist und im allgemeinen ein gleitender oder reibender Kontakt ist und mit einem zylindrischen Stab eines beweglichen Kontaktes 40 zusammenarbeitet. Vorteilhafterweise ist der Zwischenkontakt 38 am Ende des Leiters 30 durch eine Schraube und eine Beilegscheibe 43 zu einem untengenannten Zweck befestigt.

Der andere Leiter oder Stroaausgang 32, der im Gehäuse 10 liegt, endet in einem im Gehäuse 10 angeordneten AnschluBstück 44, in das ein fester Kontakt 46 eingeschraubt ist und das die elektrisch· Verbindung zwischen dem Leiter 32 und dem Kontakt 46 herstellt. Ein· feste Querwand 47, die an der Wand der Kammer 12 z.B. durch Sprengring« befestigt 1st, begrenzt! zwei Räume, rom denen der eine die Kammer zur eigentlichen Lichtbogen-

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löschung und der andere einen toten Baum 49 zum Unterbringen des Zwischenkontaktes 38 und eines isolierenden Teiles 51 bildet, der in den Stab des beweglichen Eontaktes 40 eingefügt ist. Der Baus 49 wird durch eine Abdeckung 54 verschlossen, die individuell oder allen Kammern 12,14,16 gemeinsam und in beliebiger Weise auf dem Gehäuse 10 des Schalters befestigt ist· Der Antriebsstab des beweglichen Kontaktes 40 durchsetzt die Abdeckung 54 in einer Öffnung, die durch eine zylindrische Führung 58 verlängert ist. Diese arbeitet «it einen Führungsflansch 60 des Kontaktes 40 susanen· Eine Membran oder «in Umkehrbalg 62 der dicht an der Abdeckung 54 bzw· am Kontakt 40 befestigt ist, gewährleistet die Abdichtung des Raumes 49 und ermöglicht eine Hin- und Herbewegung des beweglichen Kontaktes 40 von außerhalb des Schaltergehäuses durch eine nicht dargestellte beliebige Vorrichtung. Die Abdeckung 54 verschließt hermetisch des Gehäuse 10. Die geschlossenen Kauern 12,14,16 enthalten ein komprimiertes Gas ait hoher Schalt- und Isolierfähigkeit, wie Schwefelhexafluorid (SPg)* Dadurch, daß sich der isolierende Teil 51 des Kontaktes 40 im Inneren des Baumes 49 in Schwefelhexafluorid befindet, ist die Isolierforderung beträchtlich verringert.

Der Stab des beweglichen Kontaktes 40 durchquert die feste Querwand 47 und dringt in die Löschkammer ein, die durch

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einen beweglichen,'mit dem Eontakt 40 fest verbundenen Blaskolben 48 in zwei Räume 53 und 55 unterteilt ist. Der Blaskolben 48 trägt eine Blasdüse 50» die den oberen, vom Kolben 48 und der festen Querwand 47 begrenzten Raum 53 mit dem unteren Raum 55 der anderen Seite des Blaskolbens 48 verbindet. Die Ausdrücke oben und unten sind in bezug auf die Strömungsrichtung des Gases durch die Düse 50 bei Öffnung des Schalters definiert.

Der Blaskolben 48 gleitet an der glatten zylindrischen Wand der Kammer 12 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 52. Die dadurch erhaltene Abdichtung braucht nicht vollständig zu sein. Man kann leichte Unvollkommenheiten der inneren Wand der Kammern 12,14,16 dulden, und zwar wegen der großen Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 48 bei der Lichtbögenlöschung, ohne daß deshalb die Beblasung ernsthaft beeinträchtigt wird.

Der Kontakt 40 endet in einer Kontaktfläche, die in der Einschaltstelluhg des Schalters an dem festen Kontakt in einem von der Düse 50 begrenzten Bereich anliegt, der sich vorteilhafterweise auf einem Hals mit beschränktem Querschnitt befindet. Der Stab des beweg« liehen Kontaktes 40 ist hohl, und Öffnungen 57 verbinden das hohle Innere des Kontaktes 40 mit dem Earaa 49* Bei

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der öffnung der Kontakte 40,46 kann deshalb ein Teil des Beblasungsgases durch den hohlen beweglichen Kontakt 40 und die öffnungen 57 in den Baum 49 entweichen.

Die unteren Räume 55 der verschiedenen Pole, die in den Kammern 12,14,16 liegen, stehen durch einen Durchgang 70 miteinander in "Verbindung, der im Gehäuse selbst angeordnet ist.

Der erfindungsgemaße Schalter arbeitet folgendermaßen:

In der Einschaltstellung des Schalters - dargestellt in den 3?ig. 2 und 3 - sind die Kontakte 40,46 der verschiedenen Pole 12,14,16 geschlossen. Der Druck des komprimierten Gases verteilt sind auf alle Bäume 49,53»55 der verschiedenen Kammern wegen der Durchgänge 70 und der hohlen Kontakte 40. Die "Verschiebung der Kontakte 40 nach oben gemäß dem Pfeil in Fig. 2 zur öffnung des Schalters geschieht vorzugsweise für alle Pole gleichzeitig durch eine beliebige, nicht dargestellte "Vorrichtung. Der Lichtbogen, der bei der Trennung der Kontakte 40 und 46 gezogen wird, JBb einer intensiven Beblasung in der Düse 50 unterworfen, was auf das Strömen des Gases, das aus dem oberen Baum 53 durch die Verschiebung des vom beweglichen Kontakt 40 angetriebenen Blaskolbens 48 herausgetrieben wird, zurückzuführen ist. Das Löschgas entweicht einerseits durch den hohlen Kontakt 40 und die öffnung 57 in den Raum 49 und anderer-

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seits in den unteren Raum 55·

Bei einem Fehler in einer einzigen Phase, z.B. in der der Kammer 12 des Schalters entsprechenden, übersteigt der Druck, der in dem Baum 55 einerseits durch das Strömen des Beblasungsgases durch die Düse 50 und andererseits durch die Erhitzung des Gases unter der Wirkung des Lichtbogens erzeugt wird, den Druck in den Räumen 55 der benachbarten Pole, die.nur schwach erhitzt werden. Ein Übergang von Gas in die letzteren Kammern erfolgt durch die Durchgänge 70 in äer durch Pfeile in den Fig. 3 und 4 angegebenen Richtung« Die Beblasung in der Düse 50 der Kammer 12 wird dadurch verstärkt und die Löschung des Lichtbogens beschleunigt.

Bei einem Fehler in allen drei Phasen erfolgt die Trennung der verschiedenen Pole aufeinander und greift nach einem ausreichenden Zeitraum in die teilweise Abt kühlung der Gase der benachbarten Pole mit vorheriger Trennung ein. Somit tritt also auch ein Gasübergang zwischen den verschiedenen Polen auf, der die Beblasung mit Löschgas erhöht.

Das Ausnutzen der "toten" Räume gemäß der Erfindung geschieht vorteilhafterweise durch die gegenseitige Verbindung der unteren Räume der verschiedenen Pole auf die oben beschriebene Weise. Selbstverständlich können jedoch die unteren Rätune nur die Räume 55 ®ntfealt©Q.

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oder im Gegenteil jeden anderen Raum, der unter der Blasdüse liegt.

Um das Gehäuse 10 herzustellen, werden die Leiter 30,32, die Anschlußstücke 44 und die verschiedenen Innenteile in eine Form eingesetzt. Nach der Ausformung und der Polymerisation erhält man dann das Gehäuse 10, wie es in Pig. 1 dargestellt ist. Dann schraubt man die festen Kontakte 46 in die Anschlußstücke 44, worauf die beweglichen Teile 4-0,48,50 in ihre Kammern eingeführt werden. Die Querwand 4-7 und die Zwischenkontakte 358 sowie die Abdeckung 54- werden dann montiert, und das Gehäuse wird mit einem Druckgas in geeigneter Weise gefüllt. Die spätere Montage und Demontage sind deshalb besonders leicht und erfordern keine besondere Handhabung.

Zu Fig. 5 ist ein dreipoliger Schalter Bit getrennten Polen 72,74-,76 dargestellt deren röhrenförmige Kammern aus isolierendem Material mit einem gemeinsamen Träger verbunden sind. Die Verbindungsleitungen der unteren Räume der verschiedenen Pole 72,74-,76 können in dem gemeinsamen Träger angeordnet sein oder von ihm gebildet werden. Die Arbeitsweise des Schalters wird durch die Unterteilung des Gehäuses in unabhängige Teile nicht verändert. Im Beispiel der Fig. 5 unterscheidet sich der innere Aufbau der Pole 72,74,76, von denen im folgenden nur der Pol 72 beschrieben wird, da

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die anderen Pole 74 und 76 gleüi sind, von dem in lig. dargestellten Aufbau derart, daß eine Übertragung der Steuerung von dem unteren Raum und ein eventueller Einschluß dieser Steuerung in den (Träger 78 möglüb ist., Zu diesem Zweck weist der Pol 72 ein isolierendes Rohr 80 auf, das an einem Ende mit einer Abdeckung versehen ist und an seinem anderen Ende mit einem vorzugsweise metallischen Behälter 78 verbunden ist, der einen den verschiedenen Polen gemeinsamen Träger bildet. Der Behälter 78 und die Räume 72,74, 76 stehen miteinander in Verbindung und enthalten ein Druckgas z.B. Schwefelhexafluorid (SFg). Das untere Ende des Raumes 72 trägt einen koaxialen festen Kontakt 81, der mit einem Durchgangsleiter oder mit einer anderen Anschlußstelle verbunden ist. Der feste Kontakt 81 arbeitet mit einem hohlen beweglichen Kontakt 82 zusammen, der in dem Raum unter der Wirkung eines Steuerstabes gleiten kann, der diesen verlängert und fest mit einem Hebelsystem 84 zur Umwandlung einer rotierenden Bewegung einer Welle in eine gerade Hin- und Herbewegung des beweglichen Kontaktes 82 verbunden ist. Die den drei Polen 72,74,76 gemeinsame Steuerwelle 86 erstreckt sich im Innern des Behälters 78 derart, daß sie die dichten Durchgänge begrenzt. Der bewegliche Kontakt 82 ist von dem Steuerstab isoliert, der ihn durch einen isolierenden Teil 88 verlängert.

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Ein Durchgangsieiter 90 arbeitet mit dem "beweglichen Kontakt zusammen und nimmt den Strom auf eine ähnliche, bereits oben beschriebene Weise auf.

Eine feste Querwand 92 teilt den Baum 72 in zwei geschlossene Kammern 94· und 96» die untere und obere Kammer genannt werden. Eine feste Düse 98 aus isolierendem oder widerstandsfähigem Material in konvergent-divergenter lorm ist an der Wand 92 angeordnet, die eine zentrale öffnung für den Durchgang des festen Kontaktes 81 und für die Beblasung besitzt. Der Hals der Düse umgibt das Ende des beweglichen Kontaktes 82 mit wenig Spiel.

Die Wand 92 hat ebenfalls öffnungen, um den Durchgang von z.B. vier gleitenden Steuerstäben 100 zu ermöglichen, die hohl sind und in einem Käfig angeordnet sein können. Die unteren Enden der hohlen Stäbe 100 sind mit dem beweglichen Kontakt 82 durch eine Scheibe 102 fest verbunden, die beispielsweise die Form eines Sternes hat. Ihre oberen Enden sind fest mit einem Blaskolben 104 verbunden, den sie durchqueren. Der Kolben 104, der öffnungen aufweist, um den festen Kontakt 81 durchgehen zu lassen, ist auf diese Weise fest mit dem beweglichen Kontakt 82 verbunden. Selbstverständlich kann Jedoch auch ein Antriebsmechanismus

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mit totem Gang den Kolben 104 von der Bewegung des beweglichen Kontaktes 82 ab oder umgekehrt steuern. Der Kolben 104, der direkt auf der Innenwand des Raumes gleitet, begrenzt in der oberen Kammer 96 ein Druckvoluaen oberhalb der Düse 98. Der bewegliche Kontakt ist bohl und weist eine Querbohrung 106 auf, die sein Inneres mit der Kammer 9* verbindet.

Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

In der dargestellten Einschaltstellung fließt der Strom durch die aneinanderliegenden Kontakte 81 und 82. Um den Schalter zu öffnen, wird die Welle 86 angetrieben, die durch ihr Hebelsystem 84 den beweglichen Kontakt verschiebt, der die Scheibe 102, die hohlen Stäbe und den Kolben 104 mitnimmt. Das in der Druckkammer vorhandene Gas wird durch den Kolben 104 komprimiert und durchströmt die Düse 98, um in den beweglichen hohlen Kontakt 82 zu gelangen. Das Gas durchquert dann die Öffnungen 106 und strömt in die untere Kammer 94 ein. In der gleichen Zeit durchströmt ein Teil des in der unteren Kammer 94 komprimierten Gases die hohlen Stäbe 100 und gelangt in den Baum hinter dem Kolben 104. Dadurch wird eine wirksame Gaszirkulation erreicht, woraus sich eine beträchtliche Steigerung der Beblasung ergibt.

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Es ist leicht ersichtlich, daß der ganze Raum 72 für die Beblasung des Lichtbogens ausgenutzt wird und daß ein übergang des Gases von einem belasteten Pol in einen weniger belasteten benachbarten Po). durch den Behälter 78 erfolgt. Das Volumen des Behälters 78 trägt zur Zirkulation des Gases und seiner Abkühlung bei* Beim Rückzug des bewegliches Kontaktes 82 von der Düse 98 entweicht das komprimierte Gas teilweise in die untere Kammer 9^, ohne durch den hohlen Kontakt 82 hindurchzugehen. Der feste Kontakt 81 kann ebenfalls hohl sein und die Verbindung zwischen den beiderseits des Kolbens 104 gelegenen Räumen gewährleisten, wodurch die Verwendung der Stäbe 1CX) vermieden wird. Der Schalter nach Pig. 5 weist große Ähnlichkeit mit dem der Fig. 1 und 4 auf, und eine genaue Beschreibung seines Aufbaues und seiner Wirkungsweise erübrigt sich.

Gemäß Pig. 9 ist der Schalter nach den Pig. 1 bis 4 so abgeändert, daß er einen äußeren rechteckigen Umriß aufweist, der seine Befestigung erleichtert. Inndere Querwände 110 und 112 trennen die nebeneinanderliegenden Kammern 12,14 und 14,16 und bilden Versteifungen oder Rippen die das Gehäuse 10 verstärken. Der äußere rechteckige Querschnitt mit kreisförmigen Kammern 12,14,16 macht in den Winkelteilen Räume frei, die für das Unterbringen von Kanälen 114,116,118 und verwendet werden, die sich im Innern der Wände 110 und

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ORIGINAL INSPECTED

erstrecken. Sie verbinden durch Öffnungen 119 den unteren Raum 55 (siehe Fig.2) mit dem toten Raum 49·. Die Kanäle 114 bis 120 können den nebeneinan&epliegenden Räumen gemeinsam oder für jeden Raum gesondert sein» Sie können durch den hohlen Kontakt 40 an die Verbindung angegliedert sein oder im Gegenteil an deren Stelle treten, wobei sie die Anwendung eines vollen beweglichen. Kontaktes ermöglichen. Die Herstellung der Kanäle beim Ausformen stellt keinerlei Schwierigkeiten dar, ob sie nun ±31 der Masse oder durch Einsätze hergestellt werden,. Der Schalter nach Fig., 9 unter scheidet sich von dem nach den Fig. 1 bis 4 nur durch die Form des Gehäuses 1Ö und die Anordnung der Verbindungsmittel zwischen den unteren Räumen 55 und 49 des Gehäuses» Es erübrigt sich also, ihn näher zu beschreiben. Er arbeitet in der gleichen Weise.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen einen Schalter mit besonders einfacher Herstellung und Montage.

Der Schalter nach Fig. 6 enthält wesentliche Teile des Schalters nach Fig. 2, insbesondere die Leiter 30,32» den festen Kontakt 46, die Räume 49,53 und 55 ^un^ ^en beweglichen Kontakt 40, der den Kolben 48 und die Düse 50 trägt. Das Gehäuse 122 des Schalters von im allgemeinen rechteckiger Form (siehe Fig. 7 und 8) weist drei Abschnitte 128,130,132 auf, die von den

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Querwänden 124- und 126 begrenzt sind, quadratischen Querschnitt haben und den drei Polen des Schalters als Kammern dienen können. Im mittleren Teil des Gehäuses oder in dermLttleren Polkammer ist eine Beblasungsvorricbtung 134- vorgesehen, die aus einem Zylinder 136» dessen Boden 138 vorteilhafterweise durch Verschraubung am Leiter 30 befestigt ist, und aus einem Kolben 48 besteht, der im Innern des Zylinders 136 gleiten kann. Die Beblasungsvorrichtung 134- begrenzt die Druckkammer 53 von veränderlichem Volumen. Ihr Querschnitt entspricht dem des Abschnittes 128 von quadratischem Querschnitt des Gehäuses 122, um ein leichtes Einsetzen mit geringem Spiel zu gestatten. In den vier Winkeln des Abschnittes 128 werden Räume zwischen der Außenfläche des Zylinders 136 und der Innenwand des Abschnittes 128 begrenzt, die den unteren Raum 55 und den toten Raum 4-9» die zu beiden Seiten der Beblasungsvorrichtung 134- liegen, verbinden. Die Verbindung durch den hohlen beweglichen Kontakt erweist sich also bei dieser Ausbildung als überflüssig. Die Querwände 124- und 126 weisen neben den unteren Räumen 55 Öffnungen 70 auf, die auf die oben beschriebene Weise die Abschnitte 128,130,132 der verschiedenen Pole verbinden.

Die Wirkungsweise des Schalters nach den BMg, 6 bis B unterscheidet oLch nicht· von der den obenbeschriobenen

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Schalters, Es genügt festzustellen^ daß diese Ausbildung eine geringere Genauigkeit bei der Herstellung des Gehäuses 122 ermöglicht, da der Umfang des Kolbens 48 nicht mehr mit der Wand des Gehäuses zusammenarbeitet, sondern mit einem eingesetzten Zylinder, dessen Herstellung und Montage mit der verlangten Genauigkeit keine besonderen Probleme stellen«

Der zellenförmige Aufbau des Schalters verleiht ihm eine beträchtliche Steifheit und Widerstandsfähigkeit, so daß kleine Wandstärken verwendet werden können und deshalb die Herstellungskosten minimal sind.

Obwohl die Anordnung der verschiedenen Pole in einer Reihe als am vorteilhaftesten erscheint, können die Pole auch an der Spitze eines Dreiecks oder auf jede andere Art entsprechend der Anzahl der Poleinheiten des Schalters angeordnet werden. Die Außenform des Gehäuses kann selbstverständlich ebenso wie der Aufbau der Poleinheiten des Schalters verschiedenartig sein₉ z.B. kann die Außenform oval sein, ohne den Eahmen der Erfindung zu überschreiten.

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Claims

Pat ent ansprüehe :

1^/Mehrphasenschalter mit Selbstbeblasung und einer Mehrzahl nebeneinanderliegender Pole, von denen jeder Pol einen länglichen Raum aufweist, der ein Isolier- und Beblasungsmittel enthält und in mindestens zwei Räume unterteilt ist, wobei eine Beblasungsöffnung die beiden oberhalb und unterhalb der Öffnung gelegenen Räume in bezug auf die Strömungsrichtung des Beblasungsmittels verbindet, und mit einem Paar trennbarer Kontakte, die mit der Beblasungsöffnung zusammenarbeiten, um einen zwischen den Kontakten gezogenen Lichtbogen zu löschen, und mit Mitteln zur Selbstbeblasung, die in jedem Pol durch Volumenänderung mindestens eines Raumes bei der öffnung der Kontakte ein Strömen des Beblasungsmittels vom oberen zum unteren Raum über die Beblasungsöffnung bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungssystem vorgesehen ist, das alle auf einer gleichen Seite der Beblasungsoffnungen der verschiedenen Pole gelegenen oberen oder unteren Räume so verbindet, daß das Strömen des Beblasungs-' mittels verstärkt wird.
2. Mehrphasenschalter nach Anspruch 1, bei dem die Mittel zur Selbstbeblasung einen Beblasungskolben zur Begrenzung des oberen Raumes aufweisen, der von der Be-

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blasungsöffnung und von Teilen zur Verschiebung des Kolbens bei der Öffnung der Kontakte durchquert wird, die eine Verringerung des Volumens des oberen Raumes und ein Strömen des Beblasungsmittels_s das im oberen Raum Komprimiert wird, zum unteren Raum bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Raum mit den unteren Räumen der anderen Pole des Schalters durch das Verbindungssystem verbünden ist»
3. Mehrphasenschalter nach Anspruch 2, bei dem der längliche Raum eines jeden Pols einen drittea Baum mit festem Volumen aufweist, wobei die iPeile zur Verschiebung des Kolbens, die den beweglichen Kontakt antreiben, diesen Raum durchqueren und einen hier "befindlichen Isolierteil umfassen, dadurch gekennzeichnet₉ daß die Verbindungsmittel den unteren Raum mit dem dritten Raum so"verbinden, daß das Volumen unterhalb der öffnung vergrößert wird.
4-, Mehrphasenschalter nach Anspruch 5-mit einem hohlen beweglichen Kontakt, der den dritten Raum durchsetzt,, dadurch gekennzeichnet, daß die Kittel zur Verbindung des dritten Raumes mit dem unteren Raum den Innenteil des hohlen Kontaktes und eine Öffnung zur Verbindung des unteren Teiles mit dem dritten Raum aufweisen, um bei der Öffnung der Kontakte ein Entvreichen des Be-

blasungssittels durchlas Innere des beweglichen Kontakts und die Öffnung zu dem dritten Raum zu gestatten.

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- 2.3 -
5. Mehrphasenschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Räume der verschiedenen Pole miteinander in Verbindung stehen, um die Beblasungswirkung durch die Öffnung zu erhöhen.
6. Mehrphasenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß er ein Gehäuse aus synthetischem Material aufweist., das allen Polen gemeinsam ist und die länglichen Räume der Pole begrenzt und umgibt und in dessen Innern sich das Verbindungssystem der Räume der verschiedenen Pole erstreckt.
7. Mehrphasenschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem einstückigen Teil mit inneren Abschnitten besteht, in denen sich Kammern befinden, die die verschiedenen Pole und das Verbindungssystem zwischen den Räumen der verschiedenen Pole aufnehmen.
8. Mehrphasenschalter nach Anspruch 3 und 7 ,dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Teil Verbindungsmittel aufweist, die in jedem Pol die dritten Räume mit den unteren Räumen verbinden.
9. Mehrpbasenschalber nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Teil Kammern der Räume, die in Reihe angeordnet sind und Querwände zur Ver-

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Stärkung des einstückigen Teils von im allgemeinen rechteckiger Form aufweist, die die Kammern trennen.
10. Mehrpbasenschalter nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel sich im Innern der Verstärkungsquerwände erstrecken.
11. Mehrphasenschalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das als Formstück ausgebildete Gehäuse eine zylindrische Kammer für jeden Pol des Schalters, der den länglichen Raum bildet, aufweist, wobei die Mittel zur Selbstbeblasung einen Kolben umfassen, der dicht in der Kammer gleitet, um die Volumenänderung einer Kammer des Raums zu bewirken.
12. Mehrphasenschalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß er Räume mit veränderlichem Volumen zur leblasung eines jeden Poles, die aus Teilen bestehen, die im Innern des Gehäuses aus synthetischem Material eingesetzt und befestigt sind, und Räume aufweist, die den verschiedenen Räumender Pole gemeinsam oder in direkter Verbindung untereinander und vom Gehäuse begrenzt sind.
13. Mehrphasenschalter nach Anspruch 12 mit Durchgangsleitern für den Eingang und Ausgang eines jeden Poles des Schalters, die dicht im Innern das FormStücks eingelassen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einge-

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setzten Teile durch die Durchgangsleiter befestigt und getragen sind.
14*. Mehrphasenschalter nach Anspruch 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Teile von kreisförmigem Querschnitt in den Kammern des Formstückes von quadratischem Querschnitt so angeordnet sind, daß sie in jedem Raum Kanäle in den Winkelteilen begrenzen, die die beiderseits des eingesetzten Teiles gelegenen Bäume des Gehäuses verbinden.
15. Mehrphasenschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dichte Formstück auf einer seiner Flächen Öffnungen für den Zugang zu den Bäumen der verschiedenen Pole und ein Verschlußteil aufweist, das die Öffnungen abdecken kann.

16·, Mehrphasenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Bäume der verschiedenen Pole aus einzelnen Kammern aus synthetischem Material bestehen, die mit einem gemeinsamen Träger verbunden sind, in dem das Verbindungssystem zwischen den Bäumen der verschiedenen Po^.e untergebracht ist.

17* Kehrphasenschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Träger aus einem Behälter besteht, der mit den unteren Räumen der verschiedenen

Pole in Verbindung steht und in dessem Innern der Mechanismus zum Steuern der Pole angeordnet ist.

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