DE2811508A1 - Stromkreisunterbrecher - Google Patents

Description

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ME-348-GUN (F-1582)

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA, Tokyo , Japan

Stromkreisunterbrecher

Zusammenfassung

Es wird ein Stromkreisunterbrecher geschaffen, welcher zwei Kontakte umfaßt, c?ie relativ zueinander bewegt werden können und voneinander getrennt werden können sowie ein Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion. Eine Druckkammer ist vorgesehen, welche mit einem Lichtbogenraum verbunden ist und ein Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion erhält, dessen Druck in dem Lichtbogenraum ansteigt. Ein Strömungsmitteldurchgang ist verschlossen bis einer der Kontakte um einen"bestimmten Abstand bewegt worden ist. Sobald der Kontakt über den bestimmten Abstand hinausbewegt worden ist, wird der Strömungsmitteldurchgang geöffnet, so daß das Strömungsmittel aus der Druckkammer entweichen kann und durch den Lichtbogenzwischenraum strömt, wobei die Lichtbogenextinktion durch das verpuffende Strömungsmedium herbeigeführt wird.

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromkreisunterbrecher zur Durchführung einer Lichtbogenextinktion durch ein verpuffendes Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion, z. B. SFg-Gas. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Stromkreisunterbrecher mit einer Eigenlichtbogenlöschfunktion, wobei der Druck des Strömungsmediums durch den zwischen den Kontakten ausgebildeten Lichtbogen auf einen hohen Druckwert gebracht wird und wobei mit dem unter Druck stehenden Strömungsmedium die Lichtbogenlöschung erfolgt.

Bei herkömmlichen Stromkreisunterbrechern wird ein Strömungsmittel mit ausgezeichneten Lichtbogenextinktionseigenschaften verwendet und dieses Strömungsmittel verpufft zum Lichtbogen hin, so daß der Lichtbogen abgekühlt und diffundiert wird. Hierdurch wird die Lichtbogenlöschfunktion verbessert.

Es wurde vorgeschlagen, ein Puffersystem zu verwenden, wobei eine Puffereinrichtung durch Verriegelung mit der Unterbrecherbetätigung betätigt wird. Alternativ verwendet man ein" Doppeldrucksystem, bei dem eine Hochdruckquelle vorgesehen ist, welche im Normalzustand einen komprimierten Gasraum mit hohem Druck aufrechterhält. Bei Öffnung eines Ventils, welches mit der Unterbrecherbetätigungseinrichtung verriegelt ist, wird das unter Druck stehende Gas zum Verpuffen gebracht.

Das Puffersystem erfordert eine große Leistung für den Betrieb, da die Puffereinrichtung mechanisch durch Verriegelung mit der Betätigungseinrichtung für den Unterbrecher betrieben werden muß. Die Puffereinrichtung erfordert eine große Energie oder Leistung für die Lichtbogenextinktion und dieser Energiebedarf wird je nach dem Lichtbogenstrom erhöht. Daher muß die Betätigungseinrichtung groß dimensioniert sein und die Festigkeit des Übertragungsmechanismus muß hoch sein. Andererseits kommen in der Hauptsache Stromunterbrechungen in den Fällen eines geringen Lichtbogenstroms oder in nicht-belasteten Fällen vor, wobei die Pufferbelastung

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recht gering ist. Bei einem Mechanismus mit hoher Betätigungsleistung wird eine überschüssige Betätigungsleistung aufgewendet (Beschleunigung im abnormalen Zustand), wobei eine übermäßige Pufferwirkung zur Unterbrechung des Stroms aufgewendet wird. Diese starke Stromunterbrechungswirkung wird mit einem Apparat großer Kapazität bewirkt und es wird eine abnormale Spannung hervorgerufen. Daraus ergeben sich eine Vielzahl von Nachteilen praktischer und wirtschaftlicher Natur.

Bei dem Doppeldrucksystem ist eine aufwendige Struktur der Doppeldruckeinrichtung erforderlich sowie Zusatzeinrichtungen, nämlich ein Ventil und ein Kompressor und Steuereinrichtungen derselben. Daher ist die Struktur groß dimensioniert und kompliziert. Zur Überweindung dieser Nachteile der herkömmlichen Vorrichtung wurde ein neues System vorgeschlagen, bei dem eine Hochdruckquelle gebildet wird durch den Druckerhöhungseffekt des Lichtbogens und zwar hauptsächlich der Wärmeenergie desselben und das auf hohen Druck gebrachte Strömungsmedium verpufft durch den Lichtbogenraum während der Phase des Abfallens des Lichtbogenstroms auf Null, wodurch die Lichtbogenextinktion bewirkt wird. Bei einem Unterbrecher vom Eigenlichtbogenextinktionstyp steigt der Druck des Gases in der Lichtbogenextinktionskammer, welche die Kontakte enthält, aufgrund der Lichtbogenenergie an, und zwar durch Zusammenwirken des Gases für die Lichtbogenextinktion und des Lichtbogens. Das Hochdruckgas wird in einer Kammer mit zweckentsprechendem Volumen gespeichert und das Hochdruckgas entlädt sich aus dieser Kammer in den Lichtbogenraum, in Abhängigkeit von dem plötzlichen Druckabfall im Lichtbogen während der Zeit, während der der Lichtbogenstrom sinkt oder bei der Freigabe oder Eliminierung der Verschlußfunktion des Lichtbogens. Aufgrund des gespeicherten Hochdruckgases kommt eine Gasströmung während einer geeigneten Zeitdauer zustande, welche den Lichtbogen löscht.

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Bei diesen Unterbrechern ist zur wirksamen Steigerung des Drucks des Gases für die Lichtbogenextinktion in der Lichtbogenextinktionskammer ein feststehender Kontakt und ein beweglicher Kontakt angeordnet und die Kammer liegt im wesentlichen im verschlossenen Zustand vor. Ein Auslaß ist am unteren Ende der Lichtbogenextinktionskammer angeordnet. Dieser ist im wesentlichen durch den beweglichen Kontakt verschlossen, und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem die K_ontakte sich voneinander trennen. Die Düse für den Gasaustritt wird gebildet, nachdem der bewegliche Kontakt während des Unterbrechungsvorgangs sich über den Auslaß hinwegbewegt hat.

Bei diesem System wird die Hochdruckquelle in der Hauptsache durch die Wärmeenergie gebildet, so daß das Hochdruckströmungsmedium auf sehr hohe Temperaturen aufgeheizt wird. Wenn aber das Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird, so hat dieses Strömungsmedium eine geringe Dichte, wodurch wiederum die Ionisation beschleunigt wird und die Isolierung herabgesetzt wird. Ferner wird hierdurch der Diffusionseffekt, welcher auf den Lichtbogen ausgeübt wird, herabgesetzt, und darüber hinaus auch der Kühleffekt, so daß der Lichtbogenextinktionseffekt nicht stark zur Ausprägung kommt.

Die Temperatursteigerung führt zu einem Drucksteigerungseffekt, wodurch der Druck erhöht wird. Zur Verbesserung der Funktion muß die Temperatur gesteigert werden, damit der Drucksteigerungseffekt verstärkt wird. Hierdurch wird jedoch die Leitfähigkeit beträchtlich erhöht, welche den Lichtbogenextinktionseffekt mindert. Demzufolge ist der Extinktionseffekt beshränkt und es ist schwierig, eine Einrichtung mit großer Extinktionskapazität zu schaffen.

Wenn der Unterbrecherstrom groß ist und der Druck in der Lichtbogenextinktionskammer genügend erhöht wird, damit

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die Lichtbogenextinktion stattfinden kann, so wird doch der Druck in diesem Falle innerhalb der Lichtfoogenextinktionskammer auf einen abnormal hohen Wert gesteigert bis der bewegliche Kontakt sich über den Auslaß hinweg bewegt und die Düse freigelegt wird. Darüber hinaus wird der Lichtbogen zu stark expandiert, so daß man ein Material mit hoher mechanischer Festigkeit für die Bauteile der Lichtbogenextinktionskammer verwenden muß; diese Bauteile müssen eine komplizierte Gestalt haben. Darüber hinaus ist der Verzehr der Kontakte beträchtlich und die Kontakte müssen häufig ausgetauscht werden. Dies ist vom praktischen Standpunkt nachteilig.

Wenn die Position der Öffnung des Auslasses derart gewählt wird, daß sie an die Unterbrechung eines großen Stroms angepaßt ist, so ist es schwierig, einen genügend hohen Druck in der Lichtbogenextinktionskammer im Falle der Unterbrechung eines geringen Stroms aufzubauen. Wenn z. B. die Erholungsspannung, welche sich nach der Unterbrechung einstellt, beträchtlich hoch ist - z. B. beim Schalten einer Kondensatorbank - so ist der Unterbrechereffekt gering.

Die Aufrechterhaltung des Drucks ist wichtig, und zwar sowohl im direkten System als auch im indirekten System. Im herkömmlichen direkten System ist der Aufbau einfach und wirtschaftlich. Allerdings wird dabei die Temperatur des Strömungsmediums in der Lichtbogenextinktionskammer stark erhöht, da das Strömungsmedium im Lichtbogenraum erhitzt wird und zur Herbeiführung des Druckanstiegs in die Lichtbogenextinktionskammer eintritt. Demzufolge sinkt die Dichte des Strömungsmediums sowie der Diffusionseffekt und der Abkühleffekt und die Isolierung, so daß der Lichtbogenextinktionseffekt gering ist.

Wenn der zu unterbrechende Strom groß ist und eine große Energiemenge in den Lichtbogenraum eingeführt wird, so kommt es bei Ausnutzung der gesamten Energiemenge als

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Quelle für die Anhebung des Drucks zu einer drastischen Steigerung des Drucks des Strömungsmediums für die Lichtbogenextinktion und die Lichtbogenspannung steigt, wodurch die Lichtbogenenergie weiter erhöht wird und das Strömungsmedium im Lichtbogenraum noch weiter aufgeheizt wird und auf sehr hohe Temperaturen gelangt, wodurch wiederum der Druck noch weiter angehoben wird.

Wenn das Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird, so geht der Isoliereffekt gewöhnlich völlig verloren und es kommt zu einer elektrischen Leitfähigkeit und die Erholung der Isolierfunktion ist gering. Darüber hinaus sinkt die Dichte des Strömungsmediums und die Diffusion der Energie in dem Lichtbogenraum ist gering und man erzielt nur sehr schwer eine rasche Abkühlung des auf hohe Temperatur aufgeheizten Strömungsmediums. Daher war es schwierig, diese Funktion zu verbessern und die Kapazität des herkömmlichen Gerätes zu steigern.

Darüber hinaus beruht bei der herkömmlichen Einrichtung der Mechanismus für den Druckanstieg in der Hauptsache auf der direkten Beheizung durch den Lichtbogen. Dieser führt zu einem Heizeffekt und demzufolge zu einem Druckanstiegseffekt und die Temperatur des Strömungsmediums in dem Lichtbogenraum wird stark erhöht. Dieser Temperaturanstieg des Strömungsmediums führt zu einer Senkung von dessen Dichte, wodurch wiederum die Ionisation durch thermische Ionisation gefördert wird. Ferner werden der Diffusionseffekt und der Kühleffekt drastisch gesenkt, so daß insgesamt der Lichtbogenextinktionseffekt sinkt. Demgemäß ist es bevorzugt, ein Hochdruckströmungsmedium zu bilden und das Hochdruckströmungsmedium abzukühlen.

Das Hochdruckströmungsmedium wird in erster Linie aufgrund der hohen Temperatur erhalten. Der Lichtbogen selbst ist jedoch beweglich und hat eine unregelmäßige Gestalt und

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der Zustand des Lichtbogens kann sich mit relativ hoher Geschwindigkeit ändern, je nach den Umgebungsbedingungen. Demzufolge erhält man in dem Strömungsmedium, dessen Druck durch den unregelmäßigen Lichtbogen angehoben wird, einen turbulenten Strömungszustand und das Strömungsmedium strömt unter Druckfreigabebedingungen nicht glatt aus, so daß der Lichtbogenextinktionseffekt instabil ist im Vergleich zu einem von außen betriebenen System, z. B. einem Puffersystem.

Zur Verbesserung des Unterbrechungseffektes im Falle eines geringen zu unterbrechenden Stroms und eines langsamen Anstiegs des Drucks in der Lichtbogenextinktionskammer ist es erforderlich, die Verschlußdauer während der Bewegung des beweglichen Kontakts über den Auslaß hinaus zu verlängern, Andererseits ist es zur Verbesserung der Unterbrecherfunktion im Falle eines großen zu unterbrechenden Stroms erforderlich, den Auslaß rasch zu öffnen, um einen übermäßigen Anstieg des Drucks in der Lichtbogenextinktionskammer zu verhindern, um eine Beschädigung der Bauteile und einen abnormalen Verbrauch der Kontakte zu verhindern. Wenn die Betätigung des beweglichen Kontakts durch die Änderung der zu unterbrechenden Stromstärke beeinflusst wird, so daß .der Druck variiert und eine elektromagnetische Beschleunigung herbeigeführt wird, so muß fernerhin auch der Zeitpunkt der Öffnung und Verschließung des Auslasses variiert werden. Somit ist es schwierig, einen Stromkreisunterbrecher zu schaffen, welcher eine praktisch stabile Unterbrecherfunktion innerhalb eines weiten Bereichs von Stromstärken, welcher von großen Stromstärken bis zu kleinen Stromstärken reicht, aufweist.

Wenn der Druck in diesem System zu stark ansteigt, so wird der Lichtbogenraum auf sehr hohe Temperaturen aufgeheizt, so daß die Temperatur des Strömungsmediums stark ansteigt, während doch das Strömungsmedium in diesem Raum zwar einen hohen Druck aber eine niedrige Temperatur haben sollte.

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Demgemäß kommt es zu einer thermischen Dissoziation des Strömungsmediums in diesem Raum und zur Bildung einer Vielzahl von ionisierten Teilchen, wodurch der Lichtbogenextinktionseffekt drastisch gesenkt wird. Daher ist dieses System praktisch kaum verwendbar.

Es ist erforderlich, die Minderung des Lichtbogenextinktionseffekts dadurch zu verhindern, daß man in dem als Hochdruckquelle dienenden Raum zwar einen hohen Druck aber eine niedrige Temperatur verwirklicht und die Steigerung der thermischen Dissoziation, d. h. der Ionendichte, verhindert. Bei einem Gerät mit Eigenlichtbogenextinktionsfunktion wird jedoch die Temperatur des Strömungsmediums in dem als Hochdruckquelle dienenden Raum bei jeder Unterbrecherfunktion angehoben, so daß es zu einer Restwärmeenergie kommt. Wenn eine Vielzahl von Unterbrechungen in kurzer Zeit hintereinander erfolgen, so akkumuliert sich die Temperatur des Strömungsmediums und der Lichtbogenextinktionseffekt wird noch stärker gemindert.

Bei einer Struktur mit einer Vielzahl von als Hochdruckquelle dienenden Räumen bleibt die Restwärmeenergie insbesondere stark in dem oberen Raum erhalten. Im Falle eines einzigen Raums verbleibt im oberen Bereich dieses Raums Strömungsmedium hoher Temperatur aufgrund des Auftriebs des Strömungsmediums geringer Dichte.

Bei einem Gerät vom Selbstextinktionstyp bildet der Druckanstieg einen wichtigen Faktor. Der Druckanstiegsmechanismus beruht jedoch in der Hauptsache auf der Wärmeenergie des Lichtbogens. Daher kommt es zu einem Wärmeübergang durch Anstieg des Drucks aufgrund einer Steigerung der Temperatur des Strömungsmediums in dem Lichtbogenraum und dieser Wärmeübergang findet in einem großen Ausmaß statt. Der Lichtbogenextinktionseffekt bei der Druckfreigabe sinkt, wenn die Temperatur ansteigt. Insbesondere wenn die

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Temperatur über einen spezifischen Wert steigt, geht der Lichtbogenextinktionseffekt praktisch verloren. Demgemäß ist es erforderlich, nicht nur das Druckproblem zu berücksichtigen, sondern auch das Wärmeenergieproblem.

Wenn der Druck zu stark ansteigt, so wird der Lichtbogenraum und das Hochdruckströmungsmedium für die Lichtbogenextinktion auf hohe Temperaturen aufgeheizt. Wenn das Strömungsmedium über einen bestimmten Wert erhitzt wird, so kommt es zu einer drastischen Senkung der Dichte und zu einer raschen Ionisation durch thermische Dissoziation. Hierdurch wird der Lichtbogenextinktionseffekt stark gesenkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Stromkreisunterbrecher zu schaffen, welcher eine stabile Betriebsfunktion und einen ausgezeichneten Lichtbogenextinktionseffekt aufweist, und zwar innerhalb eines weiten Stromstärkebereichs und welcher darüber hinaus einen einfachen Aufbau mit einer kleinen Anzahl von Bauteilen und mit kompakter Form aufweist und mit geringer Energie oder Leistung betätigt werden kann.

Der erfindungsgemäße Stromkreisunterbrecher umfaßt ein Paar Kontakte in einer Lichtbogenextinktionskammer, welche mit einem Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion, z. B. SF₆, gefüllt ist. Die Lichtbogenextinktionskammer wird von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand umgeschaltet _f und zwar zu dem Zeitpunkt der Bewegung der Kontakte bei der Kontakttrennung bis zu einem bestimmten Abstand. Hierdurch erzielt man einen ausgezeichneten Unterbrechereffekt, unabhängig von dem Nennstrom und dem zu unterbrechenden Strom bei einfachem Aufbau.

Bei einer Ausführungsform hat der bewegliche Kontakt die Form eines hohlen Zylinders und der Hohlraum bildet einen Durchlaß für das Strömungsmedium. Am Ende ist eine

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Düse ausgebildet und am anderen Ende des Durchgangs ist ein Auslaß ausgebildet. Die Anordnung ist derart getroffen, daß der Auslaß verschlossen ist bis eine geeignete Unterbrechungsposition erreicht ist. Hierdurch erzielt man einen ausgezeichneten Unterbrechungseffekt.

Bei dem erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrecher ist eine Druckkammer für die Aufnahme eines Hochdruckströmungsmediums vorgesehen. Das Hochdruckströmungsmedium wird durch den Lichtbogen hervorgerufen. Der Lichtbogenraum befindet sich jedoch nicht in der Hochdruckkammer. Vielmehr ist die Hochdruckkammer in Nachbarschaft zu einem Lichtbogenextinktionskammerkörper ausgebildet. In dieser sind zwei voneinander trennbare Kontakte untergebracht. In den gesamten Raum ist ein Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion eingefüllt und die Lichtbogenextinktion erfolgt durch Verpuffen des Hochdruckströmungsmediums aus der Druckkammer. Man erzielt einen ausgezeichneten Lichtbogenextinktionseffekt bei einfachem Aufbau.

Bei einer anderen Ausführungsform befindet sich die Druckkammer stromauf von dem Lichtbogenraum, so daß die Steuerung des Drucks und der thermischen Bedingungen des Druckraums durch den Lichtbogenraum leicht erfolgen kann und der Unterbrechereffekt weiter verbessert wird.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Stromkreisunterbrecher geschaffen, welcher bei kompakter einfacher Struktur einen hohen Druck bei großer Kapazität erreicht. Zur wirksamen Steigerung des Drucks auf einen für die Unterbrechung erforderlichen Wert (ohne daß ein übermäßiger Druckanstieg erfolgt) wird die Energiediffusion von der Lichtbogenextinktionskammer gesteuert. Man erhält dabei ein Hochdruckströmungsmedium niedriger Temperatur, so daß der Lichtbogenextinktionseffekt verbessert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird in die Lichtbogenextinktionskammer ein Strömungsmedium für die Lichtbogen-

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extinktion gefüllt. In der Lichtbogenextinktionskammer befinden sich zwei voneinander trennbare Kontakte. Die Druckkammer besteht aus wärmeleitfähigem Material. Aufgrund des Lichtbogens zwischen den beiden Kontakten wird ein Hochdruckströmungsmedium gebildet und dieses strömt in die Druckkammer ein und die Lichtbogenextinktion erfolgt durch Verpuffung des Hochdruckströmungsmediums aus der Druckkammer (niedriger Temperatur), so daß man einen ausgezeichneten Unterbreehereffekt bei einfachem Aufbau erhält.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Stromkreisunterbrechers sind zwei voneinander trennbare Kontakte in einer Kammer untergebracht, welche mit einem Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion gefüllt ist. Das Strömungsmedium wird durch den Lichtbogen zwischen den beiden Kontakten erhitzt, so daß der Druck ansteigt. Bei dieser Ausführungsform ist eine kegelförmige und kreisförmige Fläche vorgesehen, welche als Führungsfläche für die Entladung des Hochdruckströmungsmediums zum Zeitpunkt der Bewegung der Kontakte über einen bestimmten Abstand hinaus dient. Hierdurch wird der Unterbrechereffekt verbessert und dennoch bleibt der Aufbau kompakt und wirtschaftlich.

Bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung sind zwei voneinander trennbare Kontakte in der Lichtbogenextinktionskammer untergebracht, in welcher sich ein Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion, z. B. SFg, befindet. Die Lichtbogenextinktionskammer wird geöffnet, sobald die beiden Kontakte sich um eine spezifische Strecke voneinander getrennt haben. Der Druck steigt dabei über einen bestimmten Wert. Man erzielt dabei einen stabilen Unterbrecherbetrieb, unabhängig von dem Unterbrecherstrom bei einfachem Aufbau, ohne daß mechanische Betriebseinrichtungen, z. B. Puffereinrichtungen erforderlich sind.

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Bei einer wei teren Ausführungsform des Stromkreisunterbrechers gemäß vorliegender Erfindung sind zwei trennbare Kontakte in einer Lichtbogenextinktionskammer untergebracht, welche sich in dem Behälter befindet. Die ganze Einrichtung ist mit dem Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion gefüllt. Bei der Bewegung des beweglichen Kontakts wird die Lichtbogenextinktionskammer mit dem Behälter verbunden, so daß der Druck und die Temperatur des Lichtbogenraums gesteuert werden können und die Kapazität trotz einfachen Aufbaus erhöht werden kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrechers ist in einem mit dem Strömungsmedium gefüllten Behälter eine erste Lichtbogenextinktionskammer vorgesehen, welche mit dem Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion gefüllt ist. Ferner ist eine zweite Lichtbogenextinktionskammer vorgesehen, welche ein Paar voneinander trennbare Kontakte umfaßt. Diese befindet sich in der ersten Lichtbogenextinktionskammer. Das Hochdruckströmungsmedium, welches sich in derzweiten Lichtbogenextinktionskammer aufgrund des zwischen den Kontakten ausgebildeten Lichtbogens bildet, strömt durch eine Gegenstromsteuereinrichtung zur ersten Lichtbogenextinktionskammer. Auf diese Weise wird eine große Kapazität bei kompakter wirtschaftliher Bauweise verwirklicht.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrechers wird ein Druckventil verwendet. Dieses befindet sich zumindest im Bereich des höchsten Raums unter der Vielzahl der Räume, welche als Hochdruckquellen dienen. Im normalen Betrieb ist das Ventil zum Außenraum offen, so daß das Strömungsmedium hoher Temperatur rasch entweicht, welches in dem Raum nach einem Unterbrechervorgang verbleibt. Das Ventil dient zum Verschluß der Öffnung bei ansteigendem Innendruck. Die obere Wandung dieses Raums weist dabei eine schräge Fläche auf, wobei das Druckventil an der oberen Spitze angeordnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß

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sich eine Tasche von Restströmungsmedium bilden kann. Auf diese Weise strömt nach dem Unterbrechungsbetrieb das gesamte Strömungsmedium rasch aus, so daß man selbst bei einer häufigen Wiederholung der Unterbrecherbetätigung stets eine ausreichende und zuverlässige Lichtbogenextinktion erzielt.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Frontansicht eines wesentlichen Teils einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromkreisunterbreehers;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Teils der Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 einen Schnitt einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 einen Schnitt einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 einen Schnitt einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 einen Schnitt einer siebten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 einen Schnitt einer achten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 einen Schnitt einer neunten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 einen Schnitt einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 und 13 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Stromkreistinterbreehers gemäß Fig. 11;

Fig. 14 einen Schnitt durch eine elfte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 15 einen Schnitt durch eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 16 einen Schnitt durch eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 einen Schnitt durch eine vierzehnte Ausfuhrungsform der Erfindung und

Fig. 18 einen Schnitt durch eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung Q 39_/0 0₅ 9

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In der folgenden Beschreibung wird als Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion ein Gas für die Lichtbogenextinktion verwendet. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Bauteile.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromkreisunterbrechers. Ein Behälter 1 ist mit einem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllt, z. B. mit SF_ß-Gas. Eine Lichtbogenextinktionskammer 2 ist ebenfalls mit dem Extinktionsgas gefüllt und in dem Behälter 1 untergebracht. Sie umfaßt eine Druckkammer 21 aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher mechanischer Festigkeit, sowie einen Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 aus dem gleichen Metall und eine Strömungsführung 23 aus einem isolierenden Material mit hoher Lichtbogenfestigkeit, z. B. aus Polytetrafluoräthylen (Teflon).

Ein feststehender Kontakt 3 ist in dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 montiert und das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen teilweise zylindrischen beweglichen Kontakt, welcher eine Düse 41 umfaßt, welche innerhalb des feststehenden Kontakts 3 angeordnet ist bzw. von diesem lösbar ist. Ferner umfaßt der bewegliche Kontakt 4 einen Gasdurchgang 42 und eine Öffnung 43.

Wenn der bewegliche Kontakt 4 in Verriegelung mit der Betätigung einer nicht-gezeigten Betätigungseinrichtung abwärts bewegt wird und die Kontakte 3*und 4 sich trennen, so wird zwischen den Kontakten ein Lichtbogen ausgebildet. Wenn nun der bewegliche Kontakt 4 weiter abwärts bewegt wird, so erstreckt sich der Lichtbogen durch die Strömungsführung 23, so daß das Gas für die Lichtbogenextinktion oder die Lichtbogenauslöschung, welches dort als Umgebungsgas vorliegt, erhitzt wird und einen hohen Druck und eine hohe Temperatur annimmt. Der Innendruck wird über den gesamten Raum der Druckkammer 21 fortgepflanzt, so daß dieser Raum innerhalb

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einer kurzen Zeitdauer einen Hochdruckzustand annimmt. Andererseits pflanzt sich der Temperaturzustand in einer Geschwindigkeit fort, welche beträchtlich geringer ist als die Geschwindigkeit der Druckfortpflanzung. Die Temperaturfortpflanzung geschieht durch Konvektion und Turbulenzen. Wenn nun der Durchgang 24 vom Lichtbogenraum zur Druckkammer 21 auf eine zweckentsprechende Länge eingestellt wird, so wird die Ausdehnung des Lichtbogenraums derart gesteuert oder eingestellt, daß die Turbulenzleitung herabgesetzt wird. Die Turbulenzen führen nämlich zu einer recht hohen Wärmeleitung. Das vom Lichtbogenraum in die Druckkammer 21 eintretende Gas kommt in Berührung mit der metallischen Wandung des Gasdurchgangs 24, welcher eine niedrige Temperatur hat und wird somit abgekühlt. Auf diese Weise wird das Gas in der Gasdruckkammer 21 auf einer niedrigen Temperatur gehalten.

Der Lichtbogenraum wird nicht in der Druckkammer 21 ausgebildet. Jedoch werden die in dem Lichtbogenraum gebildeten Ionen durch die hochleitfähige Druckkammer 21 und den Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 neutralisiert, so daß die Lichtbogenextinktionsfunktion des Hochdruckgases erhalten bleibt. Andererseits vermindert sich der Gasdruck nicht und behält seinen hohen Druckwert bei, da das Hochdruckgas in dem geschlossenen Raum gehalten wird und nicht entweichen kann. Demzufolge behält das Gas in der Druckkammer 21 den Zustand hohen Drucks und niedriger Temperatur bei, so daß ein Zustand für die Gasverpuffung vorliegt. Wenn der bewegliche Kontakt 4 abwärts bewegt wird, so gelangt die Öffnung 43 in Verbindung mit dem Behälter 1. In diesem Moment wird der hohe Druck in der Druckkammer 21 aufrechterhalten, falls ein Lichtbogenstrom fließt, da die Düse 41 durch den Lichtbogen verschlossen ist. Danach sinkt der Lichtbogenstrom und der Schließzustand wird freigegeben und der Druck in der Druckkammer 21 wird entspannt, was zu einer sofortigen Lichtbogenauslöschung führt. Das Ausmaß der Lichtbogenextinktion oder -löschung ist bei niedrigerer Temperatur

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und höherem Druck des Gases in der Druckkammer 21 größer. Das ionisierte Gas kommt mit der metallischen Wandung des Gasdurchgangs 24 und der Druckkammer 21 in Berührung, welche aus wärmeleitfähigem Metall bestehen, so daß das Gas entionisiert wird und auch hierdurch die Lichtbogenextinktionsfunktion und die Isolierfunktion verbessert werden.

Der Temperaturanstieg aufgrund des Kontaktwiderstandes der Kontakte 3 und 4 und die Wärmeerzeugung und die Wärmeleitung des feststehenden Kontakts 3 bei der Lichtbogenstromunterbrechung ist drastisch herabgesetzt. Somit wird die Stromkapazität erhöht, da einerseits die Wärmekapazität groß ist und andererseits in der Druckkammer 21 eine große Wärmestrahlungsfläche vorliegt. Man kann gemäß der Zeichnung einen Behälter 1 verwenden, welcher in der Hauptsache aus isolierendem Material besteht, indem man den Kühleffekt der Gasdruckkammer 21 steigert, so daß die Wärme aus dem Behälter abgestrahlt wird, auch wenn die Wärmeerzeugung infolge einer Vielzahl von sich wiederholenden Stromunterbrechungen groß ist, Bei dieser Ausführungsform steht die Gasdruckkammer 21 mit der Atmosphäre direkt in Verbindung. Die Wirkung der Wärmeabsorption und der Wärmeabstrahlung der Druckkammer kann verbessert werden, wenn man die Gaskontaktierfläche und die Wärmeabstrahlungsflache der Druckkammer erhöht. Dies geschieht durch innere Wärmeabsorptionsrippen 211 und äußere Wärmeabstrahlungsrippen 212 gemäß Fig. 3. Man kann natürlich auch entweder nur Innenrippen oder nur Außenrippen vorsehen.

Wenn der bewegliche Kontakt 4 weiter abwärts bewegt wird, so daß die Öffnungen 43 sich zum Behälter 1 hin öffnen, so wird der Lichtbogenstrom herabgesetzt und der Effekt des Vershlusses der Druckkammer 21 durch den Lichtbogen verschwindet, so daß das Hochdruckgas aus der Druckkammer 21 verpufft. Dies führt zu einer sofortigen Extinktion des Lichtbogens. Beim Betrieb wird das Hochdruckgas in der Druckkammer 21 auf einer niedrigen Temperatur gehalten, so daß

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der Effekt der Kühlung des Lichtbogens und der Diffusion des Lichtbogens äußerst hoch ist und somit eine ausgezeichnete Lichtbogenunterbrechung erzielt wird.

Man kann die Expansion und Ausbreitung des Gases bei der hohen Temperatur des Lichtbogenraums verhindern, so daß der Lichtbogen rasch entladen wird und bei der Lichtbogenextinktion aus dem Lichtbogenraum herausdiffundiert wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Ein Behälter 1 ist mit einem Gas für die Extinktion, z. B. SF_ß-Gas, gefüllt. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Lichtbogenextinktionskammer, welche mit dem Extinktionsgas gefüllt ist und welche im Behälter 1 untergebracht ist. Sie umfaßt eine Druckkammer 21 und einen Lichtbogenextinktionskammerkörper 22, welche aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, sowie eine Strömungsführung 23 aus einem isolierenden Material mit Lichtbogenfestigkeit, wie Polytetrafluoräthylen (Teflon). Diese Strömungsführung 23 ist auf dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 befestigt. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen feststehenden Kontakt, welcher auf dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 montiert ist und das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen teilweise zylindrischen beweglichen Kontakt, welcher vom feststehenden Kontakt 3 trennbar ist und eine Düse 41 umfaßt, sowie einen Gasdurchgang 42 und eine Vielzahl von Öffnungen 43, welche sich radial zur Axialrichtung erstrecken.

Die Summe der Querschnittsflächen aller Öffnungen 43 ist im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche der Düse 41. Die Öffnungen 43 sind derart angeordnet, daß sie bei Berührung der Kontakte durch die Strömungsführung 23 verschlossen sind. Wenn der beweglddie Kontakt 4 aufgrund einer Verriegelung mit einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtuhg abwärts bewegt wird, so werden die Kontakte 3 und 4 voneinander getrennt und ein Lichtbogen wird zwischen

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diesen Kontakten ausgebildet.

Bei der weiteren Abwärtsbewegung des beweglichen Kontakts 4 (bis zum Zeitpunkt der Öffnung der untersten Öffnungen 43 zum Behälter 1 hin) steigt der Druck im Lichtbogenraum stark an und der Druck in der Gasdruckkammer 21 steigt ebenfalls, da der Lichtbogenraum verschlossen ist und nur über den Gaskanal 24 mit der Druckkammer 21 verbunden ist. Nach dem Anstieg des Drucks der Druckkammer 21 über den Druckwert hinaus, welcher für die Unterbrechung erforderlich ist, kommt ein Teil der Öffnungen 43 in eine Position, in der diese Öffnungen sich zum Behälter 1 hin öffnen, so daß nun der Druck in der Lichtbogenkammer freigesetzt wird und ein weiterer Anstieg des Drucks in der Lichtbogenkammer verhindert wird. Bis zu diesem Zeitpunkt ist der Betrieb ähnlich dem Betrieb der Ausführungsform der Fig. 2.

Wenn der bewegliche Kontakt 4 weiter abgesenkt wird und die Lichtbogenenergie steigt, so werden auch die anderen Öffnungen 43 freigelegt, so daß zusätzliche Öffnungen für die Freisetzung oder Entspannung des Drucks zum Behälter 1 hin geschaffen werden, entsprechend dem Zustand höherer Lichtbogenenergie. Auf diese Weise wird der Druck in der Druckkammer im wesentlichen auf Gleichgewichtsbedingungen gehalten. In diesem Zustand wird die überschüssige Energie des Lichtbogenraums kontinuierlich durch die Öffnungen 43 entlassen, wobei die Temperatur des Gases im Lichtbogenraum auf einem relativ niedrigen Wert gehalten wird. Dies bedeutet, daß der Druck im Lichtbogenraum und der Druck in der Druckkammer 21 unter Gleichgewichtsbedingungen gehalten werden (durch Drucksteuerung) und ferner wird auch die Lichtbogenspannung gesteuert, so daß ein synergistischer Effekt bei der Steuerung der Energieeingabe in den Lichtbogenraum zustande kommt.

Wenn der bewegliche Kontakt 4 weiter abwärts bewegt wird, und der Öffnungszustand der Öffnungen 43 vergrößert wird und

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nun der Druck im Lichtbogenraum herabgesetzt wird, und zwar je nach der Abnahme des Lichtbogenstroms, so wird der Druck in der Druckkammer 21 rasch freigesetzt, und das unter der gesteuerten Temperatur und unter dem gesteuerten Druck in dem Lichtbogenraum befindliche Gas verpufft aus dem Lichtbogenraum heraus und dieses Gas wird leicht durch neues Gas aus der Gasdruckkammer 21 verdrängt. Hierdurch erhält der Lichtbogenstrom den Wert Null und die Lichtbogenlöschung erfolgt störungsfrei.

Diese Ausführungsform hat somit eine Struktur, welche sich eignet zur Steuerung des Drucks und der Temperatur des Gases im Lichtbogenraum. Unter dem Gesichtspunkt des Drucks kann die Strömungsführung 23 durch Formen von Teflon oder dgl. ausgebildet werden, ohne daß ein Material mit hoher mechanischer Festigkeit erforderlich ist. Dies ist in der Praxis äußerst wichtig. Unter dem Gesichtspunkt der Temperaturbeanspruchung kann bei Verwendung dieses Materials die Wärmezersetzung desselben im Bereich des Lichtbogenraums herabgesetzt werden und man kann ein Material mit einem niedrigeren Schmelzpunkt, z. B. Aluminium verwenden, und den Verzehr der Kontakte herabsetzen. Dies ist in der Praxis von großer Wichtigkeit. Die Struktur des erfindungsgemäßen Unterbrechers eignet sich für einen Unterbrecher vom Puffertyp und auch für einen anderen Strömungsmediumunterbrecher, z. B. einen Ölunterbrecher.

Gemäß Fig. 4 ist die Querschnittsfläche des Gasdurchgangs 24 verengt gegenüber dem restlichen Gasströmungskanal, so daß der Durchsatz des Strömungsmediums für die Lichtbogenauslöschung auch hierdurch'eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann das auf hoher Temperatur befindliche Strömungsmedium, welches vom Lichtbogenraum in die Druckkammer 21 eindringt, durch den Durchgang 24 adiabatisch diffundiert oder entspannt werden. Auf diese Weise wird die Temperatur des Strömungsmediums für die Lichtbogen-

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löschung gesenkt. Demzufolge erreicht das Strömungsmedium für die Lichtbogenauslöschung den für die Lichtbogenauslöschung erforderlichen Druck nach einer zweckentsprechenden Zeitdauer, ohne daß die Temperatur des Strömungsmediums stark ansteigt. Wenn der Auslaß 42 geöffnet wird, so strömt das unter hohem Druck stehende aber eine niedrige Temperatur aufweisende Strömungsmedium für die Liehtbogenausloschung durch den Durchlaß 24 und erfährt dabei eine adiabatische thermische Expansion bei der Diffusion oder Entspannung, so daß das Strömungsmedium für die Lichtbogenauslöschung unter Abkühlung entweicht und das ionisierte Strömungsmedium hoher Temperatur in dem Lichtbogenraum abkühlt.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen mit Extinktionsgas, z. B. SF_ß-Gas gefüllten Behälter, in dem eine Lichtbogenextinktionskammer 2 untergebracht ist, welche mit Gas für die Extinktion gefüllt ist. Diese umfaßt eine Druckkammer 21 aus Metall mit einer oberen abgeschrägten Fläche und einen Lichtbogenextinktionskammerkörper aus leitfähigem Material und eine Strömungsführung aus isolierendem Material mit Lichtbogenfestigkeit. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen feststehenden Kontakt, welcher.am Lichtbogenextinktionskammerkörper 22 montiert ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen beweglichen Kontakt, welcher eine Düse 41, einen Gasdurchgang 42 und eine Öffnung 43 umfaßt. Der bewegliche Kontakt ist von dem feststehenden Kontakt 3 trennbar. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Druckventil mit einem Ventilkörper 51 und einer Feder Am oberen Ende der abgeschrägten Fläche der Druckkammer sind Öffnungen 211 vorgesehen." Das Ventil ist im Normalzustand geöffnet und es wird geschlossen, wenn der Druck in der Druckkammer über einen spezifischen Wert steigt.

Wenn der bewegliche Kontakt 4 durch Verriegelung mit der Betätigung einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung

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abwärts bewegt wird, und über einen zweckentsprechenden Schieifabstand bewegt wird, so werden die Kontakte 3 und 4 voneinander getrennt und es bildet sich ein Lichtbogen zwischen den Kontakten aus. Der Druck in der Druckkammer 21 wird durch die Gasdruckerhöhungsfunktion des Lichtbogens in dem Lichtbogenraum erhöht. Bei einer geringen Anhebung des Drucks wird jedoch das. Druckventil 5 betätigt, so daß die Druckkammer 21 verschlossen wird. Nun steigt der Druck in der Druckkammer 21 rasch an.

Wenn nun der bewegliche Kontakt 4 weiter abwärts bewegt wird, und die Öffnung 43 freigelegt wird, und dabei der Lichtbogenstrom absinkt und einen Wert nahe Null annimmt und dabei auch die Lichtbogenschließfunktion eliminiert wird, so wird das Hpchdruckgas in der Gasdruckkammer 21 durch die gebildete Öffnung entlassen und der Lichtbogenraum wird abgekühlt und das Gas verpufft, so daß eine sofortige Lichtbogenlöschung eintritt. Nach der Lichtbogenlöschung entweicht das in der Druckkammer 21 verbleibende Hochdruckgas innerhalb kurzer Zeit durch die Öffnung 43 wenn die Öffnung voll freigelegt ist.

Sodann entweicht das Gas in der Druckkammer 21, welches eine Temperatur oberhalb der Temperatur des Gases im Behälter 1 hat, durch die Öffnung 211 in den Behälter 1 nach Öffnung der Öffnungen 211 aufgrund einer Senkung des Drucks. Auf diese Weise tritt das Gas niedrigerer Temperatur, welches sich im Behälter 1 befindet, durch die Öffnung 43 und ersetzt das Gas in der Druckkammer 21. Der Unterbrecher kehrt auf diese Weise in den Zustand zurück, welcher vor der Betätigung bestand. Demgemäß liegt bei einer Wiederholung des Unterbrechervorgangs im wesentlichen der gleiche Zustand vor, welcher auch bei dem ersten Betrieb bestand.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gemäß Fig. 6 ist eine Druckkammer 60 vorgesehen, welche

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mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion (SF_ß) gefüllt ist. Diese Kammer 60 hat die Hauptfunktion der Lichtbogenlöschung. Die Druckkammer für die Lichtbogenlöschung 60 umfaßt einen Mantel 62, welcher einen beweglichen Kontakt 61 umgibt und aus einem isolierenden Material, z. B.Teflon besteht, und als Strömungsführung dient. Der Mantel 62 ist am unteren Ende ausgebildet. Das Bezügszeichen 63 bezeichnet ein Gehäuse, welches die Druckkammer für die Lichtbogenlöschung bildet. Ein feststehender Kontakt 64 ist von einem beweglichen Kontakt 61 trennbar. Der feststehende Kontakt 64 ist von der Druckkammer 60 für die Lichtbogenlöschung umgeben. Die Druckkammer 60 ist einstückig mit einer Druckkammer 65 ausgebildet. In letzterer wird der Gasdruck aufgrund des Lichtbogens erhöht und das Hochdruckgas wird in die Kammer 60 überführt.

Der feststehende Kontakt 64 ist am unteren Ende der Druckkammer 65 ausgebildet und zur Steigerung des Hochdruckeffekts in der Druckkammer 65 von einem Mantel umgeben. Der Mantel 66 besteht aus dem gleichen Material, wie der Mantel 62 und die Druckkammer 65 ist abgesehen von dem Durchgang 67 im wesentlichen geschlossen, so daß sich hier ein Druck aufbauen kann, welcher für die Lichtbogenextinktion in der Kammer 60 ausreicht bis der bewegliche Kontakt 61 durch den Mantel 66 hindurchtritt.

Die Kontakte 61 und 64 werden voneinander getrennt, wobei ein Lichtbogen dazwischen ausgebildet wird und der Druck in der Kammer 60 steigt an aufgrund des Gases, welches von der Druckkammer 65 aufgrund des Druckanstiegs durch den Lichtbogen einströmt. Der Lichtbogenstrom variiert periodisch bis der minimale Abstand zwischen den Kontakten 61, 64 für die Lichtbogenextinktion erreicht wird. Diese periodische Schwankung besteht während der Expansion des Lichtbogens bei sich herabbewegendem Kontakt 61. Dabei wird der Öffnungsbereich 68 nach einer bestimmten Strecke freigegeben. Der Druck des Hochdruckgases in der Kammer 60 wird durch

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die Schließfunktion des Lichtbogens aufrechterhalten, auch wenn der Lichtbogenstrom den Null-Stromwert umfaßt. Die Ausströmung des Gases aus der Druckkammer 65 in die Kammer 60 wird fortgesetzt während der Zeit, während der der zwischen den Kontakten 61 und 64 ausgebildete Lichtbogen in der Kammer 65 expandiert. Diese Zeit wird festgelegt durch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem beweglichen Kontakt 61 und dem Mantel 69, welcher Teil der Druckkammer 65 ist. Um z. B. die Betriebszeit für die Erhöhung des Druckes in der Kammer 60 zu verlängern, kann man eine längere Zeit für die untere Richtung (Abwärtsrichtung oder unterer Teil) und eine kürzere Zeit für die obere Richtung (Aufwärtsrichtung oder oberer Teil) vorsehen bei konstanter Geschwindigkeit des beweglichen Kontakts.

Während dieser Betriebszeit hat die Druckkammer 65 ein geeignetes Volumen zur Ausbildung eines hohen Drucks in der Kammer 60 und die Druckkammer 65 ist ferner in der Nähe des Lichtbogenraums angeordnet. Alternativ kann der Lichtbogenraum und der Kapazitätsraum einen gemeinsamen Raum bilden. Auf diese Weise steigt der Druck in der Druckkammer 65 wirksam an. Die Druckkammer 65 hat vorzugsweise ein kleineres Volumen als die Kammer 60. Demgemäß kann man in der Druckkammer 65 leicht einen gleichförmigen Druck und eine gleichförmige Temperatur erzielen, so daß die Einspeisung des Gases in die Kammer 60 im normalen Betrieb glatt vonstatten geht und der Druckanstieg in der Kammer 60 rasch erfolgt, und zwar bei niedriger Temperatur, so daß man auf diese Weise eine Hochdruckquelle erhält und einen optimalen Betrieb der Vorrichtung. Diese Kammer ist im normalen Zustand verschlossen und der Druck in der Kammer 60 steigt an bis die Öffnung 70 freigelegt wird, worauf das Gas durch den Lichtbogenraum hindurch verpufft.

Der Gasauslaß 70, welcher in dem beweglichen Kontakt 61 ausgebildet ist, kann freigelegt oder geöffnet werden,

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so daß das Hochdruckgas, welches eine hohe Temperatur hat, aus der Druckkammer 65 entweicht bevor das Hochdruckgas, welches eine niedrige Temperatur hat, aus der Kammer 60 entweichen kann. Dies gelingt durch Auswahl der relativen Dimensionierungsbeziehung zwischen dem unteren zylindrischen Teil 71 des Mantels 62, der Endöffnung 68 des beweglichen Kontakts 61 und des Mantels 66.

Die Zeitdauer, welche erforderlich ist für eine Anhebung des Drucks in der Druckkammer 65 aufgrund des Lichtbogens, ist bemerkenswert länger als die Zeitdauer für die Freigabe des Hochdruckgases aus der Kammer 60 und demgemäß wird die Gegenströmung von der Kammer 60 in die Druckkammer 65 praktisch verhindert. Hierzu ist es lediglich erforderlich, Durchgänge 67 geeigneter Zahl und geeigneter Größe vorzusehen.

Man kann durch Anbringen eines Rückschlagventils den Druckanstieg und die Aufrechterhaltung des Drucks in der Kammer erleichtern bzw. verbessern, so daß hierdurch stabile Charakteristika erzielt werden können.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 61 unter Verriegelung mit dem Betrieb der nicht gezeigten Betätigungseinrichtung abwärtsbewegt wird, so bewegt sich der bewegliche Kontakt 61 über einen geeigneten Schleifabstand vom feststehenden Kontakt 64 abwärts, so daß zwischen diesen ein Lichtbogen ausgebildet wird. Das Gas in der Druckkammer 65 wird durch den Lichtbogen rasch erhitzt und expandiert. Dies führt zu der Druckanstiegsfunktion. Der Druck des Gases in der Druckkammer 65 wird erhöht, was zu einer Druckdifferenz zum Druck in der Kammer 60 führt. Das Gas strömt durch den Durchgang 67 in die Kammer 60.

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Der Betrieb wird fortgesetzt während der bewegliche Kontakt 61 weiter abwärts bewegt wird, wobei sich die Öffnung 68 durch den Mantel 66 hindurch bewegt bis schließlich die Öffnung 71 mit dem Lichtbogenraum in der Kammer 60 verbunden wird. Während dieser Periode steigt der Gasdruck in der Kammer 60 auf einen genügend hohen Druckwert, welcher danach für die Lichtbogenextinktion erforderlich ist. Diese Zeitdauer steht in direkter Beziehung zur Einspeisung des Gases in die Kammer 60. Dies bedeutet, daß hierdurch die Druckanstiegscharakteristik festgelegt ist. Demzufolge wird eine zweckentsprechende Zeitdauer ausgewählt, je nach dem Volumen der Druckkammer 65 und der Abwärtsbewegung des beweglichen Kontakts 61. Wenn z. B. das Volumen in der Druckkammer 65 zu groß ist im Vergleich zur Lichtbogenenergie oder wenn das Gas in der Druckkammer 65 durch die Lichtbogenenergie nicht wirksam aufgeheizt und expandiert wird, so ist es schwierig, das Gas rasch in die Kammer 60 für die Erhöhung des dortigen Drucks zu überführen.

Zur Verbesserung dieses Effektes ist es daher günstig, eine Kombination mit einer Betriebsweise vorzusehen, derart, daß eine Turbulenz des Gases in der Druckkammer 65 hervorgerufen wird. Auf diese Weise erhält man eine hohe Geschwindigkeit der Wärmediffusion als Ausgleich für die langsame Wärmefortpflanzung oder das Hochdruckgas, welches in der Nähe des Lichtbogens eine hohe Temperatur hat, strömt in Form eines Düsenstrahls, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit erhöht wird oder der Lichtbogen dehnt sich aufgrund der magnetischen Charakteristik des Lichtbogens tief in die Druckkammer 65 hinein aus, wodurch der Beheizungseffekt gesteigert wird.

Wenn der Gasauslaß 70 zur benachbarten Kammer 72 hin geöffnet wird, und der Liehtbogenstrom am Ende dieses Vorgangs abnimmt, so "/erpufft das Hoeiidruckgas, v/eicnes sich in der Kammer 69 befindet und eine niedrige Temperatur hat, durch den Licht-

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bogenraum hindurch, als Funktion der Freigabe des Verschlusses der Öffnung 68 durch den Lichtbogen und durch diese Gasverpuffung wird der Lichtbogenraum abgekühlt und das ionisierte Gas wird weggespült und in kurzer Zeit entlassen, so daß eine sofortige Lichtbogenextinktion zustande kommt.

Auch wenn die Stromkreisbedingungen drastisch sind und der Lichtbogen anhält, nachdem der bewegliche Kontakt 61 durch den Mantel 66 hindurchbewegt wurde, so wird doch das Gas der Kammer 60 nicht in der Nähe des Spitzenwertes des Wechselstroms entladen und der Druck in der Kammer 60 erholt sich durch Einspeisung des Gases von dem Lichtbogenraum obgleich das Gas geringfügig während der Zeitdauer der Absenkung des Lichtbogenstroms auf einen geringen Wert ausströmt. Somit erzielt man eine stabile Lichtbogenextinktionscharakteristik, da der Betätigungs-punkt für den Verschluß der Öffnung 68 nach Wunsch ausgewählt wird.

Wiewohl mehr als ein Nullwert des Lichtbogenstroms unter drastischen Stromkreisbedingungen bei lang anhaltender Lichtbogendauer auftritt, so wird doch das Hochdruckgas in der Kammer 60 aufrechterhalten (kontinuierlich während der Zeitdauer des Lichtbogenstromflusses), so daß das Volumen der Kammer 60 ein Minimum haben kann und somit auch der Unterbrecher selbst mit wirtschaftlichem Vorteil verkleinert werden kann.

Das Volumen der Kammer 60 wird auf diese Weise auf ein Minimum gebracht und das Volumen der Druckkammer 65 für die Drucksteigerung der Kammer 60 kann auch verkleinert werden. Auf diese Weise kann der Unterbrecher miniaturisiert werden. Die Miniaturisierung der Kammer 65 führt zu einem hohen Druckanstiegseffekt bei kleiner Lichtbogenenergie, so daß man eine stabile Lichtbogenextinktionscharakteristik erzielt, und zwar innerhalb eines weiten Bereichs von Stromstärken, welcher von hohen Stromstärken bis zu niedrigen Stromstärken reicht.

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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Eine Kammer 60 für die Lichtbogenextinktion ist mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllt und erfüllt die Hauptfunktion der Auslöschung des Lichtbogens. Die Kammer 60 dient als Quelle für das Gas der Lichtbogenextinktion und hat ein dem Zweck der Lichtbogenextinktion angepaßtes Volumen, sowie eine im wesentlichen zylindrische Gestalt. Ein Durchgang am unteren Ende desselben ist mit dem Lichtbogenraum verbunden. Diese Öffnung ist durch den beweglichen Kontakt 61 im Normalzustand verschlossen. Ferner ist eine zylindrische Druckkammer 65 koaxial angeordnet und von der Kammer 60 umgeben. Wenn der Druck des Gases durch den Lichtbogen in der Kammer 65 gesteigert wird, so gelangt das Gas durch einen Durchgang 67 in die Kammer 60, so daß in dieser Kammer 60 der Druck ansteigt.

Der feststehende Kontakt 64 hat eine ringförmige Gestalt und ist von dem beweglichen Kontakt 61 trennbar. Er ist am unteren Ende der Kammer 65 angeordnet und berührt die Außenfläche des beweglichen Kontakts 61. Der feststehende Kontakt 64 ist in der Kammer 65 angeordnet und das Bauteil am unteren Ende bildet eine Düse, deren Gestalt der wirksamen Lichtbogenextinktion angepaßt ist.

Die Kammer 65 muß einem hohen Druck widerstehen, da während der Zeitdauer des Kammerverschlusses der Druck auf einen hohen Wert gesteigert wird. Somit ist es bevorzugt, eine Kammer von zylindrischer Gestalt vorzusehen. Wenn die Kammer 65 innerhalb der Kammer 60 angeordnet wird, so kann die Druckdifferenz zum Druck in der Kammer 60 herabgesetzt werden, so daß der Aufbau des Behälters einfach sein kann. Ein Ventil, welches durch den in der Kammer 65, relativ zur Kammer 60 ansteigenden Druck betätigt wird oder ein Druckminderungsventil für die Gasentladung des Gases in der Kammer 65 bei übermäßigem Druck in der Kammer 65 ist am oberen Ende der Kammer 65 angeordnet, um einen übermäßigen

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Druckanstieg in der Kammer 60 zu verhindern. Ferner erzielt man hierdurch den Diffusionseffekt des Hochdruckgases in der Kammer 60, in dem das ionisierte Gas in dem Lichtbogenraum durch die oberen und unteren Öffnungen entweicht.

Wenn der Freigabedruck des Druckminderungsventils auf einen geeigneten Wert eingestellt wird, so v/ird das Druckminderungsventil oder Druckfreigabeventil betätigt wenn dieser eingestellte Druck überschritten wird, und zwar im Zuge des Druckanstiegs aufgrund eines großen Lichtbogenstroms. Dabei wird eine Öffnung gebildet, welche mit der Öffnung 68 des beweglichen Kontakts 61 verbunden ist und der übermäßige Druck wird gesteuert und man erhält einen Lichtbogenextinktionseffekt, welcher durch die Doppelwegdruckfreigabe gesteigert wird. Wenn der Lichtbogenstrom klein ist, so wird die Öffnung verkleinert, so daß der Druck in der Kammer 60 wirksam freigesetzt wird und eine wirksame Lichtbogenlöschung erzielt wird.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. V/ie die Figuren zeigen, umfaßt der Stromkreisunterbrecher eine Kammer 60 für die Lichtbogenextinktion, welcher mit einem Lichtbogenextinktionsgas, wie SFg, gefüllt ist und als Quelle für das Hochdruckgas für die Lichtbogenextinktion dient. Ferner ist eine Druckkammer 65 vorgesehen, in der der Druck des Gases für die Lichtbogenextinktion aufgrund des zwischen dem feststehenden Kontakt 64 und dem beweglichen Kontakt 61 ausgebildeten Lichtbogens ansteigt. Der bewegliche Kontakt ist von dem feststehenden Kontakt 64 trennbar und das Hochdruckgas strömt in die Kammer 60 ein₀

Die Druckkammer 65 umfaßt eine Kammer 73, welche als unterer Lichtbogenraum dient und eine Kammer 74, welche zur Anhebung des Drucks in der Kammer 60 wirksam ist» Die Kammern 73 und 74 sind durch den feststehenden Kontakt 64 im wesentlichen unterteilt. Ein Diffusordurchgang 75 zur Diffundierung des

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heißen Gases vom Lichtbogenraum in die Kammer 74 ist an der Stelle der Unterteilung vorgesehen, so daß der Erhitzungseffekt und der Expandiereffekt (Druckanstieg) in der Kammer 74 beschleunigt wird und der Druck das Gases in der Kammer 60 rasch ansteigt und in kurzer Zeit einen hohen Druckwert erreicht.

Bei dieser Ausführungsform kann der Drtrk in der Kammer 60 auf den gewünschten Wert erhöht werden, auch wenn der Lichtbogenstrom gering ist und die Lichtbogenenergie klein ist. Somit wird bei dieser Ausführungsform ein Betriebsausfall bei kleinem Lichtbogenstrom verhindert. Die Struktur des Diffusordurchgangs 75 kann in Form eines Systems zur Ausbildung eines Düsenstrahls vorgesehen sein, z. B. in Form einer einzigen Düse oder in Form einer Vielzahl von Düsen oder in Form eines Systems mit einer Ablenkplatte für die Bildung von turbulenter Diffusion. Am Ende des beweglichen Kontakts 61 ist die Öffnung 68 vorgesehen. Ferner umfaßt der bewegliche Kontakt den Gaskanal 76 und die Gasauslaßöffnung 70. Die Zeit zur Öffnung des Öffnungsteils 68 wird festgelegt durch die Relation des zylindrischen Teils 71 des Mantels 62 am unteren Ende der Kammer 60 und ferner wird der Druckanstieg in der Kammer 60 durch die Kammern und 74 bewirkt, so daß bei der Öffnung der Lichtbogen wirksam gelöscht wird.

Im folgenden soll der Betrieb dieser Einrichtung erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 61 in Verriegelung mit einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung abwärts bewegt wird, so bewegt sich der bewegliche Kontakt 61 um einen bestimmten Schleifabstand relativ zum feststehenden Kontakt 64, so daß sich ein Lichtbogen A zwischen beiden bildet (Fig. 9). Das Gas in dem Lichtbogenraum wird durch den Lichtbogen rasch erhitzt und expandiert, wobei man ein Hochdruckgas hoher Temperatur erhält. Das erhaltene Hochdruckgas verpufft in Form eines Düsenstrahls durch das Diffusorloch 75 in die Kammer 74 gemäß den Pfeillinien in Fig. 9,

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wobei eine gleichförmige hohe Temperatur und ein gleichförmiger hoher Druck des Gases in der Kammer 74 entsteht. Somit wird das heiße Gas in dem Lichtbogenraum, welches eine geringe Fortpflanzungsgeschwindigkeit hat aufgrund der rascheren Strömung bewegt, welche sich aufgrund des Druckunterschiedes ergibt, so daß der Druck des Gases rasch ansteigt und das Gas durch die Öffnung 67 austritt, so daß in der Kammer 60 in kurzer Zeit ein geeigneter Druck aufgebaut wird. Bei dieser Ausführungsform kann man den für die Lichtbogenextinktion erforderlichen Druck auch dann erreichen, wenn der Lichtbogenstrom gering ist. Wenn der bewegliche Kontakt 61 weiter abwärts bewegt wird, so daß die Öffnung 68 zur Kammer 60 hin freigelegt wird und der Druck im Lichtbogenraum plötzlich reduziert wird aufgrund der periodischen Abnahme des Lichtbogenstroms, so verpufft das Hochdruckgas der Kammer 60 durch den Lichtbogenraum und das Gas wird in hohem Maße diffundiert oder verteilt, und der Lichtbogenraum wird abgekühlt. Auf diese Weise kommt eine rasche Lichtbogenextinktion zustande.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gemäß der Zeichnung umfaßt diese eine Kammer 60 für die Lichtbogenextinktion, welche mit dem Lichtbogenextinktionsgas, z. B. SF_fi, gefüllt ist. Das Gas in der Kammer dient als Quelle für das Hochdruckgas für die Lichtbogenextinktion beim Betrieb des Unterbrechers. Ferner ist eine Druckkammer vorgesehen, in der der Druck des Gases für die Lichtbogenextinktion aufgrund des Lichtbogens zwischen dem feststehenden Kontakt 64 und dem beweglichen Kontakt 61, welche voneinander getrennt werden, ansteigt und das Hochdruckgas gelangt in die Kammer 60. Die Kammern 60 und 65 sind koaxial angeordnet und der bewegliche Kontakt 61 ist eingesetzt und die Öffnungsbereiche 76, 77 befinden sich im Bereich des Lichtbogenraumes, welcher durch die Bewegung des beweglichen Kontakts 61 erzeugt wird. Zur Steigerung des Druckerhöhungseffekts und zur Gewährleistung einer geeigneten Funktionsdauer des zwischen den Kontakten 64 und 61 ausgebildeten

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Lichtbogens ist ein Mantel 66 aus einem isolierenden Material vorgesehen, welcher den beweglichen Kontakt 61 umgibt. Dieser Mantel ist einstückig mit der Druckkammer 65 verbunden, und zwar an deren unterem Ende. Der bewegliche Kontakt 61 umfaßt die Düsenöffnung 68 sowie den Gasdurchgang 76 und den Auslaß 70 am Ende. Ein übermäßiger Druck in der Druckkammer 65 kann freigesetzt werden und der Zeitpunkt der Verpuffung des Hochdruckgases der Kammer 60 kann nach Wunsch ausgewählt werden, je nach der Relation der Positionen des Mantels 62 aus isolierendem Material am unteren Ende der Kammer 60, des zylindrischen Teils 71, welcher den beweglichen Kontakt 61 innerhalb des Mantels 62 umgibt und dem Auslaß 70.

Ein Ventil 78 ist zwischen den Kammern 60 und 65 vorgesehen. Dieses Ventil 78 hat die Funktion, einen Durchtritt des Gases von der Druckkammer 65 in die Kammer 60 zu gestatten, bis der Druck in der Druckkammer 65 auf einen geeigneten Wert ansteigt und die Gasströmung bei darüber liegendem Druckwert unterbricht. Wenn der Druck in der Druckkammer 65 durch den Drucksteigerungseffekt des Lichtbogens erhöht wird und das Hochdruckgas zur Kammer 60 strömt, und wenn das Hochdruckgas in der Druckkammer 65 nach der Steigerung des Drucks in der Kammer 60 auf einen geeigneten Wert entlassen wird, und zwar vor dem Verpuffen des Hochdruckgases der Kammer 60, so kann ein übermäßiger Druck in der Kammer 60 gesteuert werden und der Gaspuffeffekt der Kammer 60 kann verbessert werden. Wenn der Druck des Gases in der Kammer 60 über den für die Lichtbogenextinktion"erforderlichen Wert ansteigt, so wird die Lichtbogenspannung erhöht und die Lichtbogenenergie wird erhöht, so daß man einen übermäßigen Druck erhält. Gleichzeitig wird die Kammer auf eine hohe Temperatur erhitzt. Auf diese Weise erhält man drastische Druckbedingungen und die Temperaturbedingungen für die Substrate der Kammern und es kommt zu einer Beschädigung und zu einem erheblichen Verzehr der Kontakte, wodurch

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die Funktionstüchtigkeit in der Praxis herabgesetzt wird.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 61 durch Verriegelung mit der Betätigung einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung abwärts bewegt wird, so bewegt sich dieser Kontakt 61 über einen geeigneten Schleifabstand relativ zum feststehenden Kontakt 64, so daß ein Lichtbogen zwischen diesen beiden Kontakten ausgebildet wird. Das Gas im Lichtbogenraum wird durch den Lichtbogen rasch erhitzt und expandiert, so daß der Druck ansteigt, und das Gas strömt durch den Durchgang 79 zur Kammer 60.

Der bewegliche Kontakt 61 wird sodann weiter herabbewegt, wodurch der Lichtbogen expandiert wird und die Lichtbogenspannung erhöht wird. Hierbei steigt die Lichtbogenenergie rasch an, so daß der Druck in der Kammer 65 steigt. In diesem Stadium wird das Hochdrudsgas von der Druckkammer 65 zur Kammer 60 überführt bis der Druckanstieg in der Kammer 60 einen geeigneten Wert erreicht, welcher für die Lichtbogenextinktion erforderlich ist. Wenn der Druck über diesen Wert steigt, so wird der Ventilkörper 80 des Ventils 78 gegen eine vorbestimmte Kraft einer Feder 81 aufwärts bewegt, so daß der Durchgang 79 verschlossen wird. Hierdurch wird der Druckanstieg der Kammer 60 gestoppt. Wenn der bewegliche Kontakt 61 nun weiter abwärts bewegt wird, so daß die Öffnung 70 zur benachbarten Kammer 72 hin freigelegt wird, so wird das Hochdruckgas durch die Düse 68 entlassen, und zwar je nach der Absenkung des Lichtbogenstroms. Die Düse 68 ist dabei mit der Öffnung 77 verbunden und das Hochdruckgas der Kammer 60, welches einen für die Lichtbogenextinktion genügend hohen Druck hat, verpufft, wodurch der Lichtbogenraum rasch gekühlt wird und das dort befindliche Gas verteilt wird. Auf diese Weise wird die Lichtbogenextinktion bewirkt.

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Die Figuren 11 bis 13 zeigen dne weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 90 bezeichnet einen Behälter, welcher mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllt ist. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet die erste Lichtbogenextinktionskammer, welche die Druckkammer 92 innerhalb des Behälters umfaßt sowie den Mantel 93 aus isolierendem Material, welcher an der Druckkammer befestigt ist. Ferner ist ein Gasdurchlaß 93' vorgesehen. Das Bezugszeichen 94 bezeichnet eine zweite Lichtbogenextinktionskammer mit der ersten Druckkammer 64 und einer kreisförmigen, konusförmigen, den Gegenstrom steuernden Platte 95 auf dieser Kammer und mit einem Mantel 96 aus isolierendem Material, welcher an der Druckkammer 94 befestigt ist. Das Bezugszeichen 97 bezeichnet einen feststehenden Kontakt, welcher in der zweiten Lichtbogenextinktionskammer 94 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 98 bezeichnet einen beweglichen Kontakt, welcher einen Gaseinlaß 99 umfaßt, sowie einen Gaskanal 100 und einen Auslaß 101. Der bewegliche Kontakt ist von dem feststehenden Kontakt 97 trennbar.

Das Gas wird durch den Lichtbogen, welcher bei Trennung der Kontakte 97, 98 ausgebildet wird, erhitzt und expandiert, so daß man ein Hochdruckgas in der Druckkammer 94 erhält. Dieses Hochdruckgas strömt durch den Durchlaß 93 zur Druckkammer 92 in der ersten Lichtbogenextinktionskammer 91. Wenn das Gas aufgrund der den Gegenstrom steuernden Platte von der Druckkammer 94 zur Druckkammer 92 überführt wird, so ist der Strömungswiderstand gering. Demgegenüber ist jedoch der Strömungswiderstand in der entgegengesetzten Strömungsrichtung äußerst hoch. Das in den Lichtbogenraum eingeführte Gas ist in der Hauptsache ein Hochdruckgas niedriger Temperäur, welches im unteren Bereich der Druckkammer 92 gebildet wird.

Die Druckanstiegszeit, welche sich im wesentlichen auf die Zeit zur Bewegung des beweglichen Kontakts 98 durch den Mantel 96 erstreckt, ist relativ lang, so daß der

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Effekt der die Gegenströmung steuernden Platte 95 weiter verbessert werden kann, indem man die Querschnittsfläche des Gasdurchgangs 93 verringert. Der praktische Effekt dieser Maßnahme ist im wesentlichen gleich demjenigen eines mechanischen Überdruckventils.

Das durch den Kanal 93 strömende Gas hat eine hohe Temperatur, sowie einen hohen Druck und daher ist es schwierig, bei den herrschenden Umgebungsbedingungen den Betrieb eines mechanischen Ventils stabil zu halten, und es ist ein kompliziertes groß dimensioniertes teures Ventil erforderlich. Wie jedoch die Zeichnung zeigt, haben die die Gegenströmung steuernde Platte 95 und der Gasdurchgang 93 eine einfache Gestalt, so daß ein stabiler Öffnungs- und Schließbetrieb erreicht werden kann, ohne irgendwelche beweglichen Teile vorzusehen. Der Aufbau der Vorrichtung ist einfach und wirtschaftlich und dennoch wird die Gesamtfunktion erfüllt.

Im folgenden soll die Arbeitsweise erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 98 unter Verriegelung mit dem Betrieb einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung herabbewegt wird, so gleitet der bewegliche Kontakt 98 über eine bestimmte Strecke gegenüber dem feststehenden Kontakt 97 unter Ausbildung eines Lichtbogens zwischen den beiden sich voneinander entfernenden Kontakten 97, 98 wie Fig. zeigt. Der Lichtbogen expandiert in dem Mantel 96 in Abhängigkeit von der Abwärtsbewegung des beweglichen Kontakts 98, so daß der Druck des Gases in der Druckkammer 94 ansteigt. Das Hochdruckgas wird glatt durch den Durchgang 93 in die Druckkammer 92 überführt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt bis der sich weiter herabbewegende bewegliche Kontakt 98 durch den Mantel 96 hindurch gelangt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Lichtbogenextinktionskammer 91 im wesentlichen geschlossen, so daß der Druck in der Druckkammer 92 wirksam und glatt ansteigt. Somit wird der Druck des Gases in der Kammer 91 auf einen geeigneten Wert erhöht und in dem unteren Teil der Druckkammer 92

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befindet sich ein Hochdruckgas bei niedriger Temperatur. Wenn der bewegliche Kontakt 98 nun weiter abwärts bewegt wird, so gelangt die Öffnung 99 in Verbindung mit dem Gasdurchgang 94 und das Hochdruckgas in der Kammer 91 wird in den Behälter 90 entlassen. Bei der Stufe der periodischen Schwankung des Lichtbogenstroms unter Abnahme auf Null verringert sich der Durchmesser des Lichtbogens plötzlich in Abhängigkeit von der Abnahme des Lichtbogenstroms und der Schließzustand der Öffnung 99 wird gleichzeitig freigegeben, so daß das Hochdruckgas der Druckkammer 92 in der Hauptsache durch den Lichtbogenraum verpufft, welcher durch den Mantel 93 gebildet ist, und zwar gemäß den Pfeillinien in Fig. 13. Hierdurch wird der Lichtbogenraum abgekühlt und das ionisierte Gas wird verteilt und weggespült.

Im Betrieb wird die Gegenströmung in die Druckkammer 94 im wesentlichen durch die die Gegenströmung steuernde Platte 95 verhindert. Wenn der Lichtbogenstrom weiterhin auf Null absinkt, so wird der Lichtbogenraum durch den starken Kühl- und Diffundiereffekt des Hochdruckgases (welches sich auf niedriger Temperatur befindet) der ersten Lichtbogenextinktionskammer 91 abgekühlt und diffundiert oder weggespült, wobei die Lichtbogenextinktion zustande kommt und die Isolierfunktion zwischen den Kontakten rasch herbeigeführt wird. Somit wird mit dieser Ausführungsform ein Unterbrecher mit kurzer Lichtbogenzeit und großer Effizienz geschaffen, welcher eine große Stromkapazität hat und für hohe Spannungen ausgelegt sein kann.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet einen Behälter, welcher mit einem Gas für die Lichtbogenextinktion, z. B. SFg, gefüllt ist. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine obere Abdeckung, welche auf einem nicht gezeigten leitfähigen Teil

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Iß.

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befestigt ist. Das Bezugszeichen 113 bezeichnet einen feststehenden Kontakt aus leitfähigem Material, welcher an der Unterseite der oberen Abdeckung 112 befestigt ist. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet einen hohlen zylindrischen beweglichen Kontakt aus leitfähigem Material, welcher eine Düse 115 am Ende umfaßt, sowie einen Gaskanal 116 und Gasauslässe 117, welche sich in radialer Richtung erstrecken. Der bewegliche Kontakt 114 ist von dem feststehenden Kontakt 113 trennbar. Das Bezugszeichen 118 bezeichnet eine Lichtbogenextinktionskammer aus isolierendem Material. Diese umfaßt einen Lichtbogenextinktionskammerkörper 119, welcher an der oberen Abdeckung befestigt ist und mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllt ist, und den feststehenden Kontakt 113 enthält. Die Lichtbogenextinktionskammer umfaßt ferner eine Strömungsführung 120, welche die Gasströmung führt und am unteren Teil vorgesehen ist und welche die Gasauslässe 117 des beweglichen Kontakts 114 bei sich berührenden Kontakten verschließt.

Die Position des beweglichen Kontakts 114 in der der Gasauslaß 117 zum Behälter 110 hin geöffnet ist, (bei herabbewegtem beweglichen Kontakt 114), ist im wesentlichen identisch mit dem minimalen Unterbrecherabstand und dabei besteht ein zweckentsprechender Spalt zwischen dem beweglichen Kontakt 114 und dem unteren Ende der Strömungsführung 119, wobei die Kontakte vollständig voneinander getrennt sind.

Im folgenden soll die Arbeitsweise erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 114 unter Verriegelung mit der Betätigung einer nicht-gezeigten Betätigungseinrichtung abwärtsbewegt wird und der Kontakt 113 und der Kontakt nach einer geeigneten Schleifzeit voneinander getrennt werden, so bildet sich zwischen den Kontakten ein Lichtbogen aus. In diesem Falle ist die Lichtbogenextinktionskammer 118 geschlossen bis der Abstand zwischen den Kontakten 113 und 114 den minimalen Unterbrecherabstand

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erreicht hat, welcher zur Unterbrechung in der anfänglichen Stufe erforderlich ist. Hierdurch wird das Gas für die Lichtbogenextinktion in dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 119 durch den Lichtbogen erhitzt, expandiert oder zersetzt und der Druck steigt auf einen geeigneten Wert an, welcher für die Lichtbogenextinktion erforderlich ist. Wenn der bewegliche Kontakt nun weiter abwärts bewegt wird, so daß der Gasauslaß 117 zum unteren Ende der Strömungsführung 120 gelangt, und mit dem Behälter 110 verbunden wird, so strömt das Hochdruckgas, welches einen für die Lichtbogenextinktion geeigneten Druckwert hat, von dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 119 durch die Düse 115, den Gaskanal 116 und den Gasauslaß 117. Auf diese Weise wird die Lichtbogenextinktion des zwischen den Kontakten 113 und 114 ausgebildeten Lichtbogens rasch durch den Verpuffungseffekt herbeigeführt. Die Verpuffung des Gasdrucks erfolgt durch die Düse 115 und wird einzig durch den Abstand zwischen den Kontakten gesteuert.

Die Position des oberen Endes der Strömungsführung 120 ist im wesentlichen identisch mit der Position des oberen Endes des beweglichen Kontakts 114, wenn der bewegliche Kontakt 114 den minimalen Unterbrecherabstand zum feststehenden Kontakt 113 erreicht. Demzufolge variiert der Optimalzustand der Beziehung zwischen der Düse 115 und der Lichtbogenextinktionskammer 118 nicht wesentlich bei der weiteren Abwärtsbewegung des beweglichen Kontakts 114 unabhängig von der Position des beweglichen Kontakts 114, so daß die Unterbrecherfunktion des Unterbrechers ausgezeichnet und stabil ist. ·

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet einen mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllten Behälter. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine obere Abdeckung, welche auf einer

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' Mbnicht-gezeigten leitfähigen Einrichtung befestigt ist. Das Bezugszeichen 113 bezeichnet einen feststehenden Kontakt aus leitfähigem Material, welcher an der unteren Fläche der oberen Abdeckung 112 befestigt ist. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet einen hohlen zylindrischen beweglichen Kontakt aus einem leitfähigen Material, welcher eine Düse 115 am oberen Ende sowie einen Gasdurchgang 116 umfaßt, sowie Gasauslässe 117, welche sich in radialer Richtung erstrecken. Der bewegliche Kontakt 114 ist von dem feststehenden Kontakt 113 trennbar und mit einer nicht-gezeigten Betätigungsstange verbunden. Das Bezugszeichen 121 bezeichnet ein Drucksteuerventil, welches in dem Gaskanal für den beweglichen Kontakt 114 untergebracht ist, und für die Verbindung des Gasdurchgangs 116 mit den Gasauslässen 117 sorgt, wenn der Druck in dem Gasdurchgang auf einen Wert oberhalb eines spezifischen Grenzwertes steigt. Dieses Ventil umfaßt einen Ventilkörper 122 und eine Feder 123. Das Drucksteuerventil 121^: hat die Funktion, die Fläche der Öffnung der Gasauslässe 117 zu steuern, je nach dem Druck in dem Gaskanal 116. Wenn der Druck in dem Gaskanal relativ gering ansteigt, so ist die Öffnungsfläche relativ klein, während bei hohem Druck die Öffnungsfläche groß ist, so daß der Verpuffungseffekt des Gases in Bezug auf den Lichtbogen vergrößert wird. Das Bezugszeichen 118 bezeichnet die Lichtbogenextinktionskammer. Diese umfaßt den Lichtbogenextinktionskammerkörper, welcher an der oberen Abdeckung 112 befestigt ist und aus lichtbogenfestem Material, z. B. Teflon, besteht. Hier wird der Druck für die Unterbrechung aufgebaut. Diese Kammer ist mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion (z. B. SF_ß) gefüllt und sie enthält die beiden Kontakte 113, 114. Ferner umfaßt die Lichtbogenextinktionskammer" eine Strömungsführung 120, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des beweglichen Kontakts 114 entspricht und welche den beweglichen Kontakt 114 aufnimmt und die Gasströmung bei der Abwärtsbewegung der Düse 115 über die Position des minimalen Unterbrecherabstandes hinaus wirksam führt. Der bewegliche Kontakt 114 hat einen geeigneten Abstand zum unteren Ende der Strömungsführung 120, wenn die Kontakte vollständig getrennt sind,

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so daß die Isolierintensität nach Unterbrechung auf einem genügend hohen Wert gehalten werden kann.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 114 unter Verriegelung mit der Betätigung einer nicht-gezeigten Betätigungseinrichtung abwärtsbewegt wird und die Kontakte 113 und 114 nach einer geeigneten Gleitzeit voneinander getrennt werden, so bildet sich zwischen den Kontakten ein Lichtbogen aus. Wenn der Unterbrecherstrom groß ist und das Gas in dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 119 durch den Lichtbogen auf eine hohe Temperatur erhitzt, expandiert oder zersetzt wird, so daß der Druck drastisch ansteigt, so gelangt der Gasauslaß 117 zum unteren Ende der Strömungsführung 120, wobei der minimale Unterbrecherabstand erreicht ist. Nun wird der erreichte Druck, welcher für die Unterbrechung erforderlich ist, wirksam und das Drucksteuerventil 121 wird betätigt, wobei der Ventilkörper 122 gegen die Feder 123 abwärts bewegt wird und das Hochdruckgas in der Lichtbogenextinktionskammer 118 entlädt sich durch die Düse 115, den Gaskanal 116 und die Gasauslässe im beweglichen Kontakt 114 in den Behälter 110. Demzufolge gelangt der Lichtbogen durch die Düse 115 und die Unterbrechung wird beendet zum Zeitpunkt des ersten Nullwertes des Lichtbogenstroms nach Verlassen des minimalen Abstandes, bei dem der Unterbrecher der Wiederzündspannung während des Unterbrechervorgangs widersteht. Wenn andererseits der Unterbrecherstrom gering ist, und der Druck in der Lichtbogenextinktionskammer 118 nicht auf den gewünschten Wert für die Unterbrechung gesteigert wird, nachdem der bewegliche Kontakt sich über den minimalen Unterbrecherabstand hinausbewegt hat, so wird das Drucksteuerventil 121 nicht betätigt. Wenn nun der bewegliche Kontakt 114 weiter abwärts bewegt wird, so wird der Lichtbogen expandiert und der Druck steigt in der Lichtbogenextinktionskammer 118 an, so daß

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schließlich der für die Unterbrechung erforderliche Druck erreicht wird und das Drucksteuerventil 121 betätigt, wodurch die Unterbrechung unmittelbar erfolgt.

Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform anhand der Fig. 16 erläutert. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet einen Behälter, welcher mit einem Gas für die Lichfbogenextinktion gefüllt ist. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine Lichtbogenextinktionskammer, welche ebenfalls mit dem Gas für die Lichtbogenextinktion gefüllt ist und in dem Behälter 110 untergebracht ist. Das Bezugszeichen

113 bezeichnet einen feststehenden Kontakt, welcher in der Lichtbogenextinktionskammer 112 untergebracht ist.

Das Bezugszeichen 114 bezeichnet einen beweglichen Kontakt, welcher eine Öffnung 115 für das Gas, einen Gaskanal 116 und Gasauslässe 117 umfaßt. Der bewegliche Kontakt ist von dem feststehenden Kontakt 113 trennbar. Das Bezugszeichen bezeichnet einen Mantel aus isolierendem Material, welcher an der Lichtbogenextinktionskammer 112 befestigt ist und den beweglichen Kontakt 114 umgibt. Dieser Mantel umfaßt kreisförmige Flädiai 124, 125 von Kegelgestalt zur Gasführung bei der Gasverpuffung und eine Hilfskammer 126. Die Lichtbogenextinktionskammer und der Mantel können einstückig ausgebildet sein.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 114 gemäß der Pfeillinie durch Verriegelung mit der Betätigung einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung abwärts bewegt wird, so bewegt sich der bewegliche Kontakt 114 über einen geeigneten Schleifabstand und entfernt sich dann von dem feststehenden Kontakt 113 und zwischen den Kontakten 113 und

114 bildet sich der Lichtbogen aus. Der Lichtbogen wird entsprechend der Bewegung des beweglichen Kontakts 114 expandiert und er bewegt sich aufgrund der Selbstentladungsfunktion zwischen den Kontakten irregulär.

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Andererseits wird das Gas für die Lichtbogenextinktion durch den Lichtbogen erhitzt und expandiert und in der Lichtbogenextinktionskammer 112 und der Hilfskammer 126 wird während der irregulären Bewegung des Lichtbogens ein sich in turbulentem Zustand befindendes Hochdruckgas ausgebildet. Wenn nun der bewegliche Kontakt 114 weiter abwärts bewegt wird, so gelangt der Gasauslaß 117 in Verbindung zum Behälter 110 und der Lichtbogenstrom sinkt. Das Hochdruckgas in der Lichtbogenextinktionskammer 112 und in der Hilfskammer 126 werden durch die Öffnung 115, den Gaskanal 116 und die Gasauslässe 117 in den Behälter 110 entlassen. In diesem Falle strömt das Hochdruckgas der Lichtbogenextinktionskammer 112 zur Öffnung 115 unter plötzlichem Druckabfall rund um die Öffnung 115. Das Hochdruckgas strömt entlang der glatten Strömungslinie, welche durch die kreisförmige, kegelförmige Fläche des Mantels 118 gebildet wird. Hierdurch erzielt man eine nicht-turbulente Diffusionsgasströmung, so daß die Diffusionseffizienz hoch ist und die Strömungseffizienz gesteigert wird. Somit ist es nicht erforderlich, den Druck des Hochdruckgases auf einen höheren Wert zu steigern, so daß die mechanische Festigkeit der Lichtbogenextinktionskammer 113 und des Mantels 118 gesenkt werden kann. Gleichzeitig kann die Temperatur des Hochdruckgases gesteuert werden und die Effizienz kann verbessert werden. Der Unterbrecher kann auf diese Weise miniaturisiert werden und einen wirtschaftlichen Aufbau haben.

Wenn man radiale Leitwände auf der kreisförmigen, konusförmigen Fläche des Mantels 118 ausbildet, so kann eine turbulente Strömung des Hochdruckgases am Einlaßbereich noch stärker eliminiert werden und der Effekt kann noch weiter gesteigert werden.

Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet einen mit dem Gas für die

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Lichtbogenextinktion, ζ. B. SF_ß, gefüllten Behälter. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine Lichtbogenextinktionskammer, welche in dem Behälter 110 untergebracht ist und einen Lichtbogenextinktionskammerkörper 127 aus leitfähigem Material und einen Mantel 129 umfaßt. Letzterer weist einen zylindrischen Bereich 128 auf. Der Mantel 129 besteht aus einem isolierenden Material mit hoher Lichtbogenfestigkeit, z. B. aus Teflon, und ist an dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 127 befestigt. Das Bezugszeichen 113 bezeichnet einen feststehenden Kontakt, welcher in dem Lichtbogenextinktionskammerkörper 127 untergebracht ist. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet einen beweglichen Kontakt, mit einer Düse 115, einem Gasdurchgang 116 und Gasauslässen 117. Der bewegliche Kontakt 114 ist von dem feststehenden Kontakt 113 trennbar.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Wenn der bewegliche Kontakt 114 bei Verriegelung mit der nicht gezeigten Betätigungseinrichtung abwärts bewegt wird und die Kontakte 113 und 114 nach einem geeigneten Schleifbetrieb getrennt werden, so wird zwischen den Kontakten ein Lichtbogen ausgebildet. Das Gas für die Lichtbogenextinktion rund um den Lichtbogen wird durch diesen Lichtbogen erhitzt und ersetzt, so daß in dem Lichtbogenraum eine hohe Temperatur und hoher Druck entstehen. Der hohe Druck pflanzt sich in die Lichtbogenextinktionskammer 112 und insbesondere in den Raum des Mantels 129 innerhalb kurzer Zeit fort und der Druck in der Lichtbogenextinktionskammer 112 steigt zu dem für die Unterbrechung erforderlichen Wert an.

Andererseits steigt die Temperatur in der Lichtbogenextinktionskammer 112 nur allmählich an, und zwar aufgrund der Diffusion durch turbulente Strömung und aufgrund der Wärmeleitung.

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Die Temperatur in dem Mantel 129 wird durch den zylindrischen Bereich 128 gesteuert. Wenn nun der bewegliche Kontakt 114 weiter abwärts bewegt wird und der Lichtbogenraum in axialer Richtung expandiert wird, so vergrößert sich die Öffnungsfläche der oberen Öffnung 130 des zylindrischen Bereichs 128 nicht. Darüber hinaus wird die Wärmeleitung in radialer Richtung durch den zylindrischen Bereich 128 blockiert, so daß die Temperatur in dem Mantel 129 nur langsam ansteigt. Wenn der bewegliche Kontakt 114 weiter abwärts bewegt wird, und die Kontakte 113 und 114 sich über den minimalen Unterbrecherabstand hinaus bewegen, so wird der Lichtbogenraum mit dem Behälter 110 verbunden und der Lichtbogendruck wird rasch herabgesetzt, je nach Abnahme des Lichtbogenstroms auf Null. Zur gleichen Zeit wird das Hochdruckgas (welches niedrige Temperatur hat) aus dem Mantel 129 durch die Öffnung 130 entlassen, so daß die Lichtbogenextinktion unmittelbar herbeigeführt wird.

Fig. 18 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche den gleichen Aufbau hat wie die Ausführungsform der Fig. 17. Es sind jedoch zusätzliche Öffnungen 131, 132 im Mantel 129 vorgesehen und die Lichtbogenextinktion erfolgt gemäß der Gasströmung, welche durch die Pfeillinie angedeutet ist.

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Claims (31)

PATENTANSPRÜCHE

1. J Stromkreisunterbrecher mit einem Paar Kontakte, welche relativ zueinander bewegbar und voneinander trennbar sind und mit einem Strömungsmedium für die Lichtbogenauslöschung, gekennzeichnet durch eine Druckkammer (21; 60,65;91;119), welche mit dem Lichtbogenraum verbunden ist und das Strömungsmedium für die Lichtbogenextinktion enthält, dessen Druck im Lichtbogenraum erhöht wird, sowie durch einen Strömungsmitteldurchgang (42;76;1OO; 116), welcher verschlossen ist bis der eine Kontakt (4;61; 98;114) um eine bestimmte Strecke bewegt ist und bei weiterer Bewegung freiliegt, so daß das Strömungsmedium der Druckkammer (21;60,65;91;119) durch den Lichtbogenraum ausströmt, sobald der Kontakt (4;61;98;114) um den vorbestimmten Abstand wegbeweyt ist.

2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Richtung der Bewegung des Kontakts (4;61; 98;114) angeordnete isolierende Strömungsführung (23;62; 93;120), deren Länge so gewählt ist, daß der verschlossene Zustand des Strömungsmitteldurchgangs (42;68;116;100) des Kontakts (4;61;98;114) aufrechterhalten bleibt, bis dieser Kontakt (4;61;98;114) um den bestimmten Abstand bewegt ist.

3. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (21; 60,65;91) (bei herabbewegbarem Kontakt) über dem Lichtbogenraum angeordnet ist.

4. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche bis 3, gekennzeichnet durch einen verengten Durchgang (24;75,-93) zwischen der Druckkammer (21;60,65;91) und dem Lichtbogenraum.

5. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmitteldurchgang (42;68;100;116) in Form eines teilweise hohl ausgebildeten beweglichen Kontakts (4;61;98;114) ausgebildet ist.

6. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des beweglichen Kontakts (4;61;98;114) eine Düse (41;68;99;115) ausgebildet ist.

7. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmitteldurchgang (42;68;100;116) mit der Düse (41;68;99;115) verbunden ist.

8. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Strömungsmittelauslässen (42;70;101;117) an dem in Richtung der Bewegung des beweglichen Kontakts (4;61;98;114) vorderen Ende des Strömungsmitteldurchgangs (42;68;100;116).

9. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strömungsmitteldurchgang (42;68;1OO;116) ein Drucksteuerventil (121) untergebracht ist, welches geöffnet wird, wenn der Druck in dem Strömungsmitteldurchgang (42;68;100;116) einen bestimmten Wert übersteigt.

10. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Druckventil (5), welches die Druckkammer (21;60,65;92;119) mit dem Außenraum (1;72; 90;110) verbindet, wenn der Druck in der Druckkammer (21; 60,65;92;119) unter einem bestimmten Druckwert liegt und andererseits die Druckkammer (21;60,65;92;119) verschließt, wenn der Druck über den bestimmten Druckwert steigt.

11. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (5) im oberen Bereich der Druckkammer (21;60,65;92;119) angeordnet ist.

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12. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wandung der Druckkammer (21;60,65;92;119) schräg verläuft und das Druckventil (5) im Bereich der höchsten Stelle der schrägen Fläche angeordnet ist.

13. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckkammer (21; 60,65;92;119) eine kreisförmige konische Fläche zur Führung der Strömung des Hochdruckströmungsmittels vorgesehen ist.

14. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (24;93) für die Ausströmung des Gases für die Lichtbogenextinktion am oberen Ende der kreisförmigen konusförmigen Fläche angeordnet ist.

15. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Bewegung des Kontakts (4;61;98;114) eine Vielzahl von Druckkammern (73,74; 112,126) angeordnet sind.

16. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Lichtbogenraum verbundene Druckkammer (65;94) in einem Mantel (69,94) für den Lichtbogenraum ausgebildet ist.

17. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 2 bis

16, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Strömungsführung (23;62;93;12O;128) aus einem lichtbogenfesten Material bestellt.

18. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis

17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (21;60,65;92; 11.9) aus einem wärmeleitfähigen Material gebildet ist.

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2811Π08

19. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Druckkammer (21;60,65;92;119) Rippen (211) ausgebildet sind.

20. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche der Druckkammer (21;60,65;92;119) Rippen (212) ausgebildet sind.

21. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (21; 60,65;92;119) eine Metallwandung umfaßt.

22. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (60,65; 92,94) eine erste Druckkammer (65;94) umfaßt, in der der Druck des Strömungsmediums für die Lichtbogenauslöschung durch den im Lichtbogenraum erzeugten Lichtbogen erhöht wird, sowie eine zweite Druckkammer (60;92) in die das Hochdruckgas der ersten Druckkammer (65;94).zur Herbeiführung der Hauptfunktion der Lichtbogenextinktion einspeisbar ist.

23. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckkammer (65;94) von der zweiten Druckkammer (60;92) umgeben ist und zylindrische Gestalt hat.

24. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche oder 23, gekennzeichnet durch mindestens ein Öffnungsteil (66;96), welches gegen einen Durchtritt des Hochdruckströmungsmediums in die zweite Druckkammer (60;92) durch den Lichtbogen verschlossen ist.

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11S

11SU8

25. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch eine Diffusoröffnung (75) zur Diffusion des Strömungsmediums für die Lichtbogenextinktion zwischen dem Lichtbogenraum und der ersten Druckkammer (65;94).

26. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoröffnung (75) durch eine einzige Düse gebildet ist.

27. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoröffnung (75) durch eine Vielzahl von Düsen gebildet ist.

28. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche

22 bis 27, gekennzeichnet durch ein Ventil (80) zum Öffnen und Schließen eines Durchgangs (79) zwischen der ersten Druckkammer (65) und der zweiten Druckkammer (60), welches die Einspeisung des Strömungsmediums für die Lichtbogenextinktion von der ersten Druckkammer (65) in die zweite Druckkammer (60) erlaubt bis der Druck in der ersten Druckkammer (65) auf einen bestimmten Wert steigt und bei Übersteigen dieses bestimmten Druckwertes die Einspeisung stoppt.

29. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (80) einen Ventilkörper (80) umfaßt, welcher an der Innenfläche der ersten Druckkammer (65) verschiebbar und federnd" gelagert ist und die erste Druckkammer (65) mit der zweiten Druckkammer (60) im Normalzustand verbindet, wobei, bei der Verschiebung des Ventilkörpers (80) der Durchgang (79) zwischen der ersten Druckkammer (65) und der zweiten Druckkammer (60) ansprechend auf einen Anstieg des Drucks in der ersten Druckkammer (65) verschlossen wird.

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30. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche

bis 27, gekennzeichnet durch eine Gegenstromsteuereinrichtung (95) in dem Durchgang (93) zwischen der ersten Druckkammer (94) und der zweiten Druckkammer (92).

31. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstromsteuereinrichtung (95) eine kreisförmige konusförmige Gestalt hat.

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