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Löschkammerschalter mit Flüssigkeitsströmung Es wurde ein Löschkammerschalter
mit einer von einem Raum höheren Druckes in einen Raum niederen Druckes übertretenden
Flüssigkeitsströmung zum Löschen des Lichtbogens in Vorschlag gebracht, - bei dem
die Flüssigkeitsströmung durch einen in der Löschkammer angeordneten, den Gegenkontakt
zum Schaltkontakt tragenden, von der Lichtbogenenergie entgegengesetzt zur Schaltkontaktbewegung
angetriebenen Differentialpumpkolben hervorgerufen wurde.
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Ein Schalter dieser Gattung soll durch die Erfindung wirkungsvoller
gestaltet werden. Bei dem bekannten Schalter liegt die Kontaktstelle im Raum höheren
Druckes. Der Kontaktstelle vorgelagert ist eine Wand angeordnet, in der sich für
den Kontaktstift eine Öffnung. befindet, die den engsten Strömungsquerschnitt für
eine Despülttng des Licht-Bogens darstellt. Bei diesem Aufbau des Löschkammerschalters
brennt bei Kontakttrennung ein Lichtbogen im Raum höheren Druckes. Die sich in diesem
Raum bildenden heißen und, ionisierten Gase werden durch die Flüssigkeitsströmung
durch die Öffnung in der Wand über den Lichtbogen hinweg aus dem Raum höheren Druckes
ausgetrieben. Die Gasbildung geht in diesem Raum höheren Druckes während der ganzen
Brenndauer des Lichtbogens vor sich, so daß sich auch während dieser ganzen Zeitdauer
keine reine Flüssigkeitsströmung zum Löschen des Lichtbogens einstellen kann. Auch
im Zeitpunkt des Stromnulldurchgangs müssen die in der Löschkammer vorhandenen Gase
erst über den Lichtbogen entweichen. Um diese Zeitdauer wird das Einsetzen der reinen
Flüssigkeitsströmung zurr endgültigen Reinigen der Lichtbogenstrecke verzögert,
so daß Rückzündungen auftreten können.
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Dieser übelstand wird durch die Erfindung vermieden. Zu diesem Zweck
ist der Gegenkontakt
zum Schaltkontakt in einer solchen Lage im
Differentialkolben eingebaut, daß der Lichtbogen während der Dauer des Löschvorganges
nur im Pumpraum niedrigen Drukkes brennt. Da sich bei diesem Schalteraufbau keine
Gase im Pumpraum höheren Druckes ansammeln können, so setzt die wirkungsvolle Flüssigkeitsströmung
zum Löschen des Lichtbogens sofort mit Beginn der Bewegung des Differentialkolbens
ein.
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Besitzen beide Schaltkontakte einen Durchgangskanal, der vom Löschkammerraum
zum #'1,ußenraum der Löschkammer führt, so trennt der Löschmittelstrom während des
Stromnulldurchganges die Lichtbogenstrecke und treibt die Ladungsträger derselben
nach beiden Seiten in entgegengesetzter Richtung vom Innern der Löschkammer zum
Raum außerhalb der Kammer über die beiden Schaltkontakte hinweg. Hierbei ist es
möglich, die bei Druckgasschaltern als vorteilhaft erkannte Ausströmung nach entgegengesetzten
Seiten auch bei Flüssigkeitsströmungsschaltern zu verwenden.
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Beim Einschaltvorgang darf von dem Augenblick an, . in dem der Kontaktstift
in den Gegenkontakt eindringt, kein Ölaustritt aus dem Pumpkammerraum erfolgen,
da anderenfalls der Kolben mit dem Gegenkontakt dem Kontaktstift auszuweichen vermag.
Um dies zu verhindern ist der Schalteraufbau so durchgebildet, daß der Mündungsquerschnitt
der den Gegenkontakt umgehenden Überströmkanäle in einem Ringstück liegt, das im
eingeschalteten Zustand des Schalters den Kontaktstift umschließt, so daß der Überströntkanal
vom Pumpraum zum Löschraum durch den Schaltstift verschlossen ist, bevor letzterer
in den Gegenkontakt eindringt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, von denen
Abb. i einen Differentialkolben zeigt, aus dem der Gegenkontakt über den Mündungsquerschnitt
der Überströmkanäle hinweg in den Lichtbogenraum hineinragt, während nach Abb. 2
vom Lichtbogenraum aus gesehen ein als Fingerkontakt ausgebildeter Gegenkontakt
gegenüber dem Mündungsquerschnitt der Überströmkanäle im Kolben versenkt angeordnet
ist.
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In der Abb. i ist in einem teilweise mit Flüssigkeit angefüllten Schaltergehäuse
i eine Löschkammer 2 angeordnet, in der sich ein Differentialkolben 3 beliebiger
Gestalt befindet. Der Kolben unterteilt die Löschkaminer in einen Pumpraum q. und
in einen Lichtbogenraum 5 und wird durch eine Feder 6 in seiner oberen Ruhelage
gehalten. Der Federraum fi steht durch Öffnungen 8 in ständiger freier Verbindung
mit dem Schaltergehäuseraum i. Der bewegliche Schaltstift 9 dringt durch den Löschkammerdeckel
io und stellt bei Berührung mit dem im Pumpkolben 3 befestigten Gegenkontakt i i
die Stromverbindung her. Im Kolbenboden um den Gegenkontakt i i herum sind Bohrungen
12 vorgesehen, die die Löschflüssigkeit aus dem Pumpraum .4 zum Lichtbogenraum 5
übertreten lassen. Von hier aus kann die Löschflüssigkeit durch den Schaltstift
9 und durch die hohle Kolbenstange 13 zum Schalterraum i austreten. Kleine Atembohrungen
14 im Löschkammerdeckel io ermöglichen das Aufsteigen von etwaigen Dämpfen aus dein
Löschkammerraum auch im eingeschalteten Zustand des Schalters.
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Werden die Kontakte getrennt, so bildet sich zwischen den beiden Kontakten
9 und i i ein Lichtbogen, dessen Wärme Öl verdampft, wodurch sich ein Druckanstieg
im Raum 5 oberhalb des Pumpkolbens 3 einstellt. Da die Wirkfläche des Kolbens im
Lichtbogenraum 5 größer ist als die Druckfläche des Kolbens im Pumpraum q., so wird
der Kolben 3 nach unten bewegt und Löschflüssigkeit aus dem Raum q. durch die Kanäle
12 über die am Gegenkontakt haftenden Fußpunkte des Lichtbogens hinweggedrückt.
Geht der Strom durch seinen Nullpunkt, so werden die Ladungsträger aus der Lichtbogenstrecke
fortgespült und die Strecke mit frischer Flüssigkeit ausgefüllt.
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In der Abb. 2 ist wiederum i das Schaltergehäuse, 2 die Löschkammer
und 3 der Differentialkolben, der in dieser Abbildung eine von der Ausführung in
Abb. i abweichende Form hat. Die den Kolben in die Ruhelage zurückführende Feder
befindet sich bei diesem Schalteraufbau nach Abb.2 im Pumpraum .1, während der Lichtbogenraum
5 wiederum durch den Kontaktstift 9 und durch den Gegenkontakt i i hindurch, welcher
als Fingerkontakt ausgebildet ist, mit dem außerhalb der Löschkammer liegenden Schaltergehäuseraum
i in Verbindung steht. Der Mündungsquerschnitt der Überströmkanäle i 12 befindet
sich in einem besonderen, im Kolben eingesetzten Ringstück 15, das den Kontaktstift
9 im eingeschalteten Zustand des Schalters eng umschließt, so daß der Ausfluß aus
dem Ringstück zum Lichtbogenraum angenähert versperrt ist. Der Gegenkontakt i i
sitzt unterhalb des Ringstückes 15 im Kolben versenkt.
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Wird der Schalter eingeschaltet, so können etwaige Dämpfe durch die
Kontakte frei austreten. Hat der Kontaktstift 9 mit seiner Stirnfläche den Gegenkontakt
i i erreicht, so hat er bereits den Ausströmquerschnitt der Überströmkanäle i2 verschlossen,
und es kann bei seinem weiteren Eindringen in den Gegenkontakt i i keine nennenswerte
Flüssigkeitsmenge durch etwaige Spalte des Fingerkontaktes
entweichen.
Der Kolben stützt sich gegen den Flüssigkeitsinhalt im Pumpraum 4. und bleibt in
seiner oberen Lage stehen, während der Stift 9 seine normale Lage im Fingerkontakt
i i einnimmt.
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Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, den Kolben beim Kontakfschluß
in seiner Endlage zu sperren. Es kann auch z. B. durch einen Schieber 16 der Überströmquerschnitt
am Umfang der Löschkammer verschlossen werden, sobald sich der Kontaktstift kurz
vor dem Gegenkontakt befindet. Es braucht nur der Kontaktstift einen Anschlag zu
besitzen, mit dessen Hilfe er den Schieber 16 mitnimmt. Es kann dann von diesem
Zeitpunkt an kein Öl durch den Kolben verdrängt werden, so daß er in seiner oberen
Lage verbleibt. Wird der Kontaktstift ausgeschaltet, so hebt er sich von dem Schieber
16 ab, und letzterer gibt, da er von der Feder 17 nach oben gedrückt wird, den ÜberstrÖmquerschnitt
wieder frei.
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Während der Trennung der Kontakte wird der Lichtbogen oberhalb des
Gegenkontaktes i i durch den Flüssigkeitsstrom senkrecht zur Kontaktachse bespült,
und beim Stromnulldurchgang werden die Ladungsträger aus der Lichtbogenbahn in entgegengesetzter
Richtung nach den Kontakten zu und durch die Kontakte hindurch entfernt.
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Der Schalter kann natürlich auch an Stelle einer tropfbaren Flüssigkeit
eine Gasfüllung erhalten, ohne daß dadurch an der Arbeitsweise etwas geändert wird.