DE764501C

DE764501C - Elektrischer Schalter mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes Loeschmittel

Info

Publication number: DE764501C
Application number: DEA88155D
Authority: DE
Original assignee: Ateliers de Constructions Electriques de Delle SA
Current assignee: Ateliers de Constructions Electriques de Delle SA
Priority date: 1938-09-21
Filing date: 1938-09-22
Publication date: 1953-04-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel und mit einem die festen Kontakte und die Funkeniziehkomtakte im Innern enthaltenden Tragisolator, der gleichzeitig als Leitung für das Blasmittel dient, und mit sich außerhalb des Tragisolators bewegenden Kontakten. Der Schalter gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein am Ende des. Tragisolators angeordnetes und dieses Ende abschließendes, undurchbrochenes Isolierdüsenrohr, das¹ sich teilweise in den Isolator erstreckt, dabei die festen Kontakte und die Funkenziehkontakte umgibt und zwischen sich und der Innenwand des Tragisolators ein Luftpolster bildet, das mit dem Blasmittel nur an dem inneren Düsenende in Verbindung steht.

Es ist an sich bei, Druckgasschaltern bekannt, das den festen Kontaktstift umgebende ao Druckgasführungsrohr durch eine an dieses außen angesetzte Isolierdüse abzuschließen. Bei der Bauart der Erfindung, bei der ein die festen Kontakte und die Funkenziehkontakte enthaltender Tragisolator die Leitung für das Blasmittel bildet, ist es besonders vorteilhaft, daß für die Düse und das* äußere SchutzporzeLlan der Isolierstoff gewählt werden kamm, der für jedes dieser beiden Teile am besten geeignet ist. So wird man für den Tragisolator

zweckmäßig Porzellan, für die Düse jedoch einen synthetischen Stoff, z. B auf Kautschukbasis, verwenden.

Die Gefahr von Überschlagen an der Verbindungsstelle der beiden Isolierteile ist dabei dadurch vermieden, daß das mit undurchbrochener Wandung ausgestattete Düsenrohr mit dem äußeren Isolator ein Luftpolster bildet, das mit dem Blasmittel nur am inneren ίο Ende der Düse in Verbindung steht. Dadurch wird nämlich nicht nur die Entstehung einer Gleitentladung zwischen den Wandungen der Düse und denjenigen des Isolators durch bei Druckgasschaltern an sich bekannte Ausnutzung der erhöhten dielektrischen Festigkeit des Druckmittels unterbunden, vielmehr wird ein Überschlag zwischen dem den Isolator abschließenden Deckel und den von der Düse umgebenen Kontakten weiterhin dadurch ausgeschlossen, daß zugleich der Weg vergrößert wird, längs dessen eine solche Entladung vor sich gehen könnte.

Zweckmäßig wird das Düsenrohr an einem ringförmigen, den Tragisolator abschließenden Deckel befestigt. Zur Herstellung des Düsenrohres kann ein gepreßter Stoff, insbesondere ein kautschukartiger Stoff, verwendet werden. Ferner wird zweckmäßig die Anordnung in an sich bekannter Weise so getroffen, daß die als Fingerkontakt ausgebildeten festen Kontakte derart angebracht sind, daß das den Funkenziehkontakt bildende Ende in der Nähe des Düsenhalses liegt. Durch die Anwendung von Fingerkontakten ergibt sich, wenn die Kontaktstange des beweglichen Kontaktes eingeführt wird, nur eine geringe mechanische Rückwirkung und eine schwache Erschütterung; außerdem werden Klemmungen vermieden, da die Kontaktperlen nur an den Enden der Finger entstehen können, die jedoch mit der beweglichen Stange nicht in Berührung kommen. Die Finger besitzen eine beträchtliche Breite, so daß stets ein Berührungspunkt aufrechterhalten wird, selbst wenn das bewegliche Rohr bei eingerücktem Schalter einer kleinen Drehbewegung unterworfen wird, z. B. durch die Wirkung des Windes. Da der Kontakt nicht am Ende hergestellt wird, ist der Ausgleich der elektrodynamischen Kräfte vollkommen, so daß man selbst auf hohe Kurzschlüsse einschalten kann. Schließlich ist der Haftpunkt des Lichtbogens infolge der den Funkenziehkontakten gegebenen Form bei der Unterbrechung verschieden von dem Kontaktpunkt in eingerückter Lage. Die Spitze der Funkenziehkontakte bleibt stets in demselben Abstand vom Düsenhals, wodurch die beste Wirksamkeit bei der Abschaltung gewährleistet wird, d. h. eine Unterbrechung in dem Punkt, wo die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist, und zwar ohne daß eine Verschiebung der Funkenziehkontakte erforderlich wäre. Zugleich wird so ein Haftpunkt des Lichtbogens mit geringer Ausdehnung erzeugt, der eine bessere Entionisierung bewirkt und es ermöglicht, eine Kontaktstange von großem Durchmesser zu verwenden und somit Geräte für sehr hohe und verschiedene Nennstromstärken herzustellen, ohne die Abmessungen des Lichtbogenhaftpunktes und somit die Bedingungen für die Entionisierung zu ändern.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man dem Tragisolator nahe dem die Düse tragenden Ende eine gekrümmte Form gibt und ihn mit Rippen versieht, so daß man eine hohe Überschlagspannung unter Regen erzielt, ohne den Platzbedarf des Gerätes in der Fläche zu erhöhen. Die Verwendung eines in dieser Weise gebogenen Tragisolators erfordert einen geringeren horizontalen Platzbedarf, als wenn ein metallisches Knie zwischen den die Unterbrechungskammer bildenden Isolator und den den Untersatz bildenden Isolator eingefügt wird. In diesem letzteren Fall muß nämlich die Überschlagstrecke in horizontaler Richtung zwischen dem Ende des die Unterbrechungskammer bildenden Isolators und dem metallischen Knie gerechnet werden. Bei der Ausführung gemäß der Erfindung ist hingegen die Überschlagstrecke, die von dem Ende des Tragisolators bis zu dem Querschnitt dieses Isolators reicht, der durch den Punkt geht, wo die Stromzuführung in diesen Isolator eintritt, zur Senkrechten sehr geneigt, wodurch der horizontale Platzbedarf auf Kosten des senkrechten Platzbedarfs vermindert wird, der jedoch in Hochspannungsanlagen, für die der Schalter besonders be- ίσο stimmt ist, weit geringere Bedeutung hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung bei einem Schalter mit Drehbewegung des beweglichen Kontaktes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. ι im Schnitt und in der Ansicht einen festen Kontakt, der im Innern eines gekrümmten Tragisolators angeordnet ist,

Fig. 2 schematisch einen Schalter im Grundriß in der geschlossenen Stellung und

Fig. 3 schematisch einen Schalter im Grundriß in der geöffneten Stellung.

Der Schalter hat einen von einer Drehsäule 2 aus Porzellan getragenen beweglichen Kontakt 1. Dieser bewegliche Kontakt greift in die von zwei festen hohlen Trägern 4 aus Porzellan getragenen festen Kontakte 3. Die hohlen Träger dienen zugleich als Leitung für die Zufuhr der Druckluft und tragen an ihren Enden gegenüber dem beweglichen Kontakt 1 Blasdüsen 5. Die Träger 4 sind an ihrem oberen Teil gekrümmt, so daß sie die

festen Kontakte 3 schützen; ihre Außenwand ist mit Rippen versehen, um den Überschlagweg zu erhöhen und eine wirksame Isolierung unter Regen während der Wiederherstellung der Spannung nach der Unterbrechung zu bieten.

Die festen Kontakte 3 sind Fingerkontakte. Sie sind so angeordnet, daß ihre· durch Funkenzieher gebildeten! Enden in einer optimalen Entfernung vom Hals der Düse 5 liegen. Die aus geeignetem Isolierstoff bestehende Düse 5 ist durch eine beliebige mechanische Verbindung an dem gekrümmten· Ende des Tragisolators 4 befestigt. Diese Verbindung kann je nach der Spannung und den Unter- - brechungsVerhältnissen isolierend oder metallisch sein. Ein Teil der Düse 5 dringt in das Innere des Tragisolators 4 ein, wobei er zwischen der Außenwand der Düse und der Innenwand des Trägers ein. Luftpolster bildet, ,dessen Bedeutung noch näher erläutert wird. Ein Schirmdach 6 aus Isolierstoff, vorzugsweise aus keramischem Stoff, kann an dieser Verbindung befestigt sein und verhindert den Eintritt von Wasser. Es ist so angeordnet, daß während der Unterbrechung ein genügender Isolierabstand beibehalten wird, um jede Rückzündung zu vermeiden.

Der beschriebene Schalter verhält sich bei der Unterbrechung in folgender Weise:

Wenn der bewegliche Kontakt 1 den günstigsten Unterbrechiunigsabstanid erreicht,, erlischt der Lichtbogen beim Stromniulldurchgang. Bei der zwischen den Kontakten wiederkehrenden Spannung wird der Lichtbogen zwischen der Stange 1 und den Fingern 3 nicht wieder gezündet, weil zwischen diesen Fingern 3 und dem Düsenhals auf einer Entfernung D eine Zone mit hohem Druck und demnach mit hoher dielektrischer Festigkeit vorhanden ist. Die Unterbrechung erfolgt selbst bei sehr hoher Spannung ungefähr nach einer Halbperiode, demnach bei einer geringen Verschiebung des beweglichen Kontaktes.

Es wäre daher zu befürchten, daß auf der Strecke chb-c-d ein Überschlag erfolgt, wenn die mechanische Verbindung isolierend, ist oder auf der Strecke a-b-e-f_} wenn, sie metal·- lisch ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schalters schließt diese Befürchtungen aus, da in dem Fall, wo die Verbindung metallisch ist und der Überschlag auf der Strecke a-b-e-f erfolgen könnte, eine Luftschicht mit hoher dielektrischer Festigkeit vorhanden ist, deren ungefähr dem Abstand e-f der Zeichnung entsprechender Raumteil auf Durchschlag beansprucht wird. In dem Fail, wo die Verbindung isolierend ist, reicht der Überschlagweg c-d aus, um, selbst unter Regen, eine gute Isolierung aufrechtzuerhalten, während die horizontale Isolierung eine geringe Uberschlagspannung unter Regen ergeben würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schalter miit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel und mit einem die festen Kontakte und die Funkenziehkontakte im Innern enthaltenden Tragisolator, der gleichzeitig als Leitung für das Blasmittel dient, und mit sich außerhalb des Tragisolators bewegenden Kontakten, gekennzeichnet durch ein am Ende des Tragisalators anh geordnetes und dieses Ende abschließendes, undurchbrochenes Isolierdüsenrohr (5), das sich teilweise in den Isolator erstreckt, dabei die festen Kontakte und die Fünkenziehkontakte umgibt und zwischen sich und der inneren Isolatorwand ein Luftpolster bildet, das mit dem Blasmittel nur an dem inneren Düsenende in Verbindung steht.

2. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr(5) an einem ringförmigen, den Tragisolator abschließenden Deckel befestigt ist,

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (5) aus· gepreßtem Stoff, insbesondere kautschukartigem Stoff, besteht:

4. Schalter nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Fingerkontakt ausgebildeten festen Kontakte derart angeordnet sind, daß das den Funkenziehkontakt bildende Ende in der Nahe des· Düsenhalses liegt.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Tragisolators Schirmdächer (6) angeordnet sind.

6. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragisolator nahe dem die Düse tragenden Ende gekrümmt ist.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 553 042,

SS7671. 566462;

schweizerische Patentschrift Nr. 182 185; französische Patentschriften Nr. 756 014, 765643, 770388, 782257, 784657, 787404, 792918, 811 219, 814142, 814970, 831 197.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen