DE434859C - OElschalter mit gasgefuelltem Ausdehnungsraum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölschalter, der insbesondere dazu gebaut ist, von den ersten Augenblicken der Bildung des Abreißfunkens an die Entspannung und das Ausweichen der durch den Abreißfunken erzeugten Gase in ein Ausdehnungsgefäß zu veranlassen. Das Ausdehnungsgefäß ist besonders dazu geeignet, die rasche Abkühlung dieser Gase vorzunehmen und jede Druckerhöhung und folglich jede Explosion in der Ausdehnungskammer auszuschließen. Ölschalter mit Ausdehnungsgefäß sind an sich bekannt. Die Erfindung betrifft eine besonders wirksame Ausführungsform dieser Schalterart.

Der Ölschalter gemäß der Erfindung besteht aus einem Paar kommunizierender, ölgefüllter Röhren, deren eine aus Isoliermaterial bestehende Röhre die beweglichen Schaltglieder aufnimmt und einen selbsttätigen Maximalausschalter trägt, während die andere Röhre die festen Schaltglieder enthält und durch eine Ausdehnungskammer überdeckt ist, die zur Verhütung von Gasexplosionen von trägem Gas erfüllt .und mit einem Regelventil verseihen ist.

Außerdem sind gemäß der Erfindung verschiedene zusätzliche Vorrichtungen, wie z. B. Widerstände zur Heizung des Öles, vorgesehen.

Ein Ausfüäirungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt, auf der gleiche Bezugszeichen gleiche Bestandteile oder Glieder bezeichnen.

Die Abb. 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau der Einrichtung zur Unterbrechung unter Öl.

Die Abb. 2 ist eine Schnittansicht eines nach der Erfindung gebauten Ölschalters.

Eine Sdhältstange oder Schaltröhre E (Abb. 1) trägt ein bewegliches Kontaktstück C und kann sich senkrecht unter der Einwirkung eines Steuermedhanismus (auf der Zeichnung nicht dargestellt) in einem vorzugsweise zylindrischen Körper N verschieben. Der zylindrische Körper N hat in bekannter Weise Wandungen aus Isoliermaterial und ist von Öl erfüllt. Eine im Dekkei N_x des Körpers N angebrachte Öffnung dient zur Führung der Schaltstange E.

Am unteren Rande des Körpers N ist eine Art Trichter L angebracht, durch dessen öffnung der bewegliche Kontakt C hindurchtritt, um mit einem festen Kontakt D zusammenzuarbeiten, der dicht bei dieser Öffnung sitzt und auf dem Boden einer unter dem Körper iV angeordneten Ausdehnungskammer K. befestigt ist.

Der feste Kontakt D ist von einer Röhre M umgeben, die sich im oberen Teile in Form eines Kegelstumpfes um den Trichter L bis zu einer Höhe erweitert, die über den unteren Kanten des Trichters L liegt. Die Röhre M steht mit der Ausdehnungskammer K in Verbindung, die hermetisch abgeschlossen ist und mit Auslaßventilen versehen sein kann.

Wenn der Körper N der Schalteinrichtung

4B4859

mit Öl gefüllt wird, tritt dieses Öl durch die Öffnung des Trichters L in die Röhre M so weit ein, bis der Gasdruck in der Ausdehnungskammer K dem aus dem Unterschied der Ölspiegel im Körper N und in der Röhre M herrührenden Druck das Gleichgewicht hält. Die Röhre M kann mit einem gleichfalls von Öl erfüllten Behälter in Verbindung· gebracht sein, wie es in Abb. 2 dargestellt ist.

Der Druck der in der Ausdehnungskammer K enthaltenen Gase ist derart eingestellt, daß der feste Kontakt nur von einer schwachen Ölschicht überdeckt ist. Wenn zwecks Stromunterbrechung der bewegliche Kontakt C vom festen Kontakt D entfernt wird, so entsteht ein Lichtbogen oder Abreißfunken zwischen diesen Kontakten. Die frei gewordenen Gase bahnen sich durch die dünne Ölsdhicht, die den festen Kontakt bedeckt, leicht einen Weg und kommen in der Ausdehnungskammer K. unmittelbar zur Entspannung; in dieser Kammer kann man Kühl wände, unterteilte Metallmassen, Metallgaze oder jede beliebige Vorrichtung anordnen, die sich zum i\bkühlen dieser Gase eignet.

Außerdem kann die Ausdehnungskammer K von vornherein von trägen Gasen, wie z. B. Kohlensäure, Stickstoff u.dgl., erfüllt sein. Die Abb. 2 zeigt die Anwendung der in Abb. ι dargestellten Einrichtung auf einen Ölschalter, der als Trennschalter, Spannungsoder Strombegrenzer, Überlastungsschalter u. dgl. ausgebildet sein kann. Eine Röhre A (Abb. 2) bildet den beweglichen Hauptkontakt; ihr unteres Ende kommt beim Schließen zwischen die Finger B des festen .Hauptkontaktes beliebiger Gestalt zu liegen.

Ein Hilfskontakt wird durch einen beweg-4.0 liehen Stift C gebildet, der am unteren Ende einer Schaltstange E befestigt ist, die im Inneren der Röhre A gleitet; als Gegenkontakt 'hierzu dient ein fester Stift D, der zwischen den Fingern B angeordnet ist. Der elektrische Anschluß zwischen den Teilen A und E ist durch zwischen, ihnen eingeschaltete Reibuagskontakte F hergestellt.

Im Augenblick des Ausrückens der Röhre A, die von unten nach oben durch den Steuermechanismus des Ölschalters emporgezogen wird, kommt die Röhre A außer Eingriff mit den Fingern B. Während dieses Vorganges wird die Schaltstange-E durch eine Klinke// festgelegt, die durch eine geeignete Vorrichtang in einen io der Röhre A ausgebildeten Längsschlitz A₁ eintritt und sich gegen einen Teuer E₁ legt, der an der Schaltstange E bebefestigt ist. Dieser Schlitz A₁ ist derart ausgebildet, daß sein unterer Rand/ nach einem bestimmten Lauf der Röhren! auf die Klinke// einwirkt, die sich um ihre Drehachse H₁ dreht und auf diese Weise die Schaltstange E freigibt.

Eine um die Schaltstange E zwischen den Schaltkopf C und den Teller E₁ gelegte Feder O wird so lange zusammengedrückt, als die Schaltstange E durch die Klinke// festgelegt ist, und entspannt sich, sobald der Teller /Z₁ freigegeben wird, um die Schaltstange E ruckartig nach oben- zu führen. Die endgültige-Trennung des Stromkreises findet dann zwischen den Kontaktstücken C und D statt.

Ein Lichtbogen oder Abreißfunken entsteht zwischen den Enden dieser Kontaktstückt., und die frei werdendien Gase durchströmen die kleine öhnenge, die den Kontakt D bedeckt, biegen um die Öffnung des Trichters L und entweichen in den Raum zwischen dem Trichter L und der Erweiterung der Röhre M. Die Gase treten dann in die Ausdehnungskammer K. ein, wo sie sich beim Durchgang beispielsweise durch Eisen- oder Feilspäne abkühlen, ehe sie sich entspannen.

Der Druck der · in der Ausdehnungskammer Ιζ enthaltenen Gase überwiegt den atmosphärischen Druck, er entspricht dem Druck einer Ölsäule von einigen Dezimetern und hängt von der Höhe des Isolierkörpers N ab, die sich nach der Gebrauchsspannung des Ausschalters richtet. Dieser Druck kann beispielsweise, je nachdem, zwischen V₁₀₀ und ¹Z₁₀ Atm. schwanken.

Es ist begreiflich, daß der anfängliche Druck der. Gase des Lichtbogens nur sehr wenig mehr als der Druck der in der Ausdehnungskaramer f( vorhandenen Ga-e betragen kann, da sich die erzeugten Gase in der Ausdehnungskammer von ihrer Entstehung an ausdehnen.

Wegen der Abwärtsbewegung des Kontakt-Stückes C verlängert sich der zwischen den Kontaktstücken C und D gebildete Lichtbogen, ist aber von keiner gasigen Hülle umgeben. Es findet nämlich kein Zusammenpressen des Öles im Körper N statt, da sich die Gase in der Ausdehnungskammer K frei ausdehnen können.

An den Wänden der Ausdehnungskammer K. kann ein Regelventil O angebracht sein, damit man den Maximaldruck der in der Kammer enthaltenen Gase nach Belieben ändern und sicherstellen kann, daß die durch den Lichtbopgen frei gewordenen und über den genannten Druck hinaus verdichteten Gase nach der Außenluft entweichen.

Eine Reihe von Kühl wänden, wie z.B. P und Q, kann in der Ausdehnungskammer K derart angeordnet sein, daß sie die Gase in der Ausdehnungskammer umlaufen lassen und ihre Abkühlung steigern.

Die Benutzung eines derartigen Regelventils O könnte übrigens dazu führen, einen Teil

Claims (5)

1. der Ausdehnungskammer K fortzulassen. Es würde ausreichen, in einem solchen Falle die Röhre M mit einem Boden beizubehalten und ihre obere Erweiterung der Wand / der * 5 Ausdehnungskammer K anzupassen, deren Fassungsvermögen dann auf den Raum R herabgesetzt sein würde. Der Raum ίξ wäre dann mit der Außenluft durch Vermittlung des Regelventils in Verbindung zu bringen.

   ίο Es ist natürlich eine Entzündung der nach außen durch das Regelventil 0 entweichenden Gase zu erwarten, was übrigens keinen Nachteil bietet.

   Um jede Entzündung im Innern der Auisdehnungskammer K., wie sie sich nach Abb. 2 darstellt, auszuschließen und einer möglichen Explosion zu begegnen, bringt man in diese Ausdehnungskammer, wie schon oben erwähnt wurde, ein träges Gas, Kohlensäure o. dgl., nach der Ölfüllöffnung durch eine Röhre, wie z.B. T, ein.

   Der Ölschalter kann durch einen Drosselwiderstand vervollständigt werden. Zu diesem Zweck ordnet man in dem Körper N Kontakte U an, die auf einem Träger V beliebiger Gestalt isoliert angebracht werden und sich an die Röhre A anlegen. Der Drosselwiderstand kann durch Spulen X gebildet werden, die zwischen die Kontakte U und dem Trichter L oder auf jede andere beliebige Weise eingeschaltet werden.

   Der Ölschalter gemäß der Erfindung kann außerdem eine Vorrichtung zur unmittelbaren Maximalausschaltung erhalten, die in der Metallhaube Y, die den Körper N überdeckt, untergebracht wird.

   Die Stromzu- und -ableitungen stehen einerseits mit dem Kontakt D, anderseits über einen Schleifkontakt mit dem Rohr A in Verbindung. Die zum Rohr A führende Leitung a ist an einem Isolator Z abgespannt und tritt in die Haube Y durch eine Isolierdurchführung b ein, bildet eine Wicklung C₁ die zwei ßlattkerne d und d_x umgibt, und ist schließlieh durch Reibuegskontakte / mit der Schaltstange A elektrisch verbunden.

   Die Kerne d und d_v deren jeder die Gestalt eines Steigbügels hat, sind derart angeordnet, daß ihre Schenkel einander gegenübersteinen und durch einen Luftspalt getrennt sind. Diese Kerne werden durch hei e und e_x an der Haube Y angelenkte Träger derart gehalten, daß sie sich unter dem Einfluß des die Wicklung c durchlaufenden Stromes anzunähern be-

   5i) strebt sind, wobei sie ein Schaltgelenk g in Gestalt eines Rhombus zusammendrücken. So-

   . bald der Wert des die Wicklung c durchlaufenden Stromes eine vorher bestimmte Höhe erreicht, werden die Seiten dieses Schaltgelenkes g hinreichend einander genähert, um die entsprechende Verschiebung einer Schaltstange h durchzuführen, die in an sich bekannter Weise den selbsttätigen Ausschaltmechanismus ausklinkt.

   Man kann schließlich dem Ölschalter noch einen Heizwiderstand / beigeben, der dazu dient, das eingeschlossene Öl auf einer geeigneten Temperatur zu erhalten. In diesem Falle kann der Ölschalter einen hohlen Sockel k_i haben, der einen mit der Röhre M in Verbindung stehenden Ölbehälter bildet, in dessen Innerem der Widerstand / an einer für geeignet erachteten Stelle darauf hinwirken kann, einen guten Ölumlauf zu erhalten.

   75 Pa τ ic χ -J- - A N S r· κ i^; c η κ:

   ι. Ölschalter, dessen Ölraum mit einem gasgefüllten Ausdehinungsraum in Verbindung steht, gekennzeichnet durch ein Paar kommunizierende, ölgefüllte Röhren, deren eine aus Isolierstoff bestehende Röhre die beweglichen Schaltglieder aufnimmt und einen selbsttätigen Maximalausschalter trägt, während die andere Röhre die festen Schaltglieder enthält und durch eine Ausdehnungskammer überdeckt ist, die von trägem Gas erfüllt und mit Regelventilen versehen ist.
2. 2. Ölschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kommunizierenden Röhren achsgleich übereinander angeordnet und an den einander zugekehrten Enden trichterartig zugespitzt bzw. erweitert sind.
3. 3. Ölschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalausschalter aus zwei in der Haube des Schalters angelenkten steigbügelförmigen Elektromagneten besteht, deren sich elektromagnetisch beeinflussende Polpaare auf ein zwischen ihnen gelegenes Kniehebelgetriebe mechanisch einwirken.
4. 4. Ölschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungssteile des Ölschalters dicht unter dem Ölspiegel der unteren Röhre gelegen ist.
5. 5. Ölschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel des Ölschalters als Ölbehälter hohl ausgebildet ist und einen Heizwiderstand enthält, der das Öl zum Zwecke eines guten Ölumlaufs erhitzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.