DE568350C - Druckgasduesenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf einen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch, strömendes Druckgas, dessen feststehender Kontakt den oberen Abschluß eines zur Druckgaszuführung dienenden hohlen Isolierkörpers bildet und als eine den beweglichen Kontakt bei eingeschaltetem Schalter umhüllende Düse ausgebildet bzw. von einer derartigen Düse aus Isolierstoff umhüllt ist.

Ein derartiger Druckgasdüsenschalter wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß die im Einschaltzustand einander berührenden Kontaktflächen als in Richtung der Druckgasströmung in der Düse verlaufende Rippen oder Vorsprünge ausgebildet sind. Diese Anordnung hat im besonderen die vorteilhafte Wirkung, daß unter dem Druck des Löschgases die Lichtbogenfußpunkte und der Lichtbogen selbst mit großer Geschwindigkeit wandern, so daß nicht nur die • 20 Kontaktstellen, welche die Lichtbogenfußpunkte gerade verlassen haben, sondern auch die Stellen, an welchen der Lichtbogen erst Fuß faßt, intensiv gekühlt werden. Dieser Umstand ist von entscheidender Bedeutung für die Löschung des Unterbrechungslichtbogens bei größeren Leistungen, da die Lichtbogenfußpunkte Emissionszentren für Ionenlawinen darstellen, welche die Lichtbogenlöschung verhindern bzw. ein Wiederzünden der Schaltstrecke nach dem Erscheinen der wiederkehrenden Spannung bewirken. Durch die intensive Kühlung wird ferner die Verdampfung von Kontaktmaterial, die gleichfalls der Lichtbogenlöschung hinderlich ist, stark verringert und so die Reinigung des Zwischenraumes zwischen den Kontakten von Ionen und leitenden Gasen erheblich erleichtert. Auch ist durch die Anordnung der Kontaktrippen in der Längsrichtung des Druckgasstromes die Richtung, in welcher sich die Ionen nach der Gegenelektrode zu bewegen, derart festgelegt, daß die Gegenelektrode in viel geringerem Maße dem Elektronen- und Ionenbombardement ausgesetzt ist als bei den früher vorgeschlagenen Kontaktanordnungen. Infolgedessen wird die Elektronen- bzw. Ionenemission nicht nur an der selbst mit Längsrippen versehenen Elektrode verringert, sondern auch an der Gegenelektrode.

Es sind zwar bereits Schalter mit in freier Luft angeordneten und aus Rohren angeblasenen Elektroden bekannt, bei denen die hörnerförmigen oder langgestreckten Elektroden in Richtung des Luftstromes verlaufen; jedoch treten bei diesen bekannten Anordnungen die durch die Erfindung erzielten vorteilhaften Wirkungen nicht sofort ein, da dort der Gasstrom schon vor dem Auftreffen auf die Kontakte keine Führung und keinen Überdruck mehr besitzt und daher keine nennenswerte kühlende oder mechanische Wirkung auf den Unterbrechungslichtbogen ausüben kann. Das gleiche gilt für eine andere bekannte Anordnung, bei der die Kontakte in einem nahezu völlig geschlossenen Rohr angeordnet sind, durch das beim Ausschalten des Stromes Druckgas strömt, wobei die Kontaktflächen überdies noch senkrecht zur Rohrachse verlaufen..

Bei einem Schalter nach der Erfindung

brauchen die in Richtung der Druckgasströmung in der Düse verlaufenden Rippen und Vorsprünge nicht an beiden Kontakten zu sitzen/ sondern der eine Kontakt, z. B. die Düse, kann glatt gehalten werden, um eine möglichst reibungslose Druckgasbewegung zu erhalten, und nur der Gegenkontakt erhält Rippen. Dabei können die Rippen oder Vorsprünge zweckmäßig tropf enförmig ausgebildet werden, so daß die Druck-ο gasgeschwindigkeit mit Sicherheit an der Abreißstelle möglichst groß und die Luftreibung vermindert wird. Die Kontaktgebung und besonders die Unterbrechung sind so gelegt, daß die Unterbrechungsstelle möglichst an der Stelle größter Druckgasgeschwindigkeit liegt. Wenn dabei auch einer der Lichtbogenfußpunkte aus dieser Zone herauswandert, so kann doch durch besondere Mittel dafür gesorgt werden, daß wenigstens der andere Fußpunkt nicht in Zonen geringerer Gasgeschwindigkeit wandert. Aus diesem Grunde wird man die Kontaktstellung in der düsenförmigen Umhüllung so legen, daß das Druckgas durch sie hindurch mit größter Geschwindigkeit expandiert.

Die große Oberfläche der Kontakte kann auf verschiedene Weise erreicht werden, entweder indem ein Kontakt Rippen, Vorsprünge o. dgl. erhalt oder indem der ganze Kontakt aus rippenartigen Körpern, Stäben o. dgl. zusammengesetzt wird. Hierdurch wird nicht nur der Zutritt des Druckgases zu den Fußpunkten des Lichtbogens erleichtert, sondern auch eine starke Kühlung der Kontakte ermöglicht. Für die Herstellung der Stäbe» Rippen o. dgl. kann entweder Kupfer oder ein sonstiges gutleitendes Material, gegebenenfalls in Zusammensetzung mit schwer verdampfendem Material, z. B. Wolfram, .verwendet werden. Es können aber auch Stäbe o. dgl. aus Widerstandsmaterial benutzt werden, 4c die bei der Einschaltung kurzgeschlossen sind, so daß sich erst während des Schaltens der Widerstand infolge des Wanderns des Lichtbogens einschaltet.

Die Rippen, Vorsprünge usw. können in sich federnd sein oder federnde Kontaktstücke besitzen; es kann aber auch der federnde Kontakt in die Hülle gelegt werden.

Statt die Rippen bzw. die einzelnen Kontaktsprossen jeweils in Parallelschaltung zu verwenden, kann man auch mehrere solcher Stücke in Hintereinanderschaltung benutzen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In Abb. ι und 2 ist eine Kontaktform gezeichnet, bei welcher der Stromübergang von dem beweglichen Kontakt ι über die Rippen 3 zu dem Düsenkontakt 2 erfolgt. Die Rippen 3 sind in ihrem Querschnitt Strömungslinien angepaßt, so daß sie allseitig bcblasen werden. In Abb. 3 sind die Rippen 3 als in den Düsenraum ragende Hörner ausgebildet, während hier 1 die Düse 4 selbst aus Isoliermaterial besteht. Der bewegliche Kontakt 1 entspricht in seiner Form dem in Abb. 1 gezeichneten. Man könnte den Kontakt 2 auch als Ringkontakt ausbilden, der in kurzen oder längeren Hörnern endigt. Bei den in Abb. 4 gezeichneten Kontakten ist der feststehende Kontakt 2, 3 wie in Abb. 3 ausgebildet. Der bewegliche Kontakt ϊ ist jedoch in einzelne Stabe 5 aufgeteilt, die durch dünne Rippen 6 miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine intensivere Beblasung der Trennstellen erreicht.

Man kann auch, wie in Abb. 5 und 6 gezeigt, die stabförmige Aufteilung des beweglichen Kontaktes zur Mehrfachunterbrechung benützen. Hier sind die feststehenden Kontakte 3 paarweise durch die Schienen 7 und je zwei der beweglichen Stäbe 5. am unteren Ende durch die Schiene 9 miteinander - verbunden. Der Stromverlauf der gezeichneten Fünffachunterbrechung ist durch Pfeile angedeutet. Die einzelnen Unterbrechungsstellen sind durch Isolier^ wände 8, die mit feuerfestem Material armiert sein können, voneinander getrennt. Die Düse 4 besteht auch hier aus Isolierstoff.

In Abb. 7 findet die Unterbrechung der Kontakte im Gegensatz zu den in Abb. 1 bis 6 dargestellten Anordnungen durch Bewegung des Kontaktes 1 von unten nach oben statt. Die durch die Rippen 6 mit dem Kontaktrohr 1 verbundenen Schaltstücke 3 endigen in Hörnern, \vobei die unteren verstärkten Enden des Schaltstückes auch als Ring ausgebildet sein können.

Eine ähnliche Anordnung, jedoch als Schleifkontakt ausgebildet, stellt Abb. S dar. Auch hier kann der untere Teil des Kontaktes 3 als Ring ausgebildet sein, und die Hörner können ganz niedrig gehalten werden. Die Ausschaltrichtung ist auch hier wie in Abb. 7 nach oben, jedoch kann die Ausschaltung auch in Richtung des Pfeiles 16 von oben nach unten erfolgen. Die Richtung der ausströmenden Druckgase ist durch gestrichelte Pfeile angedeutet. -■

Abb. 9 zeigt einen Kontakt, in welchen bewegliche federnde Kontaktstücke eingesetzt sind. Der Kontakt 1 besitzt an drei oder mehr Stellen Kontaktstücke 10, die durch ein flexibles Band 11 mit dem Kontaktkörper 1 verbunden sind und durch die Feder 12 nach außen gedrückt werden. Dabei legen sie sich an den Gegenkontakt "2 an. Die eigentliche Unterbrechung erfolgt jedoch an den Rippen 3, die nach oben und unten eine Fortsetzung der Kontaktstücke-io-bilden."" -■'. .

In den Abb. 10 und ii ist ein massiver Kontakt gezeichnet, der drei Kontaktflächen besitzt, die sich nach oben und unten in die Rippen 3 verjüngen. Der Gegerikontakt 2 ist hier in drei Teile aufgeteilt, die sich unier Einwirkung der Spiralfeder 13 fest an den Kontakt 1 an-

legen. Die Teilfugen 15 des Düsenkontaktes 2 liegen den Aussparungen 14 des beweglichen Kontaktes 1 gegenüber. Hierdurch wird verhindert, daß der Lichtbogen in den Bereich der Teüfugen kommt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Druckgasdüsenschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die im Einschaltzustand

■" einander berührenden Kontaktflächen als in Richtung der Druckgasströmung in der Düse verlaufende Rippen oder Vorsprünge ausgebildet sind.

2. Druckgasdüsenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen oder Vorsprünge nur auf einem der Kontakte angeordnet sind.

3- Druckgasdüsenschalter nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kontakte oder beide lediglich aus ein- 2c zelnen Stäben (3, 5) bestehen.

4. Druckgasdüsenschalter nach Anspruch 1 bis 3 mit einer Düse aus Isolierstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte frei im Düsenraum an Tragstücken angeordnet sind 2* (Abb. 3, 4).

5. Druckgasdüsenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstücke der Kontakte aus schmalen Rippen bestehen, die keine schädlichen Luftschatten erzeugen.

6. Druckgasdüsenschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge oder Rippen aus Widerstandsmaterial bestehen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen