DE688222C - Schalter mit Unterbrechung in einer Isolierfluessigkeit - Google Patents

Description

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schalter mit Unterbrechung in einer Isolierflüssigkeit zu schaffen, der bei einfachstem Aufbau sehr hohe Leistungen mit sehr geringer Lichtbogendauer abschalten kann. Der Schalter ist besonders für Stromkreise mäßiger Spannung bestimmt.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter mit Unterbrechung in einer Isolierflüssig·· keit, bei dem je zwei parallele, senkrechte, mit magnetischen Einlagen versehene Wände einer Lichtbogenkammer die Unterbrechungsstrecke zwischen sich aufnehmen und mit den sich an die Schaltkontakte anschließenden Lichtbogenhörnern eng einschließen. Bei bereits bekannten Schaltern dieser Art sind die Lichtbogenhörner fest angeordnet, und die Rückseite der Kammer ist durch Vorsprünge und Wandungsteile verdämmt. Infolge der Verdammung der Kammer kann sich eine kräftige Flüssigkeitsströmung gegen die Kontakte nur schwer ausbilden. Um letzteres zu erreichen und außerdem den Aufbau des Schalters zu vereinfachen, werden erfindungsgemäß die' Schaltstücke selbst als Lichtbogenhörner ausgebildet und die Kammer so gestaltet, daß sie hinter dem Lichtbogen weit geöffnet ist, so daß der auf den Hörnern nach außen wandernde Lichtbogen nach Art eines Kolbens zwischen den Wänden eine kräftige Flüssigkeitsströmung hinter sich herzieht.

Diese Flüssigkeitsströmung bringt kühle Isolierflüssigkeit zwischen die Lichtbogenhörner in den Raum, den vorher der Lichtbogen eingenommen hat und bewirkt dadurch, daß die Lichtbogenlöschung auch bei sehr hohen Strömen sehr schnell erfolgt.

Es ist besonders zweckmäßig, eine solche Anordnung der Stromzuführungen zu den Lichtbogenhörnern vorzusehen, daß sich beim Unterbrechungsvbrgang der zwischen den magnetischen Wänden bestehende Strompfad verlängert. Hierdurch wird nämlich die Kraft, die den Lichtbogen quer zu den Wänden bewegt, fortschreitend vergrößert, weil die magnetische Erregung zunimmt, und dadurch wird eine verläßliche Wirkung der Lichtbogenlöscheinrichtung gesichert, selbst wenn sehr ungünstige Verhältnisse eintreten*

Bei Ausführung des Schalters mit Doppelunterbrechung ist es zweckmäßig, den beiden Lichtbögen entgegengesetzte, von der Gefäßmitte nach den Gefäß wandungen gerichtete Bewegungen zu erteilen, so daß die beiden Flüssigkeitsströmungen einen gemeinsamen, Flüssigkeitsstrom durch die Gefäßmitte hin-

durchtreiben. Die beiden Flüssigkeitsströmungen hindern sich auf diese Weise nicht gegenseitig, sondern sie unterstützen sich. Bei mehrphasiger Ausführung des Schalters soll das Schaltergefäß in bekannter Weise durch: Wandungen so unterteilt sein, daß sich die, Flüssigkeitsströmungen benachbarter Phasen nicht stören können.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. ι zeigt einen Schalter nach der Erfindung im Aufriß, Fig. 2 im Querschnitt. Fig. 3 stellt eine vergrößerte Ansicht des Kontaktsystems zu Beginn des Unterbrechungsvorgangs dar, während in Fig. 4 die Lage des Kontaktsystems am Ende des Unterbrechungsvorganges dargestellt ist. ι ist das Schaltergefäß, 3 der Schalterdeckel, 7 sind die Isolierdurchführungen, 9 ist das feststehende Kontaktsystem, welches an dem unteren. Ende einer jeden Durchführung 7 befestigt ist. 11 ist der bewegliche Teil des Schalters mit den. Kontaktbrücken 13 und den Isolierzugstangen 15, welche durch den Betätigungshebel 19 bewegt werden. Jeder der drei Schalterpole hat ein bewegliches Kontaktbrückensystem 13, welches von der Isolierzugstange 15 getragen wird. 23 sind Isoliereinsätze, die in den unteren Teil des Gefäßes eingesetzt sind. In dem Schaltergefäß ι ist eine Isolierflüssigkeit, z. B. öl, enthalten, deren Spiegel oberhalb des festen Kontaktsystems 9 steht. 27 sind Lichtbogenlöscheinrichtungen.

Jedes der feststehenden Kontaktsysteme besteht aus einem L-förmigen Tragteil 29) der an dem unteren Ende des Leiters 31 der Durchführung 7 befestigt ist, einem Hauptstromkontakt 33 und einem Lichtbogenkontakt 35, die durch zwei Bolzen 36 mit dem Tragteil 29 verbunden sind. Das bewegliche Kontaktsystem 13 besteht aus einer kanalförmigen, leitenden Strombrücke 37, welche mit Kontakten 39 versehen ist, die mit den Gegenkontakten 33 zusammenarbeiten, einer Hilfskontaktbrücke 41 mit den Lichtbogenkontakten 43, die mit den feststehenden Lichtbogenkontakten 35 zusammenarbeiten. 35 und 43 haben die Form von Lichtbogenhörnern. Die Strombrücke 37 gleitet auf einem zylindrischen Gleitstück. 45, welches weiter oben ein erweitertes Anschlagstück 47 für die Strombrücke 37 besitzt. An dem unteren Ende des Gleitstückes 45 ist eine Platte 49 von quadratischer Form befestigt, welche zur SS'· Führung der Strombrücke 37 bestimmt ist. Zwischen der Platte 49 und der Strombrücke 37 befindet sich eine Feder, welche die Strombrücke 37 gegen die Kontakte 33 drückt. Zwei Bolzen 53, welche in die Strombrücke 60- 37 eingeschraubt sind, führen die Hilfsbrüeke-4i,· welche entsprechende Löcher hat, durch welche die Bolzen hindurchgehen. Federn 55 drücken die Strombrücke 41 mit ihren Lichtbogenhörnern 43 gegen die Lichtbogenhörner 35, wobei die Auf war tsbewegung der Brücke 41 durch die Brücke 37 begrenzt ist.

Jede der Lichtbogenlöscheinrichtungen 27 besteht aus einem Paar rechteckiger Plattenanordnungen 57, die in parallelen Ebenen angeordnet sind und eine Lichtbogenkammer bilden. Der Abstand dieser beiden Plattenanordnungen soll nur so gering sein, daß der Lichtbogen den Zwischenraum möglichst vollkommen ausfüllt. Die Breite der Lichtbogenkontakte 43 soll nur um weniges kleiner sein als die Breite der Lichtbogenkammer. In der Zeichnung ist der Abstand der Platten der Deutlichkeit halber übertrieben groß dargestellt. In Wirklichkeit ist dieser Abstand viel geringer. 59 sind zwei Platten aus magnetischem Stoff, vorzugsweise Eisen. Auf diesen sind Isolierplatten 61 angeordnet, welche die innere Wand der Lichtbogenkammer bilden. Die zwei Eisenplatten 59 sind ⁸S mechanisch und magnetisch miteinander durch ein rechteckiges Eisenstück 63 verbunden. Durch Bolzen 36, welche durch das Eisenstück 63 hindurchgehen, ist die Löscheinrichtung 27 an dem Tragteil 29 befestigt. Die unteren Enden der Wände 57 sind miteinander durch Isolierbolzen 65 verbunden. Die Platten 61 sind vorzugsweise aus Hornfiber, also einem Isolierstoff, der ein lichtbogenlöschendes Gas abgeben kann, wenn der Lichtbogen in seine Nähe kommt. Die Platten 61 können auch aus einem Stoff gemacht werden, der Flüssigkeit absorbieren kann und infolgedessen große Gasmengen abgibt, wenn der Lichtbogen in seine Nähe kommt.

Fig. ι zeigt den Schalter in der geschlossenen Stellung. Wenn der Schalter geöffnet wird, kommen die Anschlagstücke 47 der nach abwärts bewegten Isolierstange 15 in Anschlag mit den Kontaktbrücken 37 und nehmen diese nach unten mit. Infolgedessen werden die Hauptstromkontakte 39/33 geöffnet. Die Lichtbogenkontakte 35/43 werden erst geöffnet, wenn sich die Hauptkontakte um eine genügende Strecke getrennt haben (Fig. 3). In dem Äugenblick der Trennung der Lichtbogenkontakte43/35 hat der Strom-' pfad den durch die strichpunktierte Linie 81 in Fig. 3 angegebenen Verlauf. Dieser Strompfad bildet eine Schleife um das Majnetjoch 63. Auf diese Weise ist der Lichtbogen unmittelbar nach seiner Entstehimg einem magnetischen Querfeld von beträchtlicher Stärke ausgesetzt. Dieses Feld bewegt den Lichtbogen quer zu den Wänden 61 längs der Lichtbogenhörner 3.5 und 43. Die Länge dieses rnagnetisierenden Strompfades für die

benachbarten Magnetplatten 59 vergrößert sich dabei wesentlich über seine ursprüngliche Länge, wie aus einem Vergleich des Strompfades Si in Fig. 3 mit dem Strompfad 83 in Fig. 4 hervorgeht. Auf diese Weise nimmt mit der Bewegung der Lichtbogen die Kraft stark zu, welche die Bewegung verursacht.

Da die beiden Platten 61, welche die innere Oberfläche der Lichtbogenkammer bilden, so nahe einander gegenüberstehen, daß der Lichtbogen die beiden Platten berührt, übt der quer zu den Platten bewegte Lichtbogen eine Art Kolbenwirkung auf die zwischen den Platten befindliche Flüssigkeit aus, wodurch frische lichtbogenlöschende Flüssigkeit durch den Lichtbogen nachgesaugt wird. Außerdem unterstützen sich die beiden Flüssigkeitsströmungen, welche von den zwei in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen einer Phase hervorgerufen werden, da die zwei Lichtbögen eines jeden Schalterpoles in entgegengesetzter Richtung von der Mitte gegen die Wand des Gefäßes bewegt werden. Diese Flüssigkeitsströme sind in Fig. 4 durch die Linien mit Pfeilen angedeutet. Die Isoliereinsätze 23 unterstützen die Ausbildung der Flüssigkeitsströmungen und verhindern, daß sich die Strömungen benachbarter Phasen gegenseitig stören.

Das feste Kontaktsystem und die Lichtbogenlöscheinrichtung sind am unteren Ende einer jeden Isolierdurchführung 7 nur durch ein Paar Bolzen 36 befestigt. Infolgedessen sind die Kontakte und die Löscheinrichtung schnell und leicht zugänglich und können auch leicht im Betriebe ausgewechselt werden.

Da die Kontaktbrücken mit Hilfe von

Federn mit der Tragkonstruktion verbunden sind, können einfache Klotzkontakte verwendet werden, die sich durch kleinen Übergangswiderstand bei hohem Kontaktdruck und durch große Einfachheit auszeichnen.

Claims (3)

Patentansprüche: ■4S

1. Schalter mit Unterbrechung in einer Isolierflüssigkeit, bei dem je zwei parallele, senkrechte, mit magnetischen Einlagen versehene W^Tände einer Lichtbogenkammer die Unterbrechungsstrecke zwischen sich aufnehmen und mit den sich an die Schaltkontakte anschließenden Lichtbogenhörnern eng einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstücke selbst als Lichtbogenhörner ausgebildet sind und daß die Kammer hinter dem Lichtbogen weit geöffnet ist, so daß der auf den Hörnern nach außen wandernde Lichtbogen nach Art eines Kolbens zwischen den Wänden eine kräftige Flüssigkeitsströmung hinter sich herzieht.

2. Schalter nach Anspruch 1 mit Doppelunterbrechung, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Lichtbogen entgegengesetzte, von der Gefäßmitte nach den Gefäßwandungen gerichtete Bewegungen erteilt werden, so daß die beiden Flüssigkeitsströmungen einen gemeinsamen Flüssigkeitsstrom durch die Gefäßmitte hindurchtreiben.

3. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Stromführung zu den Hörnern, daß das Wandern des zwischen den magnetischen Wänden sich bewegenden Lichtbogens unabhängig von besonderen Mitteln zur Erzeugung eines magnetischen Blasfeldes schon durch die Form dieser Stromführung hervorgerufen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen