Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes gas- oder dampfförmiges
Löschmittel Es sind bereits elektrische Schalter bekanntgeworden, bei denen die
Löschkammer federbelastete Auslaßorgane besitzt, die beim Überschreiten eines gewissen
Innendruckes die hochgespannten Gase und Dämpfe aus der Löschkammer austreten lassen.
Auch. wurde schon vorgeschlagen, in der Löschkammer selbst einen federbelasteten
Kolben als Auslaßorgan vorzusehen oder gar die Löschkammerwandung zu unterteilen
und die Teile durch Federdruck zusammenzupressen, damit beim überschreiten des Grenzdruckes
in der Kammer der Kolben oder die Gehäusewandung gegen die Federspannung bewegt
und ein Auslaßquerschnitt für den Austritt der Gase freigegeben wird.Switch with arc quenching by a flowing gas or vapor
Extinguishing media Electrical switches have already become known in which the
Extinguishing chamber has spring-loaded outlet organs, which when a certain limit is exceeded
Internal pressure let the high-tension gases and vapors escape from the extinguishing chamber.
Even. it has already been proposed to use a spring-loaded one in the extinguishing chamber itself
Provide piston as an outlet or even to subdivide the quenching chamber wall
and to press the parts together by spring pressure, so when the limit pressure is exceeded
moves in the chamber of the piston or the housing wall against the spring tension
and an outlet cross-section is released for the gases to exit.
Diese Ausführungen haben den Nachteil, daß bei einer verhältnismäßig
geringen üb#erschreitung der Federspannung durch den Lichtbogendruck das Auslaßorgan
sich öffnet, und daß andererseits bei geringer Unterschreitung der Federspannung
der Auslaßquerschnitt sofort wieder verschlossen wird. Das bedeutet, daß beim Abschalten
von mäßig hohen Leistungen kaum eine wirksame Strömung zum Löschen des Lichtbogens
zustande kommt. Erst bei sehr hohen -,#,bschaltleistungen ist die augenblicklicheDrucksteigerung
sb hoch, daß ein wirksames Druckgefälle beim üffnen des Kammerauslasses für die
Erzeugung einer wirkungsvollen Strömung zur Verfügung steht.These versions have the disadvantage that with a relatively
slightly exceeding the spring tension by the arc pressure the outlet element
opens, and that on the other hand when the spring tension is slightly below the limit
the outlet cross-section is immediately closed again. That means that when you switch off
moderately high power hardly any effective flow to extinguish the arc
comes about. Only at very high -, #, breaking capacities is the instantaneous pressure increase
sb high that an effective pressure gradient when opening the chamber outlet for the
Generating an effective flow is available.
Bei dem Erfindungsgegenstand sind die Schaltkontakte ebenfalls in
einer durch ein federbelastetes Auslaßorgan verschlossenen Kammer angeordnet, in
der der Druck eines gas- oder dampfförmigen Löschmittels durch den Unterbrechungslichtbogen
selbst erzeugt wird. Das Auslaßorgan wird auch unabhängig von der Kontaktbewegung
geöffnet. Abweichend von den bekannten Ausführungen soll das Gasauslaßorgan für
das Lösehmittel je-
doch nicht vom Kammerdruck unmittelbar geöffnet werden,
sondern es soll ein Hilfsglied, das eine größere Wirkfläche als das Auslaßorgan
besitzt, zum Öffnen des letzteren dienen. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung
im Innern der Lichtbogenkammer ein durch eine Feder gehaltener und durch den vom
Lichtbogen hervorgerufenen Gasdruck angetriebener Druckkolben vorgesehen, der nach
Zurücklegung eines Leerganges das Auslaßorgan für das Löschmittel erreicht und dessen
Öffnen bewirkt. Durch diese Einrichtung werden die oben geschilderten Nachteile
der bekannten Ausführungen vermieden. Es
kann die Belastungsfeder
des Auslaßorgans so bemessen sein, daß bis zu dem Augenblick, in dem der Verstellkolben
das Auslaßorgan erreicht hat, der auf das Auslaßorgan lastende Kammerdruck dieses
noch nicht zu öffnen vermag. Es kann aber auch das Auslaßorgan als Doppelsitzventil
ausgebildet sein, das durch den Innendruck der Kammer unmittelbar gar nicht geöffnet
werden kann. Hat der Druckkolben das Auslaßorgan geöffnet, so bleibt es offen, bis
die Verstellkraft auf den Kolben verschwunden, bis also ungefähr Druckausgleich
zwischen dem Kammerraum und der Außenluft erreicht ist. Es wird somit bei dieser
Schaltereinrichtung ungefähr das ganze Druckgefälfe bis auf Luftdruck hinunter zur
Erzeugung der Löschmittelströmung zur Verfügung stehen.In the subject matter of the invention, the switching contacts are also arranged in a chamber which is closed by a spring-loaded outlet element and in which the pressure of a gas or vapor extinguishing agent is generated by the interrupting arc itself. The outlet member is also opened independently of the contact movement. In contrast to the known designs, the gas outlet element for the solvent should not be opened directly by the chamber pressure, but rather an auxiliary member, which has a larger effective area than the outlet element, should serve to open the latter. For this purpose, according to the invention, a pressure piston held by a spring and driven by the gas pressure caused by the arc is provided in the interior of the arc chamber, which reaches the outlet member for the extinguishing agent and causes it to open. This device avoids the disadvantages of the known designs described above. The loading spring of the outlet element can be dimensioned in such a way that up to the moment at which the adjusting piston has reached the outlet element, the chamber pressure on the outlet element is not yet able to open it. However, the outlet element can also be designed as a double seat valve which cannot be opened directly at all by the internal pressure of the chamber. If the pressure piston has opened the outlet member, it remains open until the adjusting force on the piston has disappeared, ie until approximately pressure equalization between the chamber space and the outside air is achieved. With this switch device, approximately the entire pressure gradient down to air pressure will be available for generating the extinguishing agent flow.
Um den Leergang des Kolbens kurz halten zu können, ohne die Zeitdauer
für Zurücklegung dieses Weges dadurch ebenfalls abzukürzen, ist es vorteilhaft,
die Gegenseite des im Innern der Lichtbogenkammer angeordneten Druckkolbens in üblicher
Weise über eine Drosselstelle mit dem Außenraum des Schalters in Verbindung zu bringen.In order to be able to keep the idle motion of the piston short without the length of time
to shorten this route as well, it is advantageous to
the opposite side of the pressure piston arranged inside the arc chamber in the usual way
Way to bring it into connection with the outside of the switch via a throttle point.
Die Abbildung zeigt als Ausführungsbeispiel die Anordnung eines solchen
Schalters. In einem Schaltergehäuse a ist eine Lichtbogenkammer b eingebaut,
die oben die festen Kontakte c und den beweglichen Polstift d,
in Schließstellung
gezeichnet, enthält. Die Kammer ist oberhalb der festen Kontakte mit einem gesteuerten
und durch Federkraft in Schließstellung gehaltenen Auslaßorgan e versehen, während
die Kammer unten durch einen federbelasteten Kolben f abgeschlossen wird.
Das Auslaßorgan e der Lichtbogenkammer b
besitzt Anschlagstifte
g, mit deren Hilfe der Kolben f den Auslaßverschluß e zu öffnen vermag.
Die Stromanschlußleitungen werden bei k und 1 angeklemmt.The figure shows the arrangement of such a switch as an exemplary embodiment. An arc chamber b is built into a switch housing a, which contains the fixed contacts c and the movable pole pin d, shown in the closed position, at the top. Above the fixed contacts, the chamber is provided with an outlet member e controlled and held in the closed position by spring force, while the chamber is closed off at the bottom by a spring-loaded piston f . The outlet element e of the arc chamber b has stop pins g, with the aid of which the piston f is able to open the outlet closure e. The power connection lines are clamped at k and 1.
Wird der Schalter geöffnet, so entsteht zwischen den getrennten Polen
ein Lichtbogen, dessen Wärmeenergie eine Drucksteigerung in der Kammer
b hervorruft, die den Kolben f nach oben treibt. Während der Zeitdauer,
in der der Kolben f den toten Weg h
zurücklegt, wird der Lichtbogen
länger gezogen, und die hierdurch gesteigerte Lichtbogenenergie erhöht den Druckanstieg,
so daß beim schließlichen öffnen des Auslaßverschlusses e eine genügendhoheDruckdifferenz
zur Erzeugung einer wirkungsvollen Löschströmung für eine ausreichend lange Zeitdauer
zur Verfügung steht. Ist nach erfolgter Löschung des Lichtbogens Druckausgleich
zwischen dem Innenraum der Kammer und dein Außenraum des Schalters eingetreten,
so wird der Kolben f durch die Feder i wieder in seine Anfangsstellung zurückgedrückt.
Durch diese Rückbewegung des Kolbens f wird noch eine zusätzliche gute Durchspülung
des Kammerinnern nach dem'Unterbrechungsvorgang herbeigeführt.If the switch is opened, an arc is created between the separated poles, the thermal energy of which causes an increase in pressure in chamber b , which drives piston f upwards. During the period in which the piston f covers the dead path h , the arc is drawn longer, and the resulting increased arc energy increases the pressure rise, so that when the outlet closure e is finally opened, there is a sufficiently high pressure difference to generate an effective extinguishing flow for a sufficiently long period of time is available. If, after the arc has been extinguished, pressure equalization has occurred between the interior of the chamber and the exterior of the switch, the piston f is pushed back into its initial position by the spring i. This return movement of the piston f also causes an additional thorough flushing of the interior of the chamber after the interruption process.
Um eine leichte Beweglichkeit des Kolbens im Innern der Druckkammer
zu gewährleisten, steht die Gegenseite des Druckkolbens f in bekannter Weise
über eine Drosselstelle mit dem Außenraum des Schalters in Verbindung.In order to ensure easy mobility of the piston in the interior of the pressure chamber, the opposite side of the pressure piston f is connected in a known manner to the outside of the switch via a throttle point.