DE735701C - Elektrischer Stromunterbrecher fuer hohe Spannungen - Google Patents

Elektrischer Stromunterbrecher fuer hohe Spannungen

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DE735701C
DE735701C DEL103569D DEL0103569D DE735701C DE 735701 C DE735701 C DE 735701C DE L103569 D DEL103569 D DE L103569D DE L0103569 D DEL0103569 D DE L0103569D DE 735701 C DE735701 C DE 735701C
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DE
Germany
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contact
circuit breaker
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switching
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Expired
Application number
DEL103569D
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English (en)
Inventor
Ludwig S Walle
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AEG AG
Original Assignee
AEG AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/76Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 31,MAI1943
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 c GRUPPE 35 ίο
L iojs6p VIIIbl2ic -
Ludwig S. Walle in Lansdowne, V. St. A.,
ist als Erfinder genannt worden.
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin Elektrischer Stromunterbrecher1 für hohe Spannungen
■ Patentiert im Deutschen Reich vom 9. März 1941 an
Patenterteilung bekanntgemacht am 15. April'1943 .
ist in Anspruch genommen.
Bei elektrischen Stromunterbrechern für hohe Spannungen müssen die Schaltkontakte nach erfolgter Lichtbogenlöschung einen derartigen Abstand voneinander haben, daß keine Rückzündungen auftreten können. Andererseits ist es erwünscht, diesen Abstand möglichst klein zu halten, weil sich dann auch die Abmessungen des Schalters klein halten lassen und somit ein gedrängter Schalteraufbau möglich ist.
Zur Verkleinerung des Lö'schabstandes kann man z. B. den Druck eines zur Lichtbogenlöschung zwischen die Kontakte strömenden Löschgases bei der Bemessung des Löschabstandes berücksichtigen, so daß dieser . entsprechend klein gehalten werden kann./ Diese Möglichkeit besteht aber mir bei Druckgasschaltern u. dgl. Es sind auch Schalter bekannt, bei denen sich nach der Kontakttrennung zwischen die Kontakte ein Isolierstück schiebt, wodurch der Löschabstand ebenfalls verkleinert werden kann. Doch wird eine Rückzündung hierbei dadurch erleichtert, daß sich die ionisierten Schaltgase um das Isoliers tuck hemm ausbreiten. - 25,
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Schal'.kontakte beim Abschaltvorgang derart in Räume zurückzuziehen, die außerhalb des einem Blasstrom ausgesetzten Teiles der Unterbrechungsstrecke liegen, damit die stark mit Metallteilchen angefüllten Gasteile des Lichtbogens, welche sich unmittelbar an den Kontakten befinden, nicht in den mittleren Teil der Unterbrechungsstrecke gelangen sollen. Dabei ist jedoch keine unbedingt sichere Gewähr dafür gegeben, daß die Metallteilchen restlos an dem Kontakt zurückgehalten werden.
Es ist ferner bekannt, Schalterkontakte nach der Unterbrechung völlig einzukapseln. Dadurch wird weit besser vermieden, daß die durch den Lichtbogen von den Kontakten losgerissenen Metallteilchen in die Ünterbrechungsstrecke gelangen.
Bei der Erfindung handelt es sich um einen ' elektrischen Stromunterbrecher für hohe Spannungen mit Lichtbogenlöschung durch ίο Löschgas, das durch den Abschaltlichtbogen aus gasabgebenden Schaltraurüwandungen erzeugt wird, bei dem mindestens ein Schaltkontakt nach der Kontakttrennung wenigstens an seinem kontaktgebenden Ende völlig ein-'5 gekapselt wird, insbesondere um einen Schalter. Um bei einem solchen Schalter heiße Metalldämpfe und Metallteilchen aus der • Unterbrechungsstrecke fernzuhalten, macht die Erfindung von der Möglichkeit der Kontakteinkapselung Gebrauch. Bei den bekannten derart eingerichteten Schaltern handelt es sich nicht um Gasschalter der genannten Art, so daß sie keinen Anhalt dafür geben können, wie man im vorliegenden Fall beim ,Bau eines a5 Gasschalters vorgehen kann, um die bekannte Kontakteinkapselung zu bewirken und dabei eine gute Löschgaserzeugung aus den gasabgebenden Wandungen durch den Lichtbogen zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf dem Kontakt eine verschiebbare Hülse angeordnet ist, die sich nach der Koiitakttrennung über das kontaktgebende Ende des Kontaktes schiebt und mit dem offenen Ende gegen eine Wand gedrückt wird, an der sie bei der weiteren Schaltbewegung gleitet.
Die Erfindung wird im folgenden- an Hand der Zeichnung näher erläutert. Der dargestellte Schalter.ist in Fig. 1 im Längsschnitt gezeichnet. Fig. 2 ist ein weiterer Schnitt durch den Schalter, und zwar nach der Linie 2-2 der Fig. 1.
Der Schalter ist in einem Gehäuse 10 untergebracht, das aus irgendeinem geeigneten Isoliermaterial bestehen kann, wobei sich sogar Sperrholz verwenden läßt. Das Gehäuse ist mit einer Auskleidung 11 aus solchem Isolierstoff versehen, der unter der Einwirkung der Lichtbogenhitze Lichtbogenlöschgas abgibt. Diese Auskleidung kann anorganische Stoffe, wie Borsäure und Ammoniumalatm, enthalten oder aus organischen Stoffen, wie Fiber oder Methylmetacrylat, gebildet sein. Der dargestellte Schalter enthält zwei feststehende Kontakte 12 und 13, die an den Stromanschlußstücken 14 und 15 befestigt sind, welche wiederum mittels Schrauben 16 am Gehäuse 10 angebracht sind. Er,besitzt ferner einen beweglichen, horizontal angeordneten stiftförmigen Schaltkontakt, der mit den festen Kontakten 12 und 13 zusammenwirkt, so daß im Ausschaltzustand zwei Unterbrechungsstrecken vorhanden sind. Die festen Kontakte 12 und 13 sind mit Kontaktspitzen ' 12' und'13' aus lichtbogenfestem Metall versehen, während der bewegliche Kontakt 17 in gleicher Weise Spitzen 17° und iyb aufweist.. Die Kontaktspitzen 12' und 13' der festen Kontakte 12 und 13 sind mit leicht abgeschrägten Kontaktflächen versehen, die mit entsprechend ausgebildeten Kontaktflächen der Kontaktspitzen 17s und ijb des Kontaktes 17 zusammenwirken, so daß im Einschaltzustand des Schalters eine gute Kontaktberührung gewährleistet ist. Im Bedarf sf all können auch Federn zur Erzeugung des Kontaktdruckes benutzt werden.
Die Schaltbewegung wird mittels der Platte 20 hervorgerufen. Sie besteht aus Isolierstoff, und ist vertikal im Gehäuse 10 angeordnet, in dem sie in Führungsleisten 21 gehalten wird. Sie· ist durch Öffnungen 22 und 23 durch die. Gehäusewand hindurchgeführt und bei 24 an einem nicht dargestellten Antrieb angeschlossen, der in irgendeiner bekannten Weise ausgebildet sein und z. B. einen geeigneten Schaltmagneten und eine Federanordnung enthalten kann.
Der Kontakt 17 ist in der Platte 20 befestigt. Er ist zu diesem Zweck in einem Isolierrohr 25 untergebracht, welches durch eine Bohrung der Platte hindurchgeführt und an ihr befestigt ist. Die Aufwärtsbewegung der Platte 20 bewirkt eine Trennung des Kontaktes 17 von den festen Kontakten 12 und 13, so daß die Stromverbindung zwischen den Anschlüssen 14 und 15 unterbrochen wird. Zum Einschalten wird die Platte 20 nach unten bewegt. " .
Um ein hohes Abschaltvermögen zu erhalten, sind auf den Enden des Kontaktes 17 zylindrische Hülsen 20a und 206 verschiebbar angeordnet. Diese bestehen aus einem gasabgebenden Stoff, der ähnlich beschaffen ist wie der der Kammerauskleidung 11. Die Hülsen 26** und-266 sind kurzer als die Enden des Kontaktes Vj und stehen unter der Wirkung von Federn 2ja und 27*. Diese .sind in Eindrehungen der Hülsen untergebracht und wirken so, daß die Hülsen die Enden des Kontaktes 17 völlig einzuhüllen suchen. Die unteren Kanten der Hülsen laufen bei der Abwärtsbewegung auf die schrägen Flächen 18' und 19' der Wandteile 18 und 19 auf, welche mit der Auskleidung 11 eine Einheit bilden können. Dabei treten die Kontaktenden 17° und 17* des Kontaktes 17 aus den Hülsen hervor. Die Hülsen werden durch die Teile 18 und 19 in der Einschaltstellung des Schalters in der in Fig. 1 dargestellten Lage gehalten, so daß sich die Kontaktspitzen 17"
und xyb und die Kontaktspitzen 12' und 13' berühren können. Bei der Aufwärtsbewegung der Platte, die eine Stromunterbrechung zwischen den Anschlüssen 14 und 15 bewirken soll, drücken die Federn 27« und 27s die Hülsen 26° und 2ÖÖ von der Platte, wegwärts und gegen die Kammerauskleidung fr aus gasabgebendem Isolierstoff. Wenn dies stattfindet, • ist 'der Kontakt 17 vollkommen in Kammern eingeschlossen, die durch die Hülsen 26s und 26& sowie durch die Auskleidung 11 gebildet .werden, .und demzufolge von den Kontakten
12 und 13 isoliert.Die bei der Unterbrechung entstehenden Lichtbogen werden gelöscht, während die Hülsen 26° und,206 auf der Auskleidung 11 gleiten. Es wird so eine sehr schnelle Unterbrechung bewirkt. Die Ausschaltstellungdes Stromunterbrechers ist in Fig. ι mit unterbrochenen Linien eingezeichnet. Damit die bei der Unterbrechung entstehenden Schaltgase' aus dem Gehäuse 10 entweichen können, -sind Austrittskanäle 28 und 29 neben den festen Kontakten 12 und
13 vorgesehen.
Der beschriebene Stromunterbrecher wirkt wie folgt: In der in Fig. 1 dargestellten Stellung halten die Teile 18 und 19 der Auskleidung 11 die' Hülsen 26s und 26* gegen die Wirkung ihrer Federn 17s und iyb fest, wobei die Kontaktenden 17° und iyb des Kontaktes 17 an den Kontaktteilen 12' und 13' der festen Kontakte 12 und 13 anliegen. Zum Ausschalten wird die Platte 20 aufwärts bewegt und nimmt somit den an ihr befestigten bewegliehen Kontakt-17 mit. Dadurch wird der Stromkreis unterbrochen, und .zwischen den Kontaktteilen 12' und 17« sowie 13' und 17s entstehen Lichtbögen.- Die weitere Aufwärtsbewegung der Platte 20 gestattet, da"ß sich die Hülsen 26a und 26*' von der Platte 20 wegwärts zu der Gehäuseauskleidung bewegen. Durch die Lichtbogenhitze wird sowohl aus der Auskleidung r 1 ,als auch aus den Hülsen 26a und 26* Löschgas erzeugt. Die Gleitbewegung der Hülsen auf dem Kontakt 17 dauert so lange an, bis dieser die festen Kontakte 12 und 13 verlassen hat. · Danach gleiten sie auf der Auskleidung 11 und schließen den beweglichen Kontakt völlig in einer zylindrisehen Kammer aus gasabgebendem Isolierstoff ein. Aus 'der in Fig. 1 in unterbrochenen Linien gezeichneten Ausschaltstellung ist diese Lage der Hülse ersichtlich. Die zwischen ,den Kontakten zur Vermeidung von Rückzündungen erforderliche Unterbrechungsstrecke ist hierbei nicht so. groß wie beji Unterbrechern, bei denen die Kontakte nicht vollkommen voneinander isoliert sind. Dadurch läßt sich ein bedeutend gedrängterer· Aufbau erzielen. Die Schaltgase entweichen durch die' Kanäle 28 und 29. '.."■-"

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Elektrischer Stromunterbrecher für hohe Spannungen mit Lichtbogenlöschung 6g durch Löschgas, das durch den Absehaltlichtbogen aus gasabgebenden Schaltraumwandungen erzeugt wird, bei dem mindestens ein Schaltkontakt nach der Kontakttrennung wenigstens an seinem kontakt- 7<> gebenden Ende völlig eingekapselt wird, insbesondere Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kontakt eine verschiebbare Hülse angeordnet ist, die sich nach der Kontakttrennung über das Icontaktgebende Ende des Kontaktes schiebt und mit dem offenen Ende gegen eine Wand gedrückt wird, an der sie bei der weiteren Schaltbewegung gleitet.
2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26" bzw. 26*) und die Wand (11) aus unter der Lichtbogeneinwirkung gasabgebendeim Stoff bestehen bzw. mit einem solchen Stoff ausgekleidet sind.
3. Stromunterbrecher" nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schaltkontakt (17) quer zu seiner Bewegungsrichtung in einer rohrförmigen Schaltkammer (10) angeordnet ist und mit einem in der Kammerwand sitzenden festen Kontakt (12 bzw. 13) zusammenwirkt, wobei die auf dem beweglichen Kontakt (17) verschiebbar sitzende federnde Hülse (26° bzw. 266} durch eine an der Kammerwand (11) vorgesehene Gleitbahn (18' bzw. 19/) in der Nähe des festen Kontaktes (12 'bzw. 13) zurückgeschoben wird, so daß er die'Kontaktspit.ze (i7a bzw. 17s) freigibt. " too
4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche. Schaltkontakt (17) zwei feste Kontakte (12 und 13).überbrückt und in einer senkrecht zu ihm stehenden Platte (20) gelagert ist, 'die als Antriebsglied dient.
5. Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20) die Kammer in zwei getrennte Räume unterteilt, von denen jeder eine Unterbrechungsstrecke enthält.
6. Stromunterbrecher nach Anspruch 4 und S, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20) oben und unten aus der Kammer herausgeführt ist- und in seitlichen Führungen (21) läuft.
7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) allseitig bis auf Abzugs-■ kanäle (28 und 29) für die Schaltgase geschlossen ist.
8. Stromunterbrecher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugskanäle (28 und 29) neben den festen Kontakten (12 und 13) angeordnet sind.
9. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kontaktgebenden Flächen sowohl des beweglichen (17) als auch des festen Kontaktes (12 bzw. 13) abgeschrägt sind.
ro. Stromunterbrecher nach Anspruch ι bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (17, 12, 13) Spitzen (12', 13' bzw. 17°, 176) aus gegen die Lichtbogeneinwirkung besonders widerstandsfähigem Metall tragen.
11. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) rechtecldgen Querschnitt hat.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DEL103569D 1940-03-08 1941-03-09 Elektrischer Stromunterbrecher fuer hohe Spannungen Expired DE735701C (de)

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