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Schalter mit Mehrfachunterbrechung und Lichtbogenlöschung durch eine
im Kreislauf bewegte und wiederholt zum Löschen benutzte Gas- oder Dampfmenge Es
ist vorgeschlagen worden, bei einem elektrischen Schalter eine bestimmte Gas-oder
Dampfmenge wiederholt zum Löschen des Lichtbogens zu benutzen und zu diesem Zweck
im Kreislauf zu bewegen.
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Bei Druckluftschaltern mit Mehrfachunterbrechung ist es ferner bekannt,
den Strom der beim Ausschalten zugeführten Gas- oder Dampfmenge in mehrere der Zahl
der Unterbrechungsstellen entsprechende Teilströme zu unterteilen, die nach Durchströmen
der Unterbrechungsstrecke durch die hohlen Gegenschaltstücke oder durch besondere
Auspuffrohre getrennt voneinander ins Freie geleitet werden.
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Die Erfindung betrifft nun die Ausbildung eines Umlaufschalters der
eingangs geschilderten Art für Mehrfachunterbrechung, bei welchem die zuletzt erwähnte
Unterteilung des Löschmittelstromes Anwendung findet, und besteht darin, daß die
Abzugsrohre, in welche die hohlen Gegenschaltstücke münden, mit der ganzen Länge
ihrer gekrümmten Achse in je einer Ebene liegen, die auch durch die Achse des Zuführungsrohres
geht, und in je einen Niederdruckbehälter münden, wobei die Niederdruckbehälter
um den Hochdruckbehälter herum auf einem mit diesem gemeinsamen Sockel angeordnet
sind.
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Bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas ist es wichtig,
daß sich kein nennenswerter Gegendruck ausbilden kann. Nun wird aber das Volumen
der zur Beblasung verwendeten Gasmenge infolge der Temperaturerhöhung durch die
Berührung mit dem Lichtbogen bedeutend vergrößert. Das ist von untergeordneter Bedeutung,
wenn die verbrauchte Gasmenge ins Freie geleitet wird. Wird sie dagegen zwecks erneuter
Verwendung in einem Nieder druckraum aufgefangen, so ist eine schnelle ausgiebige
Kühlung der verbrauchten Gasmenge notwendig, damit der Niederdruckbehälter klein
gehalten werden kann. Die notwendige Kühlung wird gefördert durch die Unterteilung
der Gasableitungen hinter den Unterbrechungsstellen in mehrere Zweigleitungen, weil
dadurch die zur Verfügung stehende Abkühlungsoberfläche vergrößert wird.
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Da das Volumen der zum Schalten verbrauchten Gas- oder Dampfmenge
wegen des niedrigeren Druckes erheblich größer ist als das Volumen der gleichen
Menge im Hochdruckbehälter, so muß auch der gesamte Niederdruckraum größer sein
als der Hochdruckraum. Durch die erfindungsgemäße Verteilung auf mehrere Behälter
erhalten die letzteren etwa die gleichen Abmessungen wie der Hochdruckbehälter.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung erhält das Aggregat der Löschmittelbehälter
eine geschlossene Bauform und kann mit einer gemeinsamen
Kappe überdeckt
werden und so das geerdete Fundament für die übrigen Schalterteile bilden. Auch
bei letzteren werden durch die erfindungsgemäße- Ausgestaltung sperrige und platzraubende
Ausladungen vermieden. Der ganze Schalter erhält auf diese Weise eine sehr gedrungene
Gestalt. Seine den Behältern abgewendete Seite ist von geerdeten Teilen völlig frei
für die Zuführung der spannungführenden Stromzuleitungen.
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Nach der weiteren Erfindung sind die einzelnen Niederdruckbehälter
durch einen Rohrring miteinander verbunden und bilden so einen gemeinsamen Niederdruckraum,
in dem überall die gleiche geringe Druckhöhe vorhanden ist. Um hierbei die erforderliche
Verbindung zwischen dem Niederdruck- und dem Hochdruckzylinder zu schaffen, wird
in die zwischen den Niederdruckzylindern befindliche Rohrleitung ein .am Hochdruckzylinder
befindlicher Dom eingeschaltet, der gegen den Hochdruckzylinder abgeschlossen ist
und in dem sich ein Kompressor mit seinem Antriebsmotor befindet. Von dem Kompressor
führt eine Leitung in den Hochdruckzylinder hinein. ' In den Fig. i und 2 ist als
Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ein mehrpoliger Schalter mit Zweifachunterbrechung
dargestellt.
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io ist ein Hochdruckzylinder, ii und 12 zwei Niederdruckzylinder,
die zu beiden Seiten des Hochdruckzylinders io mit diesem auf einem gemeinsamen
Sockel 13 angeordnet sind. Der Hochdruckzylinder ib trägt pro Pol einen Hohlisolator
14, der- oben zu einem Schaltrohr 15 ausgebildet ist. An beiden Enden des Schaltrohres
15 sind Metallrohre 16 und 17 befestigt, die von Durchführungsisolatoren 18 und
i9 umgeben in die Niederdruckzylinder i i und 12 hineingeführt sind. In dem Schaltrohr
15 ist ein zylindrisches Schaltstück 2o mit konischen Enden befestigt. Auf die konischen
Enden des festen Schaltstückes 2o sind bei eingeschaltetem Schalter bewegliche Hohlschaltstücke
21 und 22 aufgeschoben. Die Hohlschaltstücke haben Kolben 23 und 24, die zur Führung
der Schaltstücke in den waagerechten Teilen der Rohre 16 und 17 dienen. 25 und 26
sind die Einschaltfedern für die beweglichen Schaltstücke 21 und 22.
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An den Metallrohren 16 und 17 sind Membränkapseln 27' und 28 angeordnet.
In den Membrankapseln befinden sich Stifte 29, die am Boden der Kapseln befestigt
und durch die Wand der Metallrohre 16 und 17 hindurchgeführt sind. Mittels Federn
30 werden die Stifte 29 so weit in die Rohre 16 und 17 hineingedrückt, daß
sie hinter die Kolben 23 und 24 der beweglichen Hohlschaltstücke 21 und 22 greifen.'
Die Stifte 29 verhindern, daß die Hohlschaltstücke durch den auf die vordere Ringfläche
der Kolben 23 und a4 ausgeübten Druck des hochgespannten Löschmittels in die Ausschaltstellung
bewegt werden, das in dem mit dem Hochdruckzylinder io durch den Hohlisolator 14
in Verbindung stehenden Schaltrohr 15 vorhanden ist. Außen sind an den Böden der
Membrankapseln 27 und 28 Isolierstangen 31 und 32 befestigt, die die Kerne 33 und
34 von Magnetspulen 35 und 36 tragen. Die Magnetspulen 35 und 36 sind an den Niederdruckzylindern
i i und 12 angeordnet.
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Die Metallrohre 16 und 17 haben innere Längswände 37, um den durch
den Ausschaltlichtbogen erhitzten Gasen oder Dämpfen eine große Kühlfläche zu bieten.
Zur Abführung der Wärme sind die Metallrohre mit äußeren Kühlrippen 38 versehen.
In dem Ende der in die Niederdruckzylinder i i und i2-hineinragenden Metallrohre
16 und 17 befindet sich ein als Rückschlagventil dienender Kolben 39, der gegen
eine Feder 4o beweglich ist und seitliche Öffnungen 41 und 42 in der Rohrwand abschließt.
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An dem Hochdruckzylinder io ist ein Dom 43 angeordnet, der gegen den
Hochdruckzylinder abgeschlossen ist und mit den Niederdruckzylindern durch Rohre
44 und 45 in Verbindung steht. In dem Dom befindet sich ein Kompressor 46 mit seinem
Antriebsmotor 47. Ein an den Kompressor 46 angeschlossenes Rohr 48 führt in den
IIochdruckbehälter hinein und ist mittels eines Rückschlagventils49 abgeschlossen.
An den Enden der in die Niederdruckzylinder i i und 12 hineinführenden Rohre 44
und 45 befinden sich Rückschlagventile 50 und 51. Die Rückschlagventile.5o
und 51 sind so ausgebildet, daß sie sich öffnen, wenn der Kompressor 46 ansaugt.
Das Rückschlagventil 49 des Rohres 48 öffnet sich dagegen unter dein Druck des vom
Kompressor in den Hochdruckzylinder io hineingedrückten Gases und Dampfes.
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Beim Ausschalten werden die beiden Magnetspulen 35 und 36 erregt und
ziehen ihre Magnetkerne 33 und 34 an. Dabei werden über die Isolierstangen 31 und
32 die Sperrstifte 29 so weit zurückgezogen, daß sie die Kolben 23 und 24 der Hohlkontakte
21 und 22 freigeben. Die Hohlkontakte werden dann durch den Druck des hochgespannten
Löschmittels, der auf die vordere Ringfläche der Kolben 23 und 24 wirkt, nach links
und rechts in dieAusschaltstellung bewegt. Dabei werden die Einschaltfedern 25 und
26 gespannt. In der Ausschaltstellung werden die Sperrstifte 29 durch die Federn
3o vor die vordere Ringfläche der Kolben 23 und 24 gedrückt
und
halten die Kolben gegen die gespannten Einschaltfedern 25 und 26 fest. Beim Trennen
der Hohlkontakte 2i und 22 von dem gemeinsamen festen Schaltstück 20 werden Lichtbogen
gezogen, die durch das durch die Hohlkontakte in die Metallrohre 16 und 17 hineinströmende
und dabei expandierende Löschmittel gelöscht werden. In den Metallrohren 16 und
17 gibt das durch den Lichtbogen erhitzte Löschmittel seine Wärme an die
Innenwandung der Rohre und die in ihnen befindlichen Längswände 37 ab. Die Kühlrippen
38 leiten die Wärme nach außen hin ab. Durch das in die Rohre 16 lind 17 strömende
Löschmittel werden die in den Rohren befindlichen Kolben 39 gegen die Federn 4o
nach unten bewegt und geben die Üffnungen 41 und 42 frei, so daß das Löschmittel
in die. Niederdruckzylinder ii und i2 hineinströmt. Aus den Niederdruckzylindern
wird dann das Löschmittel mittels des Kompressors 46 in den Hochdruckzylinder io
zurückgepumpt.
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Beim Einschalten werden die Magnetspulen 35 und 36 wieder erregt.
Die dabei in die Magnetspulen hineingezogenen Kerne 33 und 34 ziehen die Sperrstifte
29 zurück, so daß die Kolben 23 und 24 der Hohlkontakte 2i und 22 freigegeben werden.
Die gespannten Einschaltfedern 25 und 26 bringen dann die Hohlkontakte 2i und 22
wieder mit dem festen Schaltstück 2o in Berührung.