DE569075C

DE569075C - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE569075C
Application number: DEL79891D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-12
Filing date: 1931-11-27
Publication date: 1933-01-31
Also published as: DE641406C; DE586753C; FR731049A; DE601563C; US2018136A; GB383127A; GB401332A

Description

Elektrischer Schalter Bei Hochleistungsschaltern ist es bekannt, in einer Druckkammer, die bis auf eine durch ein kraftschlüssig betätigtes Absperrorgan verschließbare Öffnung allseitig geschlossen ist und mit einem die Öffnungsbewegung des beweglichen Schalterkontaktes beschleunigenden Kolben so anzuordnen, daß er durch den auf ihn wirkenden Gasdruck die Öffnungsbewegung des beweglichen Schalterteiles beschleunigt.
Ferner sind Schalter bekannt, deren Schaltkammer durch einen Kolben in zwei Teile geteilt ist, wobei der Kolben während des Ausschaltvorgangs die unter ihm befindliche Luft komprimiert, die nach einer gewissen Zeit durch bis dahin geschlossene Kanäle ausströmt und dem Lichtbogen zugeleitet wird. Auf eine besondere Ausführungsform eines solchen Schalters bezieht sich die Erfindung. Diese besteht darin, daß die Bewegung des Kolbens und damit die Kompression des im unteren Teil der Druckkammer eingeschlossenen Gases durch die durch den Unterbrechungslichtbogen im oberen Teil der Druckkammer hervorgerufene Drucksteigerung erfolgt. Der Kolben wird hierbei zweckmäßig so angeordnet, daß er in der Schließstellung des Schalters die der Unterbrechungsstelle zunächst liegenden :Mündungen der Verbindungskanäle zwischen den beiden Räumen der Druckkammer abdeckt und während der Öffnungsbewegung erst freigibt, nachdem er bereits einen Teil seines Weges im Sinne der Schalteröffnung zurückgelegt hat. Besonders vorteilhaft ist es, den Kolben auf seiner der Unterbrechungsstelle zugekehrten Seite als offnen Behälter zur Aufnahme einer verdunsteten und dabei Kälte abgebenden Masse, z. B. Kohlensäureschnee, auszubilden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt.
In einer Druckkammer i sind der bewegliche Kontakt a und der feststehende Kontakt 3 angeordnet. Auf dem beweglichen Kontakt sitzt ein Kolben q., der einen Aufnahmeraum (Behälter) 5 für einen Kälteerzeuger (z. B. Kohlensäureschnee) 18 besitzt. In der Wand der Druckkammer i sind Kanäle 6 angeordnet, die sich nach ihrem Austrittsende hin verjüngen und schräg in den der Unterbrechungsstelle des Druckkammerinnenraumes einmünden. Ferner münden in der Druckkammer zwei Rohrleitungen 7, 7', welche mit einer Leitung 8, die an einem Kohlensäurebehälter angeschlossen ist, in Verbindung stehen. Die Rohrleitung 7 ragt bei geschlossenem Schalter durch einen Schlitz des Führungsteiles des Kolbens q. hindurch in dessen Innenraum hinein. Am oberen Teil der Druckkammer i ist über dem festen Kontakt 3 ein gegen Federdruck sich öffnendes Ventil 9 angebracht, welches zwei Austrittsöffnungen io und ix besitzt. Die Öffnung io bewirkt einen Austritt des Gases in die Rohrleitung i2, die in einen Sammelbehälter führt, hingegen läßt die Öffnung ii das Gas durch die Löcher 13 ins Freie treten. Der Kolben q. und der feste Kontakt 3 besitzen feine Durchbohrungen 1q. und 15, die beim ruhenden Zustand des Schalters im oberen und unteren Teil des Innenraumes der Druckkammer sowie im Ventil 9 einen allmählichen Druckausgleich ermöglichen.
Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt. Durch die Leitung 8 tritt an den Eintrittsstellen der Rohre 7, 7', die mit Düsen versehen sind, wie es an sich bereits vorgeschlagen ist, flüssige Kohlensäure in die Druckkammer ein, wo sie sich beim Ausströmen in Kohlensäureschnee 18 verwandelt. Es lagert sich also am Boden der Druckkammer i und im Aufnahmeraum 5 des Kolbens ¢ Kohlensäureschnee ab. Dieser Kohlensäureschnee verdunstet durch die von außen wirkende Wärme, und es tritt eine starke Kühlung und Drucksteigerung im oberen und unteren Raum der Druckkammer i ein. Diese Druckbildung und Kühlung über und unter dem Kolben ¢ wird durch die Durchbohrungen 1q. ausgeglichen, so daß in der Druckkammer i ein gleichmäßiger Druck vorherrscht. Durch die Durchbohrungen 15 steht auch das Ventil 9 unter den gleichen Druckverhältnissen wie die Druckkammer i. Das Ansteigen des Druckes in der Druckkammer erfolgt nur bis zu einem bestimmten Wert, da bei einem Überdruck das Ventil 9 anspricht und das Gas durch die Austrittsöffnung io in die Rohrleitung 12 entweicht, durch welches es in einen Sammelbehälter gelangt.
Beim Ausschalten des Schalters wird ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 2 und 3 in die Druckkammer i gezogen. Hierdurch erfolgt im oberen Raum der Druckkammer eine große Drucksteigerung, die einerseits das Ventil 9 ansprechen läßt und andererseits auf den Kolben q. einwirkt, der in die untere Hälfte der Druckkammer getrieben wird. Durch die Bewegung des Kolbens wird das in der unteren Hälfte vorrätig gehaltene gekühlte Gas durch die Kanäle f in den oberen Druckkammerraum gepreßt. Es wird dadurch die durch Drucksteigerung vorhandene Gasströmung, welche über den feststehenden Kontakt 3 und über die Offnungen ii und 13 des angesprochenen Ventils 9 besteht, wesentlich gesteigert und hierdurch eine schnellere Löschung des Lichtbogens erzielt.
Die Leistung des Schalters kann man beträchtlich steigern, wenn in an sich bekannter Weise der Kolben q. in der Druckkammer i so angeordnet -ist, daß er bei seiner durch die Drucksteigerung im oberen Innenraum bedingte Abwärtsbewegung erst einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, ehe er den der Unterbrechungsstelle am nächsten liegenden Kanalmündungen freigibt. Es wird dadurch erreicht, daß der Kolben im unteren Raum eine stärkere Kompression erreicht, der eine kräftigere Expansion folgt. Zur Vereinfachung des Schalters kann man die Erzeugung des Kohlensäureschnees nur an einer Stelle der Druckkammer vornehmen, da die thermischen Vorgänge durch die Durchbohrungen 1q. und 15 in dem oberen und unteren Druckraum gleichmäßig verteilt werden.
Ohne an der Erfindung etwas zu ändern, kann man die Zufuhr des Kälte abgebenden Mittels weglassen und mit der in der Druckkammer vorhandenen Luft oder mit einer Flüssigkeit arbeiten. Es erübrigt sich dabei der Rohrleitungsanschluß für die Kohlensäure, die Durchbohrungen für die Gleichhaltung der thermischen Vorgänge und die Mehrstufigkeit des Ventils.
Ferner kann man die in der Wand der Druckkammer angeordneten Kanäle durch Rohrleitungen, die außerhalb der Druckkammer geführt werden und in der Druckkammer münden, ersetzen.
Um beim Ablassen des Lichtbogens ein Überspringen desselben an das Ventil 9 zu vermeiden, ist eine trichter- oder hörnerförmige Funkenabziehvorrichtung 16 vorgesehen. Zur Sicherheit kann die innere Wand 17 des Ventils 9 mit einer isolierenden Schicht versehen werden, so daß ein Überschlag des Lichtbogens auf das Ventil nicht möglich ist. Der bewegliche Kontakt 2 ist so angeordnet, daß er nicht in unmittelbare Berührung mit dein Kohlensäureschnee gelangt. Es wird dadurch ein Festfrieren desselben vermieden. Der Kolben q. wird vorteilhaft elektrisch isoliert auf den beweglichen Kontakt 2 aufgesetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Gas gefüllten, bis auf ein kraftschlüssig be-.5 tätigtes Absperrorgan allseitig geschlossenen Druckkammer angeordnet sind, die durch einen Kolben in zwei Teile geteilt ist, wej@her während des Ausschaltvorgangs durch"°seine Bewegung im unteren Teil der Druckkammer Druckgas zur Lichtbogenlöschun,b - erzeugt, das über Verbindungskanäle den'i im oberen Teil der Druckkammer brennenden Lichtbogen zugeführt wird, dadurgekennzeichnet, daß die Bewegung , es Kolbens und damit die Kompression es im unteren Teil der Druckkammer ein eschlossenen Gases durch die durch de Unterbrechungslichtbogen im oberen T@ 31 der Druckkammer hervorgerufene Drucksteigerung erfolgt.
2. Schalter iiiach Anspruch i, dadurch gekennzeichnef, daß die durch den Kolben bei eingeschaltetem Schalter ,verschlossenen Einmünduhgen der Verbindungskanäle in den obeifen Teil der Druckkammer während des IK `üsschaltvorgangs durch den Kolben e nach Zurücklegen eines bestimmten alhenweges-freigegeberäer-
3. Schalter nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben auf seiner der Unterbrechungsstelle zugekehrten Seite als offener Behälter ausgebildet ist.
4. Schalter nach Anspruch 3, in dessen Druckkammer eine verdunstende und dabei Kälte abgebende :Tasse, insbesondere Kohlensäureschnee, eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Druckkammerwandung gegen den Innenraum des Abschlußorgans und der Kolben der Druckkammer mit Bohrungen versehen sind, die einen Druckausgleich zwischen den einzelnen Räumen bewirken. Das Patent 569 075 ist durch Urteil des Reichsgerichts vom 4.März 1938 dadurch teilweise für nichtig erklärt, daB die Ansprüche 1 und 2 für nichtig erklärt werden.