DE688291C

DE688291C - Oarm circuit breaker with a passage opening in the upper switch cover for the moving contact pin, in which the arc is extinguished by a fluid flow

Info

Publication number: DE688291C
Application number: DE1934ST052887
Authority: DE
Inventors: Cesare Cippitelli
Original assignee: STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT; Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
Current assignee: STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT; Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
Priority date: 1934-12-08
Filing date: 1934-12-08
Publication date: 1940-02-16

Description

Ölarmer Leistungsschalter mit im oberen Schaltdeckel angeordneter Durchtrittsöffnung für den bewegten Kontaktstift, bei dem die Lichtbogenlöschung durch eine Flüssigkeitsströmung erfolgt Es wurden bereits Löschkammern für Ölschalter mit einer im oberen Schalterdeckel angeordneten Durchtrittsöffnung für den bewegten Kontaktstift empfohlen, bei denen die Lichtbogenlöschung durch eine Flüssigkeitsströmung erfolgt. Die Strömung wurde durch eine durch den vom Lichtbogen erzeugten Gasdruck betätigte und nahe dem unteren Schalterboden eingebaute Differentialpumpeinrichtung erzeugt, deren Kolben die Schalterkontakte konzentrisch umschließt.Low-oil circuit breaker with arranged in the upper switch cover Passage opening for the moving contact pin in which the arc is extinguished by a flow of liquid. There have already been arcing chambers for oil switches with a passage opening arranged in the upper switch cover for the moving Contact pin recommended in which the arc is extinguished by a flow of liquid he follows. The flow was caused by a gas pressure generated by the arc actuated differential pumping mechanism installed near the bottom of the switch generated, the piston of which surrounds the switch contacts concentrically.

Will man die Wirkung einer solchen Löschkammer auf einen ölarmen Schalter übertragen, so ergibt sich die Aufgabe, einen geschickten Aufbau für die Pumpeinrichtung und einen einfachen Zusammenbau für diese mit dem Schaltergehäuse zu finden, so daß es ermöglicht wird, mit kleinstem Schalterinhalt bei guter Löschwirkung für den Lichtbogen eine ausreichende Verflüssigung der kondensierbaren Lichtbogendämpfe zu erreichen.Do you want the effect of such an extinguishing chamber on a low-oil switch? transferred, the task arises of a clever structure for the pumping device and to find an easy assembly for this with the switch housing, like that that it is made possible with the smallest switch content with good extinguishing effect for the arc sufficient liquefaction of the condensable arc vapors to reach.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die Löschkammer mit dem eingebauten Differentialpumpkolben und den Schaltkontakten in dem Schaltergehäuse so angeordnet, daß der die Kontakttrennstelle einschließende und bei der Lichtbogenbildung unter niedrigerem Druck stehende Pumpenraum dem Schalterboden zunächst liegt und im unteren Teil überströmventile besitzt, die die beim Schaltvorgang durch die Löschmittelströmung bei ihrem Fluß aus der oberen zur unteren Pumpenkammer aus der Umgebung des Lichtbogens verdrängten Dämpfe in die. die Löschkammer umgebende kühle Schalterflüssigkeit übertreten lassen. Hierdurch wird für die in der Löschkammer noch nicht kondensierten Dämpfe ein großer Strömungsweg durch die Schalterflüssigkeit und damit die für die Kondensation der Dämpfe benötigte Abkühlung erzielt. Die durch den Lichtbogen erzeugten Dämpfe werden durch die Flüssigkeitsströmung in der Kontaktkammer zum großen Teil bereits durch Vermischen mit der Löschflüssigkeit niedergeschlagen. Der restliche Teil wird durch den Pumpenraum niedrigeren Druckes nach unten getrieben und muß infolge des überschreitens eines bestimmten Löschkammerdruck-es nach Durchtritt durch die tTberströmventile die gesamte Flüssigkeitshöhe des Schalters durcheilen. Durch diesen Schalteraufbau wird infolge der wirkungsvollen Verflüssigung der Dämpfe nur eine verhältnismäßig kleine Bauhöhe des Schalters und,ein kleiner Flüssigkeitsinhalt benötigt. Auch kann der Schalterraum nach der Außenluft vollständig geschlossen bleiben, da im oberen Druckausgleichsraum des Schaltergehäuses kein Druckanstieg in Erscheinung tritt.To solve this problem, the quenching chamber is according to the invention with the built-in differential pump piston and the switch contacts in the switch housing arranged so that the contact separation point enclosing and during the arc formation The lower pressure pump room is next to the bottom of the switch and has overflow valves in the lower part, which are activated by the flow of extinguishing agent during the switching process in their flow from the upper to the lower pump chamber from the vicinity of the arc displaced vapors into the. cool switch liquid surrounding the extinguishing chamber permit. This is for the vapors that have not yet condensed in the extinguishing chamber a large flow path through the switch fluid and thus that for condensation the required cooling of the vapors achieved. The vapors generated by the arc are largely already due to the flow of liquid in the contact chamber precipitated by mixing with the extinguishing liquid. The remaining part will driven down through the pump chamber lower pressure and must as a result of Exceeding a certain extinguishing chamber pressure after passing through the relief valves the total liquid height of the Rush through the switch. Through this Switch assembly becomes only one due to the effective liquefaction of the vapors relatively small overall height of the switch and, a small liquid content needed. The switch room can also be completely closed to the outside air remain, as there is no pressure increase in the upper pressure equalization chamber of the switch housing appears.

Das aus keramischem oder Isolierpreßmaterial bestehende Schaltergehäuse kann zugleich als Führungszylinder für den Kolben der Differentialpumpeinrichtung dienen. Es entfällt hierbei das besondere Löschkammergehäuse. Es kann die Zylinderwandung des Pumpenraumes mit dem Schaltergehäuse aus einem Stück bestehen oder aber auch als besonderer Körper in den Zylinder des Schaltergehäuses eingesetzt sein. Vorteilhaft wird der die Löschkammer umschließende Schalterraum in zwei Teile, einen oberen Druckausgleichsraum und einen unteren, die Löschkammer umfassenden Ringraum, unterteilt, wobei der Ringraum durch Kanäle über den zwischen den beiden Pumpenzylindern vorhandenen Differenzraum mit dem oberen Schalterraum verbunden ist. Der die Löschkammer umfassende Ringraum ist nach der Außenluft hin durch einen Metallzylinder abgeschlossen, der um den unteren Teil des Schaltergehäuses geschoben ist. Zwischen diesem Ringraum und dem zwischen den beiden Pumpenzylindern vorhandenen Differenzraum der Pümpeinrichtung sind übergangsöffnungen in der "Schaltergehäusewand vorgesehen, während der Differenzraum hiervon getrennt angeordnete Übergangskanäle nach dem oberen Druckausgleichsraum besitzt. Die ersteren öffnungen sind so bemessen, daß deren Gesamtquerschnitt kleiner ist als die Summe der Querschnitte der von dem Differenzraum der Pumpeinrichtung zurr oberen Schalterraum führenden Verbindungskanäle. Hierdurch wird erreicht, daß der beim Ausschaltvorgang- durch die überströmenden Dämpfe auftretende Druckstoß durch den um die Gehäusewand geschobenen Metallzylinder aufgefangen und gemildert zum oberen Ausgleichsraxtm weitergegeben wird: Empfehlenswert ist, daß nach einer gewissen Anzahl von Abschaltungen die Schaltkontakte einer Kontrolle unterzogen werden, damit frühzeitig etwaige Beschädigungen beseitigt werden können. Um darüber hinaus eine laufende Untersuchung der Löscheigenschaft des- Flüssigkeitsinhaltes entbehren zu können, soll gemäß der Erfindung die Löschkammer im Schaltergehäuse so angeordnet sein, daß die in der unteren Löschkammerwand sitzenden überströmventile gegen den unteren Gehäusedeckel des Schalters abgestützt sind @ und mit diesem gemeinsam entfernt werden können. Hierdurch hat man die Gewißheit, daß bei Fortnahme des unteren Gehäusedeckels zwecks Kontrolle der Schaltkontakte auch der Flüssigkeitsinhalt der Lösch- bzw. Kolbenkammer abiiießen und damit zwangsweise erneuert werden muß.The switch housing made of ceramic or molded insulating material can also be used as a guide cylinder for the piston of the differential pumping device to serve. The special arcing chamber housing is not required. It can be the cylinder wall of the pump room with the switch housing in one piece or else be used as a special body in the cylinder of the switch housing. Advantageous the switch room surrounding the arcing chamber is divided into two parts, an upper one Pressure equalization space and a lower annulus surrounding the extinguishing chamber, divided, the annulus being provided by channels above those between the two pump cylinders Difference space is connected to the upper switch room. The one encompassing the extinguishing chamber Annular space is closed to the outside air by a metal cylinder, the is slid around the lower part of the switch housing. Between this annulus and the difference space of the pumping device between the two pump cylinders transition openings are provided in the "switch housing wall, while the difference space Transition channels arranged separately from this after the upper pressure equalization chamber owns. The former openings are dimensioned so that their overall cross-section is smaller is as the sum of the cross-sections of the difference space of the pumping device connecting ducts leading to the upper switch room. This achieves that the pressure surge occurring during the switch-off process due to the overflowing vapors caught and softened by the metal cylinder pushed around the housing wall is passed on to the upper compensation bracket: It is recommended that after a The switching contacts are checked for a certain number of shutdowns so that any damage can be eliminated at an early stage. To about it In addition, an ongoing investigation of the extinguishing properties of the liquid content To be able to do without, according to the invention, the arcing chamber in the switch housing be arranged so that the overflow valves seated in the lower extinguishing chamber wall are supported against the lower housing cover of the switch @ and together with it can be removed. This gives you the certainty that if you remove the lower Housing cover for the purpose of checking the switching contacts and the liquid content of the The extinguishing or piston chamber drains off and must therefore be replaced.

In der Zeichnung ist ein solcher Schalter als Ausführungsbeispiel dargestellt. Das aus keramischem Material oder aus Isolierpreßmaterial bestehende Schaltergehäuse ist mit a bezeichnet. Dieses trägt an seinem unteren Ende -einen Zwischenflansch b, in dem die Überströmventile c untergebracht sind. Darunter befindet sich der Abschlußdeckel d des Schaltergehäuses, der die festen Schaltkontakte e trägt, so daß bei Fortnahme dieses Deckelsd mit den Schaltkontakten.,- zugleich auch die Glieder der Sicherheitsventile c freigelegt sind.- Der untere Teil des Schaltergehäuses ä wird als Führungszylinder für den Kolben f der Pumpeinrichtung benutzt. Dieser Kolben besteht entweder vollständig aus Isoliermaterial, oder nur die obere Abschlußwand ä des Kolbens/ ist aus diesem Material hergestellt, die alsdann in den übrigen Teil des Kolbens eingesetzt ist. Der Kolben f wird im Ruhezustand des Schalters durch eine Feder-k in seine untere Endlage gedrückt. Der Polstift i ist nach oben beweglich und durch den Pumpenraum k höhereu Druckes hindurchgeführt. Der Zylinder l des Pumpenraumes k kann mit dem Schaltergehäuse a einteilig oder aber auch als besonderer Körper in das Gehäuse a eingesetzt sein. Zwischen dem Pumpenzylinder L und dem Schaltergehäuse a sind Durchbrechungskanzle in vorgesehen; die den Differenzraum iz zwischen dein großen und kleinen Zylinder der Pumpeinrichtung mit dem oberhalb des Schaltraumes liegenden, zum Teil mit Schalterflüssigkeit angefüllten Druckausraum o verbinden. Am äußeren Umfang des Schaltergehäuses ist ein gegen die Außenluft dicht abschließender Zylindermantel übergeschoben; der mit dem unteren Teil des Schaltergehäuses a zusammen einen Ringraum g bildet, durch den die durch die Sicherheitsventile c austretenden Gase unter Benutzung der öffnungen y in der Gehäusetvand a zum Druckausgleichsraum o übertreten können. In dem Zylindermantel p ist .eine ö.ffnung nach der Außenluft vorgesehen, die durch eine Platte s verschlossen ist. - Diese Platte ist so dünn - bemessen oder durch besondere Formgebung so auf Druckbeanspruchung abgestimmt, - daß sie bei überschreiten eines bestimmten Höchstdruckes gesprengt wird und die Druckgase nach der Außenluft austreten läßt. Im oberen: Schalterraum o ist ein Schauglas t angebracht, durch das der Flüssigkeitsspiegel im Schalter kontrolliert werden kann.Such a switch is shown as an exemplary embodiment in the drawing. The switch housing made of ceramic material or of press-molded insulating material is denoted by a. This carries at its lower end an intermediate flange b in which the overflow valves c are housed. Below is the cover d of the switch housing, which carries the fixed switch contacts e, so that when you remove this coverd with the switch contacts., - At the same time, the members of the safety valves c are exposed Piston f of the pumping device used. This piston consists either entirely of insulating material, or only the upper end wall - of the piston / is made of this material, which is then inserted into the remaining part of the piston. The piston f is pressed into its lower end position by a spring-k when the switch is at rest. The pole pin i can be moved upwards and is passed through the pump chamber k of higher pressure. The cylinder l of the pump chamber k can be used in one piece with the switch housing a or else as a special body in the housing a. Breakthrough chambers are provided between the pump cylinder L and the switch housing a; which connect the difference space iz between the large and small cylinder of the pumping device with the pressure clearance space o, which is located above the switching space and is partially filled with switch fluid. On the outer circumference of the switch housing, a cylinder jacket that seals against the outside air is pushed over; which together with the lower part of the switch housing a forms an annular space g through which the gases exiting through the safety valves c can pass through the openings y in the housing wall a to the pressure equalization space o. An opening to the outside air, which is closed by a plate s, is provided in the cylinder jacket p. - This plate is so thin - dimensioned or specially designed to withstand pressure loads - that it is blown up when a certain maximum pressure is exceeded and the compressed gases escape to the outside air. In the upper: switch room o there is a sight glass t through which the liquid level in the switch can be checked.

Die Betriebsweise des Schalters ist folgende: Nach erfolgter Kontakttrennung wird der Kolben/ durch den um den Lichtbogen entstehenden Gasdruck nach oben verstellt. Hierdurch entsteht in dem Druckraum k der Pumpeinrichtung eine über den Lichtbogengasdruck hinausgehende zusätzliche Druckerhöhung, die eine auf den Lichtbogen gerichtete Flüssigkeitsströmung hervorruft, die sich in dem engen Spalt zwischen dem Stift i und dem Kolbenboden g ausbilden kann. Ein Teil der Lichtbogengase,entweicht infolge der Überschreitung eines bestimmten Löschkanimerdruckes durch die überströmventile c und durch die Verbindungskanäle t/ und in hindurch zum oberen, nach der Außenluft abgeschlossenen Druckausgleichsraum o. Auf diesem Wege durch die Flüssigkeitssäule hindurch werden die restlichen Dämpfe verflüssigt, so daß der Flüssigkeitsinhalt des Schalters erhalten bleibt. Nach erfolgter Lichtbogenlöschung verläßt der Kontaktstift i die obere Zylinderwand des Pumpenraumes h, so daß ein restlicher Druckausgleich zwischen der Löschkammer und dem oberen Raum o erfolgen kann. In der Ausschaltstellung ist der Kontaktstift i vollständig aus der Schalterflüssigkeit herausgetreten.The mode of operation of the switch is as follows: After the contact has been separated the piston / is moved upwards by the gas pressure created around the arc. This creates an arc gas pressure in the pressure chamber k of the pump device going beyond additional pressure increase, the one directed to the arc Liquid flow creates in the narrow gap between the pin i and the piston head g can form. Part of the arc gases escapes as a result Exceeding a certain extinguishing canister pressure through the overflow valves c and through the connecting channels t / and in to the upper, to the outside air closed pressure equalization space o. In this way through the liquid column therethrough the remaining vapors are liquefied, so that the liquid content of the switch is retained. After the arc has been extinguished, the contact pin leaves i the upper cylinder wall of the pump chamber h, so that a residual pressure equalization between the quenching chamber and the upper space o can take place. In the off position the contact pin i has emerged completely from the switch fluid.

Sollen die Schaltkontakte besichtigt werden, so ist dies auf sehr einfache Weise in kürzester Zeit möglich. Es wird der Kontaktstift! nach oben aus dem Schalter herausgezogen und der ruhende Schaltkontakt. e durch Lösen des Deckels d mit diesem abgehoben. Ein Ausbau sonstiger Schalterteile ist nicht erforderlich. Beim Entfernen des Deckels @d ist gleichzeitig der Flüssigkeitsinhalt des Schalters sowie der Löschkammer ausgelaufen, so daß vor der Wiederinbetriebnahme zwangsweise eine Neufüllung dies Schalters vorgenommen werden -muß.If the switching contacts are to be inspected, this is very important easy way possible in the shortest possible time. It becomes the contact pin! to the top pulled out the switch and the dormant switch contact. e by loosening the cover d lifted off with this. It is not necessary to remove any other switch parts. When removing the cover @d, the liquid content of the switch is at the same time as well as the quenching chamber leaked, so that compulsory before restarting this switch must be refilled.

Claims

PATENT CLAIMS i. Low-oil circuit breaker with in the upper switch cover arranged passage opening for the moving contact pin, in which the arc extinction takes place by a liquid flow, which is carried out by a through the from the arc generated gas pressure actuated differential pumping device installed near the lower switch base, the piston of which concentrically surrounds, generates and maintains the switching contacts is, characterized in that the extinguishing chamber with the built-in differential pumping device and the switch contacts are arranged in the switch housing so that the contact separation point enclosing pump chamber which is under lower pressure when the arcing occurs the switch bottom is initially and has overflow valves in the lower part, which during the switching process through the extinguishing agent flow when it flows out of the upper Vapors displaced from the vicinity of the arc to the lower pump chamber in allow the cool switch liquid surrounding the extinguishing chamber to pass over. z.

Circuit breaker according to claim t, characterized in that the switch room enclosing the quenching chamber in two parts, an upper pressure equalization chamber (o) and a lower one, the extinguishing chamber comprehensive annulus (g), is divided, the annulus (q) by channels (Y) via the difference space (s) between the two pump cylinders with the upper switch room (o) is in communication.

Circuit breaker according to claim i and 2, characterized in that uni the lower part of the switch housing (a) Metal cylinder (p) is pushed, of the annulus surrounding the extinguishing chamber outside (g) seals tightly to the outside air.

Circuit breaker according to claims i to 3, characterized in that the cross-sections of the outer annular liquid space (g) with openings connecting the channels (in) to the upper pressure equalization space (o) (y) in the housing wall (a) are smaller than the sum of the cross-sections of the top Switch room (o) leading connection channels (in '), so that during the switch-off process Occurring pressure surge through the metal cylinder pushed around the housing wall (p) is caught and moderated and passed on to the compensation room (o).

5. Circuit breaker according to claim i to 4, characterized in that the overflow valves (c) of the Arcing chamber are supported against the lower housing cover (d) and together with this can be removed so that when removing the lower housing cover (d,) for the purpose Control of the switching contacts (e) and the liquid content of the extinguishing or. Piston chamber drain and must therefore be replaced.