DE641982C

DE641982C - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch Druckgas

Info

Publication number: DE641982C
Application number: DEM114183D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Erwin Marx
Current assignee: Dr-Ing Erwin Marx
Priority date: 1931-02-25
Filing date: 1931-02-25
Publication date: 1937-02-19

Description

Zur Löschimg· von Hochspannungslichtbogen durch Druckgas ist es bereits bekanntgeworden, die in einer Kammer befindlichen Elektroden röhreirförmig auszubilden und das Druckgas durch die röhrenförmigen Elektroden aus der Druckkammer ausströmen zu lassen. Bei diesen bekannten Anordnungein ist es aber infolge des gleichbleibenden Querschnitts der Dmckgasausströmöffnungen der Elektroden nicht möglich, die 'erforderlichen hohen Gasgeschwindigkeiten zu erzielen.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles sind nun bereits Anordnungen bekanntgeworden,. bei denen der Lichtbogen in einer Düse mit hoher Luftgeschwindigkeit zum Verlöschen gebracht wird. Bei diesen Anordnungen werden die Düsen durch, die beiden zu trennenden Kontaktstücke gebildet. Diese Löschernrichtungen sind insofern insbesondere bei hohen Spannungen deshalb ungünstig, weil nur bei einer einzigen Stellung des beweglichen Kontaktes die günstigste Löschwirkung des Lichtbogens eintritt. Soll eine rasche und einwandfreie Löschung des Lichtbogens erzielt werden, so muß während des ganzen Löschvorganges an beiden Kontakten 'eine sehr hohe Luftgeschwindigkeit vorhanden sein. Bei den bekannten Anordnungen wird aber die Luftgeschwindigkeit an dem beweglichen Kontakt bei größer werdendem Abstand der beiden Kontakte immer geringer, damit die Löschwirkung schlechter und die Rückzündungsgefahr größer.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß nicht nur an der einen Elektrode eine sich zuerst verengende und dann nach außen sich erweiternde Öffnung zum Austritt des Druckgases aus der Kammer vorgesehen ist, sondern daß auch an der zweiten Elektrode eine solche Öffnung angeordnet ist, und zwar derart, daß die Lichtbogenfußpunkte durch den Druckgasstrom sehr rasch von denjenigen Punkten weggetrieben werden, an denen bei der Wiederkehr der Spannung die Wiederzündung des Lichtbogens eintreten wird. ·

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Zuführung des Druckgases erfolgt hier durch die Öffnung 12 und das Ausströmen durch die beiden mit düsenförmigen Öffnungen 15 versehenen Elektroden 13 und 14. Beim Schalten entsteht zwischen den Elektroden 13 und 14 der Lichtbogen. Dieser wandert sofort nach seinem Entstehen infolge der Gasströmung, beispielsweise bei der Elektrode, 14, von dem Punkt ΐζ_α zur Öffnung der Düse 15 und in die Düse hinein zum Punkt 16.

Durch das doppelseitige Abblasen wird bei dieser Anordnung der Lichtbogen ganz be- ' sonders stark verlängert und reißt mit Sicherheit beim Nulldurchgang des Stromes ab.

Die Elektroden. 13 und 14 werden durch Metallplatten 17 getragen und können in den Platten 17 verstellt werden. Sie können ein-

zein oder beide beweglich angeordnet sein Der Mantel 21 der Kammer muß bei hohen Spannungen so ausgebildet werden, daß ein Überschlag über ihn hinweg bei der höchsten Betriebsspannung mit Sicherheit vermieden wird. An dem Punkt 20 kann der Anschluß der Leitungen erfolgen.

Durch die Rohre 18 kann eine Kühlflüssigkeit den Elektroden zugeleitet und durch die Rohre ig wieder abgeleitet werden. Hierbei muß aber dafür Sorge getragen werden; daß durch die Zuleitungen der Kühlflüssigkeit nur geringe Ströme zur Erde fließen.

Im Bedarfsfalle ist es auch möglich, die Löschkontakte in bekannter Weise nur als Hilfskontakte auszuführen, so daß sie während des Dauerbetriebes entlastet sind.

Grundsätzlich liegt der Erfindung die folgende an sich bekannte Erkenntnis zugrunde: Ein Lichtbogen besitzt bekanntlich in dem Bereich unmittelbar an der Kathode und an der Anode seinen höchsten Widerstand (Kathodenfall und Anodenfall). In diesem Bereich, in der unmittelbaren Elektrodennähe tritt auch die größte Wärmemenge auf. Diese Wärmemenge muß abgeführt werden, um eine Rückzündung sowie Zerstörung der Elektroden zu vermeiden. Besonders wirksam ist zu einer Verhinderung der Rückzündung, wenn die Lichtbogenfußpunkte so rasch wie möglich von den Elektrodenteilen entfernt werden, zwischen denen ein Rückschlag eintreten wird. Diesem Gesichtspunkt einer ganz besonders hohen Geschwindigkeit des Blasgases unmittelbar an den aktiven Teilen der Elektroden trägt die Erfindung in besonderer Weise Rechnung, da beiderseitig Düsen mit günstigen Löschbedingungen vorhanden sind. Auf die Luftgeschwindigkeit auf dem mittleren Teil des Lichtbogens kommt es beim Löschen viel weniger an.

Der Vorteil der Erfindung beruht darin/ daß durch die günstigeren Löschverhältnisse eine geringere Luftmenge, geringerer Luftverbrauch und geringere Schaltgeschwindigkeit notwendig werden. Dadurch wird das gesamte Schaltgerät gegenüber den bekannten Anordnungen sehr viel billiger und das Schalten mit geringerem Geräusch verbunden. Eine ..besondere Luftdruckanlage kann in vielen "!'allen gespart werden. Wenn ein Schalter äjtfs- oder eingeschaltet werden soll, so wird riifeist zunächst eine Feder gespannt, die die Kontakte auseinanderreißt oder rasch zusammenbringt. Zugleich mit der Federspannung kann in bekannter Weise durch einen Kolben Druckluft erzeugt werden, die dann beim Schaltvorgang zwischen die Kontakte geblasen wird. Die durch den Lichtbogen erzeugte Wärme unterstützt durch die Luftausdehnung das Abreißen des Lichtbogens. Unter Umständen kann dieser durch die Wärme erzeugte Druck allein zum Löschen genügen.

Claims

Patentansprüche:

i. Schalter mit Löschung des in einer Druckgaskammer zwischen den Elektroden brennenden Lichtbogens durch Druckgas, bei dem die eine Elektrode eine sich zuerst verengende und dann nach außen erweiternde Öffnung zum Austritt des Druckgases aus der Kammer besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß auch an der zweiten Elektrode eine sich zuerst verengende und dann erweiternde Öffnung 75 derart vorgesehen ist, daß die Lichtbogenfußpunkte an jeder Elektrode durch den aus der Kammer ausströmenden Druckgasstrom sehr rasch von denjenigen Punkten weggetrieben werden, an denen bei der Wiederkehr der Spannung die Wiederzündung des Lichtbogens eintreten wird.
2. Schalter nach Anspruch 1, bei dem das Druckgas aus einer mit Druckgas gefüllten Kammer durch die beiden hohl ausgebildeten Kontakte ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausströmöffnungen der hohlen Elektroden sich zuerst verengen und dann nach außen düsenförmig erweitern. g₀
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden eine spiegelbildlich gleiche Ausbildung besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen