DE738526C

DE738526C - Blow chamber

Info

Publication number: DE738526C
Application number: DEV36367D
Authority: DE
Inventors: Herbert Friebe
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1939-12-13
Filing date: 1939-12-14
Publication date: 1943-08-19

Description

Blaskammer Blaskammern mit einer senkrecht zur Lichtbogenachse angeordneten Isoliertrennwand, gegen die der Lichtbogen durch einen Druckgasstrom getrieben wird, sind bekannt. Hierbei tritt der Nachteil auf, daß der Lichtbogen vor dem Stromnülldurchgang unnötig länggezogen wird und die Schalterarbeit infolge der hohen Lichtbogenspannung große Werte annimmt. Dadurch wächst der durch den Lichtbogen selbst gebildete' Gegendruck, und der Blasdruck muß sehr groß werden, damit eine sichere Unterbrechung eintritt. Es ist bekannt, den Lichtbogen auf Elektroden übertreten zu lassen, die im Raum hinter der Kontaktstelle angeordnet sind, wobei der Lichtbogen eine Lage einnimmt, die parallel dem Blasstrom gerichtet ist. Es wird hierdurch zwar eine Längung des Lichtbogens verhindert, aber die wirksame Querbeblasung ist im Augenblick der Lichbbogenlöschung bzw. in der Zeit zwischen Stromnulldurchgang und Spannungsrückkehr nicht mehr vorhanden. Die Schaltstrecke wird vielmehr in der Richtung von einer Elektrode zur anderen in der Achsrichtung des Lichtbogens bzw. des nach dem Stromnulldurchgang noch bestehenden Gaskanals geblasen. Im Augenblick der Lichtbogenlöschung erfolgt somit die Beblasung des Lichtbogens nicht durch einen senkrecht zur Lichtbogenachse gerichteten Druckgasstrom.Blow chamber Blow chambers with one arranged perpendicular to the arc axis Insulating partition against which the arc is driven by a flow of compressed gas, are known. This has the disadvantage that the arc occurs before the current zero passage is unnecessarily elongated and the switch work as a result of the high arc voltage takes on great values. This increases the counter pressure created by the arc itself, and the blowing pressure must be very high so that a safe interruption occurs. It is known to let the arc pass on electrodes that are in the room are arranged behind the contact point, with the arc occupying a position which is directed parallel to the blow stream. It is thereby an elongation of the Arc is prevented, but the effective cross blowing is at the moment the arc is extinguished or no longer present in the time between current zero crossing and voltage return. The switching path is rather in the direction from one electrode to the other in the axial direction of the arc or the one that still exists after the current zero crossing Blown gas duct. At the moment the arc is extinguished, the blowing takes place of the arc is not caused by a compressed gas stream directed perpendicular to the arc axis.

Um eine wirksame Ouerbeblasung im Augenblick der Lichtbogenlöschung bei Blaskammern mit einer senkrecht zur Lichtbogenachse angeordneten Isoliertrennwand, gegen die der Lichtbogen durch einen Druckgasstrom getrieben wird, zu erhalten, werden erfindungsgemäß außer den von der Unterbrechungsstelle in den Blaskasten führenden Hörnern, zu beiden Seiten der Isoliertrenn-1van.d in einem Abstand von deren unteren Kante Metallbeläge derart angeordnet, daß sich der 'Lichtbogen nur über das freie, der Unterbrechungsstelle zugekehrte Ende der Isoliertrennwand erstreckt und hier durch den Druckgasstrom gelöscht wird. Diese Anordnung hat den großen Vorteil, daß de.@ Lichtbogen am günstigsten dem Drucl:gze#,#, Strom ausgesetzt ist, ohne diesem ausweichen zu können. Ferner wird die leitende Gassäule, in welcher der Lichtbogen bis zum Stromnulldurchgang gewirkt hat,. in der Zeit zwischen dem Stromnulldurchgang und der Spannungsrückkehr nach den beiden Seiten der Isoliertrennwand in Richtung der Lichtbogenfußpunkte an den Metallbelägen abgedrückt, so daß die Oberfläche der Zwischenwand von Ionen gereinigt ist und so eine Wiederzündung an der unteren Kante der Isoliertrennwand nicht eintreten kann.To ensure effective overblown at the moment the arc is extinguished in the case of blow chambers with an insulating partition wall arranged perpendicular to the arc axis, against which the arc is driven by a stream of pressurized gas, are according to the invention except from the point of interruption in the blow box leading horns, on both sides of the insulating separating 1van.d at a distance of whose lower edge metal coverings are arranged in such a way that the 'arc only via the free end of the Insulating partition extends and is deleted here by the flow of pressurized gas. This arrangement has the great advantage that the arc is best exposed to pressure: gze #, #, current is without being able to evade it. Furthermore, the conductive gas column in which the arc worked up to the current zero crossing ,. in the time between Current zero crossing and the voltage return to both sides of the insulating partition pressed in the direction of the arc base points on the metal coverings, so that the The surface of the intermediate wall is cleaned of ions and so a reignition occurs cannot enter the lower edge of the insulating partition.

Zweckmäßig sind die zu beiden Seiten der Isoliertrennwand angeordneten Metallbeläge an ihren oberen Enden mit den als Metallbelägen der Blaskammerwandung ausgebildeten Hörnern leitend verbunden. Durch diedynamische Wirkung dieser Stromschleife, unterstützt durch den Druckgasstrom, wird der Lichtbogenfufypunkt auf das untere Ende der an der Isoliertrennwand angeordneten Metallbeläge übertreten, und der Lichtbogen brennt so auf seiner kürzesten Bahn, die eine Verbindung der beiden auf der Isoliertrennwand angeordneten Metallbeläge darstellt. Ein Wandern des Lichtbogens auf den Metallbelägen kann durch die dynamische Wirkung des Stromes und durch die Wirkung des Druckgasstromes nicht eintreten.Those arranged on both sides of the insulating partition are useful Metal coverings at their upper ends with the metal coverings of the blow chamber wall trained horns conductively connected. Due to the dynamic effect of this current loop, supported by the flow of pressurized gas, the arc fufy point is on the lower Step over the end of the metal coverings arranged on the insulating partition, and the arc burns on its shortest path, the one connection between the two on the insulating partition represents arranged metal coverings. A wandering of the arc on the metal coverings can by the dynamic effect of the flow and by the effect of the pressurized gas flow do not enter.

Die leitende Verbindung der Metallbeläge der Blaskammerwandung und der der Isoliertrennwand kann auch über Widerstände erfolgen, so daß diese im Verlauf des Abschaltvorganges in dem Unterbrechungsstromkreis liegen und die Stromstärke herabsetzen.The conductive connection of the metal coverings of the blow chamber wall and that of the insulating partition can also be done via resistors, so that these in the course of the shutdown process are in the interruption circuit and the current intensity reduce.

Die lichtbogenlöschende Wirkung kann durch die Anbringung mehrerer Isoliertrennwände innerhalb der Blaskammer erhöht werden, wobei die Isoliertrennwände mit oder ohne oder teilweise mit Metallbelägen ausgerüstet sind.The arc-extinguishing effect can be achieved by attaching several Insulating partitions are increased within the blow chamber, the insulating partitions are equipped with or without or partially with metal coverings.

Für die gute Löschung des Lichtbogens an dem der Kontaktstelle zugekehrten Ende der Isoliertrennwand ist es notwendig, daß für die Isolierwand und auch für die Kammerwandung ein Material verwendet wird, bei dem sich durch Lichtbogenangriff keine leitenden Bahnen einbrennen. Als besonders vorteilhaftes Material eignen sich die polymerisierten Derivate der Akrylsäure, Anilinharze (Anilinformaldehyd) und Isolierstoffe mit ähnlichen Eigenschaften. Diese Stoffe verlieren bei dem Lichtbogenangriff nicht ihre gute Oberflächenisolation, ferner besitzen sie eine hohe Durchschlagsfestigkeit. Letztere Eigenschaft ist notwendig, weil nach der Löschung des Lichtbogens die Isoliertrennwand durch die zu beiden Seiten angeordneten Metallbeläge auf Durchschlag beansprucht i4ird. Aus diesem Grunde sind die Isoliertrennwände mit den Seitenwänden des Blaskastens durchschlagsicher durch Verschweißen (chemisches Verkleben) oder durch ein thermisches Verfahren verbunden. Es ist nicht notwendig, daß sämtliche Wandung-,-teile und Isoliertrennwände aus einem lichtbogensicheren Material bestehen. Es genügt, wenn nur für die unmittelbar dem Lichtbogen ausgesetzten Teile ein solches Material gewählt wird.For the good extinguishing of the arc at the point facing the contact point End of the insulating partition it is necessary that for the insulating wall and also for the chamber wall is made of a material that is arcing do not burn in conductive tracks. As a particularly advantageous material are suitable the polymerized derivatives of acrylic acid, aniline resins (aniline formaldehyde) and Insulating materials with similar properties. These substances lose in the arc attack not their good surface insulation, they also have a high dielectric strength. The latter property is necessary because after the arc has been extinguished, the insulating partition wall stressed by the metal coverings arranged on both sides for puncture i4ird. For this reason, the insulating partitions are with the side walls of the blow box puncture-proof by welding (chemical bonding) or by thermal Procedure connected. It is not necessary that all wall parts, parts and insulating partitions consist of an arc-proof material. It suffices if only for the immediate such a material is selected for parts exposed to the arc.

Eine schnellere Entfernung der Lichtbogenprodukte bei Stromnulldurchgang an. den Lichtbogenfußpunkten kann durch eine solche Anordnung der Metallbeläge der lsoliertrennwand erzielt werden, daß deren Vorder- und Rückseite vom Druckgasstrom bespült werden. Um zu vermeiden, daß die austretenden Gase des einen durch die Blaskaminerwandungen und die Isoliertrennwand gebildeten Schachtes mit denen des benachbarten Schachtes in Berührung kommen, münden die sich erweiternden Ouerschnitte der einzelnen Schächte nach entgegengesetzten Richtungen ins Freie.A faster removal of the arc products when the current passes through zero at. the arc root points can by such an arrangement of the metal coverings Insulated partition wall can be achieved that its front and back from the pressurized gas flow be rinsed. In order to avoid that the escaping gases of the one through the Blaskaminerwandungen and the duct formed by the insulating partition with those of the adjacent duct come into contact, the widening cross-sections of the individual shafts open in opposite directions into the open.

Die Abbildungen dienen zur Erläuterung der Erfindung. Abb. i, 2 und 3 zeigen Schnitte in verschiedenen Ansichten durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einer Isoliertrennwand. Der Blaskasten, in dem die Lichtbogenlöschung erfolgt, besteht aus den Stirnwänden i und 2 und den Seitenwänden 3 und 4.. Als Material für diese dient ein Derivat der Akrylsäure oder Anilinharz. Aus demselben Material besteht die Isoliertrennwand 5, die mit den Stirnwänden i und 2 durchschlagsicher verbunden ist und den Blaskasten in zwei gleiche Schächte io und i i aufteilt. Der untere Teil des Blaskastens bildet den Kanal9, durch den die Druckluft zugeführt wird. Innerhalb des Kanals g ist die Unterbrechungsstelle angeordnet, die aus dein feststehenden Schaltstück 12 und dem Schaltstift 17 besteht. Das feststehende Schaltstück 1.2. welches seinen Anschluß bei 13 hat, ist durch die Elektrode i d. in den Schacht i i des Blaskastens hinein verlängert. Der Schaltstift 17 ist über den Schleifkontakt 18 mit der Elektrode i9 verbunden, die sich in den Schacht io hinein erstreckt. -Mit der Elektrode 14 ist die an der Isoliertrennwand 5 angeordnete Hilfselektrode 16 durch das Verbindungsstück i5#- elektrisch leitend verbunden. Die Elektrode i9 ist über das Verbindungsstück 20 mit der Hilfselektrode 2 i verbunden, die an den Schaltwänden i, 2 angeordnet ist und sich gegenüber der Hilfselektrode 16 befindet. Die Leitstücke 6, 7 und 8 begrenzen die Schächte io und t i hinter den Elektroden und leiten das aus diesen Schächten austretende Gas näch zwei entgegengesetzten Seiten ab.The figures serve to explain the invention. Fig. I, 2 and 3 show sections in different views through an arc extinguishing device with an insulating partition. The blow box in which the arc is extinguished consists of the end walls i and 2 and the side walls 3 and 4 .. A derivative of acrylic acid or aniline resin is used as the material for this. The insulating partition 5 is made of the same material and is connected to the end walls i and 2 in a fail-safe manner and divides the blow box into two equal shafts io and ii. The lower part of the blow box forms the channel 9 through which the compressed air is supplied. The interruption point, which consists of the stationary contact element 12 and the contact pin 17, is arranged within the channel g. The fixed contact 1.2. which has its connection at 13 is through the electrode i d. extended into the duct ii of the blow box. The switching pin 17 is connected via the sliding contact 18 to the electrode i9, which extends into the shaft io. The auxiliary electrode 16 arranged on the insulating partition 5 is connected to the electrode 14 in an electrically conductive manner by the connector i5 #. The electrode i9 is connected via the connecting piece 20 to the auxiliary electrode 2 i, which is arranged on the switching walls i, 2 and is located opposite the auxiliary electrode 16. The conducting pieces 6, 7 and 8 delimit the shafts io and ti behind the electrodes and divert the gas emerging from these shafts on two opposite sides.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird nach dem Einsetzen. der Druckluftströmung durch den Kanal g der metallische Schluß zwischen dem feststehenden Schaltstück 12 und dem Schaltstift 17 unterbrochen, so bildet sich ein Lichtbogen, dessen Fußpunkte unter dem Einfluß der Druckluftströmung und der dynamischen Wirkung des Stromes an den Elektroden 14 und ig in dem Schacht i i bzw. io hochwandern. Der Lichtbogen wird dabei um das untere Ende 22 der Isoliertrennwand 5 herumgelegt. Die Isoliertrennwand 5 besitzt bei 22 eine Einkerbung 23, die den Lichtbogen in einer mittleren Bahn hält. Der Lichtbogen bildet im Schacht io und i i durch die Druckluftströmung und die dynamische Wirkung eine Schleife, durch welche er mit den Hilfselektroden 16 bzw. 2i in Berührung kommt. Der Teillichtbogen zwischen Elektrode 14 und 16 bzw. zwischen ig und 21 erlischt, da zwischen diesen Elektroden kein Spannungsgefälle besteht. Der Lichtbogen brennt also von dem unteren Ende der Hilfselektrode 16 um das untere Ende 22 der Isoliertrennwand 5 nach dem unteren Ende der Hilfselektrode 21 auf seiner durch die Lage der Isoliertrennwand festgelegten kürzesten Länge und kann sich auch durch die Einwirkung der strömenden Druckluft und der dynamischen Wirkung des Stromverlaufs nicht längen. Die Hilfselektroden bestehen zweckmäßig an den Stellen, an denen die Lichtbogenfußpunkte verbleiben, aus schwer verdampfendem Material, z. B. Wolfram.The mode of operation of the arrangement is as follows: Will after insertion. the flow of compressed air through the channel g the metallic connection between the fixed Switching piece 12 and the switching pin 17 interrupted, an arc is formed, its base points under the influence of the compressed air flow and the dynamic effect of the current at the electrodes 14 and ig migrate up in the shaft i i and io, respectively. The arc is placed around the lower end 22 of the insulating partition 5. The insulating partition 5 has a notch 23 at 22, which the arc in a middle lane stops. The arc forms in the shaft io and i i through the Compressed air flow and the dynamic effect create a loop through which he with the auxiliary electrodes 16 or 2i comes into contact. The partial arc between the electrode 14 and 16 or between ig and 21 go out because there is no voltage gradient between these electrodes consists. The arc therefore burns from the lower end of the auxiliary electrode 16 the lower end 22 of the insulating partition 5 after the lower end of the auxiliary electrode 21 on its shortest length determined by the position of the insulating partition wall and can also be caused by the action of the flowing compressed air and the dynamic Do not lengthen the effect of the current flow. The auxiliary electrodes are expedient at the points where the arc roots remain, from heavily evaporating Material, e.g. B. tungsten.

Die durch die Schächte io und i i strömende Druckluft führt die Lichtbogenprodukte, insbesondere heiße ionisierte Gase und Metalldämpfe, nach außen ab. Im Augenblick des Stromnulldurchgangs wird die Gassäule, welche die Elektroden 16 und -,i noch verbindet, durch den Druckluftstrom an dem unteren Ende 22 der Isoliertrennwand 5 abgeschert und die Gasreste in Richtung der Hilfselektroden 16 und --,i weggeblasen. Kehrt nun die Spannung wieder, so wird die Isoliertrennwand 5, da der Lichtbogeneingriff deren Oberflächenisolation nicht verschlechtert hat, vorwiegend auf Durchschlag beansprucht, so daß die wiederkehrende Spannung den Bogen nicht neu zünden kann und die Unterbrechung vollzogen ist. Nach vollendeter Unterbrechung kann der Schaltstift 17 aus dem Kontakt i8 herausgezogen «.erden, so daß eine sichtbare Trennstelle entsteht.The compressed air flowing through the shafts io and i i carries the arc products, especially hot ionized gases and metal vapors, to the outside. At the moment of the current zero passage is the gas column, which the electrodes 16 and -, i still connects, by the flow of compressed air at the lower end 22 of the insulating partition 5 sheared off and the gas residues in the direction of the auxiliary electrodes 16 and -, i blown away. If the voltage now returns, the insulating partition 5 is there because of the arc engagement whose surface insulation has not deteriorated, mainly due to breakdown so that the returning voltage cannot re-ignite the arc and the interruption has taken place. After the interruption is complete, the switch pin 17 pulled out of contact 18 so that a visible separation point is created.

In Abänderung der Erfindung kann man die Elektrode 14 bzw. die Elektrode-ig an-, statt über das Verbindungsstück 15 bZR'. 20 über einen Widerstand mit der Hilfselektrode 16 bzw. 21 verbinden, so daß der 'T.ichtbogen den Widerstand in den Schaltstromkreis einschaltet. Die Abb.4 zeigt eine Lichtbogenlöscheinrichtung, bei der in dem Blaskasten statt nur einer Isoliertrennwand mehrere Trennwände 215, 26, 27 und 28 vorgesehen sind, die den Blaskasten in die'sich erweiternden. Schächte io, 11, 29, 3o, 31 und 32 aufteilen. Der Lichtbogen bzw. die bei Stromnulldurchgang noch bestehende Gassäule wird durch die strömende Druckluft an den unteren Enden der Zwischenwände in der gleichen Weise wie bei der Ausführung nach Abb. i bis 3 unterbrochen. -Die Leitstücke 33, 34, 35, 36 und 37 trennen die austretenden Gase derselben voneinander. Die übrigen Bezugszeichen haben die in der Abb. i bis 3 beschriebene Bedeutung. Die Anordnung nach Abb.4 eignet sich vorwiegend für höhere Betriebsspannungen.In a modification of the invention, the electrode 14 or the electrode-ig instead of via the connector 15 bZR '. 20 via a resistor to the auxiliary electrode 16 and 21 respectively, so that the 'T. arc the resistance in the switching circuit turns on. The Fig.4 shows an arc extinguishing device in the blow box instead of just one insulating partition, several partition walls 215, 26, 27 and 28 are provided are expanding the blow box into the expanding. Slots io, 11, 29, 3o, 31 and 32 split. The arc or the gas column that still exists when the current passes through zero is through the flowing compressed air at the lower ends of the partition walls in the interrupted in the same way as in the embodiment according to Fig. i to 3. -The guide pieces 33, 34, 35, 36 and 37 separate the exiting gases from each other. The remaining Reference symbols have the meaning described in FIGS. The order according to Fig. 4 is mainly suitable for higher operating voltages.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Blowing chamber with one perpendicular to the arc axis arranged insulating partition, against which the arc is caused by a pressurized gas flow is driven, characterized in that in addition to the interruption point Horns leading into the blower box on both sides of the insulating partition wall in one Distance from the lower edge of the metal coverings are arranged in such a way that the Arc only through the free end of the insulating partition facing the point of interruption extends and is deleted here by the flow of pressurized gas. z. Blow chamber according to claim i, characterized in that the arranged on both sides of the insulating partition Metal coverings at their upper ends with the metal coverings of the blow chamber wall trained horns are conductively connected. 3. Blowing chamber according to claim 2, characterized marked,. that the conductive connection of the metal coverings of the blow chamber wall and the insulating partition is carried out via resistors. .4. Blow chamber according to claim i to 3-characterized in that several insulating partitions are provided; the are provided with or without or only partially with metal coatings. 5. Blow chamber according to claim i to 4, characterized in that the walls of the blow chamber and the insulating partitions consist entirely or partially of such insulating materials which in the case of Liehtbogin attack no leading paths burn in, in particular polymerized derivatives of acrylic acid and aniline resins. 6. Blow chamber according to claims i to 5, characterized in that the metal coverings of the insulating partition walls be flushed on both sides by the flow of pressurized gas. 7. Blowing chamber according to claim r and 2, characterized in that the widening cross-sections of the Blow chamber walls and the insulating partition wall formed shafts to opposite Lead directions to the open.