DE626720C - Vorrichtung zum Loeschen von Wechselstromunterbrechungslichtboegen - Google Patents

Vorrichtung zum Loeschen von Wechselstromunterbrechungslichtboegen

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DE626720C
DE626720C DES108031D DES0108031D DE626720C DE 626720 C DE626720 C DE 626720C DE S108031 D DES108031 D DE S108031D DE S0108031 D DES0108031 D DE S0108031D DE 626720 C DE626720 C DE 626720C
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Description

  • Vorrichtung zum, Löschen von Wechselstromunterbrechungslichtbögen Es ist bekannt, den Unterbrechungslichtbogen von Schaltern und Sicherungen zum Zwecke der Löschung mit Flüssigkeit anzuspritzen. Einem Flüssigkeitsstrahl weicht jedoch der frei brennende Lichtbogen immer aus, auch dann, wenn dieses Anspritzen in der bekannten Blasdüse des Hochleistungsdruckluftschalters erfolgt. Eine nennenswerte Wirkung der Flüssigkeit ist daher nicht vorhanden.
  • Bei der Olschalterlöschkammer ist es bekannt, den Lichtbogen in der Achse eines engen Kanals, der durch die Austrittsöffnung des Schaltstiftes gebildet wird, zu ziehen und Vorkehrungen zu treffen, die bewirken sollen, daß das 01 der Löschkammer in diesen. Kanal hineingedrückt wird. Der Druck für das Hineindrücken des Öles wird hierbei vom Lichtbogen selbst erzeugt, und zwar von einem Lichtbogenstück, welches in der dem Austrittskanal vorgelagerten, mit Flüssigkeit gefüllten Löschkammer brennt. Die der Löschkammer vorgelagerte Flüssigkeit behindert das rasche Expandieren des Gases aus der Löschkammeröffnung. Infolgedessen bildet der Lichtbogenkanal einen Teil des Druckraumes der Löschkammer, dessen Druck lediglich von der Lichtbogenachse radial nach außen gegen die Flüssigkeit wirksam wird und die Flüssigkeit von der Lichtbogenachse fortdrückt, aber nicht in der umgekehrten Richtung, d. h. so, daß die Flüssigkeit von außen radial gegen die Lichtbogenachse gedrückt wird.
  • Die gleichen Verhältnisse sind bei allen bekannten Schaltern vorhanden, bei welchen ein Stück des durch den Löschkanal gezogenen Lichtbogens in einem mit Flüssigkeit gefüllten geschlossenen Vorraum brennt, der nur durch den Kanal mit 'dem Außenraum in Verbindung steht. Diese Vorrichtungen haben daher den Nachteil einer unzulänglichen Zufuhr von kühlem Löschmittel zum Lichtbogenraum.
  • Es ist -auch ein Expansionsschalter bekannt, der einen engen Löschkanal besitzt, in welchem der Lichtbogen gezogen wird und der sich bei der Unterbrechung nach Expansionsräumen öffnet. Unter Expansionsräumen sind solche Räume verstanden, die ein freies Ausströmen oder Expandieren aus dem Löschkanal gestatten, nicht aber Druckstauungen verursachen oder gar umgekehrt Gas in den Löschkanal hineindrücken. Ein Expansionsraum muß also entweder genügend groß und im wesentlichen flüssigkeitsfrei oder so ausgebildet sein, daß die einströmenden Gase sofort auf ein kleines Volumen gebracht werden oder abziehen können. Dieser bekannte Expansionsschalter, bei welchem durch das rasche Expandieren der Gase während der Lichtbogenlöschung die Voraussetzung für eine schnelle Löschmittelzuführung zum Lichtbogenraum geschaffen ist, bildet den Ausgangspunkt der Erfindung. Bei diesem bekannten Expansionsschalter wird die Flüssigkeit vor der Expansion in den Löschraum hineingedrückt. Während der Expansion findet jedoch kein Hineindrücken von Flüssigkeit statt.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Löschen von Wechselstromunterbrechungslichtbögen in einer nach Expansionsräumen offenen engen Isolierhülle, in welcher der Lichtbogen unter Flüssigkeit gezogen wird, und besteht darin, daß neue Löschflüssigkeit gleichzeitig und in demselben Maße, als der aus der Flüssigkeit gebildete Dampf aus der Hülle expandiert, an einer von den Expansionsöffnungen entfernten Stelle durch einen äußeren Druck mit solcher Stärke so hineingedrückt wird, daß sie jeweils im Stromnulldurchgang dem zusammenschrumpfenden Lichtbogenquerschnitt verzögerungsfrei nachfolgen kann und dadurch ein von der Zuführungsmündung gegen die Expansionsöffnungen abnehmendes Druckgefälle im Lichtbogenraum erzeugt.
  • Dadurch, daß das Expandieren und Hineindrücken von Flüssigkeit Hand in Hand _gebt, ist im Lichtbogenraum ein starkes Druckgefälle im Stromnulldurchgang gewährleistet, d. h. in dem Zeitpunkt der Lichtbogenlöschung. Hierdurch wird erzielt, daß die ionisierten Gase und Dämpfe in der unmittelbaren Umgebung der Lichtbogensäule fortwährend durch Flüssigkeit, das ist durch einen Stoff von hohem Wärmefassungsvermögen pro Kubikzentimeter, ersetzt werden.
  • Unter einem äußeren Druck für die Löschflüssigkeit ist hierbei ein solcher verstanden, der dem inneren Druck, welcher von den vom Lichtbögen innerhalb des Löschkanals entwickelten Gasen ausgeht, entgegenwirkt.
  • Durch die Erfindung ist eine Löschvorrichtung geschaffen, mit deren Hilfe Hochspannungsstromkreise auf kürzeren Unterbrechungsstrecken, mit kürzeren Lichtbögen und mit kleinerer Gasentwicklung unterbrochen werden können, als dies bisher möglich war; mit. anderen Worten besitzt die Löschvorrichtung eine sehr hohe Unterbrechungsleistung pro Zentimeter Längenerstreckung des Lichtbogens. Ferner braucht man der Löschvorrichtung im Vergleich mit den bekannten Druckgasblasschaltern nur sehr geringe Raummengen des Löschmittels zuführen. Die Anwendung von Isolierflüssigkeiten, welche die unangenehme Eigenschaft der Brennbarkeit besitzen, ist vermieden. Schließlich arbeitet die Vorrichtung mit mäßigen Drücken, ihr Aufbau ist also einfach und kann zum Unterschied von den bisher im Hochleistungsschalterbau meist verwendeten gegeschlossenen und daher explosionsgefährlichen Löschkonstruktionen vollkommen offen sein.
  • Die überlegene Wirkungsweise der Erfindung kann etwa damit erklärt werden, daß sie ein besonders hohes Temperaturgefälle und einen besonders kleinen Lichtbogendurchmesser auf einem bestimmten Lichtbogenstück erzeugt, während der Lichtbogenstrom durch seinen Nullwert hindurchgeht. Die Herstellung dieses kleinen Lichtbogendurchmessers und hohen Temperaturgefälles erfolgt - nämlich nach der Erfindung durch Mittel, welche bewirken, daß in jedem Augenblick der Dampf bzw. das Gas in der unmittelbaren Umgebung der Lichtbogensäule durch Flüssigkeit ersetzt wird. Dieses Mittel besteht in einer Flüssigkeitsklammer aus Druckflüssigkeit, welche den Lichtbogen auf einer bestimmten Länge eng umklammert und dadurch eine rasche Strömung eines dünnen, dampf- und gasförmigen Strahles durch axiale Öffnungen hindurch erzeugt. Dieser Strahl besteht aus den Lichtbogengasen selbst und einem dünnen, sich darum bildenden Dampfmantel. Zum Unterschied von bekannten Vorrichtungen kühlt aber nicht der strömende Dampf den Lichtbogen, sondern die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Gase und Dämpfe ist nur das Mittel, um. die Flüssigkeit mit Aufwendung mäßiger Drücke in die unmittelbarste Nähe der Lichtbogensäule zu bringen. Durch den fortwährenden Ersatz der hocherhitzten Gase in der unmittelbaren Nachbarschaft der Lichtbogensäule durch ein Mittel von hoher Wärmeaufnahmefähigkeit pro Kubikzentimeter wird die strömende Gassäule so stark eingeschnürt, daß im Augenblick des Stromnulldurchganges ein kleiner Lichtbogendurchmesser und ein hohes Temperaturgefälle im Lichtbogen vorhanden sind, welche genügen, um den Lichtbogen zum Erlöschen zu bringen. Da bei dieser Einrichtung der Druck des vom Lichtbogen erzeugten Dampfes (und damit die Lichtbogenenergie selbst) fortlaufend in Strömungsenergie umgesetzt wird, arbeitet die Einrichtung mit mäßigen Drücken - von wenigen Atmosphären.
  • In der Zeichnung ist in- den schematischen Fig. x bis q. die=Erfindung erläutert. Die Fig. 5 bis io zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • In den Fig. i bis 3 ist L der Löschkanal, in dessen Achse der Lichtbogen gezogen wird und der beidseitig in freie Räume mündet. Z ist die Zuführungsleitung für die Druckflüssigkeit, die in der Mitte des Löschkanals L mündet. Die Figuren stellen nun den Unterbrechungsvorgang in drei verschiedenen Zeitmomenten dar, und zwar beträgt der Zeitunterschied zwischen Fig. i und 2 und zwischen Fig. a und 3 je etwa 0,0005 Sekunden. Der Zeitunterschied zwischen Fig. i und Fig. 3 ist also insgesamt o,ooi Sekunde. Fig.3 stellt den Lichtbogen in dem Augenblick dar, wo der Wechselstrom gerade den Nullwert hat. Fig. 2 und Fig. i zeigen den Lichtbogen knapp vorher, wo er sich auf dem absteigenden Ast befindet. Beispielsweise beträgt der Lichtbogenstrom in Fig.i noch 3ooo Amp., in Fig. 2 15oo Amp., in Fig. 3 ist er Null. Vorausgesetzt ist 5operiodiger Wechselstrom.
  • Knapp bevor der Lichtbogen durch den Löschkanal L hindurchgezogen wird, wird durch die Zuleitung Z Flüssigkeit in den Löschkanal hineingedrückt. Der Lichtbogen ist daher in Fig. i bereits ringsum mit einem zylindrischen Mantel M von Druckflüssigkeit umgeben, die das in dem Kanal befindliche Lichtbogenstück gewissermaßen umklammert. Der Lichtbogen verdampft die an ihn angrenzende Flüssigkeitsschicht, so daß sich um den Lichtbogenkern ein Dampfmantel bildet, der die weiter abliegende Flüssigkeit vor dem Lichtbogen isoliert. Die ganze Gassäule samt dem Dampfmantel wird durch den zwischen der Mitte des Löschkanals und den freien Ausflußenden herrschenden großen Druckunterschied in rasche axiale Strömung versetzt. Die durch die Zuleitung Z hineingedrückte Flüssigkeit ersetzt nun die abströmenden Gase augenblicklich, so daß sich mit abnehmendem Strom der Flüssigkeitskanal um den Lichtbogen zusammenschnürt. Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt dabei mit solchem Überdruck und durch so weite Leitungen, daß sich der Löschkanal innerhalb eines Bruchteiles einer Halbwelle mit der Flüssigkeit füllen kann. Man sieht ohne weiteres, daß es genau so wichtig ist, für die freie Ausströmung der Gase und Dämpfe aus dem Löschkanal L zu sorgen wie für einen genügend hohen Zuführungsdruck der Flüssigkeit, da der für das Einströmen der Flüssigkeit maßgebende Überdruck um so größer ist, je kleiner der Gegendruck der Gase ist. Der Gegendruck der Gase ist aber um so kleiner, je stärker der statische Druck der Gase in Strömungsenergie umgewandelt wird.
  • In Fig. 2 ist nun de Kanal schon zum größten Teil mit Flüssigkeit gefüllt, und in Fig. 3 ist der Lichtbogen auf einen fadendünnen Flüssigkeitskanal zusammengeschrumpft. Dadurch wird nun ein sehr hohes Temperaturgefälle an dem in dem Kanal vorhandenen Lichtbogenstück erzeugt, weil die - Flüssigkeit eine sehr hohe Wärmeaufnahmefähigkeit hat. Die Temperatur sinkt infolgedessen an diesem Lichtbogenstück in der kurzen, stromlosen Pause während des Stromnulldurchgangs (die etwa o,oooi bis o,ooooi Sekunde andauert) unter jenen Wert, der für das Fortbestehen des Lichtbogens nach dem Stromnulldurchgang erforderlich wäre. Der Lichtbogen entsteht daher auf der im Kanal vorhandenen Strecke nicht wieder und wird überhaupt nicht wieder gezündet, wenn dieser Kanal eine entsprechende Länge hat, die von der Betriebsspannung nicht mehr durchschlagen werden kann.
  • In Fig. q. sind die Zustandsänderungen im Löschkanal während einer Halbperiode des Wechselstromes schaubildlich dargestellt. ,j ist eine Halbwelle des Wechselstromes, v ist die Zuflußgeschwindigkeit des Wassers in den Löschkanal, und K ist die für den Wasserzufluß aufzuwendende Beschleunigungskraft, die vorhanden sein muß, damit sich der Löschkanal in der in den Fig. i bis 3 dargestellten Weise mit Flüssigkeit füllen kann. Nach dieser Beschleunigungskraft richtet sich die für die Flüssigkeitszufuhr aufzuwendende Druckkraft.
  • Bei Versuchen wurde z. B. mit einem frei in Luft angeordneten Löschkanal von 49 mm Länge ein LicbLtbogen von 8ooo Amp. effektiv bei 1500o Volt effektiv Betriebsspannung mit Wasser, welches mit einem Druck von io Atm. zugeführt wurde, beim ersten Stromnulldurchgang gelöscht; die auf i cm Länge des Löschkanals entfallende Spannung betrug somit etwa 3ooo Volt, was bisher in Einrichtungen für die Löschung von Hochleistungslichtbögen unerreicht ist.
  • Die Stärke der äußeren Druckkraft ist nach der Erfindung dadurch gegeben, daß die Flüssigkeit imstande sein muß, jeweils in der abnehmenden, dem Nulldurchgang sich nähernden Wechselstromwelle dem zusammenschrumpfenden Lichtbogenquerschnitt verzögerungsfrei auf der ganzen Länge des Kanals nachzufolgen. Der Löschkanal muß sich also innerhalb des Bruchteils einer Halbwelle mit Flüssigkeit füllen können. Hierzu sind je nach Ausbildung des Löschkanals, der Zuführungsleitung für die Flüssigkeit und nach der Stärke des Lichtbogens Drücke in der Größenordnung von 2 bis 2o Atm. erforderlich. Der aufzuwendende Druck kann einerseits um so kleiner sein, je günstigere Expansionsverhältnisse man schafft, denn es kommt bloß auf den Überdruck an, andererseits je kleiner die zu beschleunigende Flüssigkeitsmasse und der Weg, auf dem die Masse beschleunigt werden muß, gemacht wird. Vorzugsweise wendet man .einen engen Löschkanal und eine besondere Flüssigkeitsleitung oder einen besonderen Flüssigkeitsbehälter an und drückt die Flüssigkeit durch Druckgas, beispielsweise Druckluft, in den Löschkanal hinein.
  • Die Löschung des Lichtbogens hängt bei dieser Vorrichtung davon ab, ob das Lichtbogenstück, welches im Kanal in innige Berührung kommt, genügend lang ist. Es ist daher wesentlich für die Erfindung, daß der mit Druckflüssigkeit gefüllte Kanal eine ganz bestimmte Mindestlänge hat, die sich für jeden Stromkreis aus der Betriebsspannung und der zu unterbrechenden Stromstärke unter Zugrundelegung einer bestimmten erreichbaren Löschleistung pro Zentimeter Länge der Vorrichtung berechnet. Die Kanallänge darf schon aus dem Grund nicht zu klein sein, weil an der freien Kanalöffnung ein freier Ausfluß stattfindet, daher Druck- und Klammerwirkung der Flüssigkeit nur im mittleren Teil vorhanden sind. Die Kanallänge darf aber auch nicht zu groß sein, da die Dicke der axial strömenden Gassäule von der Mitte gegen die Enden des Kanals, stark zunimmt, so daß bei einer bestimmten Grenzlänge das Temperaturgefälle an den Endstücken zu klein wird, so daß diese unwirksam sind.
  • Die Vorrichtung kann mit beliebigen, insbesondere auch halbleitenden Flüssigkeiten, z. B. Wasser, betrieben werden, da die Löschwirkung nicht der Isoliereigenschaft, sondern der Wärmeaufnahmefähigkeit der Flüssigkeit zuzuschreiben ist.
  • Die Fig. 5 bis 7 zeigen verschiedene Formen des Löschkanals und des Zuführungskanals für die Flüssigkeit. In Fig. 5 ist in einem Isolie):-körper io der Kanal == vorgesehen, in den senkrecht der Zuführungskanal i2 einmündet. Das feste Schaltstück 13 ist an der einen Seite der Einrichtung angeordnet, der Schaltstift 1q. wird durch den Löschkanal hindurchgezogen. In dem gezeichneten Augenblick ist der Löschkanal mit der Druckflüssigkeit gefüllt; man sieht, daß der Durchmesser der Lichtbogengase und der darin befindlichen Dämpfe von der Mitte gegen die Enden zu zunimmt. In Fig. 6 befindet sich in dem Isolierkörper 15 ein den Löschkanal 16 in der Mitte ringförmig umgebender Raum 17, so daß die Flüssigkeit ringsum dem Kanal zufließen @ kann.
  • Bei größeren Spannungen und Leistungen können mehrere Löschvorrichtungen, deren jede einen Kanal von begrenzter Länge hat, hintereinandergeschaltet sein. Man kann. auch den Kanal der Löschvorrichtung mit mehreren radialen-Entlastungsöffnungen versehen, wobei die Flüssigkeit an mehreren Stellen, und zwar zwischen je zwei Entlastungsöffnungen, dem Kanal zugeführt wird. In Fig.7 ist in dem Isolierkörper 18 der Löschkanal ig mit einer radialen Entlastungsöffnung 2o versehen, und die Flüssigkeit wird durch zwei Kanäle 2i und 22 zugeführt. Bei dieser Ausführung ist die Wirkung des verhältnismäßig langen Löschkanals verbessert, da er durch die Entlastungsöffnung 2o in zwei kurze Löschkanäle getrennt ist, die jeder für sich beidseitig geöffnet sind. Infolgedessen kann der vom Lichtbogen erzeugte Rückdruck besonders klein gehalten werden, trotzdem die zur Unterbrechung von Stromkreisen hoher Spannung benötigte Gesamtkanallänge groß ist. Mit kleinerem Rückdruck ist auch die aufgenommene Leistung und somit die Beanspruchung der Vorrichtung kleiner.
  • Um zu erreichen, daß die Flüssigkeit im Stromnulldurchgang auf einer großen Länge in die unmittelbare Nähe des Lichtbogens gelangt, kann die Vorrichtung in der Nähe des Lichtbogens als puffernder Speicher ausgebildet sein, dessen Eigenschwingungszahl über oder in der Nähe der doppelten Eigenfrequenz des Wectnselstromes liegt. Durch diese Ausbildung ist die den Lichtbogen umklammernde Flüssigkeit imstande, den mit der doppelten Wechselstromfrequenz erfolgenden Schwingungen des Lichtbogendurchmessers zu folgen. Um insbesondere die Löschvorrichtung mit mäßigen Drücken betreiben zu können, soll die entsprechend dem Pulsieren des Wechselstromlichtbogens zu beschleunigende Flüssigkeitsmasse möglichst klein gemacht werden. Dies kann durch Abfederung der Druckflüssigkeit beispielsweise mit Hilfe von Luftpuffern erreicht werden. Man kann z. B. an die an den Löschraum angeschlossene Zuführungsleitung für die Druckflüssigkeit windkesselartige Einrichtungen anschließen, so daß sich die Schwingungen der Flüssigkeit in der Löschvorrichtung nicht auf den ganzen Flüssigkeitsvorrat übertragen, sondern auf eine verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsmasse in der Nähe des Löschkanals beschränkt sind. Man kann ferner den den Löschraum einschließenden Körper selbst aus elastischem Stoff machen. Ferner ist es möglich, gasgefüllte elastische Hüllen in der Nähe des Löschraumes unter der Druckflüssigkeit anzuordnen.
  • In den Fig. 8 bis io sind Einrichtungen dargestellt, die die Flüssigkeitszufuhr verbessern, indem sie ein möglichst trägheitsloses Nachströmen der Flüssigkeit in den Löschkanal bewirken. In Fig. 8 ist zu diesem Zweck an den Löschkanal 23 ein Windkessel 24 angeschlossen, der die rasche Bewegung der Flüssigkeit übernimmt, wodurch die Flüssigkeit in der Zuleitung 25 nicht auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt zu werden braucht.
  • In dem Schaubild Fig. ii sind die Zuflußverhältnisse, wie sie in einer Vorrichtung ohne Ausgleich durch eine entsprechende Puffereinrichtung vorhanden sind, den Verhältnissen bei Vorhandensein einer solchen Puffereinrichtung gegenübergestellt. Die horizontale Achse ist -die Zeitachse. J ist der Lichtbogenstrom, v, ist die Zuflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Kanal 25 ohne Pufferung, v2 dagegen die Geschwindigkeit der Flüssigkeit mit Pufferung. Der Tangente des Winkels b ist die für die Flüssigkeit aufzuwendende Beschleunigungskraft proportional. Man sieht, daß diese durch eine entsprechende Pufferungseinrichtung wesentlichverkleinertwerdenkann. Somit kann man mit viel kleineren Drücken auskommen.
  • Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel. Die Abfederung der Druckflüssigkeit in der Nähe des Löschraumes erfolgt durch gasgefüllte elastische Hüllen 26, 27 in der Zuführungsleitung für die Druckflüssigkeit. Der Druck in dem Flüssigkeitsbehälter 28 wird durch Herabdrücken eines Kolbens 29 erzeugt, wodurch das zwischen dem Spiegel der Schaltflüssigkeit und dem gut dichtenden Kolben 29 in dem Raum 3o befindliche Gas zusammengedrückt wird. Statt das Gas durch Herabdrücken eines Kolbens zu komprimieren, kann man auch den Raum 30 mit Hilfe eines Ventils mit einer Druckgasquelle verbinden. Das Ventil wird vor der Unter- Brechung des Schalters geöffnet. Die Gaskissen 26, 27 wirken derart, daß sie während des Strommaximums, wo keine oder wenig Flüssigkeit in den Löschkanal eindringt, zusammengedrückt werden und sich in der Umgebung des Stromnulldurchganges ausdehnen.
  • In Fig. zo ist ein besonders großer Zuflußquerschnitt für die Flüssigkeit vorgesehen. Der Löschkanal in dem Isolierkörper 31 ist durch mehrere Zuflußöffnungen 32, 33, 34 mit dem Flüssigkeitsraum 35 verbunden, so daß von dem Kanal an der einen Seite nur Kanalwände 35, 36, 37, 38 stehengeblieben sind und der Kanal in einzelne Stücke aufgelöst erscheint. In dem Flüssigkeitsdruckraum 35 ist wieder ein mit einer elastischen Hülle umgebenes Gaskissen, z. B. ein Gummiballon 36, - angeordnet. Die Flüssigkeit wird in Richtung des Pfeiles 37 von außen unter Druck gesetzt. Durch den großen Zuflußquerschnitt ist erreicht, daß die Flüssigkeit nur auf eine kleine Geschwindigkeit beschleunigt werden muß, um den erforderlichen sekundlichen Zufluß zu erhalten.
  • Dem lichten Querschnitt der Lichtbogenhülle kann vorteilhafterweise eine längliche Form, z. B. rechteckig oder elliptisch, gegeben werden. Bei dieser Querschnittsform läßt man die Zuführungskanäle zweckmäßigerweise an den beiden langen Querschnittsseiten einmünden. Bei kreisrundem Querschnitt des Lichtbogenkanals empfiehlt es sich" den Durchmesser kleiner wie 15 mm zu machen. Man erreicht mit derartig engen Kanalquerschnitten eine weitgehende Beschränkung der zugeführten Flüssigkeitsmenge und dadurch wieder ein verzögerungsfreies Nachfolgen der Flüssigkeit, da die Massenträgheit geringer wird.
  • Um ein ständiges Ausfließen von Druckflüssigkeit aus der Löscheinrichtung zu vermeiden, kann die Zuführungseinrichtung für die Druckflüssigkeit erst kurz vor dem öffnen des Schalters unter Druck gesetzt werden. Insbesondere kann der Druck, unter den die Flüssigkeit gesetzt wird, von dem Getriebe, das den Schaltstift bewegt, erzeugt werden.
  • Es ist auch denkbar, einen periodisch mit dem Wechselstrom wechselnden Druck anzuwenden, der jedesmal ungefähr 1/iaoo Sekunde vor dem Stromnulldurchgang wiederkommen muß.
  • Der Mindestdruck, unter den die Flüssigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Lichtbogens gesetzt werden muß, ist durch die jeweilige Lichtbogenleistung, für welche die Einrichtung berechnet ist, vorgeschrieben. Die Anwendung zu hoher Drücke ist unzweckmäßig, weil es überflüssig, ja sogar schädlich ist, die Flüssigkeit in der Nähe des Strommaximums in den Löschraum hineinzupressen.
  • Bei Verwendung von Öl oder ähnlichen isolierenden, aber brennbaren Flüssigkeiten kann man die Luft in den Expansionsräumen durch ein saüerstofffreies Gas ersetzen. Der den Löschkanal umschließende Isolierkörper kann aus einem Faserstoff, z. B. Papier, Fiber, Holz, bestehen.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Vorrichtung zur Löschung von Wechselstromunterbrechungslichtbögen in einer engen Isolierhülle, welche so ausgebildet ist und welcher eine Flüssigkeit derart zugeführt wird, daß sie den Lichtbogen nicht von der Stelle bewegt, und die einen durch vorgelagerte Flüssigkeit ungehemmten Austritt des Löschmittels aus der Hülle nach einem im wesentlichen flüssigkeitsfreien Expansionsraum gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig und in demselben Maße, als der aus der Flüssigkeit gebildete Dampf aus der Hülle expandiert, neue Flüssigkeit in den Löschraum an einer von den Expansionsöffnungen entfernten Stelle durch einen äußeren Druck mit solcher Beschleunigung so hineingedrückt wird, daß sie jeweils im Stromnulldurchgang dem zusammenschrumpfenden Lichtbogenquerschnitt verzögerungsfrei nachfolgen kann und dadurch ein von der Zuflußmündung gegen die Expansionsöffnungen abnehmendes Druckgefälle im Lichtbogenraum erzeugt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die enge Isolierhülle ständig nach Expansionsräumen offen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß eine beschränkte Menge von neuer Flüssigkeit durch Druckgas, insbesondere Druckluft, in den Löschraum hineingedrückt wird, um sie möglichst verzögerungsfrei bewegen zu können.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch =, gekennzeichnet durch eine solche Einrichtung und Anordnung der Flüssigkeitszuleitung zum Löschraum, daß die entsprechend der Änderung des , Lichtbogendurchmessers aufzuwendende Beschleunigung für die Flüssigkeitsmasse auf einen Mindestwert gebracht ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußleitung in der Nähe des Lichtbogens als puffernder Flüssigkeitsspeicher ausgebildet ist, dessen Eigenschwingungszahl über oder in der Nähe der doppelten Schwingungszahl des Wechselstromes liegt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch z und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit in der an den Löschraum angeschlossenen Zuführungseinrichtung oder in dem Löschraum selbst durch Gaspolster trägheitslos abgefedert ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Löschraum selbst oder in der Nähe des Löschraumes Windkessel angeordnet sind. B. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß gasgefüllte elastische Hüllen unter der Druckflüssigkeit angeordnet sind.' g. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Löschraum einschließende Körper aus elastischem Stoff besteht. 1o. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, unter den die Flüssigkeit gesetzt wird, von dem Getriebe, das den- Schaltstift bewegt, erzeugt wird. 1i. Vorrichtung nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß der Löschraum als zylindrischer Kanal ausgebildet ist, in welchem der Lichtbogen dem Löschmittel möglichst wenig ausweichen kann und die Flüssigkeit mit mäßigen Drücken von wenigen. Atmosphären zugeführt wird. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1i; dadurch gekennzeichnet, daß bei kreisrundem Querschnitt des Lichtbogenkanals derDurchmesser des Kanals kleiner wie 15 mm gemacht wird, um mit wenig zugeführter Flüssigkeit ein verzögerungsfreies Nachfolgen der Flüssigkeit zu erzielen. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtbogenkanal länglicher Querschnitt gegeben ist. 1q.. Vorrichtung nach Anspruch 1i, dadurch gekennzeichnet, ' daß mehrere Löschvorrichtungen mit begrenzter Kanallänge hinterE#inandergeschaltet sind, um auch für höhere Spannungen den, vom Lichtbogen im Kanal erzeugten Rückdruck klein zu halten. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal der Löschvorrichtung mit mehreren radialen Entlastungsöffnungen versehen ist, wobei die Flüssigkeit an mehreren Stellen, -und zwar zwischen j e zwei Entlastungsöffnungen, zugeführt wird.
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