DE632558C

DE632558C - Schaltkammer fuer Expansionsschalter

Info

Publication number: DE632558C
Application number: DES106468D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hanns Laepple
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1932-10-01
Filing date: 1932-10-01
Publication date: 1936-07-10

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Expansionsschalter, dessen Schaltkammer über der Kontaktstelle der Schaltstücke als langer isolierender Zylinder ausgebildet ist, der den Expansionsverschluß enthält und den beweglichen Schaltstift mit so geringem Abstand umgibt, daß die darin beim Unterbrechungsvorgang vorhandene Schaltflüssigkeit den Unterbrechungslichtbogen nur in Form einer dünnen Flüssigkeitsschicht umgibt.

Es ist bei solchen Schaltkammern \^ron Nachteil, daß eine zusammenhängende Flüssigkeitsschicht an der inneren Oberfläche der Schaltkammer nach dem Augenblick der

»5 Löschung des Lichtbogens weiterbesteht, weil dadurch eine Rückzündung des Lichtbogens durch Gleitentladungen ο. dgl. längs der zusammenhängenden Flüssigkeitsschicht entstehen kann. Insbesondere tritt diese Schwierigkeit bei Schaltern für hohe Spannungen auf.

Um diesen Nachteil zu vermeiden und dadurch nichtisolierende Flüssigkeiten auch in Schaltern für sehr hohe Spannungen verwen-

den zu können, werden nach der Erfindung in die innere Oberfläche der Schaltkammer Körper eingeschaltet, welche eine nicht mit zusammenhängender Flüssigkeitsschicht benetzbare Oberfläche besitzen.

Unter diesen Körpern sind solche zu verstehen, deren Oberflächenbeschaffenheit etwa wegen des der Oberfläche eigentümlichen Adhäsionskoeffizienten die Auflösung der anhaftenden Flüssigkeit in Tropfenform zur Folge hat. Beständige Körper von solcher Beschaffenheit lassen sich insbesondere aus keramischem Stoff herstellen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine sogenannte Spritzkammer eines Expansionsschalters dargestellt, deren Unterbrechungsraum durch aufeinandergeschichtete ringförmige Isolierelemente. 10 und 11 auf einen langen Zylinder beschränkt ist, der den beweglichen Schaltstift 15 umgibt. Die Elemente 10 sind aus ⁴^ Hartpapier, welches eine saugfähige Oberfläche besitzt, die sich daher mit einer zusammenhängenden Flüssigkeitsschicht bedeckt. Diese Ringelemente sind von Ringen 11 unterbrochen, welche aus einem keramisehen Stoff hergestellt sind und deren Oberfläche nicht mit einer zusammenhängenden ,Flüssigkeitsschicht benetzbar ist. Man kann beispielsweise eine schwer schmelzbare GIa-

*) Fon dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hanns Läpple in Berlin-Siemensstadt.

stir auf der Oberfläche der Ringen anwenden.' Man kann aber auch dem ganzen keramischen Körper durch die Herstellung eine entsprechende Beschaffenheit geben. Die; Oberflächen der keramischen Körper 11 treterk gegenüber denen der Hartpapierkörper ίο ζ\φ rück, so daß sie nicht unmittelbar der Licht- - bogenhitze ausgesetzt sind. Zur Abschirmung der Körper 11 sind die Hartpap'ierringe außerdem noch mi* Schirmen 13 versehen. Das ist notwendig, um die sich nicht mit einer gleichmäßig anhaftenden Flüssigkeitsschicht überziehenden Körper 11 vor der starken Einwirkung des Lichtbogens zu schützen. Zwisehen den Schirmen 13 der Hartpapierkörper 10 und den Ringen 11 bilden sich Flüssigkeitstaschen 12, in welchen eine gewisse Menge Flüssigkeit zurückgehalten wird. Das feststehende' Schaltstück in der Schaltkammer ist mit 14, der bewegliche Schaltstift mit 15 •bezeichnet. Die Schaltkammer ist in ein zweiteiliges Gefäß 16, 17 eingebaut, dessen oberer Teil 16 aus Isolierstoff und dessen unterer Teil 17 aus Metall besteht. Das Gefäß 17 ist bis zur Marke 18 mit der nichtisolierenden Schaltflüssigkeit, z. B. mit Wasser, gefüllt. In dem Gefäß 17 befindet sich unterhalb der eigentlichen Isolierschaltkammer ein Metallzylinder 19, der mit dem Gefäß 17 über das Ventil 23 in Verbindung steht und in welchen außer dem feststehenden Schaltstück 14 eine Vorrichtung zum Hinauf drücken der Schaltflüssigkeit in die Isolierschaltkammer eingebaut ist. Diese Vorrichtung besteht aus dem Kolben 20, der nach Art eines Pumpenkolbens mit Ventilen 21 ausgerüstet ist und durch Federn 22 nach aufwärts gedrückt wird. Der Schaltstift 15 drückt den Kolben bei eingeschaltetem Schalter in die in der Zeichnung dargestellte Lage herab.

Der Teil der Schaltkammer 19 wird vor der Kontakttrennung mit der nichtisolierenden Schaltflüssigkeit gefüllt, welche dann beim Unterbrechungsvorgang den ganzen Raum zwischen dem Schaltstift 15 und der inneren Oberfläche der Isolierschaltkammer, bestehend aus den Elementen 10 und 11, einnimmt. Diese Füllung erfolgt dadurch, daß beim Hochziehen des Schaltstiftes der KoI-ben 12 durch die Federn 22 hinaufgedrückt wird, wobei er-die Flüssigkeit in die Isolierschaltkammer hineindrückt. Bei der Kontakttrennung wird der Lichtbogen in dem von den Ringelementen 10, 11 umschlossenen Raum gezogen. Der Lichtbogen verdampft die Flüssigkeit in diesem Raum. Nach Bildung einer gewissen Dampfspannung öffnet lifi-ch die Kammer durch federndes Abheben ''Jefer. Ringe, wobei die Federn 25, 26 zusammengedrückt werden und der Teller 27 sich go „nach abwärts bewegt. Durch die zwischen den Elementen 10, n entstehenden Ringspalten strömt der Dampf plötzlich aus, so daß der Druck im Lichtbogenraum sprunghaft entlastet wird. Dabei tritt im Stromnulldurchgang die Löschung des Lichtbogens vermöge der sog. Expansionswirkung ein. In diesem Augenblick ist fast alle Flüssigkeit aus der Kammer infolge der starken Druckentlastung herausgeblasen. Es bestehen aber zusammenhängende Flüssigkeitsschichten längs der mit anhaftender Flüssigkeit bedeckten saugfähigen Oberflächen der Hartpapierringe 10. Durch die nicht benetzbaren Oberflächen der Ringe 11 ist jedoch das Entstehen einer zusammenhängenden Kriechstrecke längs der Unterbrechungsstrecke vermieden. Die Isolation zwischen den beiden Schalterpolen, nämlich dem festen Schaltstück 14 und der zur Zeit der Lichtbogenlöschung irgendwo innerhalb der Schaltkammer befindlichen Spitze des Schaltstiftes 15, ist daher nach der Lichtbogenlöschung eine genügend große, um die Neuzündung des Lichtbogens auch bei hohen Spannungen zu verhüten. _8s

Claims

Patentansprüche:

1. Expansionsschalter mit einer während des Unterbrechungsvorgangs nichtisolierende Flüssigkeit enthaltenderSchalt- _go kammer, die über der Kontaktstelle der Schaltstücke als langer isolierender Zylinder ausgebildet ist, der den beweglichen Schaltstift mit geringem Abstand umgibt, nach Patent 609 387, dadurch gekennzeichnet, daß in die innere Oberfläche der zylindrischen Schaltkammer Körper eingeschaltet sind, welche eine nicht mit zusammenhängender Flüssigkeitsschicht benetzbare Oberfläche besitzen.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschalteten Körper aus keramischem Stoff sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Körper mit Körpern aus Hartpapier abwechseln, welche gegen den Schaltstift vorgeschobene Schirme haben.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen