DE647061C - Elektrischer Gasschalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Gasschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas, das durch den Abschaltlichtbogen selbst in einer Schaltröhre frei gemacht wird, die aus festen, unter Hitzeeinwirkung gasabgebenden Stoffen besteht oder mit solchen ausgekleidet ist. Die Spitze des beweglichen Schaltgliedes, von der sich nach der Kontakttrennung der Lichtbogen zum festen Gegenkontakt spannt, wird durch diesen Löschkanal hindurchbwegt und dabei durch die innige Berührung des Lichtbogens mit den gasabgebenden Wandungen das Löschgas erzeugt.
• Die Menge des jeweils frei gemachten Löschgases hängt von der Stärke des abzuschaltenden Stromes, von der Größe der mit dem Lichtbogen in Berührung kommenden Oberfläche des Schaltrohres und der Dauer der Lichtbogeneinwirkung ab. Dementsprechend benötigt man, um die für die Löschung kleiner Ströme notwendige Gasmenge zu erzeugen, ein längeres Schaltrohr, als für den Löschvorgang von großen Strömen erforderlich ist. Ein langes, für die Löschung kleiner Ströme bemessenes Schaltrohr wirkt sich jedoch beim Abschalten großer Ströme ungünstig aus. Denn da die Löschung der Unterbrechungslichtbögen in der Regel erst erfolgt, sobald die Spitze des beweglichen Schaltgliedes das Blasende der Löschröhre freigibt und eine Löschströmung einsetzt, wird bei der Abschaltung von großen Strömen die Brenndauer der Lichtbögen unnötig verlängert. Während dieser ganzen zusätzlichen Dauer werden aber die Isolierstoffauskleidungen und die Schaltkontakte durch die kräftigen Lichtbögen sehr stark beansprucht, ohne daß es für den Löschvorgang selbst von Nutzen wäre. Die Folge davon ist ein starker Verschleiß an gasabgebendem Stoff und an Kontaktmaterial sowie eine übermäßige und unnötige Beanspruchung der Kammern durch den Druck der vom Lichtbogen erzeugten und erhitzten Gase.
• Nach der Erfindung wird dieser Nachteil in überaus einfacher Weise dadurch vermieden, daß der Löschkanal aus den gasabgebenden Stoffen, durch den die Spitze des beweglichen Kontaktes beim Abschalten hindurchgezogen wird, in der Weise unterteilt ist, daß sich an den festen Schaltkontakt ein Löschkanalstück anschließt, dessen Länge für die Abschaltung großer Ströme bemessen- ist, dann eine Zwischenblaskammer folgt, worauf wieder ein weiteres Löschkanalstück angeordnet und dessen Länge so bemessen ist, daß es zusammen mit dem ersten Löschkanalstück die für die sichere Löschung der Lichtbögen kleinerer Ströme ' erforderliche Schaltrobrlänge ergibt. Die Zwischenblaskammer kann bis auf die Durchtrittsöffnungen für das bewegliche Schaltglied allseitig geschlossen sein. Man kann sie aber auch durch eine in dem darauffolgenden Löschrohrteil bis zum Blasende des- Schaltrohre§ hochgeführte Bohrung oder auch durch in dem Außenmantel vorgesehene Öffnungen mit der Umgebungsluft verbinden. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, in diesen Öffnungen Ventile anzuordnen. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
• Die erfindungsgemäße Schaltröhre besteht aus den beiden Rohrstücken i und 2 aus gasabgebendem Isolierstoff, die in einem Abstand vonein-. ander in einer Traghülse 3 angeordnet sind. Von der dadurch gebildeten Zwischenkammer 4 führt bei dem Ausführungsbeispiel ein Kanal 5 nach dem Blasende des Schaltrohres, an dessen entgegengesetztem, verschlossenem Ende der feste Kontakt 6 angeordnet ist. Dieser wirkt mit dem rohrförmig ausgebildeten, beweglichen Schaltgliede 7 zusammen, in welches von dem Boden der Hülse 3 aus ein Isolierstoffbolzen 8 hineinragt.
• Bei der Abschaltung großer Ströme werden durch den Lichtbogen erhebliche Gasmengen aus dem Isolierrohrstück i frei gemacht. Sobald die Spitze des beweglichen Kontaktes 7 das Rohrstück i verläßt, bildet sich infolge der Druckdifferenz zwischen dem den festen Kontakt 6 umschließenden Raum und der Zwischenkammer 4 eine Löschströmung in Richtung auf die letztere aus, wodurch der Lichtbogen gelöscht wird, ohne daß im weiteren Verlauf des Ausschalthubes des beweglichen Schaltgliedes eine Wiederzündung des Lichtbogens erfolgt, weil die noch unter Druck stehenden Gase im Rohrstück i und in der Zwischenkammer 4 die Wiederkehrspannung isolieren.
• Bei der Unterbrechung kleiner Ströme dagegen ist die durch den Lichtbogen aus dem ersten Isolierrohrstück frei gemachte Löscbgasmenge so gering, daß sie für die Löschung des Lichtbogens und die Abriegelung der Wiederkehrspannung nicht ausreicht. Der Lichtbogen wird vielmehr durch die Zwischenkammer 4 hindurchgezogen und brennt im Rohrteil 2 weiter, wobei die Gasentwicklung so zunimmt, daß die beim Heraustritt der Spitze des beweglichen Kontaktes 7 aus dem Mundstück des Schaltrohres einsetzende Hauptlöschströmung den Lichtbogen zum Erlöschen bringt.
• Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird somit erreicht, daß Lichtbögen von großer Stromstärke rascher gelöscht werden als bisher. Dadurch ist der Verschleiß der unter der Einwirkung des Lichtbogens stehenden Schalterteile und die Beanspruchung der dem Druck der Schaltgase ausgesetzten Teile geringer als bisher. Die mit der erfindungsgemäßen Anordnung bewirkte Verkürzung der Lichtbogendauer bei großen Strömen ist für den Kontaktverschleiß darum von besonders großer Bedeutung, weil die in der ersten Halbwelle durch den kräftigen Lichtbogen bereits stark erhitzten Metallteile bei Andauern des Lichtbogens über diesen Zeitpunkt hinaus dem Angriff desselben immer weniger gewachsen sind und der Verschleiß in einem weit höheren Maße zunimmt, als der Lichtbogendauer entspricht.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß die beim Abschalten von großen Strömen erzeugten heißen Gase ni ht direkt durch den übrigen, für die Löschung der kleinen Ströme wichtigen Rohrteil e geleitet werden, sondern vorher im Zwischenraum 4 eine starke Abkühlung durch Expansion erfahren, so daß im wesentlichen nur der Rohrteil i dem Verschleiß unterliegt. Infolgedessen wird beim Abschalten großer Ströme die Kammer besser für die Unterbrechung kleiner Ströme geeignet bleiben als eine Kammer ohne die erfindungsgemäße Einrichtung, die beim Abschalten großer Ströme dem Verschleiß auf ihrer ganzen Länge unterliegt.
• Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, das Rohrstück i aus gasabgebendem Werkstoff nicht einteilig auszubilden, sondern in an sich bekannter Weise aus einzelnen, mit Bohrungen versehenen Platten herzustellen, die unter Zwischenlegung von Abstandsringen aufeinandergeschichtet sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Gasschalter mit durch den Abschaltlichtbogen selbst erzeugtem Löschgas, das aus einem Löschkanal gebildet wird, der aus einem unter der Hitzeeinwirkung des Lichtbogens gasabgebendem Werkstoff besteht, durch den die Spitze des beweglichen Schaltgliedes beim Abschalten hindurchgezogen wird, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Zwischenblaskammer (4), die den Löschkanal in zwei Teile zerlegt derart, daß das dem festen Kontakt (6) benachbarte Kanalstück (i) die für die Löschung großer Ströme erforderliche Länge aufweist, während beide Kanalstücke (i, 2) zusammen die für die Löschung kleiner Ströme notwendige Kanallänge ergeben.
2. 2. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenblaskammer (4) durch Öffnungen (5) mit einem Raum größeren Volumens, zweckmäßig mit dem Umgebungsraum, verbunden ist.
3. 3. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenblaskammer (4) durch eine Bohrung (5) in dem äußeren Kanalstück (2) mit dem Blasende der Schaltröhre (3) verbunden ist.
4. 4. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungsöffnungen (5) Druckentlastungsventile angeordnet sind.