DE576319C

DE576319C - Switch with arc extinguishing by compressed air

Info

Publication number: DE576319C
Application number: DES82362D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-10-22
Filing date: 1927-10-23
Publication date: 1933-05-10

Description

Schalter mit Löschung des Lichtbqgens durch Druckluft Es ist bereits bei Schaltern bekannt, den beim Abschalten eines Stromkreises zwischen den Schaltstücken gezogenen Lichtbogen durch Druckluft von der Unterbrechungsstelle fortzublasen und ihn in dieser Weise zum Verlöschen zu bringen. Dazu hat man unterhalb der Unterbrechungsstelle eine Düse angeordnet, dureh die die Druckluft gegen den Lichtbogen geblasen wird. Bei derartigen Schaltern ergeben sich aber leicht Rückzündungen, insbesondere dann, wenn die Düse aus leitendem Material besteht. Der Lichtbogen schlägt dabei nach den Rändern der Düse über, wodurch er aus dem Bereich des Druckluftstromes kommt und somit die Wirkung der Druckluftblasung aufgehoben wird.Switch with extinguishing of the arc by compressed air It is already Known for switches, when switching off a circuit between the contact pieces to blow the drawn arc away from the point of interruption by compressed air and to extinguish it in this way. To do this, one has below the interruption point a nozzle arranged through which the compressed air is blown against the arc. With such switches, however, re-ignition occurs easily, especially when when the nozzle is made of conductive material. The arc strikes up the edges of the nozzle, so that it comes out of the area of the compressed air flow and thus the effect of the compressed air blowing is canceled.

Dieser Übelstand wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß beim Ausschalten des Schalters zwischen die Schaltstücke ein an dem beweglichen Schaltstück befestigtes Isoliertrennstück gebracht wird, das in den Druckluftstrom hineinragt und den Strömungslinien entsprechend mit kontinuierlich sich änderndem Querschnitt so geformt ist, daß es den Luftstrom wirbelungsfrei und ohne Stauung zum Lichtbogen hinleitet. Das Isolierstück schließt sich hierbei so an das bewegliche Schaltstück an, daß es mit ihm zusammen den Luftstrom wirbelungsfrei und stauungsfrei in ein Kanalsystem überleitet. Dieses aus Isolierstoff bestehende Kanalsystem schließt sich unmittelbar an die Unterbrechungsstelle an und kann aus nur einem Kanal für jede Unterbrechungsstelle oder aus mehreren sich verzweigenden Kanälen bestehen. Bei Verwendung mehrerer in Reihe geschalteter Unterbrechungsstellen ist es auch möglich, für jeden Lichtbogen ein besonderes Kanalsystem vorzusehen. Um den in die Kanäle hineingeblasenen Lichtbogen weiter zu unterteilen, können die Kanäle des Systems durch eingesetzte, bei Druckluftschaltern ' an sich bereits bekannte Zwischenwände aus Metall oder Isolierstoff weiter unterteilt werden.This drawback is avoided according to the invention in that when Switching off the switch between the contact pieces on the movable contact piece attached insulating separator is brought, which protrudes into the compressed air flow and according to the flow lines with a continuously changing cross-section is shaped in such a way that the air flow is vortex-free and without congestion to the arc leads there. In this way, the insulating piece is connected to the movable contact piece to the fact that the air flow together with him is free of eddies and congestion Canal system transferred. This duct system made of insulating material closes directly to the point of interruption and can only use one channel for each interruption point or consist of several branching channels. This is also the case when using several interruption points connected in series possible to provide a special duct system for each arc. To get into the The channels of the blown arc can further subdivide the channels System through inserted partition walls which are already known per se in the case of compressed air switches made of metal or insulating material can be further subdivided.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel eines einpoligen Schalters nach der Erfindung dargestellt.The figure shows an embodiment of a single pole switch shown according to the invention.

Der Schalter ist an der Wand ii befestigt und besteht aus dem aus Isolierstoff, z. B. Porzellan, Steingut oder Steatit hergestellten Mittelteil i2, dem an seiner linken Seite angeordneten Kanalsystem 13 und dem an seiner rechten Seite befindlichen Antrieb 14. Durch den Mittelteil 12 wird ein Rohr-15 konstanten Querschnitts gebildet, dessen lichte Weite dem Abstand der an dem Mittelteil i2 befestigten Schaltstücke 16, 17 entspricht. Diese Schaltstücke sind am Ende des Rohres 15 angeordnet und über Bolzen 18, i9 mit den Anschlußklemmen verbunden, die an Isolatoren 2o, 2i befestigt sind. Die Isolatoren 2o, 21 können mit der Wandung des Rohres 15 aus einem Stück bestehen. Durch das bewegliche Schaltstück 22 werden die festen Schaltstücke 16, 17 bei eingelegtem Schalter miteinander verbunden. An diesem beweglichen Schaltstück 22 ist ein zwischen den festen Schaltstücken 16, 17 befindliches Isoliertrennstück 23 angesetzt, das sich der Form des Schaltstückes 22 anschmiegt und in das Druckluftrohr 15 hineinragt. Durch dieses Druckluftrohr 15 führt die das Schaltstück 22 bewegende Antriebsstange 24 aus Isolierstoff zu dem rechtsliegenden Antrieb 14.The switch is attached to the wall ii and consists of the Insulating material, e.g. B. porcelain, earthenware or steatite made middle part i2, the channel system 13 arranged on its left side and that on its right Side drive 14. Through the middle part 12, a tube 15 is constant Cross-section formed, the clear width of which corresponds to the distance of the on the middle part i2 attached contact pieces 16, 17 corresponds. These contact pieces are at the end of the Tube 15 arranged and connected via bolts 18, i9 to the terminals, the are attached to insulators 2o, 2i. The insulators 2o, 21 can with the wall of the tube 15 consist of one piece. Due to the movable contact piece 22nd the fixed contact pieces 16, 17 are connected to one another when the switch is inserted. On this movable contact piece 22 is a between the fixed contact pieces 16, 17 located insulating separator 23 attached, which is the shape of the contact piece 22 and protrudes into the compressed air pipe 15. Through this compressed air pipe 15 feeds the drive rod 24 made of insulating material which moves the contact piece 22 the right-hand drive 14.

Das links von dem Mittelteil liegende Kanalsystem 13 besteht aus zwei Kanälen 25, 26, deren Wandungen aus feuerfestem Isolierstoff hergestellt sind. Diese schließen sich unmittelbar an die festen Schaltstücke 16, 17 an und sind an dem Mittelteil 12 befestigt. Am Ende der Kanäle befinden sich Zwischenstücke 27, die eine Verzweigung der Kanäle bzw. eine weitere Unterteilung derselben bewirken. Das bewegliche Schaltstück 2_ legt sich in der gestrichelt dargestellten Ausschaltstellung an die Wand 28 des Kanalsystems an. -In dieser Stellung bildet das Isoliertrennstück 23 mit den festen Schaltstücken 16, 17 und, den Wänden der Kanäle 25, 26 ein Rohr mit langsam sich erweiterndem Querschnitt.The channel system 13 lying to the left of the central part consists of two Channels 25, 26, the walls of which are made of refractory insulating material. These adjoin the fixed contact pieces 16, 17 and are on the Middle part 12 attached. At the end of the channels there are intermediate pieces 27 that cause a branching of the channels or a further subdivision of the same. That movable contact piece 2_ is in the disconnected position shown by dashed lines on the wall 28 of the duct system. -In this position the insulating separator forms 23 with the fixed contact pieces 16, 17 and, the walls of the channels 25, 26 a tube with a slowly widening cross-section.

Die rechts von dem Mittelteil zugeordnete Antriebsvorrichtung 14 ist geerdet und besteht im wesentlichen aus einem am Knie 29 des Druckluftrohres 3o angebautem Druclduftzylinder 31, in dem sich der Kolben 32 bewegt. An ihm ist die über eine- Stoffbuchse 33 in den Zylinder geführte Antriebsstange 24 befestigt. Dadurch, daß die Stoffbuchse zwischen dem Druckluftzylinder 31 und dem Druckluftrohr 30 angeordnet ist, wird der Vorteil erzielt, daß eine Abdichtung der Antriebsstange gegen die Außenluft bei eingelegtem Schalter nicht erforderlich ist. Zum Einschalten kann der linke Teil des Druckluftzylinders über die Leitung 34, das Ventil 35 und die Leitung 36 mit dem Druckluftrohr 30 verbunden werden. Der Zylinderraum, der nicht mit dem Druckluftrohr in Verbindung steht, ist über den Rohrstutzen 37 mit der Atmosphäre verbunden. Beim Ausschalten verläuft der Vorgang umgekehrt.The drive device 14 assigned to the right of the central part is grounded and consists essentially of a compressed air cylinder 31 which is attached to the knee 29 of the compressed air pipe 3o and in which the piston 32 moves. The drive rod 24, which is guided into the cylinder via a fabric bushing 33, is fastened to it. The fact that the material sleeve is arranged between the compressed air cylinder 31 and the compressed air pipe 30 has the advantage that the drive rod does not need to be sealed against the outside air when the switch is inserted. To switch on, the left part of the compressed air cylinder can be connected to the compressed air pipe 30 via the line 34, the valve 35 and the line 36. The cylinder space, which is not connected to the compressed air pipe, is connected to the atmosphere via the pipe socket 37. When switching off, the process is reversed.

Das diese Verbindung herstellende Ventil 35 kann entweder von Hand oder durch einen Magneten in Abhängigkeit von dem Leitungsstrom oder der Spannung gesteuert werden. Der Druckluftzylinder ist durch eine Kappe 38 verschlossen, in der sich der Handantrieb 39 befindet.The valve 35 making this connection can be controlled either manually or by a magnet as a function of the line current or the voltage. The compressed air cylinder is closed by a cap 38 in which the manual drive 39 is located.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende: Bei eingelegtem Schalter drückt die in dem Rohr 3o befindliche Druckluft gegen das Isoliertrennstück 23 und über die Rohrleitung 36, das Ventil 35 und die Leitung 34 gegen den einen größeren Querschnitt besitzenden Kolben 32, so daß der Schalter im eingeschalteten Zustand verbleibt. Der Kontaktdruck des beweglichen Schalterstückes 29, auf die festen Schaltstücke 16, 17 kann durch entsprechende Bemessung des Querschnittes des Kolbens gewählt werden. Auch ist es möglich, dies durch zusätzliche Federkraft zu erreichen. Beim Auftreten z. B. eines Überstromes wird das Ventil 35 derart gesteuert, daß der links von dem Kolben liegende Zylinderraum von der Druckluft abgeschaltet und über den Rohrstutzen 37 mit der Atmosphäre verbunden wird, so daß durch die auf das Isoliertrennstück wirkende Druckluft das bewegliche Schaltstück in die gestrichelt gezeichnete Lage gedrückt wird. Dabei entstehen zwischen dem festen Schaltstück 16 und dem beweglichen Schaltstück 22 einerseits und dem beweglichen Schaltstück und dem anderen festen Schaltstück 17 anderseits Lichtbögen, welche durch die Druckluft in die Kanäle 25 und 26 hineingeblasen werden. Durch die Ausbildung des Druckluftrohres 15 mit konstantem Querschnitt, die besondere Formgebung des Isoliertrennstückes 23 und des Schaltstückes 22 und der Wände der Kanäle 25, 26 kann die Druckluft praktisch wirbelungsfrei aus dem Rohr 15 in die Kanäle 25, 26 übertreten. Durch die Zwischenwände 27 wird der Lichtbogen weiter unterteilt. Nach erfolgter Abschaltung wird die Druckluft in an sich bekannter Weise, z. B. in Abhängigkeit von dem Erlöschen des Lichtbogens, abgestellt.The mode of operation of the switch is as follows: When the switch is inserted, the compressed air in the pipe 3o presses against the insulating separator 23 and via the pipe 36, the valve 35 and the line 34 against the piston 32, which has a larger cross-section, so that the switch is switched on State remains. The contact pressure of the movable switch piece 29 on the fixed contact pieces 16, 17 can be selected by appropriately dimensioning the cross section of the piston. It is also possible to achieve this with additional spring force. When z. B. an overcurrent, the valve 35 is controlled in such a way that the cylinder space lying to the left of the piston is switched off from the compressed air and connected to the atmosphere via the pipe socket 37, so that the moving contact piece in the dashed line drawn by the compressed air acting on the insulating separator Position is pressed. This creates arcs between the fixed contact 16 and the movable contact 22 on the one hand and the movable contact and the other fixed contact 17 on the other hand, which are blown into the channels 25 and 26 by the compressed air. Due to the design of the compressed air tube 15 with a constant cross section, the special shape of the insulating separator 23 and the switching piece 22 and the walls of the channels 25, 26, the compressed air can pass from the tube 15 into the channels 25, 26 with practically no turbulence. The arc is further subdivided by the partition walls 27. After the shutdown, the compressed air is in a known manner, for. B. depending on the extinction of the arc, turned off.

Zum Einlegen des Schalters wird das Ventil 35 derart gesteuert, daß- es den links von dem Kolben liegenden Teil des Zylinders. wieder mit der Druckluftröhrleitung 30 und den rechts liegenden Teil des Zylinders mit der Atmosphäre verbindet, so daß der Kolben nach rechts bewegt wird und über die Antriebsstange 24 das bewegliche Schaltstück 22 gegen die festen Schaltstücke 16, 17 drückt.To insert the switch, the valve 35 is controlled in such a way that it opens the part of the cylinder lying to the left of the piston. connects again with the compressed air pipe 30 and the right-hand part of the cylinder with the atmosphere, so that the piston is moved to the right and presses the movable contact piece 22 against the fixed contact pieces 16, 17 via the drive rod 24.

Der Mittelteil 12 des Schalters kann über eine Dichtung 4o an dem flanschartig ausgebildeten Ende des Druckhlftrohres 3o befestigt werden, das, in die Wand 11 eingesetzt, den ganzen Schalter trägt.The middle part 12 of the switch can have a seal 4o on the flange-like end of the Druckhlftrohres 3o are attached, which, in the wall 11 inserted, carries the whole switch.

An Stelle des als Klotzkontakt dargestellten beweglichen Schaltstückes 22 ist es auch möglich, bei großen Stromstärken Bürsten mit Abbrennschaltstücken zu verwenden. Ebenso ist es denkbar, bei Verwendung höherer Spannungen mehrere Unterbrechungsstellen in an sich bekannter Weise in Reihe zu schalten und für jede Unterbrechungsstelle besondere Kanäle in dem Kanalsystem . vorzusehen. Weiterhin kann man auch parallel zu dem nach der Erfindung ausgebildeten Schalter einen normalen Luftschalter legen,, dessen Schaltstücke beim Öffnen des Stromkreises zuerst voneinander entfernt werden und sodann erst die Abschaltung vermittels des Druckluftschalters vor sich geht.Instead of the moving contact shown as a block contact 22 it is also possible to use brushes with burn-off contact pieces for large currents to use. It is also conceivable to have several interruption points when using higher voltages to be connected in series in a manner known per se and for each interruption point special channels in the channel system. to be provided. You can also do this in parallel put a normal air switch to the switch designed according to the invention, whose contact pieces are first removed from each other when the circuit is opened and then only the shutdown by means of the compressed air switch takes place.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Switch with arc extinguishing by compressed air, characterized in that a continuously changing cross-section according to Flow lines shaped insulating piece attached to the movable switching bridge in this way is that it protrudes into the compressed air flow when switching off between the contact pieces and the air flow due to its shaping according to flow lines free of eddies and leads to the arc without congestion.

2. Switch according to claim r, characterized in that that the insulating separator connects to the movable contact piece in such a way that it with open contacts with him. together the airflow is free of eddies and congestion transferred into a canal system.

3. Switch according to claim z to 2, characterized in that that the duct system - made of insulating material - is located directly at the point of interruption connects. .

4. Switch according to claim z to 3 with several connected in series Interruption points, characterized in that a special one for each arc Channel system is provided.

5. Switch according to claim z to q., Characterized in that that the canal system consists of several branching canals.

6. Switch according to claim z to 5, characterized in that the channels of the system through used partitions made of metal or insulating material are divided.

7. Switch according to claim z to 6, characterized in that the drive of the switch, the at the end of a pressurized gas outlet opposite the middle part of the Forming switch and the compressed gas pipe leading up to the interruption points Tube is arranged than directly attached to the compressed air supply pipe Compressed air drive is formed, the on the. moving contact element attacking Piston rod out of the drive cylinder and into the compressed air supply pipe is passed into it through a stuffing box.