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Löschkammerschalter Die Erfindung hat eine solche Ausbildung eines
Löschkammerschalters mit aufrecht stehender Löschkammer zum Gegenstand, mit dem
die Abschaltung eines möglichst weiten Bereiches von Abschaltströmen herbeiführbar
sein soll. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Einschaltzustand
stromleitenden Flächen der Schaltkontakte während des Abschaltens gegen Lichtbogenabbrand
zu schützen, damit die einwandfreie Stromübertragung im Einschaltzustand nicht unter
dein Abschaltbetrieb zu leiden hat.
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Zur Lösung dieser Aufgaben ist der Löschkammerschalter mit aufrecht
stehender Löschkammer nach der Erfindung durch die Vereinigung von. mindestens zwei
gegebenenfalls nebeneinander wirkenden Löschvorrichtungen gekennzeichnet, von denen
eine durch einen an seinem kontaktvermittelnden Endstück hohl und mit seitlichen
öffnungen ausgebildeten beweglichen Schaltkontakt eine Löschmittelströmung in einem
außerhalb der Druckkammer befindlichen Sammelraum herbeiführt und eine andere Löschvorrichtung
aus einem vorzugsweise in an sich bekannter Weise bereits vom Augenblick der Kontakttrennung
ab wirkungsfähigen Differentialkolben -gebildet ist, der :eine Lösrhmittelströmung
durch den hohlen Gegenkontakt zustande bringt. Durch die Vereinigung mehrerer Löschvorrichtungen
werden erfindungsgemäß also mindestens zwei Löschströmungen zustande gebracht, von
denen die eine durch den Differentialkolben hervorgerufen wird und das Löschmittel
entweder in Richtung des beweglichen Schaltkontaktes beim Ausschabten oder, dazu
entgegengesetzt gerichtet, durch den hohlen Gegenkontat hindurchfördert. Eine andere
Löschmittelströmung wird, dem weiteren Erfindungsmerkmal ,entsprechend, dadurch
verursacht, daß entweder vom Augenblick der Kontakttrennung oder nach 'Durchlaufen
einer gewissen Trennstrecke ein Ausströmungsweg aus der Druckkammer über das hohl
ausgebildete und mit seitlichen öffnungen versehene Endstück des beweglichen Schaltkontaktes
zustande kommt. Durch die Vereinigung von mindestens zwei gegebenenfalls nebeneinander
wirkenden Löschvorrichtungen ist somit, abgesehen von einem mehr oder weniger vollkommenen
Schutz der im Einschaltzustand stromleitenden Kontaktflächen, eine sehr nachhaltige
Bespülung nicht nur des Lichtbogens, sondern auch mindestens zweier Fußpunkte der
Lichtbogenbahn gewährleistet und außerdem
noch einer unzulässigen
Beanspruchung der Druckkammer vorgebeugt, indem bei Be-11=egung des Differentialkolbens
eine Kammervergrößerung und bei Freigabe des Ausströmiveges über das hohle kontaktvermittelnde
Endstück und die seitlichen öflnungen des beweglichen Schaltkontaktes eine Entlastung
der Kammer geschaffen wird.
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An sich war es im Schalterbau bereits bekannt, Vorrichtungen zur Löschung
des Schaltlichtbogens durch eine von einem Differentialkolben gegen ihn geleitete
Löschmittelströmung vorzusehen, wobei der Differentialkolben dem Druck ausgesetzt
wurde, der durch den Einfluß des Lichtbogens auf das ihn umgebende Löschmittel entsteht.
Solche mit einem Differentialkolben arbeitende Löschvorrichtungen -waren auch schon
so ausgebildet worden, dali durch die Bewegung des Differentialkolbens eine Förderung
von Löschmittel durch den ruhenden Gegenkontakt herbeigeführt wurde. Unabhängig
von diesen Schalterausführungen sind auch bereits Löschkammerschalteranordnungen
mit aufrecht stehender Löschkammer vorgeschlagen gewesen, bei denen eine Löschmittelströmung
durch. das hohle und mit seitlichen Öffnungen versehene, kontaktvermittelnde Endstück
des beweglichen Schaltkontaktes zustande gebracht wurde. Die Erfindung besteht in
einer Vereinigung der beidezi erwähnten Löschvorrichtungen in der Weise, daß sie
gegebenenfalls nebeneinander zur Wirkung kommen können, wodurch die einleitend hervorgehobenen
Vorteile eintreten. Demgegenüber hat bei einer anderen bekannten Schalterausführung
eine völlig andersartige Anwendung eines an seinem kontaktvermittelnden Endstück
hohlen und mit seitlichen öffnungen ausgebildeten, beweglichen Schaltkontaktes bei
einer mit einem Differentialkolben arbeitenden Löschvorrichtung stattgefunden, indem
nämlich. durch das hohle und xnit seitlichen öftnungen versehene Endstück des beweglichen
Schaltkontaktes die Verbindung zwischen den zum Teil durch verschieden große Kolbenflächen
begrenzten Räumen der Druckkammer vermittelt würde. Eine solche Ausführung unterscheidet
sich grundsätzlich von dem Schalter nach der Erfindung; denn bei dieser bekannten
Ausführung ist die durch das hohle und mit seitlichen Öffnungen verseliene Endstück
des beweglichen Schaltkontaktes geförderte Löschmittehnenge von der Bewegung des
Differentialkolbens abhängig. Dieser Zusammenhang besteht aber bei dem Schalter
nach der Erfindung nicht, --ras darauf beruht, daß der hohle und mit seitlichen
5ffnungen versehene, bewegliche Schaltkon-:akt eine Löschmittelströmung in einen
außerhalb der Druckkammer befindlichen Sammelrauen herbeiführt. Der Schalter nach
der E-rfindung besitzt dadurch den. Vorteil, daf, eine Löschtnittelströrnung auch
in solchen Fällen I zustande kommt, in denen sich -womöglich der Differentialkolben
infolge zu geringer Kammerdrücke gar nicht oder nur mäßig bewegt. Darüber hinaus
aber besitzt der Schalt ter- nach der Erfindung in Übereinstimmung min der Wirkungsweise
aller bekannten Differentiaikolbenschalter den Vorzug, beim Abschalten genügend
großer Abschaltströme bereits vom ersten Augenblick der Kontakttrennung ab eine
durch die Bewegung des Dilierentialkolbens vermittelte Löschmittelströmung hervorbringen.
zu können. Wird dann noch zusätzlich der Strömtrigsweg in den außerhalb der Druckkammer
befindlichen Sammelraten freigegeben, so findet bei dem Unterbrechen größerer Abschaltleistungen
somit eine kräftige Bespflung nicht nur des Lichtbogens, sondern auch noch seiner
Fußpunkte statt. Hiermit ist die Löscheigenschaft der bekannten Differentialkolbenschalter
nicht nur bei Unterbrechung geringer, sondern auch bei Bewältigung grol,ier Abschaltleistungen
beträchtlich verbessert.
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Es ist nun schon erwähnt -worden, dalä der Schalter nach der Erfindung
seiner -weiteren Bestimmung gemäß auch noch im Einschaltzustanct günstigere Betriebsverhältnisse
besitzt als die bisher bekannten Schalterausführungen. Dieser Sachverhalt ist dadurch
begründet, daß bei dem Schalter nach der Erfindung während des Abschaltvorganges
ein mehr oder -weniger vollkommener Schutz der die Stromleitung im Einschaltzustand
vermittelnden Kontaktflächen gewährleistet ist. Der Schutz wird einerseits dadurch
herbeigeführt, daß die Schalterausführungen nach der Erfindung lediglich mit solchen
beweglichen Schaltkontakten arbeiten, die an ihrem kontaktvermittehiden Endstück
hohl ausgebildet und mit seitlichen öffnungen versehen sind. Der eine Lichtbogenfußpunkt
wird somit von der lmientläche- im hohlen Endstück des beweglichen Schaltkontaktes
aufgenommen. Ein Schutz des ruhenden Gegenkontaktes wird erfindungsgemäß entweder
durch Anbringung eines vom beweglichen Schaltstift zu steuernden und in einem ruhenden
Hohlkontakt beweglichen Abbrandpols oder dadurch vermittelt, daß die Löschströmungen
beim Ausschalten in Richtung der Schaltkontaktbeweguna stattfinden. Beide Maßnahmen
können auch gleichzeitig zur Anwendung kommen. Außerdem kann ein Schutz der im Einschaltzustand
kontaktvermittelnden Flächen des beweglichen Schaltkontaktes während des Unterbrechungsvorganges
auch noch durch eine besondere Ausbildung des gleichzeitig den oberen Druckkammerabschluß
bildenden Führungsstückes
für den beweglichen: Schaltkontakt herbeigeführt
sein.
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Der zum Schutz des ruhenden Gegenkontaktes in ihm selbst bewegbar-
angeordnete und vom bewegbaren Schaltstift steuerbare Abbrandpol unterscheidet sich
grundsätzlich von dem bei einer bekannten Schalterausführung vorgesehenen Zwischenkontakt.
Dieser Zwischenkontakt ist nämlich zunächst :einmal gar nicht im ruhenden Gegenkontakt
bewegbar angeordnet. Er wird vielmehr nur im eingeschalteten Zustand auf. den hohlen
Gegenkontakt gedrückt und bildet im übrigen -während des Ausschaltvorganges :eine
metallische Brücke im Zuge der Lichtbog.enbahn. Bei dem bekannten Zwischenkontakt
handelt es sich also nicht um einen eigentlichen Abbrandpol zum Schutz des ruhenden
Gegenkontaktes gegen Abbrand, sondern nur tun eine Einrichtung, die die gesamte
Lichtbogenstrecke unterteilt und die Zahl der Lichtbogenfüfaptn@Lte vervielfacht.
Die nach einem weiteren Erfindungsmerkmal mögliche Einstellbarkeit dieses Abbrandpols
nach der Erfindung ist zwar eine an sich einfache Maßnahme. Sie bringt aber gerade
in Verbindung mit dem .erläuterten Haupterfindungsgedanken und bei Anwendung eines-
anderweitig bereits bekannten ventilartigen Zusammenwirkens mit dem beweglichen
Hohlkontakt den Vorteil mit sich, daß der Beginn der Löschmittelförderung durch
den bewegbaren Schaltstift damit . in bequemer Weise verändert. und jeweils vorhandenen
Schaltbedingungen angepaßt werden kann.
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Es ist nun schließlich auch noch möglich, die Hauptkontakte als abgefederte
Rollenkontakte auszubilden, die im Einschaltzustand den Abbrandkontakt überbrücken.
Solche abgefederten Hauptkontakte sind zwar an sich bekannt. Sie sind aber bisher
für Schalterausführungen nach dem Hauptmerkmal der Erfindung noch nicht vorgeschlagen
worden.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen,
in der ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist.
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In Abb. i ist mit a der bewegliche Schaltkontakt, mit b der ruhende
Hauptkontakt bezeichnet. c ist der Abbrandkontakt, der gegen die Kraft der Feder
cl auf dem Gleitstück ie bewegt werden kann. Auf dem verstellbaren Gleitstück ist
noch der Anschlag f angebracht, der die Bewegung des Abbrandkontaktes c nach oben
begrenzt. ä ist der Differentialkolben, dessen einer Teil der Kolbenfläche unter
dem Druck der unter Atmosphärendruck stehenden, in den Kanälen h befin4.-lichen
Schaltflüssigkeit steht und dessen anderer Teil unter dem Druck der im Raum m befindlichen,
unter Druckkammerdruck stehenden Schaltflüssigkeit steht. Die Federn dient zur Rückführung
des Kolbens g in die Schließstellung für die Druckkammer. lt sind die Kanäle zur
Aufnahme der Schaltflüssigkeit, die bei der Einschaltbewegung durch den unteren
Teil des Abbrandkontaktes verdrängt wird. r sind die seitlichen Öffnungen des Abbrandkontaktes;
dessen kontaktgebendes Ende die :düsenartigen Öffnungen s zur Erzielung der für
eine intensive Löschströmung notwendigen Drucksteigerung besitzt. Das den oberen
Abschluß der Druckkammer bildende und gleichzeitig die Führung des beweglichen Schaltkontaktes
a vermittelnde Einsatzstück t ist nach der Druckkammerseite hin mit dem Ausläuferring
u versehen, der einen Schutz der kontaktgebenden Flächen des beweglichen Schaltkontaktes
gegen den Liehtbogenangriff so lange vermittelt, wie der Strömungsweg durch das
hohle und mit seitlichen Öffnungen versehene Endstück des beweglichen Schaltkontaktes
noch nicht freigegeben ist.
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Wird der bewegliche Kontakt a zwecks Einschaltung nach unten bewegt,
so trifft er nach einer gewissen Wegstrecke auf den Abbrandkontakt c und nimmt denselben
bei. seiner weiteren Bewegung so weit mit, bis in der Einschaltung die Kontaktvermittlung
mit dem Hauptkontakt stattfindet. Bei der Ausschaltung folgt der Abbrandkontakt
zunächst dem beweglichen Kontakt, so daß nach Trennung der Verbindung zwischen dem
beweglichen Kontakt und dem Hauptkontakt die Verbindung noch über den Abbrandkontakt
hergestellt bleibt. Dieselbe wird .in. dem Augenblick getrennt, -wo die Bewegung
des Abbrand'kontaktes durch den Anschlag/ gehemmt ist. Der bewegliche Kontakt hebt
sieh dann von dem Abbrand'kontakt ab, und es entsteht zwischen der Innenkante des
beweglichen Kontaktbolzens und dem Kegel des Abbrandkontaktes der- Lichtbogen, der
somit unmittelbar .der Löschströmung ausgesetzt ist, wenn dieselbe durch Bewegung
des Differentialkolbens ä stattfindet, indem die in den Kanälen k unter Atmosphärendruck
stehende Schal:tflüssigkeitssäule in den oberhalb der Druckkammer liegenden Schaltkammerraum
verdrängt wird und die in dem Raum in befindliche Schaltflüssigkeit durch die seitlichen
Öffnungen r des Abbrandkontaktes in den hohlen Gegenkontakt hinein und durch die
Düsen s an dem kontaktgebenden Ende heraus gegen den Lichtbogen mit erhöhtem Druck
gepreßt wird. Weiterhin wird von einer bestimmten Stellung des beweglichen Schaltkontaktes
ab die Freigabe einer Ausströmung aus der Druckkammer über das hohle Endstück und
die seitlichen Öffnungen r des beweglichen Schaltkontaktes vermittelt. Die Löschung
des Lichtbogens erfolgt also
unter der Einwirkung der Löschmittelströmung
durch den hohlen, beweglichen Kontakt und durch den hohlen Abbrandkontakt.
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Aus der Abb. r ist ersichtlich, daß der ruhende Hauptkontaktb auch
durch einen Rollenkontakt gebildet sein kann. Außerdem sei noch darauf hingewiesen,
daß durch eine Verstellung des Gleitstückes und damit des Anschlages f der Zeitpunkt
des Einsetzens der Löschmittelströmung verändert werden kann, d. h. es kann also
bei Entstehen des Lichtbogens je nach der Stellung der seitlichen Austrittsöffnungen
zu den Löschkanälen die Löschströmung gesperrt oder ganz oder teilweise freigegeben
sein.