DE718554C

DE718554C - Electric switch with arc extinguishing by a flowing pressure medium

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Publication number: DE718554C
Application number: DEA81769A
Authority: DE
Original assignee: ACEC
Current assignee: ACEC
Priority date: 1936-12-19
Filing date: 1937-01-26
Publication date: 1942-03-14
Also published as: FR830848A; BE419075A

Description

":Es sind Schalter -bekannt, bei denen -die Löschung des Lichtbogens mit Hilfe eines strömenden" Druckmittels vorgenommen wird und der Lichtbogen durch Beblasung in der Querrichtung in zwei in. Reihe liegende Teilbogen aufgeteilt wird, die sich an zwei in der Bläsrichtung angeordneten, mit je einem Schalterkontakt · verbundenen Elektroden innerhalb von aus Isolierstoff bestehenden Kammern entwickeln. Die für diese Zwecke gebräuchlichen Isolierstoffe haben, abgesehen von ihren mäßigen mechanischen Eigenschaften, den Nachteil, daß sie verhältnismäßig wenig Widerstandsfähigkeit gegenüber dem": There are switches-known where -the The arc is extinguished with the aid of a flowing "pressure medium" and the arc by blowing in the transverse direction in two partial arcs lying in a row is divided, which are arranged on two in the blowing direction, each with one Switch contact · connected electrodes within made of insulating material Develop chambers. The for these purposes Common insulation materials have, apart from their moderate mechanical properties, the disadvantage that they have relatively little resistance to the

'5 Lichtbogen besitzen. Die Herstellung kann sich ziemlich schwierig gestalten, und ihre Verwendung erfordert häufig eine verwickelte Montage.'Have 5 arcs. It can be quite difficult to make, and theirs Usage often requires an intricate one Assembly.

Diese Schwierigkeiten werden dadurch überwunden, daß metallische Kammern zur Verwendung gelangen, deren Vorteil darin liegt, daß metallische Werkstoffe gute mechanische Eigenschaften sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Lichtbogen besitzen und 'daß sie leicht herstellbar sind. Zu diesem Zweck wird ein Schalter, bei dem zwei in einem Kamin !angeordnete und sich in der-Blasrichtung "^: erstreckende, mit . je einem Schalterkontakt."verbundene Elektroden-vorgesehen" sind und der Lichtbogen 'durch Beblasung in "der Querrichtung in zwei in Reihe liegende Teilbogen aufgeteilt wird, gemäß der Erfmdung in der Weise ausgebildet, daß die Elektroden in quer zur Blasrichtung angeordnete, untereinander elektrisch verbundene und mit je einem Äuslaßkänal versehene Metallr rohre münden, derart, daß der zwischen den Schalterkontakten gezogene Lichtbogen unter dem Einfluß der Querbliasung zwischen "den Elektroden übergehend in der Blasrichtung an ihnen wandert, bis er sich in zwei von je einer Elektrode zu je einem Metallrohr übergehende Teilbogen aufteilt.These difficulties are overcome in that metallic chambers are used, the advantage of which is that metallic materials have good mechanical properties and high resistance to arcing and that they are easy to manufacture. For this purpose, a switch in which two in a chimney arranged and extending in the-blowing ^{direction:-provided} electrodes "and the arc" by blowing in "" extending, with one switch contact.. "Related to the transverse direction in two! partial arc lying in series is divided, formed according to the invention in such a way that the electrodes open into metal pipes arranged transversely to the blowing direction, electrically connected to one another and each provided with an Äuslaßkänal, in such a way that the arc drawn between the switch contacts is under the influence of the Crossblowing between "the electrodes migrates over them in the blowing direction until it is divided into two partial arches, each from one electrode to a metal tube.

Fig."I der Zeichnung zeigt beispielsweise in einem schematischen Schnitt eine Ausfuhr rungsform der Erfindung, wobei der bewegliche Kontakt in einer Zwischenstellung gezeigt ist.For example, Fig. "I of the drawing shows in a schematic section of an embodiment of the invention, the movable Contact is shown in an intermediate position.

TU ist ein Rohr aus Isolierstoff, das in Richtung der Pfeile F von einer Leitung CO mit dem Druckmittel gespeist wird. TU is a pipe made of insulating material, which is fed in the direction of the arrows F from a line CO with the pressure medium.

CF ist der auf dem Isolierrohr TU mit der Klemme B₁ verbundene Kontakt. CM ist der bewegliche Kontakt, der an den Sammei- CF is the contact connected to terminal B ₁ on the insulating tube TU. CM is the moving contact that is attached to the

kontakt CC angeschlossen ist und mit der Klemme B₂ in Verbindung steht. Der Kontakt CJIi kann in einem Zwischenkontakt CI gleiten, der gegenüber dem festen Kontakt CF gleichfalls am Isolierrohr TU befestigt ist. E₁ ist eine mit dem festen. Kontakte/⁷ und E₂ eine mit dem Zwischenkontakt CI elektrisch verbundene Elektrode. Die freien Enden der Elektroden .E₁ und E₂ sind im rechten Winkel abgebogen.contact CC is connected and is connected to terminal B ₂ . The contact CJIi can slide in an intermediate contact CI , which is also attached to the insulating tube TU opposite the fixed contact CF. E ₁ is one with the fixed one. Contacts / ⁷ and E ₂ an electrode electrically connected to the intermediate contact CI. The free ends of the electrodes .E ₁ and E ₂ are bent at right angles.

An dem der Leitung CO gegenüberliegenden Ende des Isolierrohres TU ist mit Hilfe eines doppelten metallischen Trägers SD ein doppeltes Metallrohr mit zwei Rohrschen-¹S kein T₁ und T₂ angebracht, wobei diese Rohrschenkel zu dem abgebogenen freien Ende der Elektroden E₁ und E₂ konzentrisch liegen. Hieran schließen sich die Ableitungskanäle CH₁ und CH₂ an, die mit flammenschützen^ao den und geräuschhindernden Vorrichtungen -PF₁ und PP₂ versehen sind.At the end of the insulating tube TU opposite the line CO , a double metal tube with two tubes ¹ S no T ₁ and T _{2 is} attached with the help of a double metal support SD , these tube legs to the bent free end of the electrodes E ₁ and E ₂ lie concentrically. This is followed by the discharge channels CH ₁ and CH ₂ , which are provided with flame- ^{retardant ao} and noise-preventing devices -PF ₁ and PP ₂ .

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Es sei zunächst angenommen, daß der bewegliche Kontakt CM mit dem festen Kon- *5 takt CF in Eingriff steht. Der Strom durchfließt alsdann die Vorrichtung von der Klemme 2J₁ zur Klemme B₂. The device works as follows: Let us first assume that the movable contact CM is in engagement with the fixed contact CF. The current then flows through the device from terminal 2J ₁ to terminal B ₂ .

Zur Unterbrechung dieses Stromes entfernt man den beweglichen· Kontakt CM von dem festen Kontakt CF. Hierbei entsteht zwischen den beiden Kontakten ein Lichtbogen. Die Trennung der Kontakte wird in einem geeignet gewählten Augenblick von der Vorwärtsbewegung eines unter Druck stehenden Mittels in Richtung der Pfeile F senkrecht zu der Verschiebungsrichtung des beweglichen Kontaktes CM begleitet. Das Druckmittel wird dabei durch die Leitung CO in das Isolierrohr TU eingeleitet. Das in Bewegung befindliche Löschmittel verlängert den Lichtbogen, der sich in einem gegebenen Augenblick zwischen die Elektrode» E₁ und E₂ hängt. Durch die in der Querrichtung verlaufende Blaswirkung wird er längs dieser Elektroden mitgenommen, bis er in Anbetracht des Doppelrohres in zwei in Reihe liegende Längsbogen aufgeteilt wird, die zwischen den freien umgebogenen Enden der Elektroden E₁ und JS₂ und den konzentrischen Rohrschenkeln T₁ und T₂ zur Entstehung gelangen. Von diesem Augenblick an wird die Querblaswirkung schrittweise durch eine Längsblaswirkung ersetzt. Die Lichtbogen entwickeln sich alsdann in ihren entsprechenden Rohrschenkeln und Auslaßkanälen, wo sie völlig von dem in Bewegung befindlichen Löschmittel umgeben sind, das sie auf ihrer ganzen Länge bestreicht.To interrupt this current, the moving contact CM is removed from the fixed contact CF. This creates an arc between the two contacts. The separation of the contacts is accompanied at a suitably chosen moment by the forward movement of a pressurized medium in the direction of the arrows F perpendicular to the direction of displacement of the movable contact CM . The pressure medium is introduced into the insulating tube TU through the line CO . The extinguishing agent in motion extends the arc, which at a given moment hangs between the electrodes E ₁ and E _2. Due to the blowing effect running in the transverse direction, it is carried along these electrodes until, in view of the double pipe, it is divided into two longitudinal bends lying in a row between the free bent ends of the electrodes E ₁ and JS ₂ and the concentric pipe legs T ₁ and T ₂ come into being. From this moment on, the transverse blowing effect is gradually replaced by a longitudinal blowing effect. The arcs then develop in their respective pipe legs and outlet ducts, where they are completely surrounded by the extinguishing agent in motion that sweeps them over their entire length.

Die Stromunterbrechung wird dadurch erleichtert, daß die beiden Lichtbogen in Reihe hintereinanderliegen.The interruption of the current is made easier by having the two arcs in series lying one behind the other.

Bei Wechselstrom ist die wiederauftretende Spannung, die zwischen jeder Elektrode und dem Doppelrohr erscheint, nur ein Bruchteil der insgesamt auftretenden Spannung, wodurch die Löschung der Lichtbogen beim nächsten Stromdurchgang durch den Wert Null eine Erleichterung erfährt.In the case of alternating current, the recurring voltage is that between each electrode and appears to the double tube, only a fraction of the total stress occurring, whereby the extinction of the arc with the next current passage through the value zero is made easier.

Nach der Löschung der beiden Lichtbogen verläßt der "bewegliche Kontakt CM das Rohr 7" TU und den Zwischenkontakt CI, so daß ein Luftzwischenraum zwischen dem beweglichen Kontakt CM und dem Zwischenkontakt entsteht und die Öffnung des Stromkreises auf diese Weise sichtbar wird (strichpunktierte Stellung des beweglichen Kontaktes CM). After the two arcs have been extinguished, the "movable contact CM leaves the tube 7" TU and the intermediate contact CI, so that an air gap is created between the movable contact CM and the intermediate contact and the opening of the circuit is visible in this way (dash-dotted position of the movable Contact CM).

Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird die Grenzschaltleistung der Vorrichtung in an sich bekannter Weise durch Zuordnung eines einem der Lichtbogen nebenschließenden 8» Ohmsehen Widerstandes vergrößert. Dieser Widerstand bildet vorzugsweise einen Nebenschluß zwischen dem Doppelrohr und dem Zwischenkontakt, um zu verhindern, daß nach der Ausschaltung der Widerstand und das ⁸S Rohr unter Spannung bleiben.In this modified embodiment, the limit switching capacity of the device is increased in a manner known per se by assigning an 8 »ohmic resistor which is shunted to one of the arcs. This resistor preferably forms a shunt between the double tube and the intermediate contact in order to prevent the resistor and the ⁸ S tube from remaining under voltage after the switch-off.

Fig. 2 zeigt beispielsweise eine derartige Ausführungsform der mit Bezug auf Fig. ι beschriebenen Vorrichtung. R ist ein Ohmscher Widerstand und B_s eine Klemme, die ¹J" ■den Widerstand R mit dem Zwischenkontakt CI verbindet. B^ ist eine Klemme, die den Widerstand R mit dem Träger SD des Doppelrohres in Verbindung bringt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist die gleiche wie diejenige der Vorrichtung nach Fig. i. Beim ersten Durchgang des Stromes durch (den Nullwert erlischt der zwischen dem umgebogenen freien Ende der Elektrode E_s und dem Rohrstück T₂ auftretende Längs- ^Io° lichtbogen jedoch leichter als der andere Lichtbogen, der zwischen dem freien umgebogenen Ende der Elektrode E₁ und dem Rohrstück T₁ auftritt, weil er durch den Widerstand R nebengeschlossen ist.FIG. 2 shows, for example, such an embodiment of the device described with reference to FIG. R is an ohmic resistance and B _s is a clamp ¹ J "■ connecting the resistor R to the intermediate contact CI. B ^ a clamp which brings the double tube in connection the resistance R with the carrier SD The operation of the device according to. Fig. 2 is the same as that of the device according to Fig. I. During the first passage of the current through (the zero value, the longitudinal ^Io ° arc occurring between the bent free end of the electrode E _s and the pipe section T ₂ , however, disappears more easily than the other arc that occurs between the free bent end of the electrode E ₁ and the pipe section T ₁ because it is shunted by the resistor R.

Sobald die Spannung wieder in Erscheinung tritt, zündet der Lichtbogen zwischen der Elektrode E₂ und dem Rohrstück T₂ nicht von neuem, weil diese Elemente in Anbetracht des Wilderstandes R auf dem gleichen Potential liegen. Im Gegensatz dazu wird der andere Lichtbogen zwischen der Elektrode E₁ und dem Rohrstück T₁ von neuem zünden, da die gesamte Wiederauf trittsspannung zwischen .E₁ und T₁ in Erscheinung tritt. Nach dem ersten i«5 Stromdurchgang durch den Nullwert zündet also nur der Lichtbogen zwischen E₁ und T₁, der darin fließende Strom ist jedoch dann durch den Widerstand R begrenzt.As soon as the voltage reappears, the arc between the electrode E ₂ and the pipe section T ₂ does not re-ignite, because these elements are at the same potential in view of the wilderness R. In contrast, the other arc between the electrode E ₁ and the pipe section T _{1 will} ignite again, since the entire recovery voltage occurs between .E ₁ and T ₁ in appearance. After the first i «5 current passage through the zero value, only the arc between E ₁ and T ₁ ignites, but the current flowing therein is then limited by the resistor R.

Beim folgenden Durchgang des Stromes durch den Nullwert erlischt der verminderte Lichtbogen zwischen .E₁ und T₁ mit Leichtig-When the current passes through the zero value, the reduced arc between .E ₁ and T _{1 is} easily extinguished.

keit endgültig, wail der Widerstand R folgende Wirkungen hat:Ultimately, if the resistance R has the following effects:

i. eine Verminderung des Wertes des zu unterbrechenden Stromes,
2. eine Verbesserung des cos φ dieses Stromes,i. a reduction in the value of the current to be interrupted,
2. an improvement in the cos φ of this current,

3. eine Abflachung der Wellen Vorderseite der Wiederauftrittsspannung.3. a flattening of the waves front of the recurrence voltage.

Durch die Zuordnung des Widerstandes R wird also in der Tat die Schaltleistung der in Fig. ι dargestellten Vorrichtung erhöht.By assigning the resistor R , the switching capacity of the device shown in FIG. 1 is in fact increased.

Es liegt auf der Hand, daß man, ohne damit den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die festen beweglichen Kontakte, den Zwischenkontakt, das Isolierrohr usw. auch in anderer Weise ausführen kann. Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, daß der bewegliche Kontakt das Isolierrohr verläßt bzw. die Auslaßkanäle mit flammenschützenden und geräuschvermmdernden Mitteln versehen sind.It is obvious that, without thereby departing from the scope of the invention, the fixed moving contacts, the intermediate contact, the insulating tube etc. also can perform in other ways. Furthermore, it is not absolutely necessary that the movable contact leaves the insulating tube or the outlet channels with flame-retardant and noise-reducing means are provided.

Claims

Patent claims:

i. Electrical switch with arc extinguishing by © in flowing pressure medium, in which two electrodes are provided, arranged in a chimney and extending in the blowing direction, each connected to a switch contact, and the arc through the flowing pressure medium transversely to its direction in two in-line partial arcs is divided, characterized in that the electrodes (JB ₁ , E ₂ ) open into metal pipes (T ₁ , T ₂ ) arranged transversely to the blowing direction, electrically connected to one another and each provided with an outlet channel, in such a way that the between the switch contacts (CF , CM) under the influence of the blowing between the electrodes (E ₁ , E ₂ ) migrates over them in the blowing direction until it is divided into two partial arcs, each transitioning from each -eis & i ' electrode to a metal tube.

2. Switch according to claim 1, characterized in that each of the two metal tubes consists of a nozzle (T ₁ or T ₂ ) which has a converging and a diverging part, in the central axis of which the bent ends of the two electrodes (E ₁ , E ₂ ) .

3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that in the shunt between an electrode and the. both metal tubes an ohmic resistance lies.

4. Switch according to claim 1 to 3, characterized in that the shunt resistance between the electrode "(C /) connected to the movable contact (CM ) and the two metal pipes is located.

1 sheet of drawings.