DE646007C - Device for extinguishing electric arcs - Google Patents

Device for extinguishing electric arcs

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DE646007C
DE646007C DEE45044D DEE0045044D DE646007C DE 646007 C DE646007 C DE 646007C DE E45044 D DEE45044 D DE E45044D DE E0045044 D DEE0045044 D DE E0045044D DE 646007 C DE646007 C DE 646007C
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Stanislaus Teszner
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Description

Die Erfindung besteht in einer Einrichtung zum Löschen elektrischer Lichtbögen und bezweckt hauptsächlich die die Lichtbogenbildung stets begleitenden endothermischen, durch die Erwärmung allein oder durch dieselbe sowie durch die Zersetzung des umgebenden Mittels bedingten Reaktionen in einem großen Maße, zu steigern.
Zu diesem Zweck ist die Einrichtung, bei der der Lichtbogen zwischen zwei isolierenden und einander eng umgebenden Wänden gestreckt und durch einen Flüssigkeitsstrahl bespült wird, derart erfindungsgemäß gestaltet, daß die äußere der beiden isolierenden oder zumindest teilweise isolierenden Wände Queröfrnungien besitzt, so daß der Lichtbogen die Form eines dünnen, mit Spitzen besäten Rohres einnimmt.The invention consists in a device for extinguishing electric arcs and its main purpose is to increase to a large extent the endothermic reactions which always accompany the formation of the arcing and which are caused by the heating alone or by the same as well as by the decomposition of the surrounding medium.
For this purpose, the device, in which the arc is stretched between two insulating and closely surrounding walls and flushed by a jet of liquid, is designed according to the invention in such a way that the outer of the two insulating or at least partially insulating walls has transverse openings so that the arc the Assumes the shape of a thin, pointed tube.

Es sind schon Schalteinrichtungen bekannt, bei denen der Lichtbogen zwischen zwei isolierenden Wänden gestreckt und durch eine Löschflüssigkeit bespült wird, die aus einem die Kontakte aufnehmenden Trog infolge der Verdichtung der der Kühlflüssigkeit überlagernden Luft zwischen die Kontakte streicht und so den Lichtbogen kühlt. Die beim Abschalten entstehenden Produkte werden hierbei durch kleine Bohrungen abgeführt, die in einem den beweglichen Kontakt tragenden und daher mit ihm beweglichen Isolierkörper und einem mittleren, den letzteren tragenden Rohr vorgesehen sind.There are already switching devices known in which the arc between two insulating walls stretched and flushed by an extinguishing liquid that is made of a trough receiving the contacts as a result of the compression of the cooling liquid superimposed air is drawn between the contacts and thus cools the arc. the Products created when switching off are discharged through small bores, those in an insulating body which carries the movable contact and therefore moves with it and a central tube supporting the latter are provided.

Von dieser Einrichtung unterscheidet sich die Einrichtung nach der Erfindung dadurch, daß die Bohrungen bzw. Queröffnungen so mit Bezug auf den rohrförmigen Lichtbogen gelegen sind, daß dieser selbst, wie vorerwähnt, die Form eines dünnen und hierbei langgestreckten, mit Spitzen besäten Rohres einnimmt und so bei einem sehr kleinen Querschnitt eine sehr große Abkühlungsoberfläche hat, so daß das Kühlen und Löschen des Lichtbogens sehr wirksam erfolgt. Die Einrichtung ist zweckmäßig in der Weise getroffen, daß die Innenwand durch ein Rohr ο. dgl. gebildet wird, dessen Querabmessun-The device according to the invention differs from this device in that that the bores or transverse openings so with respect to the tubular arc are convenient that this itself, as mentioned above, the shape of a thin and here elongated, with tips seeded tube occupies and so with a very small cross-section has a very large cooling surface, so that the cooling and extinguishing of the arc is very effective. The establishment is expediently made in such a way that the inner wall through a pipe ο. Like. is formed, the transverse dimensions of which

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Stanislaus'· Teszner in Paris.Stanislaus' Teszner in Paris.

gen jenen des beweglichen Kontakts gleich oder ungefähr gleich sind, während die Außenwand sich verjüngend bis knapp an die bewegliche Elektrode reicht, so daß nur ein sehrschmaler Zwischenraum belassen wird, und'in. dem verjüngten Teil die Oueröffnunget* fki' großer Anzahl erhält. Das den beweglichen Kontakt tragende Rohr trägt an dem dem Kontakt abgewendeten Ende einen an sich bekannten Kolben, der in einem am festen Kontaktkörper angeordneten und nach unten durch diesen abgeschlossenen Gehäuse verschiebbar ist.gen are equal to or approximately equal to those of the movable contact, while the outer wall tapers to just about the movable electrode, so that only a very narrow gap is left, and'in. the tapered part receives the large number of openings. At the end facing away from the contact, the tube carrying the movable contact carries a piston known per se, which piston is arranged on the fixed contact body and is displaceable downward through this closed housing.

Bei Übereinanderanordnung mehrerer Unterbrechungsstellen sind die beweglichen Kontakte erfindungsgemäß mechanisch untereinander durch ganz oder teilweise isolierende Stangen o. dgl. verbunden, die zugleich die Innenwände bilden, um die sich der Lichtbogen rohrförmig erzeugt, während die diesen Innenwänden gegenüberliegenden \rerjüngun~ gen der Außenwände in vorerwähnter Weise mit den Oueröffnungen versehen sind.When superposing a plurality of interruption points, the movable contacts are according to the invention mechanically pressure o by all or part of insulating rods. Like. Connected, which also form the interior walls, the arc generated tubularly around the while those inner walls opposite \ r erjüngun ~ gen of the outer walls in the aforementioned way are provided with the Oueröffnungen.

In Serie mit solchen Abreißkontakten kannIn series with such tear-off contacts

«5 eine Schmelzsicherung o. dgl. angeordnet sein, um so zwei Trennstrecken für gewisse Zwecke in einem Schalter zur Verfügung zu haben.«5 a fuse or the like. Be arranged so as to have two isolating distances for certain Purposes available in a counter.

Einige der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigen die beiliegenden Zeichnungen, und zwar Some of the possible embodiments of the subject matter of the invention show the accompanying drawings, namely

Fig. ι einen Schalter im Querschnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform desselben, ebenfalls im Querschnitt, Fig. 3 eine Gesamtanordnung für den letzteren undFig. Ι a switch in cross section, Fig. 2 is another embodiment of the same, also in cross section, Fig. 3 shows an overall arrangement for the latter and

Fig. 4 einen Schalter mit mehreren Unterbrechungsstellen. 4 shows a switch with several interruption points.

In Fig. ι stellt 1 einen festen, zangenförmigen Kontakt dar, dessen Träger 2 ein Rohr 3 trägt. Der bewegliche Kontakt 4 sitzt auf einer Isolierstange 5, über die ein Isolierrohr 6 geschoben ist und auf die der Kolben 7 aufgeschraubt ist, dessen Gehäuse durch das vorerwähnte Rohr 3 gebildet ist.In Fig. Ι 1 represents a solid, pincer-shaped Contact, the carrier 2 of which carries a tube 3. The movable contact 4 sits on an insulating rod 5 over which an insulating tube 6 is pushed and on which the piston 7 is screwed, the housing of which by the the aforementioned tube 3 is formed.

Der feste Kontakt 1 kann statt zangenförmig in anderer beliebiger Weise gebaut sein, vorausgesetzt, daß das Rohr 6 durch ihn hindurch sich bewegen kann. In dieser Figur sind die beiden Kontakte im Verlauf der Abschaltbewegung dargestellt, wobei die Pfeile die Richtung der durch die Bewegung des Kolbens 7 erzeugten Strähnen der Löschflüssigkeit andeuten. Dieselbe dringt durch den schmalen, zwischen den beiden Kontakten vorhandenen Ringraum, reißt gleichsam den Lichtbogen von seiner Abstützstelle am festen Kontakt ab und veranlaßt, wenn sie zerlegbarer Art ist, eine plötzliehe heftige Gasentwicklung, wodurch der Lichtbogen unbeständig wird.The fixed contact 1 can instead of pincer-shaped be built in any other way, provided that the pipe 6 through him can move through it. In this figure, the two contacts are shown in the course of the shutdown movement, the arrows indicating the direction of the strands produced by the movement of the piston 7 the extinguishing liquid. The same penetrates through the narrow one, between the two Contacts existing annulus, tears the arc as it were from its support point at the fixed contact and, if it is of a separable nature, causes a sudden one violent evolution of gas, which makes the arc unstable.

Bei der geschilderten Einrichtung ist außerdem eine Außenhülle 8 hinzugefügt, die ganz oder teilweise aus Isoliermaterial besteht und sich im Sinne der Wanderrichtung des be-.geglichen Kontaktes beim Abschalten verjüngt. In der verjüngten Stelle sind Quer-• öffnungen 9 vorgesehen. Eine Überwurfmutter 13 umfängt mit ihrer konischen Bohrung einen entsprechend kegelig gemachten Teil der Hülle 8 und wird auf den Träger 2 aufgeschraubt. Im letzteren können Öffnungen 11 zur Begrenzung des innerhalb der Hülle 8 erzeugten Drucks vorhanden sein, deren Gesamtquerschnitt mit Bezug auf den Drosselquerschnitt des Lichtbogens und jenen der Queröffnungen sich durch den Widerstand bestimmt, der der ionisierten Gashülle im Abschaltsinne der Kontakte geleistet werden soll.In the device described, an outer shell 8 is also added, the whole or partially consists of insulating material and is balanced in the sense of the direction of travel of the Tapered contact when switched off. Transverse openings 9 are provided in the tapered point. A union nut 13 surrounds with its conical bore a correspondingly tapered part of the Cover 8 and is screwed onto carrier 2. In the latter, openings 11 to limit the pressure generated within the envelope 8, the overall cross-section thereof with reference to the throttle cross-section of the arc and that of the transverse openings is determined by the resistance, which the ionized gas envelope is to be provided in the disconnection sense of the contacts.

Bei dieser Ausführungsform wird der Lichtbogen nicht nur durch die Löschflüssigkeitsströmung bestrichen, sondern auch zwischen den einander umgebenden ursprünglich kalten Wänden gestreckt und sodann, zumindest teilweise, in die Öffnungen 9 gedrängt, die das Kühlvermögen der Außenwand — Hülle 8 — beträchtlich vergrößern, insbesondere, da infolge des Eindringens des Lichtbogens in diese öffnungen und der hierdurch bedingten Absorption einer gewissen Wärmemenge die Flüssigkeit zerlegt wird.In this embodiment, the arc is not only caused by the flow of extinguishing liquid painted, but also stretched between the originally cold walls surrounding each other and then, at least partially, pushed into the openings 9, which the cooling capacity of the outer wall - shell 8 - enlarge considerably, especially since, as a result of the arc penetration into these openings and the resulting absorption of a certain amount of heat Liquid is decomposed.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt:In this embodiment:

1. der erzwungene Kreislauf des frischen Löschmittels durch den vom Lichtbogen eingenommenen Raum;1. the forced circulation of the fresh extinguishing agent through the one occupied by the arc Space;

2. die Drosselung des Lichtbogenquerschnittes oder zumindest der ihn umgebenden Gashülle einesteils zwischen den beiden einander umgebenden Wänden und andernteils in den Queröffnungen 9, und2. the throttling of the arc cross-section or at least the area surrounding it Gas envelope on the one hand between the two surrounding walls and on the other in the transverse openings 9, and

3. es wird das Vorrücken der ionisierten Gashülle im Abschaltsinn des beweglichen Kontaktes erschwert, hingegen ihr Entweichen in entgegengesetzter Richtung erleichtert, um so das Volumen dieser kugelförmigen Hülle in der Nähe der beweglichen Elektrode zu verringern und derart, zumindest teilweise, die Isolierung der letzteren von dem frischen Löschmittel zu verhindern.3. It is the advancement of the ionized gas envelope in the switch-off direction of the movable Makes contact more difficult, but facilitates their escape in the opposite direction, so is the volume of this spherical shell in the vicinity of the movable electrode and so, at least in part, the isolation of the latter from the fresh To prevent extinguishing agents.

Um das Überspringen des Lichtbogens auf die Außenfläche der Hülle 8 und das weitere Überspringen auf den unteren Teil des beweglichen Kontakts zu verhüten, kann die Einrichtung gemäß Fig. 2 weiter ausgebildet werden. Bei dieser sind die innerhalb der Anordnung nach Fig. 1 entwickelten Gase von dem LTmgebungsmittel durch eine zweite Hülle 12 geschieden, die z. B. ähnlich der Hülle 8 durch'eine Überwurfmutter 13 festgehalten wird, welche auf der entsprechend abgeänderten Mutter 10 mit Gewinde sitzt. Die letztere kann mit öffnungen 14 versehenTo the jump of the arc to the outer surface of the envelope 8 and the rest Skipping to the lower part of the moving contact can prevent the Device according to FIG. 2 are further developed. In this case, those are within the The arrangement of Figure 1 evolved gases from the emitting means through a second Sheath 12 divorced, the z. B. is held in place by a union nut 13 similar to the cover 8 which sits on the correspondingly modified nut 10 with thread. The latter can be provided with openings 14

sein, um den in dem Raum zwischen den Hüllen 8 und 12 erzeugten Druck zu beschränken. Man kann auch im unteren Teil der Hülle 12 öffnungen 15 vorsehen, welche den durch die öffnungen 9 eingedrungenen und unter Wirkung des Lichtbogens ionisierten oder zerlegten und ionisierten Löschmitteletrom weit von den Kontakten ablenken.to limit the pressure generated in the space between the envelopes 8 and 12. You can also provide openings 15 in the lower part of the shell 12, which through the Openings 9 penetrated and ionized or decomposed under the action of the arc and ionized extinguishing agent stream distract from the contacts.

Fig. 3 stellt schematisch und im Schnitt einen Schalter mit der Einrichtung nach Fig. 2 dar. Ein auf einem Sockel 19 aufruhender Isoliertrog 18 stützt den ganzen Satz ab. Am oberen Trogrand' sitzt ein Flansch 20 auf, auf dem eine Platte 21 und ein Deckel 22 angeordnet sind. Der letztere trägt die Steuerorgane (Kurbel und Lenker) für den beweglichen Kontakt, mit dem der Kolben 7 mitwandert. Mittels einer Leitung 23 ist der bewegliche Kontakt leitend mit dem die eine Anschlußklemme 24 tragenden Deckel 22 verbunden, während die andere nicht dargestellte Klemme an dem vom Boden durch einen Trog 25 isolierten Sockel 19 vorgesehen ist. Der Trog 25, statt dessen Isoliersäulen3 shows, schematically and in section, a switch with the device Fig. 2. An insulating trough 18 resting on a base 19 supports the whole Set off. At the upper edge of the trough 'sits a flange 20 on which a plate 21 and a Lid 22 are arranged. The latter carries the controls (crank and handlebars) for the movable contact with which the piston 7 moves. By means of a line 23 the movable contact is conductive with the cover carrying one terminal 24 22 connected, while the other terminal, not shown, to the one from the ground through a trough 25 insulated base 19 is provided. The trough 25, instead of insulating columns

o. dgl. verwendet werden können, ist in einer Fußplatte 26 o. dgl. befestigt.O. The like. Can be used, is in a base plate 26 o. The like. Fixed.

Die Wirkungsweise dieses Schalters geht ohne weiteres aus dem Vorbeschriebenen hervor. The mode of operation of this switch is readily apparent from what has been described above.

Fig. 4 zeigt schematisch einen Schalter mit drei übereinander angeordneten Abschaltstellen. Fig. 4 shows schematically a switch with three cut-off points arranged one above the other.

Der bewegliche Kontakt eines Abschaltelementes wird mit jenem des benachbarten Abschaltelementes durch isolierende Teile mechanisch verbunden, die beim Unterbrechen zugleich als Kolbenstangen und Innenwände der Lichtbogendrosselanordnungen wirken bzw. sie ersetzen. Sie bestehen also aus je einer Stange 5 mit Isolierrohr 6 o. dgl., wobei der bewegliche Kontakt 4 eines Elementes einfach auf das Ende des Kolbens 7 des höher liegenden Elementes aufgeschraubt ist.The moving contact of a disconnection element becomes that of the neighboring Shutdown element mechanically connected by isolating parts, which when interrupted at the same time act as piston rods and inner walls of the arc choke assemblies or replace them. So you exist Each of a rod 5 with an insulating tube 6 or the like. The movable contact 4 of an element is simply screwed onto the end of the piston 7 of the higher element.

Der bewegliche Kontakt jedes Elementes wird leitend mittels eines oder zwei Verbindungsstücken 27, die nachgiebig sind, mit dem entsprechenden Zylinder körper 3 des nächsthöheren Elementes verbunden. Die erwünschte Potentialverteilung zwischen den Elementen kann mittels Leitschirme 28 gesichert werden, die mit Bezug auf die Tröge 18 außen gelegen sind.The movable contact of each element becomes conductive by means of one or two connecting pieces 27, which are resilient, with the corresponding cylinder body 3 of the next higher element connected. The desired distribution of potential between the Elements can be secured by means of guide screens 28, which refer to the troughs 18 are located outside.

Solche mit entsprechenden Platten 21 leitend verbundene Schirme bewirken eine Erhöhung der elektrostatischen Eigenkapazität der betreffenden Elemente und gleichen in einem gewissen Ausmaß den ungünstigen Einfluß der Kapazitäten mit Bezug auf den Boden oder gegebenenfalls zwischen den Polen der Vorrichtung aus.Such with corresponding plates 21 conductive connected screens cause an increase in the self-electrostatic capacitance of the elements concerned and are the same to a certain extent the unfavorable influence of capacities with respect to the ground or possibly between the Poles of the device.

In solcher Weise kann die Nutzspannung des so- hergestellten Schalters dem Produkt sehr nahe kommen, das aus der einem einzigen Element entsprechenden Nutzspannung multipliziert mit der Anzahl der übereinander angeordneten Elemente gleich ist.In this way, the useful voltage of the switch produced in this way can be applied to the product come very close to that of the useful voltage corresponding to a single element multiplied by the number of elements arranged one above the other is equal.

Die Einrichtung nach der Erfindung eignet sich nicht nur für Schalter mit großem Abschaltvermögen und für sehr hohe Spannungen, sondern ist an jedem Schalter, bei dem die Lichtbogenbildung in Frage kommt, anwendbar. Außer an Schaltern ist die Einrichtung nach der Erfindung auch an anderen Unterbrechern, insbesondere an Sicherheits- 7S Unterbrechern, mit verhältnismäßig großem Abschaltvermögen anwendungsfähig.The device according to the invention is not only suitable for switches with a large breaking capacity and for very high voltages, but can also be used on any switch in which arcing is possible. Except switches is the device according to the invention also to other circuit breakers, in particular of safety 7 S breakers, application capable of relatively large breaking capacity.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zum Löschen elektrischer Lichtbogen, bei der der Lichtbogen zwischen zwei isolierenden und einander eng umgebenden Wänden gestreckt und durch einen Flüssigkeitsstrahl bespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere der beiden isolierenden oder zumindest teilweise isolierenden Wände Oueröffnungen besitzt, so daß der Lichtbogen die Form eines dünnen, mit Spitzen besäten Rohrs einnimmt.1. Device for extinguishing electric arc, in which the arc stretched between two insulating and closely surrounding walls and washed over by a jet of liquid is, characterized in that the outer of the two insulating or at least partially insulating walls has Oueröffnungen, so that the arc has the shape of a thin, with tips sown reed occupies. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand durch ein Rohr oder eine Stange gebildet wird, das im wesentlichen die gleichen Ouerabniessungen wie die bewegliche Elektrode hat, sich in der der Bewegungsrichtung dieser Elektrode entgegengesetzten Richtung erstreckt und mit dieser sich verstellt, während die Außenwand durch eine in der Verstellrichtung der beweglichen Elektrode sich verengende Rohr- ■ kammer aus Isoliermaterial gebildet wird, in deren engem Teil Oueröffnungen in einer großen Anzahl vorgesehen sind.2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the inner wall is formed by a tube or rod which are essentially the same Ouerabnessungen as the movable electrode has, in the direction of movement this electrode extends in the opposite direction and with it adjusted, while the outer wall by one in the adjustment direction of the movable Electrode narrowing tube ■ chamber is formed from insulating material, in the narrow part of which Oueröffnungen are provided in a large number. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den beweglichen Kontakt fortsetzende isolierende Stange bzw. Rohr in bekannter Weise an ihrem Ende mit einem Kolben versehen ist und der feste Kontakt in der der Verstellung des beweglichen Kontakts entgegengesetzten Richtung zu einem Zylinder für den Pumpenkolben verlängert ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the the movable contact continuing insulating rod or tube in a known manner at its end with a piston is provided and the fixed contact in the adjustment of the movable contact opposite direction to a cylinder for the pump piston is extended. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit mehreren übereinander angeordneten Unterbrechungsstellen in Serie, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte mechanisch untereinander durch ganz oder teilweise isolierende Stangen oder Rohre verbunden sind, welche zu-4. Device according to claims 1 to 3 with several arranged one above the other Interruption points in series, characterized in that the movable contacts are mechanically interconnected completely or partially insulating rods or pipes are connected, which gleich die Innenwand der Lichtbogenstreckeinrichtung nach Anspruch ι bilden. the same form the inner wall of the arc stretching device according to claim ι. 5. Anwendung der Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Herstellung eines Schalters mit Schmelzsicherung mit einem großen Abschaltvermögen, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Öffnungsstrecken in Serie, von denen die eine durch das Schmelzen der Sicherung und die andere durch die Trennung der Kontakte der Anordnungen nach Anspruch ι oder 1 bis 3 erzeugt wird.5. Application of the device according to claims 1 to 3 for the production a switch with a fuse with a large breaking capacity by arranging two opening sections in series, one of which is caused by the melting of the fuse and the other is generated by the separation of the contacts of the arrangements according to claim 1 or 1 to 3. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings
DEE45044D 1932-12-21 1933-12-22 Device for extinguishing electric arcs Expired DE646007C (en)

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