DE591600C - Elektrischer Fluessigkeitsschalter - Google Patents

Description

Die Unterbrechung von Wechselstrom macht bei großen Stromstärken erhebliche Schwierigkeiten, da die Kontakte innerhalb einer Strompcriodc häufig getrennt werden, wenn der Strom im Ansteigen begriffen ist. Die Folge davon ist eine längere Dauer des Lichtbogens 'mit bei ölschaltem gleichzeitig auftretender Gasentwicklung. Die Gasentwicklung verhindert, daß zur Lichtbogenlöschung genügend isolierende Flüssigkeit zur Verfügung steht. Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, die Kontaktstelle in zwei hintereinandergeschaltete Unterbrechungsstellen aufzuteilen und die beim Öffnen an der einen Unterbrechungsstelle auftretende Druckentwicklung zur Löschung des Lichtbogens an der zweiten Unterbrechungsstelle auszunützen. Durch den an der ersten Unterbrechungsstelle auftretenden Gasdruck wird die Isolierflüssigkeit in einem Strahl zu der zweiten Unterbrechungsstelle geschleudert. Damit der Gasdruck an der ersten Unterbrechungsstelle genügend groß wird, muß diese in einem verhältnismäßig kleinen Raum untergebracht werden, der mit der zweiten Unterbrechungsstelle nur durch eine verhältnismäßig kleine Öffnung in Verbindung steht. Bei einem starken Strom im Augenblick der Kontakttrennung, durch den ein entsprechend großer Lichtbogen und Gasdruck erzeugt wird, kann nun der Gasdruck so groß werden, daß das Schaltgehäuse gefährdet wird.

Durch vorliegende Erfindung wird dies dadurch verhindert, daß zwischen den beiden Unterbrechungsstellen ein beweglich leitendes Verbindungsstück vorgesehen ist, auf das in Richtung nach der ersten Unterbrechungsstelle hin entgegen einer in der entgegengesetzten Richtung wirkenden Gegenkraft, z. B. einem Kraftspeicher, die Kraft des von der ersten Unterbrechungsstelle erzeugten Druckes wirksam ist. Es wird also die Lichtbogenlänge an der ersten Unterbrechungsstelle in Abhängigkeit von dem an dieser Unterbrechungsstelle erzeugten Druck reguliert, so daß er nicht gefährliche Werte annehmen kann.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, auf deren weitere Merkmale bei der Behandlung der Ausführungsbeispiele hingewiesen ist.

Abb. ι zeigt denjenigen Teil eines Schalters, in dem die Abschaltung vor sich geht. 1 ist die isolierende Flüssigkeit (öl). 2 und 3 sind die Schalterdurchführungen mit den Leitern 4 und 5'. An den unteren Enden der Durchführungen 2 und 3 sind die Gehäuse 5 und 6 für die Unterbrechungskammern befestigt. Die

Traverse 7 wird von der Betätigungsstange 8 bewegt und trägt an ihren entgegengesetzten Enden die beweglichen Kontakte 9 und 10. Die Unterbrechungskammern bestehen aus Isolier-5. material. 11 ist eine Druckkammer, in die der bewegliche Kontakt 9 durch die Öffnung 12 hineinragt. Den oberen Abschluß der Kammer bildet der Teil 13, durch dessen Öffnung 14 das leitende Zwischenstück 15 hindurchtritt, das am unteren Ende mit dem beweglichen Kontakt 9 in Berührung steht. Das Zwischenstück 15 besitzt einen Kolben 16 und wird durch die Feder 17 nach oben gedrückt. Der Teil 13 bildet zusammen mit der Wand 18 einen Kanal 19, der von der Druckkammer 11 nach der oberen Seite des Kolbens 16 führt. Das Zwischenstück 15 ist durch die Wandung 18 hindurchgeführt. Der unter dem Kolben 16 befindliche Raum besitzt eine Öffnung 20, so daß einer Abwärtsbewegung des Zwischenstückes 15 nur die Feder 17 entgegenwirkt.

In dem oberen Teil des Gehäuses 5 befindet sich ein Kontaktelement 21, das normalerweise das Zwischenstück 15 berührt. Die Bertihrungsstelle befindet sich in einem düsenartigen Kanal 22, der mit der Druckkammer 11 durch den Kanal 23 in Verbindung steht. Der Kanal 22 ist nach oben hin durch den Teil 24 begrenzt, durch dessen öffnung 22 sich das Kontaktelement 21 frei bewegen kann.

Das Kontaktelement 21 bildet gemäß weiterer Erfindung , einen Teil einer stromleitenden Schleife. Diese Schleife besteht aus dem Teil 26, der an das untere Ende der Zuführungsleitung 4 angeschlossen ist und einem Hebel 27, der über den Drehzapfen 28 mit dem Teil 26 verbunden ist. An dem Ende des Hebels 27 ist das Kontaktelement 21 befestigt, das durch die Feder 29 nach oben gezogen wird, so daß normalerweise die Teile 26 und 27 im wesentlichen parallel zueinander liegen. Eine Feder 30 kann 'zwischen die Teile 26 und 27 gelegt werden, um den Stoß aufzunehmen, wenn das Zwischenstück 15 sich nach oben bewegt.

Da eine stromdurchfLossene Schleife sich zu öffnen sucht, übt der durch die Schleife 26, 27 fließende Strom auf das Kontaktelement 21 einen nach unten gerichteten Druck aus. Diesem Drucke wirkt die Spannung der Feder 29 entgegen, die entweder isoliert befestigt ist oder aus hoch ohmisch em Widerstandsmaterial besteht, so daß sie nur von einem ganz geringen Anteil des Stromes durchflossen wird. Die Spannung der Feder 29 wird so eingestellt, daß bei kleinen Stromwerten die Federkraft, bei größeren Strömen die magnetische, von der Stronischleife ausgehende Wirkung überwiegt.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Wird die Stange 8 nach unten bewegt, so wird der bewegliche Kontakt 9 von dem Zwischenstück 15 getrennt; an der Unterbrcchungsstelle bildet sich ein Lichtbogen aus, der in der Kammer 11 infolge seiner Einwirkung auf die isolierende Flüssigkeit einen erheblichen Druck erzeugt. Dieser Druck teilt sich sofort durch den Kanal 19 der oberen Seite des Kolbens 16 mit und sucht den Kolben gegen die Kraft der Feder 17 nach unten zu drücken. Das Zwischenstück 15 folgt daher dem beweglichen ■ Kontakt 9 und verhindert dadurch, daß der Lichtbogen sich allzu rasch in seiner Länge vergrößert. Oder anders ausgedrückt, da der von dem Lichtbogen entwickelte Gasdruck u. a. von der Bogenlänge abhängig ist, dient die beschriebene Regulierung der Bogenlänge dazu, den in der Kammer 11 entwickelten Druck zu regeln und zu verhindern, daß er gefährliche Werte annimmt.

Gleichzeitig wird von dem in Kammer 11 erzeugten Druck durch den Kanal 23 ein Strahl Isolierflüssigkeit nach dem Kanal 22 hindurchgedrückt. Sowie sich das Zwischenstück 15 nach unten bewegt/sucht das Kontaktelement 21 ihm so lange zu folgen, bis die Kraft der Feder 29 groß genug ist, um die magnetischen Kräfte der Stromschleife zu überwinden. Wenn der Strom in der Schleife innerhalb der Periode seinen Maximalwert besitzt, ist eine Unterbrechung nicht möglich, da die Kräfte der Feder 29 hierzu nicht ausreichen. Nähert sich der Strom jedoch seinem Nullwert, so überwiegt die Kraft der Feder 29 und trennt das Kontaktelement 21 von dem Zwischenstück 15. Da gleichzeitig in diesem Augenblick von dem Kanal 23 ein Flüssigkeitsstrahl nach der ' Unterbrechungsstelle in den Kanal 22 geschleudert wird, wird der Lichtbogen rasch und leicht unterbrochen.

Nach Unterbrechung des Stromes kehrt das Zwischenstück 15 unter der Wirkung der Feder 17 in seine gezeichnete Lage, in der es mit dem Kontaktelement 21 in Berührung steht, zurück. Zum Einschalten des Schalters ist es daher nur erforderlich, daß der bewegliche Kontakt 9 mit dem Zwischenstück 15 in Berührung gebracht wird.

In Abb. 2 ist eine Abänderung des in Abb. 1 angegebenen Ausführungsbeispieles dargestellt. In dem Kanal 23 befindet sich erfindungsgemäß noch ein Kolben 40, der sich zwischen den Grenzanschlägen 41 und 42 bewegen kann. Es wird auf diese Weise erreicht, daß von der Druckkammer 11, nicht wie bei der Ausführung nach Abb. 1, ein Gemisch aus Gas und Flüssigkeit nach dem Kanal 22 geschleudert wird, sondern daß der Gasdruck den Kolben 40 vor sich her bewegt, so daß nur Flüssigkeit nach der Unterbrechungsstelle in den Kanal 22 gelangt. Ist der Druck in Kammer 11 wieder verschwunden, so kehrt der Kolben 40 durch seine eigene Schwere wieder in die gezeichnete Lage zurück.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrischer Flüssigkeitsschalter, insbesondere Ölschalter, mit zwei hintereinandergescharteten ■ Unterbrechungsstellen, bei dem der an der ersten Unterbrechungsstelle durch den Lichtbogen erzeugte Gasdruck zur Erzeugung einer Flüssigkeitsströmung gegen den Lichtbogen an der zweiten Unterbrechungsstelle dient, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Unterbrechungsstellen ein bewegliches, leitendes Verbindungsstück (15) vorgesehen ist, auf das in Richtung nach der ersten Unterbrechungsstelle (9, 15) hin entgegen einer in der entgegengesetzten Richtung wirkenden Gegenkraft, z. B. einem Kraftspeicher (17), die Kraft des von der ersten Unter

   brechungsstelle erzeugten Druckes wirksam 20 ist.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (21) des beweglichen Verbindungsstückes (15) an der zweiten Unterbrechungsstelle (15, 21) ebenfalls beweglich und derart in einer federnd zusammengezogenen Stromschleife (26,27) angeordnet ist, daß sich die zweite Unterbrechungsstelle zeitlich in der Nähe des Nulldurchganges des Stromes öffnet.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an der ersten Unterbrechungsstelle (9,15) erzeugte Druck durch einen in einem die beiden Unterbrechungsstellen verbindenden Kanal (23) frei beweglichen Kolben (40) übertragen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen