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Flüssigkeitsschalter Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem
Flüssigkeitsschalter, bei welchem ein Flüssigkeitsraum und ein Dampfraum vorgesehen
ist und bei dem die Kontakte derart angeordnet sind, daß bei der Stromunterbrechung
der durch den Abschaltlichtbogen aus der Schaltflüssigkeit erzeugte Dampf so zwischen
die Kontakte in den Dampfraum strömt, daß er die Löschung des Unterbrechungslichtbogens
bewirkt, Mittel vorzusehen, welche die Kondensation des in den Dampfraum einströmenden
Dampfes unterstützen. Ein derartiges Mittel kann beispielsweise in einer Volumenvergrößerung
des Dampfraumes während des Löschvorganges bestehen.
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In noch wirksamerer Weise wird nun die Kondensation dadurch unterstützt,
daß erfindungsgemäß in den Expansionsraum (Dampfraum) des Schalters oberhalb der
Unterbrechungsstelle Flüssigkeit in fein verteilter Form eingebracht wird. Dadurch
wird dem Flüssigkeitsdampf Wärme entzogen, so daß er leichter zur Kondensation neigt.
Auch die Herabsetzung des Gegendruckes im Expansionsraum durch den Flüssigkeitsnebel
fördert die Geschwindigkeit des einströmenden Dampfes und erhöht damit die Lösch-.
fähigkeit der Anordnung. Im nachstehenden sind einige Ausführungsformen beschrieben.
In Abb. i ist ein Kapselschalter gezeichnet, bei welchem dem Expansionsraum fein
vernebelte Flüssigkeit zur Beschleunigung der Dampfkondensation durch den bewegten
Stiftkontakt zugeführt wird. Auf einer Durchführung g ist eine Flüssigkeitskammer
q. angeordnet, welche an ihrem oberen Ende durch nach Strömungslinien ausgebildete
Kontakte 3 abgeschlossen wird. Der bewegliche Kontakt 2 wird von einem Rohr i getragen,
welches an der Dichtung 8 gedichtet in der Durchführung g bewegt wird. Innerhalb
des Stromzuführungsrohres i ist ein Isolierrohr 13 angeordnet, welches den Kontakt
2 durchgreift und in den Expansionsraum :des Schalters hinein verlängert wird. Den
oberen Anschluß des Rohres 13 bildet eine Vernebelungsdüse 1q.. Auf der Flüssigkeitskammer
q. gleitet eine Isolierhülle 7, die bei der Auswärtsbewegung den Expansionsraum
vergrößert. Bei der Abschaltung wird das Stromzuführungsrohr i mit dem Kontakt 2
und dem Rohr 13 nach unten bewegt und unterbricht den Strom in der Flüssigkeit
zwischen den Kontakten 2 und 3. Durch den dabei gezogenen Lichtbogen verdampft die
Flüssigkeit im Flüssigkeitsgefäß q., und der dabei erzeugte Dampf
durchströmt
löschend die Unterbrechungsstelle. Gleichzeitig wird durch das Rohr 13 Kondensationsflüssigkeit
zugeführt, die in fein verteilter Form aus der Vernebelungsdüse 14 austritt und
den Wassergehalt des Flüssigkeitsdampfes im Expansionsraum anreichert. Dadurch wird
die Kondensation des expandierenden Flüssigkeitsdampfes so beschleunigt, daß die
Volumenverminderung im Expansionsraum gleich dem Volumen des zuströmenden Flüssigkeitsdampfes
wird. Die überschüssige Flüssigkeit, Löschflüssigkeit plus Kondensat, kann durch
die Öffnungen 6 und den Ringkana115 nach außen abfließen. Die Stromzuführung zum
Stromzuführungsrohr i erfolgt durch den Rohrkontakt 12, der mit der Kappe i z an
der Durchführung 9 befestigt ist. Die geerdete Armatur io dient als Träger der ganzen
Anordnung.
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In Abb. 2 ist eine Anordnung gezeichnet, bei welcher der Dampfstrahl
an einem Isolierkolben umgelenkt wird und der Umlenkungsstoß zur Zuführung der Kondensationsflüssigkeit
nutzbar gemacht wird. Der Schaltstift i, der in der Düse 3 seinen Gegenkontakt hat,
wird zur Ausschaltung nach unten bewegt. Die Düse 3 ist nach oben durch das Isolierstück
16 verlängert, an welches sich der Zylinder 18 aus Isoliermaterial ansetzt. Auf
dem Umfang sind mehrere Rohre 17 aus Metall vorgesehen, durch welche der aus der
Düse 3 zuströmende Flüssigkeitsdampf nach dem Flüssigkeitsraum hin abströmen soll.
Im Isolierzylinder 18 gleitet bei 22 gedichtet ein Isolierkörper 1g, der der Umlenkung
des Dampfstrahles dient. Der Isolierkolben ig besitzt eine Kolbenstange 2o, deren
Anschlag 21 die tiefste Lage des Kolbens ig festlegt. Der Isolierzylinder 18 wird
an seinem oberen Ende durch den Deckel 25 abgeschlossen. Die Kondensationsflüssigkeit
befindet sich in dem Raum 26 oberhalb des Kolbens. Der Kolben ig besitzt an mehreren
Stellen dünne Durchtrittsöffnungen 23, durch welche die Flüssigkeit im Raum 26 durch
den Kolben hindurchtreten kann. Der Durchmesser der Öffnungen 23 ist so bemessen,
daß ein Durchtritt der Flüssigkeit nur bei Druck erfolgt. An der Oberseite ist der
Kolben ig mit der Puferung 24 versehen, die ein hartes Anschlagen des Isolierkolbens
am Deckel 25 verhindert. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der
durch Düse 3j16 ausströmende Flüssigkeitsdampf wird am Isolierkolben 1g nach den
Rohren 17 hin abgelenkt. Der Um-Lenkungsstoß wird dazu benutzt, um Flüssigkeit aus
dem Raum 26 durch die Öffnungen 23 j nach dem Expansionsraum 24 hin austreten zu
lassen, die dort eine schnelle Kondensation des Flüssigkeitsdampfes bewirkt. Der
kondensierte Flüssigkeitsdatnpf nebst der Kondensationsflüssigkeit fließt durch
die Rohre 17 dem Flüssigkeitsraum des Schalters zu: Nach dem Erlöschen des Lichtbogens
tritt durch die Düse 3/r6 kein Flüssigkeitsdampf mehr zu, der Umlenkungsstoß auf
den Isolierkolben ig wird nicht ausgeübt, und es tritt auch keine Kondensationsflüssigkeit
mehr aus den Öffnungen 23 aus. Es wird also bei dieser Anordnung die Zufuhr der
Kondensationsflüssigkeit aus dem Raum 26 nur so lange bewirkt, als der Lichtbogen
brennt 11 und Dampf durch ihn gebildet wird. Die Zufuhr der Kondensationsflüssigkeit
nach dem Raum 26 erfolgt durch eine feststehende Zuleitung, wobei die Kolbenstange
20 in ihrer oberen Endstellung das Zuflußventil steuern kann.
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In Abb. 3 ist eine Anordnung gezeichnet, bei welcher zur Beschleunigung
der Kondensation dieselbe Flüssigkeit benutzt wird, die als Löschflüssigkeit im
Schalter enthalten ist. Am oberen Ende der Flüssigkeitskammer 36 aus Isolierstoff
ist ein Armaturteil 4 vorgesehen, welches den feststehenden Düsenkontakt 3 trägt.
Gleichzeitig ist mit Armaturteil4 ein düsenförmiger Isolierkörper 16 verbunden,
der an seinem oberen Ende durch den Deckel 25 abgeschlossen wird. Der bewegliche
Kontaktstift i ist bei 22 gedichtet im Boden der Flüssigkeitskammer 44 geführt und
hat bei 12 seine Stromzuführung vom Anschlußteil i i her. Die ganze Anordnung wird
über den Stützer37 vom Geste1142 getragen. Der bewegliche Schaltstift wird über
den Isolierpleuel 38 und den Doppelhebel 40 von der Welle 41 bewegt. Mit dem Armaturteil
4. ist das Rohrstück 32 verbunden, welches an einem Flüssigkeitszylinder 31 befestigt
ist. Mit diesem ist auch das Rohr 30 verbunden, welches in kleinen Öffnungen
23 am Deckel 25 endigt. Im Flüssigkeitszylinder 31 gleitet der Kolben 34, dessen
Kolbenstange 35 über 'den Isolierpleuel 3g und den Doppelhebel 4o von der Welle
41 ebenfalls angetrieben wird. Am Rohr 32 ist eine Klappe 33 vorgesehen, welche
den Übertritt von Flüssigkeit vom Zylinder 31 nach dem Flüssigkeitsraum 44 verhindern
soll. Das Rohr 32 mündet an der Öffnung 43 in den Flüssigkeitsraum 44 des Schalters.
Die Wirkungsweise derAnordnung ist folgende: Beim Ausschalten wird von der Welle41
und dem Hebel 4o der Schaltstift i nach unten bewegt und unterbricht den Strom zwischen
den Kontakten 3 und i in der Flüssigkeit. Die verdampfende Flüssigkeit durchströmt
die Unterbrechungsstelle, löscht dort den Lichtbogen und füllt den Expansionsraum
16. Gleichzeitig mit der Bewegung des Schaltstiftes i wird aber der Kolben 34 nach
oben bewegt und die über ihm befindliche Flüssigkeit
in das Rohr
30 .gedrückt, die dann aus den Öffnungen 23 in fein verteiltem Strahl- in den Expansionsraum
eintritt und dort die Kondensation des Dampfes unterstützt. Während dieses Vorganges
schließt sich die Klappe 33, so daß die gesamte Flüssigkeit, die sich im Zylinder
3 i befindet, nach dem Rohr 30 gedrückt wird und nicht nach dem Flüssigkeitsraum
44 des Schalters hin abströmen kann. Nach Beendigung des Schaltvorganges wird derFlüssigkeitsraum4q.
wieder soweit gefüllt, daß sich der Flüssigkeitsspiegel bis in den Expansionsraum
16 hinein hebt. Beim Wiedereinschalten des Schalters öffnet sich bei zurückgehendem
Kolben 34 die Klappe 33, und es strömt durch Rohr 32 die überschüssige Flüssigkeit
des Zylinders 31 wieder zu, und der Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsraum
4,4 senkt sich wieder auf seine normale, in der Abbildung gezeichnete Höhe. Ein
Verlust an Flüssigkeit findet bei allseitig geschlossener Kapsel nicht statt, es
findet lediglich eine Umwälzung der im Schalter vorhandenen Flüssigkeit innerhalb
des Schalters statt. Durch geeignete Wahl der Länge der Hebelarme des Doppelhebels
q.o kann das Einsetzen des Zuflusses der Kondensationsflüssigkeit regulierbar gemacht
werden und wird zweckmäßig so eingestellt, daß mit Beginn der Dampfbildung die Kondensationsflüssigkeit
aus den Öffnungen 23 des Deckels 25 in den Expansionsraum austritt.
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Bei den Anordnungen der- Abb. i bis 3 kann die Ausführung auch so
getroffen werden, daß das bewegte Schaltstück nicht in den Flüssigkeitsraum, sondern
nach oben aus der Düse heraus in den Expansionsraum hinein bewegt wird. Das Schaltstück
kann dann ähnlich wie bei der Ausführung der Abb. 2 mit einem Kolben versehen werden,
der bei seiner Bewegung Kondensationsflüssigkeit aus mehreren verteilten Öffnungen
im Kolben in den Expansionsraum austreten läßt.