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Druckgasdüsenschalter Die Erfindung betrifft einen Druckg,asdüsenschalxer,
bei dem vor der Düsenöffnung im Innern des Schaltraumes ein Gasleitkörper feststehend
angeordnet ist und das Druckgas der Düsenöffnung im wesentlichen radial vorn außen
zuströmt. Bei bekannten Schaltern. dieser Art bestehen die Gasleitkörper aus Metall
und dienen als Hilfselektroden, womit es folgende Bewandtnis hat: Bekanntlich gibt
es bei Druckgasdüsenschaltern einen besonders günstigen Löschabstand der Schaltelektroden.
Man macht von dieser Erscheinung Gebrauch, indem man entweder die bewegliche Schaltelektrode
während des Ausschaltvorganges kurzzeitig beim Erreichen dieser günstigen Löschstellung
festhält oder aber von vornherein in einer dem günstigsten Löschabstand entsprechenden
Entfernung Hilfselektroden vorsieht wie bei d°n vorbeschriebenen Schaltern, wobei
dann die Hilfselektroden den Lichtbogen übernehmen. Im ersten Fall wird ein komplizierter
Schaltmechanismus erforderlich und im zweiten Fall benötigt man zur sicheren Spannungstrennung
eine mit der eigentlichen Schaltstelle in Reihe geschaltete Trennschaltstelle.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem der zur Erzielung einer
vorteilhaften radialen Zuströmung des Druckgases zur Düsenöffnung vorgesehene Gasleitkörper
aus Isolierstoff hergestellt wird, so daß beim Abschaltvorgang der eine Lichtbogenfußpunkt
i11 den Gasleitkörper hineingezogen wird. Das hat zur Folge, daß nunmehr der Druckgasstrahl
auf ein solches Stück des Lichtbogens einwirkt, das der günstigsten Lösdhentfernung
entspricht, so daß eine gute Löschwirkung erzielt wird, während gleichzeitig die
eine Schaltelektrode unaufhaltsam bis zum Erreichen des vollen Isolationsabstandes
weiterbewegt und auf diese Weise die Anordnung eines besonderen Trennschalters vermieden
wird.
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Druckgasdüsenschalter, bei denen in dem Raum vor der Düse Körper aus
Isolierstoff vorgesehen sind, sind an sich bekannt. Jedoch dienen diese anderen
Zwecken, und zwar handelt es sich entweder darum, durch einen vor der Düse liegenden
Drosselkörper den Druckgasverbrauch des Schalters zu beschränken, oder .aber es
ist ein mit dem beweglichen Schaltkontakt verbundener Körper vorgesehen, der als
Ventilteller in der Einschaltstellung die Ausströmöffnung einer mit Druckgas gefüllten
Löschkammer verschließt. Schließlich sind noch Druckgasschalter bekannt, bei denen
in dem Raum vor der Düse liegende Isoliersboffteile ,als Hüllen für bewegliche Konstruktionsteile,
z. B. flexible Leiter, Federn o. dgl., oder aber als Durchführungs.-isolatoren für
die beweglichen Schaltkontakte gegenüber geerdeten Schalterteilen dienen.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird vorzugsweise zur Lenkung
der Gasströinung auf den Lichtbogen zu rund zum Festhalten des Lichtbogens in der
Düsenachse ein hohler Isolierkörper verwendet, der vom Gas umströmt wird und in
dessen Höhlung,
die sich unmittelbar vor dem Düsenmund befindet,
d. h. etwa einen bis zwei Düsenradien vor dem Düsenmund, der Lichtbogen vom bewegten
Kontakt hineingezogen wird. Die. LenkLmg des Gasstromes erfolgt hier durchden Düseneinlauf
und,den Isolierkörper. De'.5, zwischen ihnen entstehende Ringkanal kann kegelförmig
oder auch rein scheibenförmig sein.
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Die dem Düsenmund zugewandte Öffnung des Isolierkörpers wird vorteilhafterweiseetwa
gleich dem Querschnitt des hindurchbewegten Kontaktes gewählt. Der hineingezogene
Lichtbogen wird also gezwungen, innerhalb dieser öffnung zu brennen, wodurch .er
in der Achsrichtung der Düse gehalten wird. Es ist sogar möglich, diese öffnung
nach dem Hineinziehen des Lichtbogens zu verengen, z. B. indem isolierende Wandungen
nach Art einer Kontakttulpe oder Irisbl-nde sich radial bewegen. .
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Hinter dieser öffnung wird die Höhlung des Isolierkörpers erweitert,
damit ihre Wandungen durch den hineingezogenen Lichtbogen nicht angegriffen werden
und ihre volle Isolierfähigkeit erhalten bleibt.
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Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn während der Löschzeit das
Gas in die Öffnung des Isolierkörpers in Richtung der Kontaktbewegung strömt. Hierdurch
wird der Lichtbogen besonders gut in der Mitte der Öffnung festgehalten. Ferner
gelangen die vom Lichtbogen ionisierten Gase nicht an die eigentliche Löschstelle.
Die Höhlung des Is6lierkörpers kann mit einem zusätzlichen Raum .in Verbindung stehen,
der geschlossen sein oder .auch mit der Außenluft vorzugsweise über Kühler in Verbindung
stehen kann.
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Eine besonders einfache Ausführungsform wird erhalten, wenn der Isolierkörper
sich in der Achsrichtung nur so lang erstreckt, daß, nachdem der bewegte Kontakt
ihn verläßt, der Lichtbogen gelöscht ist. Darauf tritt das Druckgas durch den Körper
hindurch, wodurch eine sichere Abriegelung der Schaltstrecke erreicht wird.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Schaltstelle mit Isolierdüse 15. Der feststehende
Schleifkontakt i ist außerhalb der Düse angeordnet. Der Gasleitlkörper 5 ist mit
der Dlise über Rippen 7 konstruktiv vereinigt. Die Regelung der Gasströmung erfolgt
durch die Formgebung des Ringkanals 16. Hierdurch wird erreicht, daß das Druckgas
der Düsenöffnung im wesentlichen radial von außen allseitig zuströmt und der in
der Düsenachse brennende Lichtbogen an dieser Stelle stark abgeschnürt wird. Der
Gasleitkörper 5 bestellt zweckmäßig aus lichtbogenbeständigen Stoffen bzw. ist mit
solchen ausgekleidet. Insbesondere kommen hierbei organische Stoffe in Betracht,
die die Ber ührung mit dem Lichtbogen Gase bzw. Dämpfe älgeben, so z. B. Hartgummi,
Aminoplaste, .Tiber und ähnliches. Infolge der hohen Licht-' ''t@ägenenergie ist
es auch bei der Verwendung .,derartiger Stoffe zweckmäßig, den Hohlraum 1 7 hinreichend
weit zu machen, damit dessen Wandungen ihre volle Isolierfähigkeit behalten. Die
axiale Länge des Leitkörpers wird mindestens so groß ,gewählt, daß die Löschung
des Lichtbogens vor dem Austritt des bewegten Kontaktes 2 aus dem Leitkörper erfolgt.
In der Regel erfolgt die Löschung innerhalb einer Halbwelle nach dem Eintreten des
Kontaktes in den Leitkörper, so daß die Länge des Leitkörpers dem Kontaktweg während
einer Halbperiode entspricht. Nach dem Austreten ,aus dem Leitkörper gibt der Schaltstift
dessen zweite öffnung 18 frei, so daß sofort nach der Löschung der Raum 17 mit reinem
Gas durchgeblasen wird.
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Eine ähnliche Anordnung zeigt die Abb.2. Der Hohlraum 17 des Gasleitkörpers
ist bei dieser Ausführungsform besonders dadurch vergrößert, daß :er mit dem zusätzlichen
Raum i 9 verbunden ist. Das Löschgas strömt aus der Zuleitung 2o im Ringraum um
den Leitkörper 5 herum. Wenn bei der Abschaltung der Schaltstift die öffnung 14.
freigibt, strömt das Gas durch diese öffnung in die Räume 17 und i9 hinein. Diese
Räume, insbesondere der Raum 19, können so groß gemacht werden, daß diese Gasströmung
die Löschung unterstützt, indem durch sie die am L ichtbogenfußpunkt am Schaltstift
- gebildeten Metalldämpfe zurückgehalten werden, an die eigentliche Löschstelle
zu treten. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, daß der Raum i9 mit der Außenluft
in Verbindung gebracht wird.
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Um die günstigste Ausnutzung der Dr uckg.asenergie zu erreichen, ist
es zweckmäßig, die Zuführungsstelle des Löschgases möglichst nahe am Düsenmund anzuordnen.
Das Gas strömt dann ohne Druckabfall der Löschstelle zu, ferner -wird bei der Abriegelung
das Gas auf kürzestem Wege erneuert. Hierdurch wird der volle Gasdruck an der Löschstelle
erzielt. Ferner werden tote Räume auf ein Mindestmaß beschränkt.