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.Anordnung an Löschkammern elektrischer Leistungsschalter Bei der
bisher üblichen Ausführung von Löschkammern elektrischer Flüssigkeitsleistungsschalter
wird hei Rückzündungsentladungen, insbesondere bei Leerschaltungen, häufig ein Außenüberschlag
an der Löschkammer eingeleitet. Die Erscheinung beruht darauf, daß infolge der Feldausbildung,
wie sie sich nach Austritt des Schaltstiftes aus der Kammer ergibt, von der Schaltstiftspitze
in Richtung auf die Löschkammer vorwachsende Vorentladungen nicht nur bevorzugt
in gerader Richtung nach dem Gegenschaltstück, sondern unregelmäßig innerhalb eines
großen Streuwinkels auftreten können. Solche bis zum Kammerdeckel vorwachsenden
Entladungen setzen sich nun längs der Oberfläche desselben in Form von Gleitentladungen
radial nach außen fort, da bei ebenem oder nach außen gewölbtem Deckel die größte
tangentiale Komponente der Feldstärke radial nach außen gerichtet ist. Eine solche
Gleitentladung kann sich dann weiter bis zum Mantel der Kammer und an diesem entlang
bis zur Gegenelektrode, z. B. sofern es sich um eine Ausführung mit Vorwiderstand
handelt, bis zu dem oberen Ende desselben
oder- aber bis zur Kammerhalterung
fortpflanzen. Wird durch diese Entladungsbahn außerhalb der Kammer ein Leistungslichtbogen
eingeleitet, so kann dieser erfahrungsgemäß nicht mehr gelöscht werden und zur Stehfeuerbildung
im Schalter Anlaß geben. Auch die Gleitentladung selbst kann die Oberfläche des
Isolierstoffes so stark beschädigen, daß eine dauernd bleibende erhebliche Beeinträchtigung
der Isolationsfestigkeit zurückbleibt.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile hat bei Löschkammern elektrischer
Leistungsschalter, deren ortsfester Kontakt innerhalb der von Schaltflüssigkeit
umgebenden Kammer angeordnet ist, erfindungsgemäß der Löschkammermund die Form eines
nach außen geöffneten Bechers, der solche Abmessungen besitzt und dessen Mantelfläche
derart geneigt ist, daß bei jeder Stellung der Schaltstiftspitze außerhalb der Kammer
der größte Wert der längs der Trichteroberfläche auftretenden Feldkomponente radial
nach innen auf die Trichteröffnung gerichtet ist. Hierdurch wird erreicht, daß auf
der Trichteroberfläche sich ausbildende Gleitentladungen immer auf die Kammeröffnung
vorwachsen und ein etwa auftretender Leistungslichtbogen an dem Gegenschaltstück
bzw. an den vorgesehenen Abbrandelektroden ansetzt.
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Um sämtliche Kammerteile zu schützen und dabei die Bauhöhe des Trichters
klein zu halten, entspricht der Durchmesser der oberen Trichteröffnung zweckmäßig
mindestens dem Durchmesser der Löschkammer zuzüglich der auf dem Kammermantel aufgebrachten
Teile, wie Vorwiderstand, Schirmring o. dgl.
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Der sich nach außen öffnende Trichter kann eine geradlinige oder gekrümmte
Mantellinie besitzen. Er kann .ferner einteilig mit dem Deckel der Löschkammer ausgebildet
sein oder einen besonderen Bauteil bilden, der in den Löschkammerdeckel eingesetzt
ist. Im letzteren Fall wird jedoch besonders hochwertiger Isolierstoff erforderlich.
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In Abb. i ist eine übliche Kammer mit auf dem Kammermantel angebrachtem
Vorwiderstand dargestellt. Abb. z zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Kammer.
In beiden Abbildungen bedeuten a die.Löschkammer, b den feststehenden Kontakt,
c den Schaltstift, d den Vorwiderstand, e die innerhalb der Kammer angebrachte Abbrandelektrode,
f den Deckel der Kammer. In Abb. i besitzt die am Deckel f angebrachte Durchtrittsöffnung
g für den Schaltstift in üblicherweise nach außen abgeschrägte Kanten, um ein leichtes
Einführen des Schaltstiftes zu erreichen. In Abb. 2 ist der Deckel f erfindungsgemäß
mit einem nach außen geöffneten Trichter Ja versehen. In Abb.3 ist der Trichter
ein besonderer Bauteil, der in den Löschkammerdeckel f eingesetzt ist.
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In Abb. 4. und 5 ist das Zustandekommen der Gleitfunken näher erläutert.
Aus Abb. ,4, die der bekannten Ausbildung der Löschkammer entspricht, ist zu ersehen,
daß bei ebenem oder nach außen gewölbtem Deckel die größte Tangentialkomponente
der Feldstärke radial nach außen gerichtet ist. Die vom Schaltstift ausgehenden
Vorentladungskanäle sind als ausgezogene und die Feldlinien als gestrichelte Linien
dargestellt. Betrachtet man z. B. die bis zum Punkt o der Oberfläche des Deckels
vorgewachsene Entladung, so gehen von diesem Punkt die Feldlinien strahlenförmig
aus. Da die Vorentladung jedoch außerhalb der Löschkammerachse, d. h. außerhalb
der Symmetrieachse der Anordnung auftritt, liegen auch die von dieser Stelle ausgehenden
Feldlinien nicht symmetrisch zur Oberflächennormale N, sondern sie werden, wie in
der Abbildung angedeutet, stark von der Mitte nach außen abgelenkt. Längs der Oberfläche
wirken nun nur die in diese Ebene fallenden Komponenten der Feldstärke des von Punkt
o ausgehenden Feldes. Da dieses nicht symmetrisch zur Oberflächennormale N ausgebildet,
sondern' nach außen abgelenkt ist, ergibt sich auch, daß die nach außen gerichteten
Tangentialkomponenten Ta größer sein müssen als die nach innen gerichteten Ti. Nun
ist das Vorwachsen einer Gleitentladung längs der Oberfläche eines festen Isolierstoffes
von der Größe und Richtung des Feldes an der Oberfläche abhängig. Die Entladung
muß daher bei einer Anordnung entsprechend Abb. 4 nach außen vorwachsen und kann
sich dann weiter bis zum Mantel der Kammer und an diesem entlang bis zur Gegenelektrode,
sofern es sich um eine Ausführung mit Vorwiderstand handelt, bis zum oberen Ende
desselben, andernfalls aber bis zur Kammerhalterung fortpflanzen. Im Gegensatz hierzu
ist bei der Ausführung mit trichterförmigem Löschkammermund entsprechend Abb. 5,
in der die Vorentladungskanäle und die Feldlinien entsprechend der Darstellung der
Abb.4 eingetragen sind, der größte Wert der tangentialen Feldstärke Ti nach innen
gerichtet, so daß eine Gleitfunkenbildung in Richtung auf die Kammeröffnung begünstigt
wird und ein etwa auftretender Überschlaglichtbogen auf der hierzu vorgesehenen
Abbrandelektrode ansetzt. Die Oberfläche des festen Werkstoffes ist so gegen die
Richtung der Vor-°ntladungskanäle geneigt, daß sich das Feld vorwiegend auf der
Seite der Oberflächeniormale ausbildet, die nach der Löschkammernitte zu liegt.
Damit ist die nach innen,
d. h. nach der Kammeröffnung zu gerichtete
Tangentialkomponente Ti größer als die nach außen gerichtete Ta, und es wird erreicht,
daß auf der Trichteroberfläche sich ausbildende Gleitentladungen immer auf die Kammeröffnung
zu vorwachsen und ein etwa auftretender Leistungslichtbogen an dem Gegenschaltstück
bzw. an den vorgesehenen Abbrandelektroden ansetzt.