DE742440C - Hochspannungsschalter - Google Patents

Hochspannungsschalter

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DE742440C
DE742440C DEST61281D DEST061281D DE742440C DE 742440 C DE742440 C DE 742440C DE ST61281 D DEST61281 D DE ST61281D DE ST061281 D DEST061281 D DE ST061281D DE 742440 C DE742440 C DE 742440C
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DE
Germany
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switch
arc
extinguished
extinguishing agent
voltage switch
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Expired
Application number
DEST61281D
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English (en)
Inventor
Friedrich Wilhelm Pape
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STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT
Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
Original Assignee
STUDIENGES HOCHLEISTUNGSSCHALT
Studiengesellschaft fuer Hochleistungs Schalter GmbH
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs

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  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • Hochspannungsschalter Die Erfindung erstreckt sich auf einen Hochspannungsschalter mit einer Lichtbogenlöschung durch eine Löschmittelströmung, insbesondere durch eine Flüssigkeitsströmung, die aus einem gemeinsamen Schalterdruckraum mehrere in Reihe liegende Unterbrechungsstellen bespült, von denen ein Teil von einem Schutzwiderstand überbrückt ist. Bei diesem bekannten Schalter führt aber der Bespülungskanal über sämtliche Unterbrechungsstellen nacheinander hinweg und ist dauernd offen. Wird Löschmittel zugeführt, so treibt dies die Lichtbogengase der ersten Unterbrechungsstelle mindestens zum Teil über die zweite Unterbrechungsstelle und so fort. Dadurch wird die Löschwirkung herabgesetzt.
  • Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung die für den Löschmittelzufluß zu den in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen in Parallelschaltung vorgesehenen Zuflußkanäle während der Kontakttrennung in -.der Reihenfolge der zu, löschenden Lichtbögen für die Löschmittelbespülung freigelegt. Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, .daß das Löschmittel auf parallelen Wegen, ohne mit dem zuerst zündenden Lichtbogen in Berührung zu kommen, -den übrigen Lichtbögen zugeleitet wird, so daß jede einzelne Unterbrechungsstelle von den übrigen getrennt mit stets frischem Löschmittel bespült wird. Der zuerst zu löschende Teillichtbogen, .der ungefähr den vollen Kurzschlußstroin führt, wird durch einen kräftigen Löschmittelstrom aus einem zunächst die alleinige Ausflußstelle des Schalterdruckraumes darstellenden Löschmittelkanal gekühlt und gelöscht. Erst für die Bespülung des zweiten Teillichtbogens wird zusätzlich ein weiterer Kanalauslaßquerschnitt des Schalterdruckräumes freigelegt. Die hierbei etwa absinkende Strömungsgeschwindigkeit kann ohne Bedenken in Kauf genommen werden, da der zweite durch den vorgeschalteten Schutzwiderstand beträchtlich geschwächte Teillichtbogen leicht erlischt und daher durch eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit noch genügend zuverlässig gelöscht wird. Die Freilegung eines neuen Ausflußquerschnittes des Schalterdruckraumes für die Bespülung eines weiteren -Teillichtbogens erfolgt also stets erst dann, wenn die vorhergehenden Teillichtbögen erloschen und durch Schutzwiderstände ersetzt «-orden sind.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele nacl-i der Erfindung dargestellt. bei denen die Lichtbogenlöschung durch eine Flüssigkeitsströmung erfolgt. Das Löschmittel kann aber auch gasförmig sein.. In der Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden gleichzeitig auch die übrigen Erfindungsmerkmale erläutert. Die Abb. i zeigt einen Hochspannungsschalter, dessen Gehäuse i über ein Umschaltorgan :2 mit einem kleinen Druckgasvorratsbehälter in Verbindung steht. Das Umschaltorgan verbindet in der einen Endstellung den Schalterdruckraum 3 mit dem Druckgasbehälter und in der anderen Endlage finit dein drucklosen Schalterraum oder beide Schalterräume 3 und .I mit der Außenluft. Der Schalterdruckraum 3 umgibt zylinderförmig den drucklosen Schalterraum d.. In letzterem ist an der tiefsten Stelle der ortsfeste Kontakt .q angeordnet, von dem aus der Schaltstift 6 nach oben bewegt wird. Hierbei gleitet .der Schaltstift durch zwei ortsfeste Hilfspole 7 und 8, die unter sich und auch mit dein ortsfesten Kontakt über Schalterschutzwiderstände 9 und 1o verbunden sind. Zwischen -den beiden Hilfspolen 7 und 8, wie auch zwischen dem Hilfspol 8 und dem ortsfesten Schalterkontakt 5 und auch zwischen dem Hilfspol ? und der oberen Deckelwand des Schalters sind Zwischenwände mit den Ringkanälen 11, 12 und 13 vorgesehen, die den Schaltstift in der Einschaltstellung umfassen und zwecks Zuführung des Löschmittels mit dem Schalterdruckraum 3 verbunden sind. In den Zwischenwänden befinden sich Durchgangsöffnungen 14, 15 und 16, die einen Druckausgleich der Kontakt- und Hilfspolräurne mit dein drucklosen Schalterraum q. gestatten. In dem ringförmigen Schalterdruckraum 3 ist noch ein auf dem inneren Schalterzylinder gleitender Schieber 17 eingebaut, der mit Hilfe einer Stange 18 verstellt werden kann. An der Stange 18 befindet sich ein kippbarer Anschlag 1g, gegen den sich beim Ausschalten ein Anschlag 2o des Schaltstiftes 6 legt. Der Ringschieber 17 steht im eingeschalteten Zustand des Schalters in seiner tiefsten Lage und seine Höchstlage wird durch einen Anschlag 21 bestimmt.
  • Beim Ausschalten wird gleichzeitig mit der Schaltstiftbewegung der Umschalter :2 auf Druckgaseinlaß umgestellt, so daß zier Raum 3 unter dem Gasdruck des Druckgasspeicherkessels steht. Hat der Kontaktstift 6 den Ringkanal i I freigelegt, so kann das Löschmittel aus dein Druckraum 3 über den Lichtbogen hinweg in den drucklosen Schalterraum übertreten. Der durch den Überbrückungs-«-iderstand fo an sich schon geschwächte Lichtbogen erlischt und der Strom fließt von dem Kontakt 5 über den @@-iderstand 1o und über den Hilfspol 8 zu dem Kontaktstift 6. Hat letzterer den Hilfspol 8 verlassen, so entsteht ein neuer Lichtbogen, der einen entsprechend der Größe des Vorschaltwiderstandes kleineren Strom führt. Nach Freilegung des Auslaßquerschnittes des Ringkanals 12 bespült ein weiterer, wenn auch schwächerer Löschmittelstrom der, nur noch einen kleineren Strom führenden Teillichtbogen und bringt ihn ebenfalls zum Erlöschen. Dadurch wird der Widerstand 9 zusätzlich in den Stromkreis eingeschaltet, so daß der zwischen dein Hilfspol 7 und dem Schaltstift 6 schließlich noch brennende Lichtbogen einen derartig kleinen Strom führt, daß dieser durch eine sehr geringe Bespülung aus dem Ringkanal 13 sofort unterbrochen wird, womit der Ausschaltvorgang beendet ist.
  • Will man die Löschung auch der sehr geschwächten Lichtbögen - noch günstiger gestalten, so wird eine Schieberhülse 17 eingebaut, die in Abhängigkeit von der Schaltstiftbewegung angehoben wird. Die Verstellung der Schieberhülse erfolgt in der Weise, daß der von einem Schutzwiderstand überbrückte und - als erster zu löschende Teillichtbogen von einem Löschmittelstrom bespült wird, der nach dem Erlöschen dieses Teillichtbogens auf den darauffolgend zu löschenden Teillichtbogen umgeschaltet wird. Die Nase 20 an dein Schaltstift 6 hat den Anschlaghebel 1g erreicht, sobald der Schaltstift 6 den Hilfspol 8 verläßt und der zweite Teillichtbogen zwischen dem Hilfspol 8 und dein Schaltstift entsteht. Durch die weitere Ausschaltbewegung des Schaltstiftes wird der Schieber mitgenommen und dadurch der Ringkanal i i verschlossen. Inzwischen hat der Schaltstift den Auslaßquexschnitt des Ringkanals 12 geÖffnet, so daß das Löschmittel unter dein vollen Druck durch den Ringkanal 12 zum Lichtbogenraum übertritt und den Lichtbogen löscht. Dieses Spiel wiederholt sich beim Entstehen des nächsten Teillichtbogens. Der Eimaß zum Ringkanal 12- wird durch den Schieber 17 versperrt, sobald der Schaltstift den Hilfspo17 verläßt und den letzten Teillichtbogen auszieht. Hierbei muß die Länge des Schiebers 17 so bemessen sein, daß der Ringkanal i i noch verschlossen bleibt, wenn der Schieber 17 den Einlaß zum Ringkanal 12 versperrt. Die Bespülung des augenblicklich brennenden Teillichtbogens durch das . Löschmittel erfolgt stets mit der maximal mÖglichen Strömungsgeschwindigkeit, da der Zufluß zu dem vorweg gelöschten Teillichtbogen inzwischen versperrt wurde. Hat die Sch'ieberhülse 17 den Anschlag 21 erreicht, so" bleibt die Schieberstange 18 stehen, die Nase 2o des Schaltstiftes drückt den Anschlaghebel ', i a zur Seite, und es kann der Schaltstift seinen Ausschaltweg bis zür Endlage fortsetzen. Ist der Stromkreis endgültig unterbrochen, so wird das Umschaltorgan 2 in die linke Endlage gebracht. Dadurch werden die beiden Schalterräume 3 und 4@ miteirander verbunden oder, wie. es die Zeichnung erkennen läßt, die beiden Schalterräume mit der Außenluft in Verbindung gebracht. Da die Gasdrücke in den :beiden Räumer 3 und 4 sich ausgleichen können, so tritt die Schalterflüssigkeit aus dem Raum 4 in den Raum 3 zurück, bis die Flüssigkeitsspiegel wieder in gleicher Höhe stehen. Beim Einschalten führt der Schaltstift mit Hilfe der Nase 2o die Schieberhülse 17 wieder in ihre Anfangslage zurück.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. i wird der Spüldruck: in dem Schalterdruckraum durch Fremdgas .erzeugt. Selbstverständlich kann die Gaspressung in dem Schalterdruckraum 3 auch durch die Wärmeentwicklung einer mit den übrigen Unterbrechungsstellen in Reihe liegenden Trennstelle erfolgen. Die Löschwirkung ist in beiden Fällen die gleiche.
  • Inder Abb. 2 ist ein Schalter mit ebenfalls mehreren .in Reihe liegenden Unterbrechun.gsstellerr dargestellt, bei dem das Schaltergehäuse 22 eine Löschkammer 23 enthält. In der Löschkammer ist ein Differentialpumpkolben 24 untergebracht, der die Löschkaminer in einen sich erweiternden Raum 25 und in einen sich verengenden Pumpraum 26 unterteilt. Von dem Pumpraum 26 aus führt ein Kana127 zu einem den Schaltstift umschließenden Ringkanal 28 und ein zweiter Kanal 29 zu dem Ringkanal 30. Ein an dem Differentialpumpkolben befindlicher zylinderförmiger Rand 31 besitzt Aussparungen 32, 33, durch die Löschflüssigkeit in einer bestimmten Stellung des Kolbens aus dem Pumpraum austreten kann. Unterhalb der Löschkammer ist ein ortsfester Kontakt 34 an dem Gehäusedeckel 35 befestigt. Der Raum 36, in dem sich der ruhende Kontakt 34 befindet, steht mit dem drucklosen Schalterraum 37 außerhalb der Löschkammer in freier Verbindung. Zwischen den beiden Kammerwänden, in denen sich die Ringkanäle 28 und 30 befinden, ist ein Hilfspol 38 eingebaut, durch den der 'Kontaktstift gleitet. Außerdem ist ein Schutzwiderstand 39 i-orhanden, der zwischen dem Hilfspol 38 und der Stromzufüllrung 40 für- den Schaltstift eingeschaltet ist.
  • Die Abh. 2 zeigt den Schalter in der Einschaltstellung. Bei der Kontakttrennung bewegt sich der Kontaktstift von dem ortsfesten Kontakt 34 nach oben .durch den Differentialkolben 24 hindurch. Der Druckanstieg in der Kammer 25 infolge der Flüssigkeitsverdampfung lastet auf dem Kolben 24, ohne ihn vorläufig bewegen zu können, da die Auslaßkanäle des Pumpraumes 26 noch verschlossen sind. Hat der Kontaktstift die Löschkammer verlassen, den Lichtbogen also durch den Ringkanal 28 hindurchgezogen, so liegt die Auslaßöffnung dieses Ringkanals frei, und es kann Druckflüssigkeit aus dem Pumpraum 26, durch den Kanal 27 und durch den Rinkanal 28 über den Lichtbogen hinwegströmen. Nach Löschung dieses bespülten Lichtbogens zwischen dem Hilfspol 38 und dem Kontaktstift fließt nur noch ein kleiner Reststrom durch den Schutzwiderstand 39 und über den zwischen dein Hilfspol 38 und denn ruhenden Kontakt 34 brennenden Lichtbogen. Inzwischen hat der Differentialkolben auf seinem Weg die Einmündungsstelle des Kanals 27 in den Pumpraum 26 erreicht. Der Durchfiuß wird an dieser Stelle gesperrt, während der Ausfluß aus dem Pumpraum 26 zum Kanal 29 durch den Kolbenrand 31 freigelegt wird. Die Löschflüssigkeit tritt durch das Fenster 32 in dem Kolbenrand und durch den Kanal 29 und den Ringkanal 30 über den Lichtbogen hinweg nach-den beiden Löschkammerräumen 25 und 41 aus. Der schwache Lichtbogen erlischt bei der kräftigen Bespülung sofort, so daß die Stromunterbrechung endgültig beendet ist. Die Umschaltung der Löschmittelströmung von dem einen Teillichtbogen auf den nachfolgend zu löschenden Teillichtbogen geschieht demnach in Abhängigkeit von der Bewegung des Differentialpumpkolbens.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: r.
  2. Hochspannungsschalter mit einer Lichtbogenlöschung durch eine Löschmittelströmung, insbesondere durch eine Flüssigkeitsströmung, die aus einem gemeinsamen Schalterdruckraum mehrere in Reihe liegende Unterbrechungsstellen bespült, von denen ein Teil von einem Schutzwiderstand überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Löschmittelzufluß zu den in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen in Parallelschaltung vorgesehenen Zuflußkanäle während der Kontakttrennung in der Reihenfolge der zu löschenden Lichtbögen für die Löschmittelbespülung freigelegt werden. Hochspannungsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Schutzwiderstand überbrückte und als erster zu löschende Teillichtbogen von einem Löschmittelstrom bespült wird. der nach dem Erlöschen dieses Teillichtbogens auf den darauffolgend zu löschenden Teillichtbogen umgeschaltet wird.
  3. 3. Hochspannungsschalter nach Anspruch i und 2, bei dein zwischen dein Schalterdruckraum und einem Druckgasvorratsbehälter ein Einlaßorgan vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßorgan als Umschaltorgan ausgebildet ist, welches den Schalterdruckraum entweder mit dem Druckgaskessel oder mit dem drucklosen Schalterraum oder beide Schalterräume mit der Außenluft verbindet.
  4. Hochspannungsschalter, insbesondere nach Anspruch i und 2, mit einem in einer Löschkamirier untergebrachten Differentialpumpkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der finit mehreren in Reihe liegende und die Drucksteigerung zum Antrieb . des Differentialpumpkolbens liefernde Teillichtbogen als letzter Lichtbogen gelöscht wird.
  5. 5. Hochspannungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Löschmittelströmung von dem einen Teillichtbogen auf den nachfolgend zu löschenden Teillichtbogen in Abhängigkeit von der Bewegung des Differentialpumpkolbens durchgeführt wird.
  6. 6. Hochspannungsschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzellichtbogen durch einen Kanal gezogen wird, durch dessen Wandung das Löschmittel dein . Lichtbogen ringförmig zufließt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vorn Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... \ r. 690 442.
DEST61281D 1941-11-27 1941-11-27 Hochspannungsschalter Expired DE742440C (de)

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DEST61281D DE742440C (de) 1941-11-27 1941-11-27 Hochspannungsschalter

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DEST61281D DE742440C (de) 1941-11-27 1941-11-27 Hochspannungsschalter

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DE742440C true DE742440C (de) 1943-12-03

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DEST61281D Expired DE742440C (de) 1941-11-27 1941-11-27 Hochspannungsschalter

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DE (1) DE742440C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1121688B (de) * 1958-10-31 1962-01-11 Siemens Ag Loeschkammer fuer elektrische Schalter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE690442C (de) * 1937-02-17 1940-04-25 Acec Druckgasschalter

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