DE596202C - Selbsttaetige Schalteinrichtung - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
28. APRIL 1934

Es sind selbsttätige Schalteinricht-ungen bekannt, bei denen im Schaltrohr eine bewegliche Elektrode von einer festen Elektrode durch die Explosion einer Sprengladung getrennt wird, die durch einen kurzen Schmelzdraht- gezündet wird. Durch die Explosion wird die bewegliche Elektrode von der. festen Elektrode mit großer Geschwindigkeit entfernt und rasch eine Unterbrechungsstrecke geschaffen, die vom Licht-

.10 bogen nicht mehr überbrückt werden kann. Gleichzeitig wird das Auspuffen der Explosionsgase dazu benutzt, die Lichtbogenstrecke zu entionisieren. Bei dieser Schalteinrichtung ist es als besonderer Vorteil anzusehen, daß infolge

»5 des kurzen Schmelzleiters, der die Sprengladung zur Entzündung bringt, wenig Wärme im normalen Betrieb der Schalteinrichtung entwickelt wird und daß eine verhältnismäßig große Trägheit bei Überlastungsstromstößen und eine

so kleine Arbeitszeit bei großen Kurzschlußströmen erreicht" werden. Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß die heißen und damit leitenden Explosionsgase in dem Raum vorhanden sind, in dem die Lichtbogenunterbrechung erfolgt.

S₅.."Damit ist das Abschaltvermögen und. die Betriebsspannung derartiger Schalteinrichtungen begrenzt.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles hat man die Schalteinrichtung so ausgebildet, daß die

30, Explosion der Sprengladung, durch die die

* Trennung der Elektroden erfolgt, außerhalb des Raumes geschieht, in dem die Trennung der Elektroden stattfindet. Die Ausbildung der Schalteinrichtung geschieht in bekannter Weise derart, daß das Rohr mit den Elektroden und ein Rohr, aus dem durch Zündung der Sprengladung mittels eines Schmelzdrahtes ein Kolben herausgeschossen wird, voneinander getrennt an je einem Isolator so angeordnet werden, daß sie nebeneinanderliegen. Der Kolben ist mit der beweglichen Elektrode durch ein aus Metall be-■ stehendes Seil verbunden, das außer zur Übertragung der Ausschaltkraft von dem Kolben auf die. bewegliche Elektrode auch als Stromzuführungsleitung dient. Da eine derartige Schalteinrichtung aus zwei durch eine flexible Leitung miteinander mechanisch verbundenen und elektrisch hintereinandergeschalteten Teilen besteht, von denen jeder für sich an einem Isolator angeordnet und angeschlossen werden muß, ist das Anbringen der beispielsweise als Sicherung verwendeten Schalteinrichtung umständlich und das Auswechseln schwierig. Die Schalteinrichtung beansprucht auch einen verhältnismäßig großen Platz, der in Schaltanlagen nicht immer vorhanden ist. Ferner kann bei der Verbindung des Kolbens mit der beweglichen Elektrode durch ein Seil leicht ein Versagen der Schalteinrichtung eintreten, wenn das Seil infolge einer schlagartigen Beanspruchung abreißt.

Die Nachteile der bekannten selbsttätigen Schalteinrichtung mit vom Schaltraum getrenntem Explosionsraum werden erfindungs-

*) Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing, Hanns Läpple in Berlin-Sicviensstadt.

gemäß dadurch vermieden, daß'sich an die eine der das Schaltrohr abschließenden Mctallkappen ein unten offenes Rohr anschließt, in dem der Explosionsraum durch einen Kolben abgeschlossen wird, der mit der durch die Metallkappe hindurchgeführten beweglichen Elektrode verbunden ist. Eine derartige Schalteinrichtung oildet konstruktiv ein Ganzes, wa für die Anwendung der Schalteinrichtung im ίο Betrieb von Vorteil ist. So läßt sie sich bequem mittels einer Zange in federnde Anschlußkontakte einsetzen und aus diesen herausnehmen. Ferner ist bei Anordnung von Schaltraum und Explosionsraum in einer Achse ihr Raumbedarf gering.

In den Fig. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.

Bei der Rohrsicherung nach Fig.i erfolgt die Stromunterbrechung in dem Isolierrohr 2, das nach oben durch die Kontaktkappe. 3 mit dem eingedrückten Deckel 4 abgeschlossen wird.' Am Deckel 4 befindet sich die feste Elektrode 5, in die eine stiftförmige Elektrode 6 eingeschoben . ist. Die untere Kappe 7 des Isolierrohres 2 setzt sich in einem Metallzylinder 8 fort, in dem sich der mit der durch die Kappe 7 isoliert hindurchgeführten Stiftelektrode 6 verbundene Kolben 9 aus Isoliermaterial befindet. Γη dem Kolben 9 sitzt eine flexible mit dem Metallzylinder 8 verbundene Leitung 10, die mit der· Stiftelektrode 6 durch den kurzen Schmelzdraht ir verbunden ist. Auf dem Kolben 9 befindet sich die Sprengladung 12, in die der Schmelzdraht 11 eingebettet ist. An den Metallkappen 3 und 7 sind die Anschlußstücke 13 und 14 angebracht.

Im normalen Betrieb fließt der Strom vom Anschlußstück 13 über die Kappe 3, den Deckel 4, • die Elektroden 5 und 6, den Schmelzdraht n, die flexible Leitung 10, den Metallzylinder 8 zum Anschlußstück 14. Brennt bei Überstrom der Schmelzdraht Ii durch und bringt die Sprengladung 12 zur Explosion, so wird durch den Druck der Explosionsgase der Kolben 9 im Zylinder 8 nach unten geschleudert, wobei er die stiftförmige Elektrode 6 aus der Elektrode 5 herauszieht und die Trennstrecke zwischen ihnen schnell vergrößert. Die Löschung des Lichtbogens wird durch das Löschpulver 15 begünstigt, mit dem das Sicherungsrohr 2 gefüllt ist. Wird der Druck im Sicherungsrohr 2 zu groß> so wird der Deckel 4 aus der Kappe herausgedrückt und verhindert ein Zersprengtwerden des Isolierrohres.

Eine Erhöhung des Abschaltvermögens der Schalteinrichtung ist dadurch möglich, daß man Schmelzleiter 16 parallel zu den sich berührenden Elektroden 5 und 6 vorsieht. Diese Schmelzleiter führen den Kurzschlußstrom und brennen durch, nachdem sich die Elektrode 6 von der B₀ Elektrode 5 getrennt hat, und bestehen zweckmäßig aus einem Material, dessen Widerstand mit zunehmender Erwärmung stark wächst, wodurch eine Dämpfung des Kurzschlußstromes erreicht wird.

In Fig. 2 ist eine andere, besonders zweckmäßige ,Ausführungsform einer selbsttätigen Schalteinrichtung nacli der Erfindung dargestellt. Zum Unterschied von Fig. τ besteht in diesem Fall der Kolben 9 an der stiftförmigen Elektrode 6 nicht aus Isoliermaterial, sondern aus Metall, und an die Kappe 7 setzt sich ein unten offenes Isolierrohr 17 an. Die stiftförmige Elektrode 6 ist vom Kolben Q ab bis dicht an die Berührungsstellc mit der Elektrode 5 mit -Isoliermaterial 18 umkleidet. Die Kappe 7 ist mit dem Kolben 9 durch den Schmelzdraht 11 verbunden. Der Strom fließt dann vom Anschlußstück 13 über die Kappe 3, den Deckel 4, die Elektroden 5 und 6, den Kolben 9, den Schmelzdraht 11, die Kappe 7 zum Anschlußstüek 14. Bei Kurzschluß schmilzt der Schmelzdraht 11 durch und bringt die Sprengladung 12 zur Explosion. Die Explosionsgase treiben den Kolben 9 abwärts, bis er auf den Anschlagstift 19 auftrifft und die öffnungen 20 des Explosionsraumes freigibt, der aus dem Isolierrohr 17, der Kappe 7 und dem Kolben 9 gebildet wird. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 9 bildet sich zwischen diesem und der Metallkappe 7 ein Lichtbogen, go der in Reihe mit dem Lichtbogen zwischen den sich trennenden Elektroden 5 und 6 geschaltet ist und der in die Länge gezogen wird, weil er an der mit Isoliermaterial 18 umkleideten Elektrode 6 nicht Fuß fassen kann. Durch das Auspuffen der Explosionsgase aus dem Explosionsraum durch die Öffnungen 20 wird die Löschung des Lichtbogens in dem Explosionsraum wirksam unterstützt.

Der Vorteil' dieser Schalteinrichtung besteht darin, daß zur Verbindung der beweglichen Stiftelektrode 6 mit der Kappe 7 keine flexible Leitung nötig ist und daß die Baulänge der Schalteinrichtung durch die Unterteilung des Lichtbogens und doppelte Verlängerungsgeschwindigkeit besser ausgenutzt wird. Beim Abwärtsbewegen des Kolbens 9 tritt ein an ihm befestigter Stift 21 aus dem Rohr 17 heraus und zeigt das Ansprechen der Schalteinrichtung an.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Schalteinrichtung, bei der eine bewegliche Elektrode von einer festen Elektrode durch die Explosion einer Sprengladung getrennt wird und die Explosion außerhalb des Rohres, in dem die Trennung der Elektroden stattfindet, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die eine (7) der das Schaltrohr (2) abschließenden Metallkappen (3, 7) ein unten offenes Rohr (8 bzw. 17) anschließt, in dem der Explosionsraum

   durch einen Kolben (g) abgeschlossen wird, der mit der durch die Metallkappe (7) hindurchgeführteri beweglichen Elektrode (6) verbunden ist.
2. 2. Selbsttätige Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das sich an die Metallkappe (7) anschließende Rohr (17) aus Isolierstoff und der Kolben (9) aus Metall besteht und daß die mit dem Kolben (9) verbundene bewegliche Elektrode (6) bis auf ihre Berührungsfläche mit der festen Elektrode (5) mit Isoliermaterial (iS) umkleidet und der Kolben (9) mit der Metallkappe (7) durch einen durch die Sprengladung gehenden Schmelzdraht (11) verbunden ist (Fig. 2).

   Hierzu ι Blatt Zeichnunfres