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Elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter
mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes oder expandierendes gas- oder dampfförmiges
Löschmittel. Das Löschmittel wird durch den zu schaltenden Strom selbst, insbesondere
aus einer Flüssigkeit, erzeugt.
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Bekannte Schalter, bei denen der zu unterbrechende Strom in einer
mit Flüssigkeit gefüllten Schaltkammer sich das für die Löschung benötigte gas-
öder dampfförmige Löschmittel erzeugt, haben den Nachteil, daß in dem Bereich mittlerer
und kleiner Stromstärken die Verdampfung der Flüssigkeit durch den Lichtbogen so
gering wird, daß der Strom erst mit größerer Lichtbogenlänge und daher verhältnismäßig
großer Lichtbogendauer unterbrochen werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung bestehet darin, die Lichtbogenlöschung auch
in dem Bereich mittlerer und kleiner Ströme ohne Vergrößerung der Lichtbogendauer
herbeizuführen. Zu diesem Zweck wird von der-bekannten Anordnung Gebrauch gemacht,
daß ein besonderer zur Löschmittelerzeugung dienender Kontakt, über welchen der
zu schaltende Strom fließt, vorgesehen ist.
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Die Erfindung besteht hierbei darin, daß der Abstand, den die Lichtbogenelektroden
im Löschmittelerzeuger vor oder zu Beginn des Unterbrechungsvorganges einnehmen
bzw. einschalten, selbsttätig in Abhängigkeit von der Größe des zu unterbrechenden
Stromes eingestellt wird, derart, daß die Dampferzeugung dem Löschzweck angepaßt
ist. Diese Einstellung erfolgt also im wesentlichen ohne Verlängerung der Lichtbogendauer.
Jedenfalls müssen die Hilfselektroden rasch in die eine entsprechende Löschmittelerzeugung
gewährleistende Entfernung gelangen.
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Hierdurch ist erreicht, daß von vornherein die erforderliche Intensität
der Verdampfung auch bei mittleren und kleinen Stromstärken vorhanden ist, die die
Löschung des Lichtbogens ohne Verlängerung seiner Dauer ermöglicht. Da man nämlich
bei Anordnung eines besonderen Löschmittelerzeugers von der Schaltbewegung der Hauptkontakte,
an denen die Lichtbogenlöschung erfolgt, unabhängig ist, so kann man es so einrichten,
daß die Herstellung der erforderlichen größeren. Lichtbogenlänge bei den kleinen
Strömen und damit der größeren Lichtbogenleistung und Verdampfungsintensität den
Schaltvorgang selbst nicht verzögert. Z. B. kann man die Elektroden des Löschmittelerzeugers
so schnell beweglich machen, daß sie zu Beginn des Unterbrechungsvorganges augenblicklich
die erforderliche Unterbrechungsstrecke einschalten.
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Es kann auch ein Kurzschluß zwischen den zur Löschmittelerzeugung
dienenden Elektroden so lange aufrechterhalten werden, bis diese in die erforderliche
Stellung gelangt sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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r ist die Blaskammer eines Schalters, die die zwei Lochdüsen 2 und
I besitzt, durch
die der bewegliche Schaltstift 4 des Schalters
hundurchgeht. 5 ist das feststehende Schaltstück. 6 ist ein von der Löscheinrichtung
getrennter Löschmittelerzeuger, in dem der.. feststehende Kontakt 7 und die beweglich6
Elekrode 8 angeordnet sind. Die Elektrode 8, ,
ist um die Achse g drehbar,
und ihre Kante, auf der der Lichtbogen ansetzt, besitzt Kurvenform, um den Elektrodenabstand
bei der Drehung der Elektrode 8 im Linksdrehsinne zu vergrößern. Die beiden - Elektroden
7 und 8 sind in ein Gefäß io eingebaut, das z. B. mit einer Flüssigkeit gefüllt
ist. In der Zeichnung ist der Spiegel der Flüssigkeit mit der Marke i i bezeichnet.
Ein Rohr 12 verbindet den Löschmittelerzeuger mit der Blaskammer i. In diesem Rohr
kann sich das erzeugte gas- oder dampfförmige Löschmittel entsprechend abkühlen.
Durch das Gefäß io ist ein Stab 13 hindurchgeführt, der an der Elektrode 5 befestigt
ist und dazu dient, die Elektrode 8 bei eingeschaltetem Schalter in der Stromschlußstellung
festzuhalten. An dem Stab 13 sind zwei Bünde 14 und 15 angebracht. Gegen den oberen
Bund stützt sich die Druckfeder 16 ab. Der Stab 13 besteht aus Isoliermaterial.
An dem Arm 17 der Elektrode 8 greift einerseits die Zugfeder 18, andererseits der
Magnet ig an. Die Wicklung 2o des Magneten ig ist von dem abzuschaltenden Strom
erregt. Der Strom des Schalters wird durch die Zuleitung 21 dem Schaltstück 7 zugeführt,
fließt von hier in der geschlossenen Stellung des Schalters, wobei die Elektrode
8 in der gestrichelt eingetragenen Stellung steht, durch die Elektrode 8, wird von
der Achse g abgenommen, durch die Wicklung 2o des Magneten geführt, dann durch das
Schaltstück 5 und den Schaltstift 4 nach dem Gleitkontakt 22. Von diesem wird der
Strom durch die Leitung 23 abgeführt.
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Die Zeichnung zeigt den Schalter beim Unterbrechen eines verhältnismäßig
kleinen Stromes. Zu Beginn des Unterbrechungsvorganges wurde der Kontakt 5 durch
den nach aufwärts gehenden Schaltstift 4 zu einer Aufwärtsbewegung freigegeben.
Er bewegte sich daher unter dem Druck der Feder 16 bis in die gezeichnete Stellung,
wo der Bund 15 an der Wand des Gefäßes io anliegt. Diese Bewegung erfolgte sehr
rasch, so daß sich die bewegliche Elektrode 8 unter der Wirkung der Feder i8 und
des Magneten ig augenblicklich in die gezeichnete Lage einstellen konnte, in der
ein verhältnismäßig langer Lichtbogen zwischen den Elektroden 7 und 8 gezogen wurde.
Die Länge des Lichtbogens entspricht der Kleinheit des zu unterbrechenden Stromes.
Dieser Strom fließt nämlich durch die Wicklung 2o und hat daher den Magneten ig
nur wenig erregt, so daß .die Feder 18 die Elektrode 8 in die gezeichnete Stellung
gebracht hat. Der Lichtbogen im Verdampfer 6 erzeugt daher von vornherein vermöge
seiner großen Länge und daher großen Verdampferleistung eine große sekundliche Gas-
und Dampfmenge aus der im Verdampfer enthaltenen Flüssigkeit. Diese Gase oder Dämpfe
strömen durch das Rohr i2 in die Blaskammer i. Der Schaltstift hat sich unterdessen
gerade vom Schaltstück 5 getrennt. Beim Weiteraufwärtsgang des Schaltstiftes wird
der Lichtbogen durch die beiden Düsen 2 und 3 der Blaskammer i hindurchgezogen,
wobei die in der Blaskammer i gesammelten und durch das Rohr 12 nachströmenden Gase
und Dämpfe heftig durch den Lichtbogenpfad nach beiden Seiten ausströmen und expandieren
und dabei den Lichtbogen löschen.
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Wenn die zu unterbrechende Stromstärke größer ist, wird der Magnet
ig stärker angezogen. Infolgedessen wird zwischen den Elektroden 7 und 8 im Verdampfer
6 nur ein kurzer Lichtbogen gezogen, dessen Leistung in diesem Falle, da die Stromstärke
größer ist, ausreicht, um die für die Löschung erforderliche sekundliche Gas- oder
Dampfmenge zu erzeugen.
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Als Flüssigkeit kann man in dem Verdampfer reines Wasser oder Wasser
mit geeigneten Zusätzen, z. B. mit Glykolzusatz, verwenden.