DE358212C - OElschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölschalter der Art, bei dem die Kontaktarme so angeordnet sind, daß der zwischen ihnen erzeugte Lichtbogen im wesentlichen wagerecht ist und bei dem die zu den Kontakten führenden Leiter in den Behälter oberhalb des Spiegels des Öls oder einer anderen isolierenden Flüssigkeit eintreten.

Von bekannten ähnlichen Ölschaltern unterscheidet sich der vorliegende dadurch, daß der Bewegungsmechanismus ^für die Kontaktarme unterhalb der Arme angeordnet ist, so daß ein freier, nicht durch stromführende Teile oder den Bewegungsmechanismus versperrter Weg für die von dem Bogen aus nach dem Abzug aufsteigenden Dämpfe geschaffen ist, wobei die zu den Kontakten führenden Leiter durch eine Isoliervorrichtung geschützt sind, die bis unter die Kontakte reicht.

Die Leiter, durch die der Strom zu den Kontaktarmen fließt, sind derart angeordnet, daß die elektromagnetischen Kräfte versuchen, den Bogen zu verlängern und ihn aufwärts darch das Öl zu treiben.

Durch ein aus Isoliermaterial hergestelltes oder damit überzogenes Schutzrohr, das die

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Kontaktarme umgibt, werden sie vor der Berührung mit den Zersetzungs-Produkten des Lichtbogens geschützt. Weiter wird durch dieses Rohr die dnrch die Bogendämpfe hervorgerufene Zirkulation des Öles unterstützt. Auf der Zeichnung sind schematisch drei der Erfindung gemäß gebaute Ausführungsformen von Ölschaltern dargestellt.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt mit geöffneten Kontaktarmen, Abb. 2 ein gleicher Schnitt, aber mit geschlossenen Kontaktarmen. Abb. 3 zeigt im wagerechten Schnitt bzw. Grundriß eine Ausführung des Schalters, bei der die Kontaktarme und die Zu- und Ableitungen des Stromes sich in derselben senkrechten Ebene befinden.

Abb. 4 zeigt in einem senkrechten Schnitt durch den Schalter die Zirkulation des Kühlöls.

Abb. 5 ist ein ähnlicher senkrechter Schnitt wie Abb. 1 und zeigt einen Schalter, bei dem die Kontaktarme und die Zu- und Ableitungen des Stromes in senkrechten, im rechten Winkel aufeinanderstellenden Ebenen angeordnet sind. Abb. 6 ist ein senkrechter um 90° zu Abb. 5 gedrehter Schnitt.

Abb. 7 ist ein wagerechter Schnitt bzw. Grundriß.

Abb. 8 zeigt im wagerechten Schnitt eine Abart des Schutzrohres für die Kontaktarme. Abb. 9 ist ein wagerechter Schnitt bzw. Grundriß hierzu, und Abb. 10 zeigt nur als Beispiel eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Kontaktarme. Bei dem in Abb. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich in dem Behälter A das Öl bis zur Höhe der Linie B. Der Behälter A ist mit einem weiten, in die Atmosphäre oder gewünschtenfalls aus dem Gebäude, in dem der Behälter sich befindet, herausführenden Abzugsrohr C versehen. Die Leiter D, D¹ und E, E¹ dienen zur Zu- und Ableitung des Stromes. Diese Leiter sind durch isolierende Büchsen F, F¹ des Deckels A¹ eingeführt, gehen senkrecht durch das öl und ■sind dann bei den Punkten d, e wagerecht umgebogen und zu den Punkten d¹, e¹ geführt und mit den drehbaren Kontaktarmen G, G¹ verbunden. Der Strom wird durch Trennung der Arme G, G¹ unterbrochen. Die Bewegung der Arme kann durch irgendeine geeignete Vorrichtung, wie eine solche beispielsweise in Abb, 10 dargestellt ist, bewirkt werden. Der durch die Unterbrechung des Stromes erzeugte Bogen hat normal (wenn er als unbeeinflußt durch die weiter unten erwähnten Abstoßungskräfte betrachtet wird) einen wagerechten Weg zwischen den Enden der Arme G, G¹ entsprechend der punktierten Linie f.

Zwischen den senkrechten Leitern D, E und den Kontaktarmen G G¹ ist nun ein, eine vollkommen freie Bewegung der Arme gestattendes Rohr oder ein Schutzmantel H aus Isoliermaterial derart angeordnet, daß er gänzlich in das öl eintaucht. Der Hauptzweck dieses Mantels besteht darin, eine Berührung der Zersetzungsprodukte des Lichtbogens mit den Leitern D, E zu verhindern.

Wie ersichtlich, wird bei der dargestellten Anordnung der Auftrieb der durch den Bogen erzeugten Dämpfe diese veranlassen, aufwärts durch das öl hochzusteigen, wodurch eine Verlängerung des Bogens und eine Vergrößerung der Kühlfläche eintritt. Dadurch wird die Unterbrechung des Stromkreises befördert. Es ist weiter ersichtlich, daß die Richtung des Stromes in den wagerechten Leiterteilen D¹ und E¹ entgegengesetzt der Stromrichtung im Bogen ist. Es wird daher eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Bogen verlängert und ihn aufwärts treibt, wie durch die punktierte Linie f¹ angedeutet wird.

Wenn der Bogen auf diese Weise nach oben ausgebogen wird, so ist die -Stromrichtung in den Enden des Bogens dieselbe als die Richtung des Stromes in den benachbarten senkrechten Leitern D, E, so daß diese gebogenen Enden nach den erwähnten senkrechten Leitern hin angezogen und der Bogen noch mehr, entsprechend der punktierten Linie f², verlängert wird.

Diese abstoßenden und anziehenden Kräfte zusammen mit dem Auftrieb der Lichtbogendämpfe bringen eine große Verdünnung des Bogens hervor, so daß er weit wirksamer als bisher durch das Öl gekühlt wird.

Die abstoßenden und anziehenden Kräfte, die dem durch den Stromkreis fließenden Strom proportional sind, sind dann sehr vorteilhaft, wenn sie sehr notwendig sind, d. h. wenn der Schalter starke Ströme unterbricht, was beispielsweise der Fall ist, wenn in einem durch den Stromkreis gespeisten Apparat Störungen auftreten.

Der Mantel H umgibt vollkommen den Bogen und ist über dem Boden des Behälters A und unter der Oberfläche des darin befindlichen Öls angeordnet. Es kann daher, wie durch Pfeile in Abb. 4 angedeutet, eine freie Ölzirkulation stattfinden. Wenn der Bogen . gebildet ist, so steigen die heißen Bogendämpfe sehr rasch zu der Oberfläche. Der durch den Bogen erhitzte Teil des Öls steigt in dem Mantel hoch und wird durch kaltes Öl aus den tieferen Teilen des Behälters ersetzt.

Die in den Abb. 5, 6 und 7 dargestellte Ausführungsform des Schalters unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen dadurch, daß die Leiter D, E nicht in derselben senk- iao rechten Ebene wie die Kontaktarme G, G¹, sondern in einer dazu senkrecht stehenden

Ebene angeordnet sind. In diesem Fall wird der Bogen noch durch die Ströme in den wagerechten Teilen D¹, E¹ der Leiter in der, durch die punktierten Linien f¹, f² in Abb. 5, ersichtlichen Weise aufwärts getrieben.

Gleichzeitig ziehen die anziehenden Kräfte des Stromes in den senkrechten Leiterteilen D, E die gebogenen Enden des Bogens an und geben ihm eine Form, die in der wagerechten Ebene einem S entspricht, wie in Abb. 7 durch die punktierte Linie f^s angedeutet ist.

Bei der in den Abb. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich der Schutzmantel H von den in den früheren Ausführungsformen dargestellten Mänteln dadurch, daß nicht ein vollständig aus Isoliermaterial bestehender Zylinder vorgesehen ist, sondern ein Isolierzylinder, der die Auskleidung eines hohlen Metallzylinders bildet. Diese Anordnung ist heftigen Explosionen gegenüber widerstandsfähiger.

Der Abzug C ist hier auch als eine Fortsetzung des Metallteiles H¹ des Mantels H ausgeführt, erstreckt sich also über den Zwischenraum zwischen dem Deckel A¹ des Behälters und dem Mantel.

Wie Abb. 8"zeigt, erstreckt sich die isolierende

Auskleidung H etwas über den unteren Rand des Metallzylinders H¹ hinaus, um die mit den Kontaktarmen verbundenen Leiter besser gegen die Wirkungen des Bogens zu schützen.

Die öffnungen H² in dem Metallmantel H¹

gestatten die Ölzirkulation wie bei der zuerst beschriebenen Anordnung.

Die Abb. 8 und 9 zeigen weiter noch eine

gekreuzte Anordnung der Kontaktarme G, G¹.

Dadurch wird die Kreuzung oder das Über-

einandergreifen der wagerechten Teile D¹, E¹ der mit den Kontaktarmen verbundenen Leiter vermieden.

In diesem Falle sind die Kontaktarme an ihren Köpfen mit seitlichen Vorsprüngen G², G³ für den Schluß bzw. Eingriff versehen. Die Kontaktarme können mit Ausnahme der Berührungsflächen isoliert sein.

In den schematischen Abb. 1 bis 9 ist keine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Kontaktarme G, G¹ dargestellt, hierzu kann jede geeignete Vorrichtung benutzt Werden. Abb. 10 zeigt aber als Beispiel eine Vorrichtung für den genannten Zweck. Die Kontaktarme G, G¹ sind auf isolierenden oder isolierten Wellen J₁J¹ befestigt und an jedem Ende dieser Wellen sind Gelenkhebel K₁K¹ vorgesehen, und die unteren Enden der Hebel K¹ sind dann an einem auf einer Welle L angeordneten Block L¹ angelenkt. Die Welle L kann durch irgendeinen Mechanismus, wie er bei elektrischen Schaltern gebräuchlich ist, auf- und abwärts bewegt werden, und ihre Bewegung bewirkt dann das Öffnen oder Schließen der Kontaktarme G, G¹.

Es ist ersichtlich, daß die Kontaktarme G, G₁ nicht notwendig die einzigen Kontakte des Ausschalters sein müssen, bei stark belasteten Ausschaltern können auch andere Kontakte benutzt werden, und zusammen mit den Kontaktarmen derart angeordnet werden, daß sie schließen oder öffnen, dicht nach oder vor den Kontaktarmen G, G¹, die dann als Funkenabreißkontakte wirken.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ölschalter, bei dem die Kontaktarme derart angeordnet sind, daß der zwischen ihnen erzeugte Lichtbogen im wesentlichen wagerecht ist und bei dem die zu den Kontakten führenden Leiter in den Behälter oberhalb des Spiegels, des Öls oder einer anderen isolierenden Flüssigkeit eintreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsmechanismus für die Kontaktarme (G, G¹) unterhalb der Arme angeordnet ist, so daß ein freier, nicht durch stromführende Teile oder den Bewegungsmechanismus versperrter Weg für die von der Unterbrechungsstelle aus nach dem Abzug aufsteigenden Dämpfe geschaffen ist, wqbei die -zu den Kontakten führenden Leiter (D, E) durch eine die Kontakte umgebende Isoliervorrichtung geschützt sind, die bis unter die Kontakte reicht.
2. 2. Ölschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme von einem rohrförmigen Mantel (H) umgeben sind, der aus Isoliermaterial besteht oder mit solchem ausgekleidet ist.
3. 3. Ölschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliehen Kontakte (G, G¹) und die zu ihnen führenden Leitungen (D, E) derart gestaltet und angeordnet sind, daß die elektrodynamischen Kräfte zwischen den stromdurchflossenen Leitern und dem Lichtbogen das Bestreben haben den Bogen zu verlängern und ihn aufwärts durch das Öl zu treiben.
4. 4. Ölausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Schutzmantel (H) oben und unten mit dem Ölraum in Verbindung steht, so daß durch die Dämpfe des Lichtbogens eine Zirkulation des Öls hervorgerufen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.