DE718336C - Elektrischer Schalter mit einer lichtbogenloeschenden Fluessigkeitsstroemung, die von Differentialkolben hervorgerufen wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verbesserung von elektrischen Flüssigkeitsschaltern, in welchen die Löschung des Lichtbogens durch einen Differentialpumpkolben herbeigeführt wird, und zwar solchen, Schaltern, bei denen der bewegliche Kontakt des· Schalters durch eine Öffnung in einer isolierenden Zwischenwand gezogen wird. Bei solchen Schaltern tritt im allgemeinen eine Löschung des Lichtbogens dann ein, wenn die Spitze de& beweglichen Kontaktes eben durch die Öffnung in der isolierenden Zwischenwand hindurchtritt; aber bei kleinen Stromstärken kann es vorkommen, daß die Löschung nicht erfolgt, weil der von dem Lichtbogen erzeugte Druck nicht genügend groß ist. Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die Löschkammer mit wenigstens zwei nacheinander wirkenden Differentialkolben versehen

ao wird, welche an verschiedenen Stellen des Lichtbogens eine Löschmittelströmung durch in isolierenden Zwischenwänden vorgesehene Öffnungen hervorrufen, welche Öffnungen der Reihe nach von der Spitze des beweglichen Kontaktes passiert werden.

Durch diese Anordnung wird der Vorteil erreicht, daß die Spitze des beweglichen Kontaktes mehrmals einer kräftigen Löschmittelbespülung ausgesetzt wird. Würde das Löschen bei dem Durchtritt der Spitze durch die erste isolierende Zwischenwand versagen, so folgt dank des Vorhandenseins eines weiteren, später in Wirksamkeit tretenden Kolbens eine nochmalige plötzlich einsetzende Bespülung. Es können mehrere Kolben angeordnet sein, so daß während eines Ausschaltvorganges wenigstens zwei und bei der Anordnung von mehreren Kolben mehrere zu verschiedenen Zeiten eintreffende gleich vorteilhafte Gelegenheiten zur Löschung des Lichtbogens vorhanden sind. Bei jeder Gelegenheit befindet sieh die Spitze des beweglichen Kontaktes unmittelbar vor der Öffnung in einer isolierenden Zwischenwand, und die Spülung an dieser Stelle setzt immer plötzlich ein, was für die Löschung des Lichtbogens besonders günstig ist.

Es ist schon bekannt, einen Schalter mit mehreren nacheinander in Wirksamkeit tretenden Differentialkolben zu versehen. Der Zweck der bekannten Anordnung war aber eine schnelle Wirkungsweise der Kolben herbeizuführen, dadurch, daß einige von den Kolben leichter ausgeführt waren. Die von den Kolben erzeugte Flüssigkeitsströmung wirkte aber auf die gleiche Stelle des Lichtbogens. Für die Löschung des Lichtbogens ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß die Spitze

des beweglichen Kontaktes bei der Löschung sich unmittelbar vor der Öffnung befindet, durch welche die Löschmittelströmung erfolgt. Wenn bei der bekannten Anordnung die Löschung nicht dann erfolgt, wenn die Spitze des beweglichen Kontaktes die Öffnung für die Löschmittelströmung freilegt, wird die Löschung bedeutend erschwert, auch wenn später durch die Bewegung der übrigen KoI- »o ben die Flüssigkeitsströmung bedeutend verstärkt werden sollte. Durch den Umstand, daß bei der vorliegenden Anordnung die Spitze des beweglichen Kontaktes mehrere Öffnungen in isolierenden Zwischenwänden passiert, wird die Wirkung von mehreren Differentialkolben voll ausgenutzt, denn wenn die Löschung nicht bei dem Durchtritt des Kontaktes durch die erste Zwischenwand erfolgen sollte, erhält man bei dem Durchtritt durch eine spätere Zwischenwand, wenn die Löschmittelströmung größer ist, noch einmal die für die Löschung günstigen Bedingungen. Auf der beigefügten Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Auf der Zeichnung bezeichnet 1 den feststehenden Kontakt und 2 den beweglichen Kontakt. Der feste Kontakt wird von einem Metallmantel 3 umgeben, und dieser sowie der feststehende Kontakt sind an einem Halter 21 befestigt, welcher Halter gleichzeitig einen Metallzylinder 4 trägt. Am unteren Rande dieses Metallzylinders ist ein. Isolationszylinder S mit Boden 6 befestigt, welcher Zylinder einen wesentlich kleineren Innendurchmesser hat als der Zylinder 4.

In den Zylindern 4 und 5 sind zwei Differentialkolben 7 und 11 angeordnet. Der erste besteht aus einem Zylinder 8 aus Isolationsmaterial mit einem Boden 10 ebenfalls aus Isolationsmaterial und aus einem am oberen Rande befestigten Metallkragen 9, welcher einen Außendurchmesser hat, der beinahe gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 4 ist. Der Kragen 9 hat einen zylindrischen Teil, der dichtend gegen einen im Inneren des Zylinders 4 angeordneten Kragen 22 gleitet. Der Differentialkolben 11 wird von dem Isolierzylinder 12 mit Boden 14 und Metallkragen 13 gebildet. Dieser letztere hat einen Außendurchmesser, der beinahe gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 4 ist, und der Boden 14 des Kolbens hat einen Außendurchmesser beinahe gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 5. Der Boden 10 oder der Zylinder 8 des Differentialkolbens 7 hat einen äußeren Durchmesser, der unbedeutend kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 12 des Differentialkolbens 11 ist, so daß ein Spielraum zwischen dem Zylinder 12 und dem unteren Teil des Differentialkolbens 7 entsteht. Der Differentialkolben 7 ist so bemessen, daß sein Boden 10 in der oberen Lage sich unmittelbar unterhalb des festen Kontaktes χ befindet, während der Boden 14 im Kolben 11 sich in einem beträchtlich größeren Abstand von dem festen Kontakt befindet.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise. Wenn der bewegliche Kontakt 2 bei der Unterbrechung sich von dem Kontakt 1 entfernt, entsteht zwischen diesen beiden ein Lichtbogen, und der dabei erzeugte Druck wirkt auf die beiden Kragen 9 und 13, und zwar so, daß die nach unten gerichtete Kraft auf jedem Kragen größer ist als die nach oben gerichtete. Der an den beiden Seiten der Böden 10 und 14 wirkende Druck gibt Kräfte, die einander aufheben, weshalb nur die auf den beiden Kragen 9 und 13 wirkenden Kräfte für die Bewegung der Differentialkolben maßgebend sind. Wenn der bewegliche Kontakt 2 sich nach unten so weit bewegt hat, daß das Loch ι S geöffnet ist, strömt Öl von der unteren Seite des Bodens 10 durch,das Loch 18, und der Kolben 7 bewegt sich dabei nach unten, wobei das auf der unteren Seite des Kragens 9 befindliche Öl durch die Kanäle 23 ausgepreßt wird. Ist die Stromstärke genügend groß, so ist die entwickelte Gasmenge ausreichend, um den Kolben 7 eine solche Geschwindigkeit zu geben, daß Löschung eintritt, ehe der Kontakt 2 den Kanal 18 passiert hat. Ist aber die Stromstärke klein, so wird eine Löschung des Lichtbogens nicht eintreten, sondern dieser wird weiter brennen, bis der bewegliche Kontakt durch das Loch 19 im Boden 14 hindurchtritt. Da die unter dem Boden 14 befindliche Ölmenge erst dann in nennenswertem Maße durch das Loch 19 durchströmen kann, wenn der bewegliche Kontakt aus diesem Loch herausgezogen ist, wird nunmehr auch der Kolben 11 nach unten in Bewegung versetzt. Dies war vorher nur in sehr geringem Grade möglich, weil das unter dem Boden 14 befindliche Öl die Bewegung des Kolbens verhinderte. Während der Zeit, die für die Bewegung des beweglichen Kontaktes durch das Loch erforderlich ist, wird trotz der kleinen Stromstärke eine genügende Gasmenge gebildet, um dem Kolben 11 eine für die Löschung erforderliche Geschwindigkeit zu geben. Die Bewegung des Kolbens 11 wird auch dadurch unterstützt, daß der Kolben 7 sich nach unten bewegt hat und nunmehr in Berührung mit dem Kolben 11 sieh befindet. Der untere Rand ιό des Kragens 9 drückt nämlich nun gegen den Rand 17 des Kragens 13. Die auf den Kolben 11 wirkende Kraft ist also in dem letzten Teil der Bewegung der Kolben gleich der Summe der auf die Kragen 9 und 13 wirkenden Kräfte. Teils dieser Umstand und teils der Umstand, daß eine genügende Gasmenge sich entwickelt hat, be-

wirkt, daß der Kolben 11 eine für die· Löschung des Lichtbogens erforderliche Geschwindigkeit bekommt.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern es können erstens mehr als zwei Kolben verwendet werden, und zweitens können sie in mehreren verschiedenen Weisen angeordnet wenden, ohne daß der Erfindungsgedanke verletzt

ίο wird. Es kann z. B. der eine vollständig in dem anderen angeordnet sein, aber auch solche Ausführungsformen sind denkbar, bei welchen jeder Kolben sich in einem besonderen Zylinder bewegt.

Das Verhältnis zwischen den beiden Kolbenflächen der Kolben kann auch verschieden sein, und zweckmäßigerweise wird dies Verhältnis so gewählt, daß es für denjenigen Kolben am kleinsten ist, der zuerst in Wirksamkeit tritt, wobei das Verhältnis zwischen den Kolbenflächen für die folgenden Kolben immer größer wird.

Die Differentialkolben können entweder becherförmig- ausgeführt werden, so daß sie gleichzeitig die Trennwände für die Druckkammern bilden, oder es können die Kolben als seitlich offene Doppelkolben ausgeführt wenden, d. h. nicht mit den Zwischenwänden zwischen den Druckkammern verbunden sein.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Flüssigkeitsschalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel, das von einem Differentialkolben durch eine Öffnung in einer isolierenden Zwischenwand in Bewegung versetzt wird, durch welche Öffnung auch der bewegliche Kontakt des Schalters hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkammer des Schalters mit mehreren nacheinander wirkenden Differentialkolben versehen ist, welche mehrere nacheinander einsetzende Strömungen durch von dem beweglichen Kontakt pas·* sierte Öffnungen in voneinander getrennten isolierenden Zwischenwänden hervorrufen.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Zwischenwände mit dem betreffenden Kolben verbunden sind und Boden des Kolbenkörpers bilden.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Kolben so angeordnet sind, daß sie der Reihe nach miteinander in Berührung kommen.
4. 4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den wirksamen Flächen der Differentialkolben mit der Reihenfolge, in welcher die Kolben in Wirksamkeit treten, größer wird.
5. 5. Elektrische Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Differentialkolben eine becherähnliche Form hat mit einem am oberen Rande oder in der Nähe desselben angeordneten Flansch.
6. 6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialkolben ineinander geschoben sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen