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Druckas schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgassohalter
mit axialer Beblasung des Lichtbogens, der in der günstigsten Löschstellung zwischen
einem beweglichen Schaltstift und einer+düsenförmigen, von Ringkontakten- gebildeten
Ausströmöffnung angeordneten Lichtbogenelektrode brennt. Solche Schalter sind beispielsweise
aus der deutschen Patentschrift 1 059 075 bekannt geworden. + hinter einer Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltarbeit möglichst gering zu halten, um so in
kürzester Zeit den Lichtbogen zum Erlöschen zu bringen und eine höhere Ausschaltleistung
des Schalters zu erzielen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Lichtbógenelektrode
bis in die Ausströmöffnung hineingezogen ist und daß unterhalb der Ausströmöffnung
eine die Schaltgase vor einem Eindringen in den Druckgaszuströmungskanal behindernde,
den Zufluß -frischen Druckgases jedoch freigebende Rückstauscheibe angeordnet ist.
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Zweckmäßigerweise besteht diese Rückstauscheibe aus einem in Strömungsrichtung
des Druckgases bogenförmig gekrümmten Isolierstoffkörper, um in dieser Richtung
einen geringen Strömungswiderstand zu bilden.
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Bei dem vorerwähnten bekannten Schalter ist die Lichtbogenelektrode
in einem verhältnismäßig großen Abstand vor der düsenförmigen Ausströmöffnung angeordnet,
so daß sich infolge der größeren Lichtbogenlänge eine dementsprechend hohe Lichtbogenspannung
ergibt, welche zur Erhöhung der Schaltarbeit beträchtlich beiträgt, da letztere
ein Produkt aus Lichtbogenspannung, Lichtbogenstrom und der Lichtbogenbrennzeit
ist. Soll die Schaltarbeit gering gehalten werden, so müssen die Löschbedingungen
in möglichst kurzer Zeit erfüllt werden, was durch eine hohe Schaltgeschwindigkeit
erzielt wird, außerdem muß die Lichtbogenlänge reduziert werden. Dies erfolgt bei
dem Schalter nach der Erfindung dadurch, daß die Lichtbogenelektrode, auf die der
Lichtbogen kurz nach der Trennung der beiden Schaltkontakte durch die Druckgasströmung
getrieben wird, möglichst nahe an den Gegenkontakt des beweglichen Schaltstiftes
herangezogen wird. In dieser Stellung wird der Lichtbogen axial beblasen, wodurch
er stark gekühlt wird und beim Nulldurchgang des Stromes eine schnelle Verfestigung
der Lichtbögenstrecke erreicht wird.
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Da der Lichtbogen å jedoch anfangs der Kontakttrennung zwischen der
Schaltstiftspitze und dem ringförmigen Gegenkontakt brennt, so entstehen hier ionisierte
Schaltgase, die infolge des hohen Lichtbogendruckes bis in den Druckgaszuströmungskanal
gelangen und damit dieses Druckgas ebenfalls mit Ionisierungsprodukten durchsetzen.
Es kann dann beim Stromnulldurchgang zu Rückzündungen kommen, da die Entionisierung
nicht schnell genug erreicht wird. Aus diesem Grunde sorgt die gemäß der Erfindung
angeordnete Rückstauscheibe dafür, daß die ionisierten Schaltgase gar nicht erst
in den Zuströmungskanal eindringen, sondern davor gestaut werden, während frisches
Löschmittrl an den inzwischen axial brennenden Lichtbogen gelangen kann. So erreicht
die Erfindung durch eine stark begrenzte Lichtbogenlänge und die Begrenzung der
zurückströmenden Ionisationsprodukte eine erhebliche Steigerung in der Ausschaltleistung
von Druckgasschaltern.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer
im Schnitt dargestellten Schaltkammer eines Mittelspannungs-Druckgas schalters.
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Innerhalb des aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses 1 wird durch
einen nicht weiter dargestellten Antrieb eia Schaltstift 2 bewegt, der in der Einschaltstellung
über einen Ringkontakt 3 Kontakt gibt, wie es durch die gestrichelte Stellung 4
angedeutet ist. Bis in den Gegenkontakt 5 eintauchend ist eine Lichtbogenelektrode
5 angeordnet. Der Schaltstift 2, der Schaltkontakt 3 und auch die Lichtbogenelektrode
5 sind an den Stellen mit abbrandfestem Material versehen, wo die Lichtbogenfußplankte
entstehen. Mit 6 ist der Zuströmungskanal für das Druckgas bezeichnet. Dieses strömt
nach der Trennung der kontakte überwiegend in axialer Richtung durch die düsenförmige
Ausströmöffnung ins Freie und mit einem geringeren Teil durch den als Hohl stift
ausgebildeten Schaltstift 2. Vor der düsenförmigen Ausströmöffnung ist der als Rückstauscheibe
ausgebildete Isolierkörper 7 angeordnet.
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Kurz nach der Schaltkontakttrennung brennt der Lichtbogen in der
Stellung A zwischen der Schaltstiftspitze und dem Ringkontakt 3. Er verursacht hier
unter hohem Druck stehendes ionisiertes Schaltgas, das sich auch nach rückwärts
ausbreitet und dort durch die Rückstauscheibe 7 aufgehalten wird, wie die strichlWerten
Pfeile andeuten. Die Druckgasströmung aus dem Kanal 6 kann jedoch längs des Schaltstiftes
in die düsenförmige Ausströmöffnung gelangen und sie sorgt dafür daß der Lichtbogen
auf die Elektrode 5 überspringt, wie es durch die Stellung B gezeigt ist. Dies ist
die günstigste Löschstellung des Schaltstiftes 2. In dieser Lage wird der Lichtbogen
bei dem nächsten Stromnulldurchgang gelöscht.
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Nach Löschung des Lichtbogens bewegt sich der Schaltstift 2 mit erhöhter
Schaltgeschwindigkeit in die weiter unten liegende Spannungstrennstellung, in der
keine Wiederzündung des Lichtbogens möglich ist. Damit ist dann der Ausschaltvorgang
beendet.
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3 Seiten Beschreibung, 2 Patentansprüche, 1 B1. Zeichnung