DE643236C - Wechselstromschalter - Google Patents

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Löschen von Wechselstromunterbrechungslichtbögen in einer engen Isolierhülle, welche so ausgebildet ist und weleher 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 wesentliehen flüssigkeitsfreien Expansionsraum gestattet.

Nach dem Hauptpatent soll eine beschränkte Menge von neuer Flüssigkeit durch Druckgas, insbesondere Druckluft, in den Löschraum derart, hineingedrückt werden, daß gleichzeitig und in demselben Maße, als der aus der Flüssigkeit gebildete Dampf aus der Hülle expandiert, ne.ue Flüssigkeit in den Löschraum an einer von den Expansions-Öffnungen entfernten Stelle mit solcher Beschleunigung eintritt, daß ein von "der Zuflußmündung gegen die Expansionsöffnungen abnehmendes Druckgefälle im Lichtbogenraum erzeugt wird. Die Eigenart dieser Löschvorrichtung besteht darin, daß der Lichtbogen unverlängert durch eine sehr rasche Wiederherstellung der dielektrischen Festigkeit des Lichtbogenpfades unterbrochen wird, welche dadurch erzielt wird, daß man in einer bestimmten feststehenden Löschzone — in der Isolierhülle — den heißen hochionisierten Lichtbogengasen eine bisher nicht verwendete hohe Geschwindigkeit erteilt, mit welcher sie abströmen, wobei das Gas durch frisches kühles Löschmittel ersetzt wird.

Nach der Erfindung wird bei einem Wechselstromschalter nach dem Hauptpatent, dessen Löschmittel aus einem Gemisch eines Löschgases und einer Flüssigkeit besteht, der Druck des gasförmigen Löchmittels dazu benutzt, um die Flüssigkeit in die Löschvorrichtung zu drücken. Hierdurch kann man eine solche Steigerung der sekundlich zuführbaren Menge von Flüssigkeit erreichen, daß durch die zugelieferte, sofort verdampfende Flüssigkeit das erforderliche hohe Druckgefälle in der Lichtbogenhülle erhalten bleibt, welches für die gesteigerte Expansionsgeschwindigkeit dort erforderlich ist.

Insbesondere kann man das dynamische Druckgefälle, welches durch das Strömen des gasförmigen Löschmittels in der Gasleitung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Floris Koppelmann in Berlin-Siemensstadt.

entsteht, zur Erzeugung eines Überdruckes benutzen, der Flüssigkeit in die Löscheinrichtung hineindrückt. Man kann den Druck des gasförmigen Löschmittels auch durch', Zwischenschaltung einer Druckübersetzungs·; vorrichtung, z. B. eines Differentialkolben^L auf die Flüssigkeit übertragen. Die Zufüh^*: rungsleitungen für das gasförmige und das flüssige Löschmittel können voneinander getrennt geführt werden und auch getrennt in die das Löschmittel gemeinsam mit dem Lichtbogen führende Hülle münden, was insbesondere zweckmäßig ist, wenn man eine nicht isolierende Löschflüssigkeit benutzt, da sich durch diese Ausführung eine besonders weitgehende Isolierung erzielen läßt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In Fig. ι ist 10 das feststehende Schaltstück eines Schalters, 11 der bewegliche Schaltstift. Dem feststehenden Schaltstück wird der Strom durch die Leitung 12 zugeführt und vom Gleitkontakt 13 durch die Leitung 14 abgenommen. 15 ist ein Isolierkörper mit dem Löschkanal 16, durch den der Schaltstift 11 hindurchgeht. Das Schaltstück 10 und der Isolierkörper 15 sind in einen isolierenden Kasten 17 eingebaut, der mit Rohrkrümmern oder mit Auspuffrohren 18, 19 versehen ist. 20 ist die Zuführungsleitung für das Löschmittel, 21 der Druckgasbehälter. Die Leitung 20 wird gegen den Druckgasbehälter durch das Ventil 22 abgesperrt, welches vom Auslöser bzw-, vom Steuerschalter aus gesteuert wird. Hinter dem Ventil 22 zweigt einerseits eine Leitung 23 ab, die zum Antrieb des Schaltstiftes 11 führt, anderseits die Leitung 24, welche zu dem Flüssigkeitsbehälter 25 führt. In den Flüssigkeitsbehälter ragt das Steigrohr 26, durch welches die Löschflüssigkeit in die Löschmittelleitung 20 eingeführt wird. Der Spiegel der Löschflüssigkeit im Behälter 25 ist mit 27 bezeichnet. Die Rohre 20 und 26 sind aus Isolierstoff. Wenn zum Abschalten eines Stromes das Ventil 22 geöffnet wird, strömt Druckgas in die drei Leitungen 20, 23 und 24. Der Schaltstift 11 geht in die Höhe, unterbricht den Kontakt mit dem Schaltstück 10 und zieht den Lichtbogen durch den Löschkanal 16 hindurch. Das Druckgas nimmt in der Leitung 20 eine sehr hohe Geschwindigkeit V an. In der Leitung 24 strömt es dagegen mit der kleinen Geschwindigkeit v, da dem Behälter 25 Gas nur nach Maßgabe der Bewegung der Flüssigkeit in dem Steigrohr 26 zuströmen kann. Infolge dieses Geschwindigkeitsunterschiedes ist der dynamische Druckabfall Ap zwischen den Querschnitten A und B in der Leitung 20 wesentlich größer als der Druckabfall in der Leitung 24. Mithin herrscht ein auf dem Flüssigkeitsspiegel 27 lastender Überdruck, der Flüssigkeit aus dem Behälter 25 in die Löschmittelleitung 20 hineintreibt. Diese Flüssigkeit mischt sich mit dem Druck- und wird so dem Löschkanal 16 zugeführt.

:;»'«-^rIn der Fig. 2 ist 30 das feststehende Schaltstück, 31 der Schaltstift, 32 ist die isolierende, den Löschmittelstrom und den Lichtbogen gemeinsam führende Hülle. In diese Hülle münden getrennt eine Zuführungsleitung 33 für das gasförmige Löschmittel und ein Zuführungsrohr 34 für das flüssige Löschmittel. Die Leitung 33 ist an den Druckmittelbehälter 35 angeschlossen, 36 ist ein Ventil. An die Leitung 34 schließt sich ein Differentialzylinder 37 an, in dem sich ein Differentialkolben 38 befindet. Der Differentialzylinder ist in einem Flüssigkeitsbehälter 39 angeordnet, der mit Schaltflüssigkeit gefüllt ist. 40 ist der Spiegel der Schaltflüssigkeit. Dem Differentialzylinder von größerem Durchmesser wird Druckgas durch die Leitung 41 zugeführt, welche hinter dem Ventil 36 an den Kessel 35 angeschlossen ist. 42 ist eine Feder, die den Differentialkolben normalerweise in gehobener Stellung hält. 43 ist ein Ventil, welches sich nur beim Aufwärtsgang des Differentialkolbens öffnet und Flüssigkeit in die Leitung 34 einläßt.

Wenn das Ventil 36 geöffnet wird, strömt Druckgas durch die Leitung 44 dem Stiftantrieb zu, und der Schaltstift 31 geht nach oben. Gleichzeitig strömt das Druckgas durch die Leitungen 33 und 41. Der auf den Differentialkolben 38 wirkende Druck wird dabei, stark übersetzt, auf die Flüssigkeit in der Leitung 34 übertragen. Diese Flüssigkeit wird somit unter starkem Druck quer in die Hülle 32 eingespritzt, während in entgegengesetzter Richtung durch die Leitung 33 das Druckgas in die Hülle eintritt. Der Lichtbogen wird durch die gemeinsame Wirkung dieser beiden Löschmittel gelöscht. Die Druckübersetzungseinrichtung kann mit Vorteil auch in dem Fall verwendet werden, wo das dynamische Druckgefälle benutzt wird, um die Flüssigkeit in den Löschraum zu bringen. Der Überdruck kann auf diese Weise verstärkt werden.

Es ist wesentlich, daß eine schleifenförmige Verlängerung des Lichtbogens durch die Führung der Hülle ausgeschlossen ist und die in der Hülle entwickelten Gase und Dämpfe frei expandieren können, so daß der Lichtbogen unter Entwicklung kleinsten Gegendruckes in der Hülle brennt.

Als gasförmiges Löschmittel kann gewöhnliche Luft, als flüssiges Löschmittel Wasser iao oder eine andere nicht brennbare Flüssigkeit verwendet werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι. Wechselstromschalter, dessen Unterbrechungslichtbogen durch ein strömendes, unter Druck zugeführtes Löschmittelgemisch, bestehend aus einem Löschgas und einer Löschflüssigkeit, gelöscht wird, wobei das flüssige Löschmittel durch das

   ίο gasförmige Löschmittel zugeführt wird, mit einer Löscheinrichtung nach Patent 626 720, in welcher der Lichtbogen mit Mindestlänge dadurch gelöscht wird, daß dem Lichtbogenraum während der stromlosen Pause mit großer Geschwindigkeit seine Durchschlagsfestigkeit wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des gasförmigen Löschmittels benutzt wird, um die Flüssigkeit in die Druckgaszuleitung zur Löschvorrichtung oder in die Löschvorrichtung zu drücken.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß allein das dynamische Druckgefälle, welches durch das Strömen des gasförmigen Löschmittels in der Gasleitung entsteht, zur Erzeugung eines Überdruckes benutzt wird, der Flüssigkeit in die Gasleitung zur Löscheinrichtung hineindrückt.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck mit Zwischenschaltung einer Druckübersetzungsvorrichtung, insbesondere eines Differentialkolbens, auf die Flüssigkeit übertragen wird.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck auf zwei getrennt geführte Zuführungsleitungen für das gasförmige und das flüssige Löschmittel wirkt, die getrennt in die das Löschmittel und den Lichtbogen gemeinsam führende Hülle münden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen