DE622970C

DE622970C - Expansion switch

Info

Publication number: DE622970C
Application number: DE1930622970D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-01-26
Filing date: 1930-01-26
Publication date: 1935-12-10

Description

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Expansionsschalter zum Unterbrechen von Wechselstrom mit einer die Unterbrechungsstelle umgebenden, flüssigkeitsgefüllten Expansionskammer, bei welchem die Expansionsöffnung der Expansionskammer in eine Kühlvorrichtung mündet, in welche die Dämpfe und gasförmigen Zersetzungsprodukte expandieren.The subject of the main patent is an expansion switch for interrupting Alternating current with a liquid-filled expansion chamber surrounding the point of interruption, in which the expansion opening of the expansion chamber opens into a cooling device into which the Vapors and gaseous decomposition products expand.

Die Erfindung bezieht sich auf einen solchen Expansionsschalter, bei welchem der bewegliche Schaltstift selbst die Expansionsöffnung freigibt und die die Schaltgase einschließenden Gefäße nach erfolgter Lichtbogenlöschung verläßt. Sie besteht darin, daß eine Dämpfungsvorrichtung für den Schaltstift vorgesehen ist, welche seine Bewegung, nachdem er die Expansionsöffnung freigegeben hat, verzögert. Hierdurch wird die Wirkung der Kühl- und Abscheidevorrichtung noch wesentlich erhöht und auch erreicht, daß keinerlei heiße Gase oder Dämpfe ins Freie ausgestoßen und auch keine Schaltflüssigkeit aus der Expansionskammer ausgeworfen wird; denn infolge der Verzögerung des Schaltstiftes bleibt die Expansionskammer längere Zeit nach erfolgter Lichtbogenlöschung nur über die Kühl- und Abscheidevorrichtung mit dem Außenraum in Verbindung. Erst wenn der Druckausgleich zum größten Teil stattgefunden hat, wird die unmittelbare Verbindung der Expansionskammer mit dem Außenraum durch den Schaltstift freigegeben.The invention relates to such an expansion switch, in which the movable Switching pin itself releases the expansion opening and enclosing the switching gases Leaves the vessel after the arc has been extinguished. It consists in that a damping device is provided for the switch pin, which its movement, after releasing the expansion port. This reduces the effect of the cooling and separating device still significantly increased and also achieved that no hot gases or vapors whatsoever are emitted into the open air, and none at all Switching fluid is ejected from the expansion chamber; because as a result of the delay of the switching pin, the expansion chamber remains for a long time after the arc has been extinguished only via the cooling and separation device with the outside space in Link. Only when the pressure equalization has largely taken place will the direct connection of the expansion chamber with the outside space through the Shift pin released.

Die Expansionskammer wird zweckmäßigerweise mit einem oberen Dampfraum ausgebildet, der' durch einen Zwischendeckel mit zentraler Expansionsöffnung, durch die der Schaltstift hindurchgeht, gegen den Flüssigkeitsraum abgeschlossen ist. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Ausbildung die Kühl- und Abscheidevorrichtung durch einen Stutzen großen Querschnitts seitlich an den Dampf raum so angeschlossen, daß das Kondensat in die Expansionskammer zurückfließt. Die seitliche Anordnung der Kühlvorrichtung hat den Vorzug, daß die Bauhöhe des Expansionsschalters kleiner wird als bei oberhalb der Kammer angeordneter Kühlvorrichtung. Der Raum oberhalb der Kammer bleibt hierbei für das Schaltgestänge frei. Der Schaltstift wird im oberen Deckel der Expansionskammer zweckmäßigerweise gedichtet, so daß durch diese Öffnung heiße Gase und Flüssigkeit nicht entweichen können.The expansion chamber is expediently provided with an upper vapor space formed, the 'by an intermediate cover with a central expansion opening, through the the switch pin passes through, is closed against the liquid space. According to the invention is the cooling and separation device in such a training laterally connected to the steam room by a nozzle of large cross-section so that the condensate flows back into the expansion chamber. The lateral arrangement of the The cooling device has the advantage that the overall height of the expansion switch is smaller than when it is arranged above the chamber Cooling device. The space above the chamber remains free for the shift linkage. The switch pin is in the upper cover of the expansion chamber expediently sealed so that through this Opening, hot gases and liquids cannot escape.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Kühl- und Abscheidevorrichtung als Schalldämpfer auszubilden, um das durch die Expansion der aus der Expansionskammer austretenden, noch gespannten Gase hervorgerufene Geräusch abzuschwächen.It is also useful to use the cooling and separating device as a silencer to be trained in order to prevent the exiting from the expansion chamber by the expansion to attenuate the noise caused by gases that are still under tension.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures.

Abb. ι zeigt eine Expansionskammer mit einem unteren Flüssigkeitsraum io und einem oberen Dampf raum ii. 12 ist ein Zwischendeckel aus Isoliermaterial mit einer zentralen öffnung für den Schaltstift. 13 ist der obere Abschluß deckel der Kammer, der ebenfalls aus Isoliermaterial besteht. 14 ist das feste Schaltstück, das am Boden der Expansionskammer befestigt ist 15 ist der bewegliehe Schaltstift, 16 ist eine Dichtungsmanschette für den Schaltstift in der öffnung des Deckels 13. 17 ist die Dämpfungsvorrichtung, bestehend aus einem Zylinder, dessen untere Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist, und einem Dämpfungskolben 18, in dem ein Flüssigkeitskatarakt 19 vorgesehen ist. 20 ist die beispielsweise als Muffler ausgebildete Kühl- und Abscheidevorrichtung. Ihr zylindrisches Gefäß besitzt einen durchlochten Deckel 21 und ist durch einen Stutzen 22 seitlich am Dampfraum 11 angesetzt. Der Muffler sowohl wie auch der Stutzen 22 besitzen im Verhältnis zur Expansionskammer großen Querschnitt. Der Muffler ist mit Körpern gefüllt, die den durchströmenden Gasen und Dämpfen eine möglichst große Oberfläche bieten, beispielsweise mit Tonkugeln oder Raschigringen.Fig. Ι shows an expansion chamber with a lower liquid space io and one upper steam room ii. 12 is an intermediate cover Made of insulating material with a central opening for the switch pin. 13 is the Upper end cover of the chamber, which is also made of insulating material. 14 is that fixed contact, which is attached to the bottom of the expansion chamber 15 is the movable Switching pin, 16 is a sealing sleeve for the switching pin in the opening of the Lid 13. 17 is the damping device, consisting of a cylinder whose lower half is filled with liquid, and a damping piston 18 in which a Liquid cataract 19 is provided. 20 is designed, for example, as a muffler Cooling and separating device. Your cylindrical vessel has a perforated one Lid 21 and is attached to the side of the steam chamber 11 through a connecting piece 22. The muffler both as well as the nozzle 22 are large in relation to the expansion chamber Cross-section. The muffler is filled with bodies that the gases flowing through and Offer the largest possible surface area for steaming, for example with clay balls or Raschig rings.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Der nach dem Trennen der Schaltstücke in der Schaltflüssigkeit des Raumes 10 brennende Lichtbogen entwickelt Dampf von* hoher Spannung. Sobald der Schaltstift 15 die öffnung im Zwischendeckel 12 verläßt, expandiert dieser Dampf durch den Dampfraum 11 in den Muffler 20. Der Muffler wirkt gleichzeitig als Kondensator und begünstigt die Expansion. Bei dieser Expansion wird durch Kondensation vom Dampf im Lichtbogenpfad in der Expansionskammer der Lichtbogen beim Stromnulldurchgang gelöscht. Der Schaltstift ist'-sogleich nach Verlassen des Zwischendeckels 12 auf den Dämpfungszylinder 17 aufgetroffen und wird von diesem in seiner Aufwärtsbewegung stark verzögert. Er befindet sich also noch längere Zeit in der oberen Deckelplatte 13, und damit gewinnt der gespannte Dampf in der Expansionskammer Zeit, sich durch den Muffler 20 hindurch völlig zu entspannen. Alle nicht kondensierten Dämpfe und zersetzten heißen Gase gelangen somit nicht unmittelbar ins Freie. Auch der Auswurf von Schaltflüssigkeit aus der Expansionskammer wird vollständig vermieden. Verläßt schließlich der Schaltstift bei seiner weiteren Aufwärtsbewegung auch die öffnung in der oberen Deckelplatte 13, so hat sich der Druck bereits voll kommen ausgeglichen und die Flüssigkeit in der Schaltkammer beruhigt. Das Kondensat, welches sich im Muffler 20 gebildet hat, fließt in die Expansionskammer wieder zurück.The device works in the following way: After the disconnection of the contact pieces Burning arcs in the switching fluid of room 10 develop vapor of * high tension. As soon as the switching pin 15 leaves the opening in the intermediate cover 12, this steam expands through the steam space 11 into the muffler 20. The muffler acts at the same time as a condenser and promotes expansion. With this expansion is caused by condensation of vapor in the arc path in the expansion chamber the arc is extinguished when the current passes through zero. The switch pin is' immediately after leaving of the intermediate cover 12 on the Damping cylinder 17 hit and is strong from this in its upward movement delayed. So it is still for a long time in the upper cover plate 13, and thus the steam in the expansion chamber gains time to move through the muffler 20 to relax completely through it. All vapors not condensed and decomposed are hot This means that gases do not get directly into the open air. Also the ejection of switching fluid from the expansion chamber is completely avoided. Finally leaves the When the switch pin continues to move upwards, it also penetrates the opening in the upper cover plate 13, so the pressure has already been full come balanced and the liquid in the switching chamber calms down. The condensate, which has formed in the muffler 20 flows back into the expansion chamber.

In der Abb. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die gleichzeitig als Schalldämpfer ausgebildet ist. In das zylindrische Gefäß 23 mit dem durchlochten Deckel 24 sind eine siebförmig durchlochte metallene Mittelplatte und keilförmig gestellte, ebenfalls siebförmig durchlochte weitere Platten 26, 27, 28, ²9j 3°j 3¹ eingebaut. Die in den Schalldämpfer einströmenden, noch gespannten Dämpfe und Gase verlieren durch den wiederholten Richtungs- und Querschnittswechsel, den sie beim Hindurchgehen durch die gelochten Platten erfahren, durch wiederholte Expansion ihre Spannung, so daß sie ohne knallendes Geräusch aus der oberen Deckelplatte 24 austreten. Die Einrichtung wirkt infolge der großen kühlenden Oberflächen, welche den Dämpfen und Gasen geboten werden, gleichzeitig kondensierend und kühlend.In Fig. 2 a device is shown, which is also designed as a silencer. A sieve-shaped perforated metal middle plate and wedge-shaped, also sieve-shaped perforated further plates 26, 27, 28, ² 9j 3 ° j 3 ^{1 are} installed in the cylindrical vessel 23 with the perforated cover 24. The still tense vapors and gases flowing into the muffler lose their tension due to the repeated changes in direction and cross section that they experience when passing through the perforated plates, so that they emerge from the upper cover plate 24 without a popping noise. The facility has a condensing and cooling effect at the same time due to the large cooling surfaces that are offered to the vapors and gases.

Claims

Patent claims:

1. Liquid switch for alternating current with one surrounding the interruption point Expansion chamber and with this cooling device arranged above the expansion opening according to patent 616 829, whose movable contact piece itself is the expansion opening of the expansion comb mer releases and the switching vessels after completed arc extinction leaves, characterized by a on the movable Switching piece acting delay device, which after the release of the expansion opening the direct connection the switching vessel with the outside space via the outlet opening of the switching piece is prevented until the Expansion is essentially over. ioo

2. Liquid switch according to claim 1, wherein the expansion opening in opens into a steam space upstream of the expansion chamber, characterized in that that the cooling and separation device through a large cross-section connector laterally to the Steam room is connected.

3. Liquid switch according to claim 1, characterized in that the switching pin is sealed in the outer outlet opening of the switching vessel.

4. Liquid switch according to claim 1, characterized by the formation of the Cooling and separating device as a silencer.

1 sheet of drawings