DE764002C

DE764002C - Switching fluid for low-fluid outdoor high-performance switches

Info

Publication number: DE764002C
Application number: DES126689D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Estorff; Friedrich Dipl-Ing Gieffers; Fritz Dipl-Ing Dr Kesselring; Georg Pfalzer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-04-02
Filing date: 1937-04-03
Publication date: 1954-10-04

Description

AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1954ISSUED OCTOBER 4, 1954

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21c GRUPPE 36CLASS 21c GROUP 36

S 126689 VIIIb/ 21 cS 126689 VIIIb / 21 c

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Siemens-Sdiuckertwerke A. G., Berlin und ErlangenSiemens-Sdiuckertwerke A. G., Berlin and Erlangen

Patentiert im Deutschen Reich vom 3. April 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 11. Januar 1945Patented in the German Reich on April 3, 1937, patent granted on January 11, 1945

Es ist bekannt, daß sich in der letzten Zeit Wasser als Schaltflüssigkeit für Hochleistungsschalter in immer größerem Umfange für Innenraumschalter durchgesetzt hat. Hierbei ist es auch gelungen, das Wasser entsprechend den in derartigen Innenräumen auftretenden Mindesttemperaturen bis zu ·—2O° durch Zusetzen von Alkohol, Glyzerin, Glykol oder ähnlichen Beimischungen vor einem Einfrieren zu schützen.It is known that water has recently been used as a switching fluid for high-performance switches has prevailed to an ever greater extent for interior switches. Here We have also succeeded in keeping the water corresponding to that which occurs in such interiors Minimum temperatures up to −20 ° by adding alcohol, glycerine, glycol or similar admixtures before freezing to protect.

Im Gegensatz hierzu hat sich für Freiluftschalter bisher auch bei Schaltern mit geringer Flüssigkeitsmenge (flüssigkeitsarme Schalter, z. B. Expansionsschalter) ausschließlich Öl als Schaltflüssigkeit einbürgern können. Dies ist zunächst dadurch bedingt, daß die Schalter in Freiluftaufstellung unter ungünstigen Umständen noch wesentlich niedrigere Temperaturen aushalten müssen und daß bei derartigen Schaltern außerdem die Anwendung des Wassers aus Gründen der erhöhten Korrosion ausgeschlossen erschien. Auch handelt es sich bei den Freiluftausführungen so gut wie ausschließlich um Schalter für höhere Spannungen, von etwa 50000 Volt aufwärts. Bei diesen Schaltern erschien die Anwendung von Wasser als Schaltflüssigkeit auch mit Rücksicht auf die Spannungsfestigkeit und die für den Ausschaltvorgang erforderliche Dampfbildung wenig aussichtsreich.In contrast to this, outdoor switches have so far also been used for switches with less Liquid quantity (low-liquid switches, e.g. expansion switches) excluding oil naturalized as switching fluid. This is initially due to the fact that the switch in the open air, under unfavorable circumstances, temperatures are still significantly lower must withstand and that with such switches also the use of water for reasons of increased corrosion seemed excluded. The outdoor versions are also doing so well like only switches for higher voltages, from around 50,000 volts upwards. The use of water as a switching fluid also appeared with these switches Consideration of the dielectric strength and that required for the switch-off process The formation of steam is not very promising.

Im Gegensatz hierzu wird durch die Erfindung die Anwendung einer wasserhaltigenIn contrast, the invention uses a water-based

Löschflüssigkeit auch für Freiluftschalter dadurch ermöglicht, daß als Löschflüssigkeit ein mehrwertiger Alkohol mit 20 bis 35% Wasserzusatz angewendet wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Viskosität, die sich bei einem derartigen Mischungsverhältnis ergibt, den Bedingungen für einen derartigen Flüssigkeitsschalter in besonders günstigem Maße gerecht wird. Es ergibt sich hierbei weiter eine verhältnismäßig geringe Steighöhe der Flüssigkeit in Kapillaren, was besonders bei der Verwendung dieser Schaltflüssigkeit in Schaltkammern, die aus einem kunstharzgetränkten Faserstoff (wenigstens zum großen Teil) bestehen, den Vorteil hat, daß einerseits der zu einem Schutz dieser Stoffe erforderliche Flüssigkeitsüberzug in einfacher Weise sichergestellt ist, wobei andererseits die kunstharzgetränkten Faserstoffe von der Flüssigkeit nur sehr wenig angegriffen werden und daher eine sehr große Betriebsdauer haben und ohne Wartungs- und Auswechslungsnotwendigkeiten arbeiten können. Die neue Schaltflüssigkeit hat zudem noch die Eigenschaft, daß sie im Gegensatz zu den bisher bekannten leitenden Schaltflüssigkeiten auch die für die Unterbrechung bei höheren Spannungen erforderliche Gasmenge entwickelt, so daß in dem vollen Leistungsbereich eine einwandfreie und sichere Unterbrechung möglich ist. Die neue Schaltflüssigkeit bringt auch hinsichtlich der Frostsicherheit ganz erhebliche Vorteile, indem es auch in dieser Hinsicht ganz im Gegensatz zu den bisherigen Erwartungen ermöglicht wird, die Frostsicherheit von Öl nicht bloß zu erreichen, sondern weit zu übertreffen. Hierbei ist eine überraschende Erkenntnis hinsichtlich des Stockpunktverlaufs bei derartigen Mischungen, insbesondere unter - Verwendung von Glykol, berücksichtigt. Es war nämlich bekannt, daß hundertprozentiges Glykol einen Stockpunkt von nur etwa —Ί4 bis —15⁰ aufweist und daß, soweit Temperaturen unter —25⁰ hinuntergehen sollten, sehr große Prozentsätze (40%) Glykol erforderlich sind, so daß angenommen werden mußte, daß man sich hierbei bereits bei einem Grenzwert befindet und daß bei weiterer Steigerung des Glykolgehaltes die zulässigen Temperaturwerte wieder geringer werden, d. h. sich allmählich dem Wert von 14⁰ für ioo°/oiges Glykol nähern. Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, daß die Stockpunktkurve einen ungleichmäßigen Verlauf hat und bei einem Hundertsatz von etwa 80% ein unerwartetes Maximum erreicht, indem dort ein Stockpunkt von —79⁰ vorliegt, von dem ab bei noch höherer Sättigung der Stockpunkt rasch zu dem Grenzwert —14° abfällt.Extinguishing liquid also made possible for outdoor switches by using a polyhydric alcohol with 20 to 35% water added as the extinguishing liquid. The invention is based on the knowledge that the viscosity which results from such a mixing ratio meets the conditions for such a liquid switch to a particularly favorable extent. This also results in a relatively low rise of the liquid in capillaries, which, especially when using this switching fluid in switching chambers made of a synthetic resin-soaked fiber (at least for the most part), has the advantage that, on the one hand, the necessary protection of these substances Liquid coating is ensured in a simple manner, while on the other hand the synthetic resin-impregnated fibers are only very little attacked by the liquid and therefore have a very long service life and can work without maintenance and replacement requirements. The new switching fluid also has the property that, in contrast to the previously known conductive switching fluids, it also develops the amount of gas required for the interruption at higher voltages, so that a faultless and safe interruption is possible in the full power range. The new switching fluid also has considerable advantages in terms of frost protection, as it is also possible in this respect, in contrast to previous expectations, not only to achieve the frost protection of oil, but to exceed it by far. A surprising finding with regard to the course of the pour point in mixtures of this type, in particular when using glycol, is taken into account. It was known that 100% glycol has a pour point of only about -4 to -15 ⁰ and that, as far as temperatures should go below -25 ⁰ , very large percentages (40%) of glycol are required, so that it had to be assumed that it is in this case already with a limit value, and that upon further increase of the glycol content, the permitted temperature values are low again, gradually to the value that is from 14 ⁰ approach for ioo ° / oiges glycol. Surprisingly, however, it has been found that the pour point curve has an uneven course and reaches an unexpected maximum at a percentage of about 80%, in that there is a pour point of -79 ⁰ , from which, with even higher saturation, the pour point quickly to the limit value - 14 ° drops.

Die neue Schaltflüssigkeit vereinigt demnach absolute Vermeidung jeder Brandgefahr mit einer bisher für unerreichbar gehaltenen Frostsicherheit und bietet außerdem noch die erwähnten Vorteile hinsichtlich der \^riskosität, geringen Schlammbildung, einer unerwartet kleinen Korrosion, praktisch keinerlei Leitfähigkeitszunahme wegen des geringen Lösungsvermögens usw.The new switching liquid pooled therefore absolute avoidance of any fire hazard with a hitherto unattainable held frost resistance and also offers even mentioned advantages in terms of \ ^r iscosity, low sludge formation, an unexpectedly small corrosion, practically no conductivity increase due to the low solvent power, etc.

Ein weiterer Vorteil der neuen Löschflüssigkeit besteht darin, daß die Grenzspannung, die unter im übrigen gleichen Bedingungen noch abgeschaltet werden kann, vergrößert wird. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, einen Schalter, der mit der neuen Flüssigkeit verwendet wird, kleiner zu bauen als bisher, wodurch eine nicht unwesentliche Verminderung des Rohstoffbedarfs und der Baukosten ermöglicht wird.Another advantage of the new extinguishing liquid is that the limit voltage, which can still be switched off under otherwise identical conditions, enlarged will. This allows a switch to be used with the new fluid to be made smaller than before, resulting in a not insignificant reduction in the need for raw materials and the Construction costs is made possible.

Claims

Patent claims:

r. Switching fluid for low-liquid outdoor heavy-duty switches, in particular Expansion switch, consisting of polyhydric alcohol and water, thereby characterized in that 20 to 35% water is added to the polyhydric alcohol.

2. Switching fluid according to claim 1, characterized in that as a multivalent Alcohol is used in a manner known per se glycol.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German patent specification No. 581 416,

607414;

British Patent No. 351 329:
Flyer of IG Farben, No. 77 351,

"Ethylene glycol", items 4 and 5;
James W. Lawrie, "Glycerol and the Glykols, Production, Properties and Analyzes," 1928, pp. 378/79.