DE532552C

DE532552C - Anordnung fuer Schalter mit Lichtbogenloeschung durch Druckgas und durch ein elektromagnetisches Feld

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Publication number: DE532552C
Application number: DER73393D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-01-15
Filing date: 1928-01-15
Publication date: 1931-09-01

Description

Es ist bekannt, daß man bei elektrischen Schaltern auf den Unterbrechungslichtbogen durch elektromagnetische Felder eine kräftige Blaswirkung ausüben kann, die bei kleineren Betriebsspannungen auch die Löschung des Lichtbogens herbeiführt. Noch nicht geglückt ist es bisher, bei Hochspannungsschaltern die Stromunterbrechung durch elektromagnetische Blasung zu erreichen. Dagegen sind bereits Hochspannungsschalter vorgeschlagen worden, bei denen durch Druckgas, das mit hohem Druck und großer Geschwindigkeit zwischen den Kontakten durchströmt, die Lichtbogenlöschung auch bei hohen Spannungen und Leistungen erzwungen wird. Es ist ferner der Vorschlag gemacht worden, bei einem Schalter neben einer Funkenlöschung durch einen Luftstrom noch eine magnetische Funkenlöschung vorzusehen.

Verwendet man demgemäß bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas eine zusätzliche magnetische Funkenlöschvorrichtung zur Unterstützung der Druekgaslöschvorrichtung, so läßt sich dadurch eine wesentliche Vereinfachung der Anlage erzielen, daß erfindungsgemäß zur Erzeugung des magnetischen Blasfeldes eine in den Kraftwerksoder Maschinenleitungen vorhandene Reak- tanzspule hoher Induktivität benutzt wird.

Die in modernen Kraftanlagen in die Maschinen- und Verteilungsleitungen vielfach eingebauten Reaktanzspulen dienen dazu, im Falle einer Störung, wie Kurzschluß, oder Ausfall eines von mehreren zusammenarbeitenden Kraftwerken, den Kurzschlußstrom zu begrenzen und unzulässige Überlastungen der noch im Betrieb befindlichen Anlageteile und Speiseleitungen zu verhindern. Derartige Reaktanzspulen besitzen in der Regel eine hohe Induktivität und eignen sich, da andererseits zur Ausübung der elektromagnetischen Blaswirkung bei Schaltern kräftige Magnetfelder erforderlich sind, vorzüglich dazu, den Ausschaltvorgang bei Druckgasschaltern durch magnetische Blasung zu unterstützen. Auch der Zusammenbau derartiger Reaktanzspulen mit Druckgasschaltern gestaltet sich vermöge der besonderen Bauart der letzteren sehr einfach, so daß der Platzbedarf für ein derartig kombiniertes Aggregat kaum größer wird als für die Reaktanzspulen allein.

Man erzielt also durch Anordnung gemäß der Erfindung nicht nur den Vorteil einer erheblichen Materialersparnis, insofern als-besondere Blasspulen zur. Begrenzung der Magnetfelder nicht benötigt werden, sondern auch einer Raumersparnis, was mit Rücksicht auf den Platzmangel in bebauten Gegenden, z. B. Großstädten, von ganz besonderer Bedeutung ist.

Die zur Blasung dienende Reaktanzspule kann, wie es ihr sonstiger Verwendungszweck erfordert, entweder dauernd oder nur zeitweise erregt sein. ■ Die letztere Betriebsart bringt natürlich gewisse Schwierigkeiten mit

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sich, da sich während des schnell verlaufenden Schaltvorganges das Blasfeld nach Eintreten des Stromes in die Reaktanzspule voll ausbilden muß. Es muß also mit Hilfsmitteln gearbeitet werden, die dieser Verzögerung in der Vollausbildung des Feldes Rechnung tragen, und zwar sowohl im Hinblick auf das Blasfeld als auch im Hinblick auf die Wirkung des Feldes als Reaktanzspule. So können ίο z. B. besondere Relais angebracht werden, die eine bestimmte Zeit vorher, ehe der eigentliche Schaltvorgang beginnt, den magnetischen Fluß in der Reaktanzspule und damit auch im Blasfeld einleiten; dies kann z. B. dadurch geschehen, daß eine bestimmte Zeit vor dem Schalten oder beim Anwachsen der Stromstärke schon ein Parallelschluß der Reaktanzspule aufgehoben wird. Ist die Reaktanzspule dauernd eingeschaltet, so bildet man sie zwecks Vergrößerung der Drosselwirkung vorteilhaft so aus, daß sie im Normalzustand eine möglichst eisengeschlossene Reaktanz bildet, deren Eisenkreis beim Schalten aber so unterbrochen wird, daß ^a5 dann die Kraftlinien des Reaktanzkernes auf die Schaltstelle voll blasend wirken.

Um eine möglichst günstige Blaswirkung zu erhalten, kann man eine oder gegebenenfalls auch mehrere Elektroden des Schalters selbst als Pole des Blasfeldes ausbilden. Wird zum Schalten des Druckgasschalters ein Druckgaszylinder mit Kolben und Stange verwendet, so kann man z. B. Kolben und Stange aus magnetischem Material herstellen, so daß bei Stromdurchfluß von der um den Zylinder gelegten Spule die Bewegung des Kolbens im Sinne der Ausschaltbewegung unterstützt wird und gleichzeitig durch die Kolbenstange, an der sich z. B. der Schaltstift befindet, die Kraftlinien durch die Unterbrechungsstelle hindurchgetrieben werden.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, die Blaspole der Reaktanzspule beweglich anzuordnen, so daß sie während des Schaltvorganges möglichst nahe an den Lichtbogen herangebracht werden, und sich im Ruhe-' zustand und nach dem Schaltvorgang wieder von den spannungführenden Teilen entfernen, so daß dann keine Überschläge auf die Blaspole erfolgen können. Da sich bei Druckgasschaltern nach Beginn der Druckgasblasung um die Pole herum eine Druckgasschicht hohen Druckes befindet, so kann bei der hohen Durchschlagsfestigkeit dieser Schicht die Annäherung der Pole größer sein als bei dem Gegenüberstehen in ruhender Luft. Man läßt deswegen vorteilhaft die Annäherung der Magnetpole an den Lichtbogen erst dann beginnen, wenn der Lichtbogen durch das Druckgas schon so abgeblasen ist, daß ein Fußfassen des Lichtbogens auf den Magnetpolen nicht oder nur unter besonderen Umständen erfolgen kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt den Zusammenbau eines Druckgasschalters mit einer zum Zwecke der Begrenzung der Kurzschlußleistung in die Anlage eingebauten Reaktanz derart, daß die Reaktanzspule gleichzeitig ein elektromagnetisches Blasfeld erzeugt, das die Lichtbogenlöschung unterstützt, ι ist das Gefäß, aus dem das Druckgas austritt und gleichzeitig den einen Pol des Schalters bilden kann, während der andere Pol als Stiftkontakt innerhalb dieses Gefäßes beweglich ist. 2 ist die trichterförmige Austrittsöffnung für das Druckgas. 3 ist die Reaktanz, die mit genügendem Abstand um das Gefäß 1 angeordnet ist. Falls erforderlich, kann die Isolation zwischen 1 und 3 durch Isolierzylinder 4 verbessert werden.

Abb. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Reaktanzspule nicht dauernd eingeschaltet ist. Das Druckgasgefäß 1 ist hier durch ein Isolierstück 5 so unterteilt, daß der Kontakt 2 von dem Boden 6, der gleichzeitig die Führung für den Stiftkontakt 7 bildet, elektrisch getrennt ist. Dieser Kontakt 7 ist durch die Stange 8 mit dem Kolben 9 verbunden, der durch das Druckgas bewegt wird. In unmittelbarer Nähe des Kontaktes 7 ist eine Eisenmasse 10 angeordnet und mit dem Kontaktstift verbunden. Diese Eisenmasse wird in das Innere der Spule 3 hineingezogen, wodurch die Wirkung des Druckgases auf den Kolben 9 unterstützt wird. Der Strom verläuft durch den Schalter von der Zuleitung 12 aus über den Boden 6, die Stange 8, die Kontakte 7 und 2, die Verbindungsleitung 11, die Spule 3 und die Ableitung 13. Parallel zu der Spule 3 liegt ein Schalter 14, der normalerweise die Spule überbrückt und entweder beim Anwachsen der Stromstärke über ein bestimmtes Maß hinaus oder gleichzeitig mit dem Steuerventil des Druckgasschalters geöffnet wird. Wenn der Schalter 14 offen ist, so liegt die Reaktanzspule im Stromkreis und wirkt gleichzeitig bewegend auf die Masse 10 und löschend auf den Lichtbogen zwischen 7 und 2. Die Art der Steuerung des Schalters 14 durch besondere Relais oder in Verbindung mit der Betätigungsvorrichtung für die Druckgaisventile bedarf keiner besonderen Darstellung.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung für Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas und durch ein elektromagnetisches Feld, dadurch ge-

kennzeichnet, daß eine in den Kraftwerks- oder Maschinenleitungen an sich vorhandene Reaktanzspule hoher Induktivität zur Erzeugung des magnetischen Blasfeldes dient.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaspole der Reaktanzspule derart beweglich angeordnet sind, daß sie sich während des Ausschaltvorganges möglichst nahe am Lichtbogen befinden und sich nach dem Ausschaltvorgang von den spannungführenden Teilen wieder entfernen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nähern der Magnetpole erst dann erfolgt, wenn der Lichtbogen schon durch das Druckgas so abgeblasen ist, daß 'ein Fußfassen des Lichtbogens auf den Magnetpolen nicht oder nur unter besonderen Umständen erfolgen kann.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 für Schalter mit durch Druckgas betätigtem Antrieb', dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanzspule mit dem Schalterantrieb so zusammengebaut ist, daß die elektromagnetische Kraft auch auf den Druckgasantrieb in unterstützendem Sinne einwirkt.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kraftwerks- oder Maschinenleitung liegende Reaktanzspule einen Parallelschluß besitzt, der beim Schalten oder beim Anwachsen der Stromstärke über ein bestimmtes Maß hinaus aufgehoben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen