DE704181C - Elektrischer Freistrahldruckgasschalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Freistrahldruckgasschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Freistrahldruckgasschalter, bei dem von zwei zusammenwirkenden Schaltkontakten mindestens einer an dem freien Ende eines Schaltarmes sitzt und mindestens einer in einem Löschkopf angeordnet ist, in dem das zur Lichtbogenlöschung dienende Druckgas selbst erzeugt wird.
• Dabei soll die Druckgaserzeugung nicht, wie es bei Löschkopfschaltern bekannt ist, durch die für die Ausschaltung zur Verfügung stehenden Arbeitskräfte bewirkt werden, da diese dann nicht voll für die schnelle Durchführung des Ausschaltvorganges aufgewandt werden können.
• Es soll vielmehr, wie es bei Druckgasschaltern an sich bekannt ist, die für die Druckgaserzeugung beim Ausschaltvorgang erforderliche Kraft beim Einschalten-bereitgestellt werden, so daß sie bei der Einleitung des Ausschaltvorganges- nur ausgelöst zu werden braucht.
• Zu diesem Zweck besteht gemäß der Erfindung bei einem Freisträhldruckgasschalter.der Löschkopf aus derartgegeneinanderverschiebbar angeordneten Teilen, däß er beim Einschalten durch die Gegenkontaktanordnung zusammengeschoben wird und dabei die Drucklufterzeugungseinrichtung in die Bereitschaftslage bringt und daß er sich beim Ausschalten wieder auseinanderschiebt und dabei die D r ucklufterzeugungseinrichtung auslöst.
• Auf der Zeichnung sind in den Abb. i bis '6 verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Dabei zeigen die Abb. i und 2 bzw. q. und 5 jeweils zwei Sonderausführungen des Löschkopfes in der Einschalt- und Ausschaltstellung.
• Der Löschkopf nach Abb. i und 2 ist im wesentlichen ein zylindrisches Rohr aus Leichtmetall oder Isolierstoff bzw. mit ganzer oder teilweiser Isolierverkleidung. Im Rohr i gleitet der Druckkolben 2 unter der Spannung einer Druckfeder 3, die sich gegen den mit einer Öffnung versehenen Zylinderdeckel q. abstützt. Auf dem topfartig ausgebildeten Kolben 2 sitzt ein metallenes Rohr 5, das auf einzelnen Armen 6 den eigentlichen Schaltkontakt 7 trägt. Der Hubweg des Topfkolbens wird durch den Schleifkontakt 8 begrenzt,, der die Stromzuführung an das Rohr 5 und den Kontakt 7 übernimmt.. Dieser Schleifkontakt bildet zugleich auch den einen Anschlag für die Löschdüse 9 aus Isolierstoff, die ebenfalls im Rohr i gleitet. Als zweiter Anschlag dient ein Ringstück i o am Rohr 5. Die Bewegung der Löschdüse 9 gegenüber dem Rohr i und dem Kontakt 7 wird durch die Spannfeder i i' begrenzt. Um die Bewegung der Löschdüse 9 nicht zu hemmen, sind im Rohr i Ausgleichöffnungen 12 vorgesehen.
• In Abb.3 (Aufsicht) wird der Löschkopf an einem Drehschalter verwendet. Der Drehisolator 13 trägt an seinem Kopf den Schaltarm 14, der aus einem Löschkopf nach Abb. i besteht. Als Gegenkontakt dient eine Rolle 15, die am freien Ende des Schaltarmes 16 gelagert und durch den Drehisolator 17 geschwenkt wird.
• In der Einschaltstellung ruht die Rolle 1 5 auf dem Kontakt 7 und drückt die Löschdüse 9 in das Rohr i bis zum Anschlag am Schleifkontakt 8; zugleich wird dabei die Feder 3 (Kompressionsfeder) gespannt. Beim Ausschalten drehen sich die beiden Sehaltarine in der Pfeilrichtung. Dabei gleitet die Löschdüse 9 allmählich aus dem Rohr i vor, und der Kolben 2 verdichtet die im Raum 18 befindliche Luft und verdrängt sie durch die Ü1lnungen i 9 in das Rohr 5. Der Kolben 2 wird durch den Gegendruck in der Löschdüse .9 allmählich gebremst und läuft schließlich auf den Schleifkontakt 8 auf, wobei der Kontakt 7 stehenbleibt. Die Löschdüse g folgt zunächst noch unter Einfluß der verdichteten Luft der Rolle 15. Sobald sich die Rolle 15 vom Löschkopf abliegt, wird die düsenartige Mündung 2o an der Löschdüse freigegeben, die Druckluft umspült mit hoher Geschwindigkeit den Kontakt 7 und strömt durch den engen Ringspalt zwischen der Mündung 2o und den Kontakt7. Der Lichtbogen wird dabei durch den plötzlichen Wärmeentzug sofort gelöscht. Die weitere Drehung der beiden Schaltarme stellt die freie Lufttrennstrecke zwischen den beiden Kontakten her. Zweckmäßig bringt man die Bewegungen der beiden Schaltarme in eine solche Abhängigkeit voneinander, daß der Schaltstift 7 in Richtung der Rollenachse drückt. Hierdurch wird eine Beanspruchung des Schaltstiftes durch Seitenkräfte, die von den Kolbenführungen aufzunehmen wären, vermieden. Beim Einschalten ist die Löschdüse zurückgezogen. Stift- und Rollenkontakt treffen deshalb mit hoher Geschwindigkeit aufeinander. Dieser Stoß wird durch die Feder 3 gedämpft, die durch die Kontaktbewegung allmählich gespannt wird.
• Die Abb.4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Differentialwirkung bei der Luftverdichtung. Konzentrisch zum Zylinder, der aus Metall oder Isolierstoff bestehen kann, liegt der Metallzylinder 21, der durch den Schleifkontakt 8 abgeschlossen ist. Im Zylinder 2 i gleitet der Führungskolben 2 unter dem Druck der Feder 3 und verschiebt dabei den Kontaktstift 7. Die Löschdüse g hat ein Gleitstück 22 und wird durch die Druckfeder i i im Zylinder i verschoben. Der Hubweg wird durch eine entsprechende Ausbildung des Zylinders i begrenzt.
• Als Gegenkontakt kann entweder entsprechend der Abb.3 eine Rolle oder cin gleichartig ausgebildeter Löschkopf Verwendung finden. In der Einschaltstellung sind Löschdüsen und Kontakte durch den Druck des Gegenkontaktes in das Zylinderrohr i zurückgeschohen (Abb..l). Die Löschdüse 9 und der Kontakt 7 folgen zu Beginn des Ausschaltens der Bewegung des Gcgenkoiit<tktes. Dabei wird die Mündung 2o der Löschdüse vorerst verschlossen und die im Raum eingeschlossene Luft über die Öffnungen i9 in den Raum 23 in der Löschdüse verdrängt. Durch eine entsprechende Wahl dies Größenverhältnisses der beiden Räume, z. B. 2: t oder 3: i, kann man die Verdichtung der Luft und ihren Druck in weiten Grenzen steigern.
• Nach einem bestimmten, einstellbaren Hub bleibt der Kolben 2 und damit der Kontakt 7 am Schleifkontakt 8 stehen, und es entsteht zwischen beiden Kontakten ein Lichtbogen, der, sobald der Gegenkontakt die Mündung 2o an der Löschdüse freigibt, mit hohem Druck und großer Geschwindigkeit entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 geblasen und gelöscht wird.
• Den Löschkopf kann man beispielsweise bei einem Drehschalter nach Abb. 3 oder einer Schaltwippe nach Abb.6 verwenden. Die Zylinder i mit ihren Löschdüsen sitzen dabei an Parallelführungen 2:1 auf den Stützisolatoren 13, 17 und werden mittels der Zugstangen 25 in einer Wippbewegung auf den zur Spannungsisolation erforderlichen Abstand entfernt. Wesentlich ist dabei, daß beide Kontakte stets eine gemeinsame Achse haben und der Lichtbogen vom Druckluftstralil umhüllt werden kann. Bei der Schaltwippe nach Abb.6 lassen sich natürlich ebensogut die Löschkopfausführungen nach Abb.i und 2 benutzen.
• Die Druckluftströmung durch die Lösch-, düsenmündung 20 läßt sich schließlich noch wesentlich steigern, wenn man die Löschdüse mit einem gasabgebenden Belag auskleidet.

Claims (9)

1. PATRNTANSPRÜCIIL: I. Elektrischer Freistrahldruckgasschalter, bei dem von zwei zusammenwirkenden Schaltkontakten-mindestens einer an dem freien Ende eines Schaltarmes sitzt und mindestens einer in einem Löschkopf angeordnet ist, in dem das zur Lichtbogenlöschung dienende Druckgas selbst erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkopf aus derart gegeneinander verschiebbar angeordneten Teilen besteht, daß er beim Einschalten durch die Gegenkontaktanordnung zusammengeschoben wird und dabei die Drncklufterzeugungseinrichtung in die Bereitschaftsstellung bringt und daß er sich beim Ausschalten wieder auseinanderschiebt und dabei die Drucklufterzeugungseinrichtung auslöst.
2. 2. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkopf im wesentlichen aus einem Tragzylinder, einer Löschdüse und einem Druckkontakt besteht, die gegenüber dem Tragzylinder und untereinander teleskopartig verschoben werden. .
3. 3. Schalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkontakt mit einem Kolben verbunden ist, der von einer Druckfeder im Tragzylinder (i) im ersten Teil der Schaltbewegung verschoben wird. q..
4. Schalter .nach Angruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Teil der Schaltbewegung der Druckkontakt feststeht und die Löschdüse aus Isolierstoff gegenüber dem Druckkontakt und dem Tragzylinder (i) in die günstigste Löschstellung gegenüber dem Druckkontakt verschoben wird.
5. 5. Schalter nach Anspruch i bis ¢, gekennzeichnet - durch die Verwendung der Kolbenfeder (3) als Druckfeder für den Kontakt (7)-
6. 6. Schalter nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Kompressionsfeder (3), daß der Druck-. kontakt (7) gegen das Ende seiner Bewegung vom Gegendruck der verdichteten Luft gebremst wird.
7. 7. Schalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierdüse mit einem gasabgebenden Belag ausgekleidet ist. B.
8. Schalter nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschköpfe zugleich als Schaltarme dienen oder an solchen angeordnet sind und nach Art der bekannten Hochspannungsschalter mit festen oder drehbaren Stützisolatoren bewegt werden.
9. 9. Schalter nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt für den Löschkopf als Rolle ausgebildet ist und beide Schaltarme nur axial beansprucht werden. io. Schalter nach Anspruch i bis. 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden deichartig ausgebildeten und auf Stützisolatoren angeordneten Löschköpfe durch Parallelführungen in jeder Schaltstellung eine gemeinsame Achse haben.