DE755817C

DE755817C - Liquid switch with arc extinguishing by steam

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Publication number: DE755817C
Application number: DER1703D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-12-24
Filing date: 1930-12-25
Publication date: 1953-10-26

Description

Es sind Schalter bekanntgeworden, bei denen der Lichtbogen in einem dampfförmigen Medium erlischt. Der zur Löschung dienende Dampf wird durch den Schaltlichtbogen in einer Flüssigkeit erzeugt und plötzlich zur Expansion gebracht, daß er auf den Lichtbogen löschend einwirkt. Der D'ampf selbst strömt dabei entweder ins Freie oder in einen besonderen Expansions raum ab.Switches have become known in which the arc is in a vaporous state Medium goes out. The vapor used for extinguishing is generated by the switching arc in a liquid is created and suddenly made to expand, that it is on the arc has a quenching effect. The steam itself flows either into the open air or into one special expansion space.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Flüssigkeitsschalter nach dem Expansionsprinzip, welcher mit einer gegen die Außenluft völlig abgeschlossenen Expansionskammsr versehen ist, in die beim Abschaltvorgang die lichtbogenlöschenden Dämpfe aus der Dampferzeugungskammer einströmen. Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß es bei derartigen Dampfentspannuingsschaltern nachteilig ist, die Löschexpansion dann erfolgen zu lassen, wenn der bewegliche Schaltstift aus der ihn mit mehr oder weniger Spiel umgebenden Mündungsöffnung der Dampferzeugungskammer heraustritt, wie es bei bekannten bzw. .bereits vorgeschlagenen Anordnungen der Fall ist. Denn durch das Spiel zwischen dem Schalt- as stift und den Wandungen der Mündungsöffnung der Dampferzeugungskammer wird bereits vor der eigentlichen LöschexpansionThe invention is a liquid switch based on the expansion principle, which with one against the outside air completely closed expansion chamber is provided, in which the shutdown process arc-extinguishing vapors flow in from the steam generating chamber. The invention is now based on the knowledge that it is disadvantageous in such steam expansion switches is to let the erase expansion take place when the movable switch pin is off the mouth opening of the steam generating chamber surrounding it with more or less play emerges, as is the case with known or already proposed arrangements is. Because through the play between the switching pin and the walls of the mouth of the steam generating chamber even before the actual extinguishing expansion

ein gewisser Druckausgleich zwischen der Dampferzeugungskammer und der Expansionskammer stattfinden, wodurch natürlich die später erfolgende Löschexpansion ungünstig beeinflußt wird.a certain pressure equalization between the steam generating chamber and the expansion chamber take place, whereby of course the later occurring extinguishing expansion unfavorable being affected.

Diesen Nachteil zu vermeiden, ist die Aufgabe der Erfindung. Gelöst wird sie in der Weise, daß die Dampferzeugungskammer von der Expansionskammer durch ein kolbenartiges Organ getrennt wird, welches mit dem Schaltstift fest verbunden und gleich dem größten Querschnitt der Dampferzeugungskammer ist und durch welches während des Löschvorganges plötzlich eine Öffnung zum Expansionsraum freigegeben wird. Man erreicht dadurch, daß bis zur Löschexpansion keine wesentliche Veränderung des- Druckgefälles zwischen dem Expansionsraum und dem Dampferzeugungsraum eintritt, wodurch natürlich die Löschwirkung gesteigert wird.The object of the invention is to avoid this disadvantage. It is solved in the Way that the steam generating chamber from the expansion chamber through a piston-like Organ is separated, which is firmly connected to the switching pin and equal to the largest cross section of the steam generation chamber and through which an opening to the expansion space is suddenly opened during the extinguishing process. One achieves in that no significant change in the pressure gradient up to extinguishing expansion occurs between the expansion space and the steam generating space, which of course increases the extinguishing effect.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands dargestellt. Die Abb. ι zeigt einen Schalter, bei welchem die Flüssigkeitskammer 9, in der der feststehende Kontakt 2 angeordnet ist, über die Kappe 3 von einem Stützer 7 getragen wird. Der Flüssigkeitsraum 9 erweitert sich zu einem Expansionsraum 6, dessen Größe ein Vielfaches von der des Flüssigkeitsraumes ist. An dem Flüssigkeitsraum 9 ist ein Flüssigkeitsstandanzeiger 10 vorgesehen, der mit dem Expansions raum 11 in Verbindung steht. Das bewegte Schaltstück besteht aus einem Stiftkontakt ι, welcher durch einen Kolben 4 hindurchgeführt ist und sich im Stromstift 5 durch den Expansionsraum hindurch verlängert. Der Kolben 4 besteht zweckmäßig aus Isoliermaterial und ist dicht im Flüssigkeitsraum 9 geführt und dient zum Abschluß des Flüssigkeitsraumes gegen den Expansionsraum. Die Stromzuführung zu Schaltstift 5 bzw. ι erfolgt durch den Stromzuführungskontakt 13, welcher oberhalb des Expansionsraumes 6 angeordnet ist. Der Stromzuführungskontakt 13 ist mit dem Kontakt 14 des Lufttrennschalters leitend verbunden. In ihm ist das Schaltmesser 15 gelagert, dessen Gegenkontakt 17 von einem Stützer 16 getragen wird, der auf dem oberen Armaturteil 12 des Expansionsraumes 6 befestigt ist. Das Trennmesser 15 wird über die Anschläge 19 und 20 vom Schaltstift 5 so gesteuert, daß nach einem gewissen Hub des beweglichen Kontaktes das Messer 15 vom Anschlag 19 in die punktiert gezeichnete Lage mitgenommen wird und den Schaltstift 1 bzw. 5 spannungslos macht. Der Antrieb des Schaltstiftes 5 erfolgt über den Isolierpleuel 21 und den Hebel 22 von einer für alle drei Phasen gemeinsamen Welle aus, die in dem Schaltergerüst 8 gelagert ist. Der Stromanschluß der Anordnung erfolgt bei 18 und 3. Die Ausschaltung vollzieht sich wie folgt: Der Kontaktstift ι bewegt sich mit dem Kolben 4 nach oben und unterbricht den Strom innerhalb der Flüssigkeit zwischen den Kontakten 1 und 2. Der dabei entstehende Lichtbogen verdampft die Flüssigkeit, wobei sich dieser Flüssigkeitsdampf mit hohem Druck unterhalb des Kolbens 4 sammelt. Der auf dem Flüssigkeitsspiegel lastende Druck drückt die Flüssigkeit aus dem Raum 23 durch das Wasserstandsglas 10 nach dem Expansionsraum 11, und zwar so lange, bis der Kolben 4 seine Führung im Flüssigkeitsgefäß 9 verläßt und dem Dampf plötzlich den Eintritt in den Expansionsraum 11 gestattet. Der nachströmende Flüssigkeitsdampf löscht den zwischen den Kontakten brennenden Lichtbogen, worauf im weiteren Verlauf der Schaltbewegung in oben beschriebener Weise das Trennmesser 15 geöffnet und das bewegte Schaltstück spannungslos gemacht wird. Das Trennmesser 15 wird zweckmäßig gegen eine Einschaltfeder bewegt, so daß bei der Einschaltbewegung zuerst das Messer 15 wieder in Kontakt 18 eingelegt wird und dann erst der Kontakt innerhalb der Flüssigkeit geschlossen wird. Der Anschlag 20 an Schaltstück 5 tritt nur dann in Tätigkeit, wenn aus irgendwelchen Gründen (z. B. Federbruch) die Einschaltung des Trennmessers 15 nicht erfolgt. Der Schaltraum des Schalters ist völlig abgeschlossen, so daß ein Verlust an Löschflüssigkeit nicht eintritt. Der kondensierte Flüssigkeitsdampf fließt vielmehr dem Flüssigkeitsraum 23 wieder zu. Da der Schaltstift 5 durch die Hülle des Expansionsraumes hindurchbewegt wird, so muß an dieser Stelle eine besondere Dichtung vorgesehen werden.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. The Fig. Ι shows a switch in which the liquid chamber 9, in which the fixed Contact 2 is arranged, is carried over the cap 3 by a support 7. The liquid space 9 expands to form an expansion space 6, the size of which is a Is a multiple of that of the liquid space. On the liquid space 9 is a liquid level indicator 10 is provided, which is connected to the expansion space 11. That moving contact piece consists of a pin contact ι which is passed through a piston 4 is and extends in the power pin 5 through the expansion space. The piston 4 expediently consists of Insulating material and is tightly guided in the liquid space 9 and serves to conclude the Liquid space against the expansion space. The power supply to switch pin 5 or ι takes place through the power supply contact 13, which is arranged above the expansion space 6. The power supply contact 13 is conductively connected to contact 14 of the air circuit breaker. In him the switch blade 15 is mounted, the mating contact 17 of which is carried by a support 16 which is attached to the upper fitting part 12 of the expansion space 6. That Separating knife 15 is controlled by the switch pin 5 via the stops 19 and 20 so that after a certain stroke of the movable contact, the knife 15 from the stop 19 is taken into the dotted position and the switching pin 1 or 5 de-energized power. The switching pin 5 is driven via the insulating connecting rods 21 and the lever 22 from a shaft common to all three phases, which is in the switch frame 8 is stored. The arrangement is connected to the power supply at 18 and 3. The switch-off takes place as follows: The contact pin ι moves with the piston 4 above and interrupts the flow within the liquid between contacts 1 and 2. The resulting arc vaporizes the liquid, with this liquid vapor at high pressure below the piston 4 collects. The pressure on the liquid level pushes the liquid from the space 23 through the water level glass 10 to the expansion space 11, and until the piston 4 leaves its leadership in the liquid container 9 and the steam suddenly the entry into the expansion space 11 is permitted. The flowing liquid vapor extinguishes the between the contacts burning arc, whereupon in the further course of the switching movement in the above-described Way, the cutting knife 15 opened and the moving contact piece is de-energized. The cutting knife 15 is useful moved against a closing spring, so that during the closing movement first the knife 15 is placed again in contact 18 and only then the contact within the liquid is closed. The stop 20 on contact piece 5 only comes into action when off for whatever reasons (e.g. broken spring) the cutting knife 15 is not switched on he follows. The switch room of the switch is completely locked, so there is no loss Extinguishing liquid does not enter. Rather, the condensed liquid vapor flows to the Liquid space 23 closes again. Since the switch pin 5 through the shell of the expansion space is moved through, a special seal must be provided at this point.

In Abb. 2 ist ein Schalter dargestellt, bei welchem der Expansionsraum 6 einen beweglichen Abschluß 35 besitzt, der bei der Bewegung des Schaltstückes den Expansionsraum vergrößert. Der Flüssigkeitsraum 23, in welchem der Kontakt 2 angeordnet ist, wird über seinen Armaturteil 3 von einem Stützer 7 getragen. An seinem oberen Ende erweitert sich der Flüssigkeitsraum 23 zu dem Expansionsraum 6, wobei innerhalb des Expansionsraumes das Führungsrohr 38 für den mit dem 110 Schaltstück 1 verbundenen Isolierkolben 37 vorgesehen ist. Das Isolierrohr 38 erweitert düsenförmig den Flüssigkeitsraum und ist mit öffnungen 36 versehen, durch welche der kondensierende Flüssigkeitsdampf in den Flüssigkeitsrauni23 zurückfließen kann. Der Isolierkolben 37 ist mit dem beweglichen Abschluß des Expansionsraumes verbunden und wird mit dem Schaltstück 1 bewegt. Bei der Abschaltung bewegt sich das Schaltstück 1 nach oben und trennt innerhalb der Flüssigkeit zwischen 1 und 2. Gleichzeitig wird dadurchIn Fig. 2 a switch is shown in which the expansion space 6 is a movable one Has termination 35, which increases the expansion space when the contact piece is moved. The liquid space 23, in which contact 2 is arranged is supported by a support 7 via its fitting part 3 carried. At its upper end, the liquid space 23 expands to form the expansion space 6, with the guide tube 38 for the 110 Switching piece 1 connected insulating piston 37 is provided. The insulating tube 38 expanded nozzle-shaped the liquid space and is provided with openings 36 through which the condensing Liquid vapor can flow back into the liquid space23. The isolating flask 37 is connected to the movable closure of the expansion space and is moved with the contact piece 1. When switching off, the contact piece 1 moves above and separates within the liquid between 1 and 2. At the same time it becomes

der Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels durch das Aufwärtsbewegen des Kolbens 37 vergrößert. Der entstehende Flüssigkeitsdampf füllt den Raum unterhalb des Kolbens 37. Nach einem bestimmten Weg des Schaltstückes verläßt der Kolben37 seine Führung 38 und gibt dem Dampf plötzlich den Eintritt in den Expansionsraum frei. Der Lichtbogen erlischt, und der Flüssigkeitsdampf wird innerhalb des Expansionsraumes kondensiert und fließt dem Flüssigkeitsraum 23 wieder zu. Der Durchmesser des Kolbens 37 ist nach dte'r Erfindung gewählt worden, so daß plötzlich große Ausströmöffnungen in den Expansionsraum frei werden, sich also eine schnelle Expansion entwickeln kann. Der Schalträum bleibt in jeder Lage des Schakstückes geschlossen, so daß ein Verlust an Löschflüssigkeit nicht eintritt.the space above the liquid level by moving the piston 37 upwards enlarged. The resulting liquid vapor fills the space below the piston 37. After the contact piece has traveled a certain distance, the piston 37 leaves its guide 38 and suddenly allows the steam to enter the expansion space. The arc goes out, and the liquid vapor is condensed within the expansion space and flows to the liquid space 23 again. The diameter of the piston 37 is according to dte'r Invention has been chosen so that suddenly large outflow openings in the expansion space become free, so rapid expansion can develop. The control room remains closed in every position of the lock piece, so that there is a loss of extinguishing liquid does not occur.

Vorteilhaft wird die Kolbenbewegung von einer vom Schalterstrom abhängigen Magnetspule derart gesteuert, daß mit zunehmendem Strom die Bewegungsgeschwindigkeit vergrößert wird. Dann besitzt die Trenngeschwindigkeit in allen Fällen das notwendige Maß·, und bei kleinen Strömen ist die Beanspruchung des Schalters durch die Bewegung nicht größer als nötig. Ferner ordnet man zweckmäßig das kolbenartige Organ beweglieh auf dem Schaltorgan an und stützt es gegen dieses durch Federn derart ab, daß die Federn· bei Überschreiten eines bestimmten, in der Schaltkammer erzeugten Dampfdruckes nachgeben und eine Kolbenbewegung unabhängig von der Bewegung des Schaltstiftes zulassen.The piston movement is advantageous from a magnetic coil that is dependent on the switch current controlled in such a way that as the current increases, the speed of movement increases will. Then the separation speed has the necessary measure in all cases, and with small currents, the stress on the switch due to the movement is not greater than necessary. Furthermore, one arranges expediently the piston-like organ moves on the switching element and supports it against this by springs in such a way that the springs when a certain, Give in to the vapor pressure generated in the switching chamber and a piston movement independently allow movement of the switch pin.

Claims

Patent claims:

1. Liquid arc switch extinguishing by vapor generated by the switching arc in a liquid space is generated and flows out through an opening suddenly released by a piston-like organ during the switching process, characterized in that the cross section of the piston-like member connected to or connected to the switching pin is coupled and separates the completely closed vapor space from the liquid space, equal to the largest cross section of the Liquid space is sized.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the piston-like Organ movably arranged on the switching element and against this through. feathers is supported, which is generated in the switching chamber when a certain value is exceeded Give in to the pressure and allow the piston to move independently of the movement of the switch pin.

3. Switch according to claims 1 and 2, characterized in that the Piston movement dependent on a solenoid coil that is dependent on the switch current is that as the current increases, the speed of movement is increased 6g.

4. Switch according to claims 1 to 3, characterized in that the piston-like organ is attached to a closure member (35) which is moved at the same time with it, by the movement of which the Expansion space is increased.

1 sheet of drawings