DE767609C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter - Google Patents
Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere DruckgasschalterInfo
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-
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Description
- Elektrischer. Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Stromunterbrecher, bei denen die Lichtbogenlöschung mit Hilfe eines gasförmigen Mittels erfolgt. In erster LiiZie handelt es sich bei der Erfindung um Stromunterbrecher mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel, insbesondere Druckgasschälter, daneben aber auch um Stromrichter und ähnliche Apparate..
- Es ist bekannt, als Lichtbogen löschende gasförmige Mittel bei diesen elektrischen Apparaten, insbesondere bei Druckgasschaltern, neben Druckluft auch Stickstoff, Kohlensäure oder Helium zu verwenden. Gemäß der Erfindung wird nun ein Löschgas von unerwartet guten Eigenschaften durch die Verwendung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen gewonnen, die gebundenen Fluor oder besser noch Chlor und Fluor enthalten. Ein derartiges Gas wird entweder allein oder unter Beimischung eines Verdünnungsgases verwendet, welches gegenüber der flüssigen Verbindung chemisch inert und schwer kondensierbar ist.
- Der bevorzugte chlorierte und fluorierte gasförmige Kohlenwasserstoff gemäß der Erfindung ist Dichlordifluormethan (Freon) oder ähnliche andere Kohlenwasserstoffderivate. Derartige Verbindungen haben eine bestimmbare gasförmige Phase bei der gewöhnlichen
Betriebstemperatur der elektrischen Anord- nungen und bleiben in den meisten Fällen bei höheren Drücken gasförmig. Gemäß der .weiteren Erfindung können ebenfalls folgende Gase benutzt werden, wobei die Auswahl von besonderen Betriebsbedingungen abhängt: Monochlortrifluormethan. C Cl F., Trichlor- monofluormethan. C CIJ, Dichlortetrafluor- äthan, C,, CI., F4, Trichlortrifluorätlian, C. CIS F.; und Tetrafluorkohlenstoff CF4. Diese Verbin- dungen sind elektrisch und chemisch beständig und haben andere für vorliegende Zwecke wünschenswerte Eigenschaften. sind z. B. nicht aggressiv -:gen lI°talle. Die Vorteile der erfindungsgemäß verwen- deten Stoffe liegen in zwei Richtungen. Zu- nächst sind ihre elektrischen Isolationseigen- schaften ganz hervorragend und wesentlich besser als beispielsweise diejenigen von Stick- stoff. Daneben haben diese Stoffe einen sehr niedrigen Verdampfungspunkt. Das hat zur Folge, daß bei den bei Stromunterbrechern, insbesondere Druckgasschaltern. üblichen Betriebstemperaturen die erfindungsgemällen Stoffe von sich aus in einem geschlossenen Behälter einen hohen Dampfdruck aufweisen. Besondere Kompressionseinrichtungen, wie sie z. B. bei der Verwendung von Druckluft erforderlich sind. können daher entfallen, und es genügt lediglich. Speichergefäße vor- zusehen. in denen außer der gasförmigen Phase auch die flüssige Phase der erfindungs- gemäß verwendeten Stoffe vorhanden ist. Aus dieser bilden sich die bei den _ Stromunter- hrechungscargängen verbrauchten Gasmengen jeweils von selbst nach. Irn nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Dabei dienen die Schaubilder nach Abb. i und a dazu. die hervorragenden Isoliereigen- schaften der erfindungsgemäß verwendeten Löschgase darzulegen. Abb. i zeigt. daß die auftretenden Durch- schlagsspannungen der von Dichlortetrafluor- äthan, C., Cl., F4. und Dichlordifluormethan (Freon). C CI" F- um,- - Elektroden eines Apparates oher- und unterhalb des Atmo- sphärendruckes höher sind als diejenigen unter entsprechenden Verhältnissen in Stickstoff bei demselben Druck. Eine entsprechende Kurte für andere Derivate (z. B. MonochIortrifluor- metlian) würde dicht bei den gezeigten liegen. Wie ersichtlich. ist die Durchschlagsspannung bei jedem Druck für Dichlordifluormethan annähernd 2i'--inal größer als diejenige für Stickstoff bei demselben Druck. während die Durchschlagsspannungen für Äthanderivate noch höher liegen. Wenn für eine gegebene Schaltanordnung- -.eine hohe Betriebsspannung erwünscht ist. kann die Anordnung in ihrem Ausmaße entsprechend verringert werden. wo- Wasserstoffe enthaltende Mischungen weniger vorteilhaft als Mischungen, die chemisch inerte Gase enthalten.durch gegenüber der Verwendung von Stick- stoff eine erhebliche Baukostenersparnis er- zielt wird. Dichlordifluormethan-(Freon-) Gas hat bei 6.3 Atm. eine dielektrische Durch- schlagsfestigkeit, «-elche r3,3mal größer ist als die des Stickstoffes bei Atmosphärendruck. Bei diesem Druck hat diese Verbindung die- selbe dielektrische Durchschlagsfestigkeit wie Stickstoff bei i5.,#Atm. Wenn es erwünscht ist. Drücke oberhalb (1.3 Afm. anzuwenden. kann entweder die Be- triebstemperatur, also der Druck, erhöht oder ein inertes Gas, z. B. Stickstoff. beigemischt oder eine Kombination beider -Maßnahmen vorgenommen werden. Die Druck-Temperatur- \-erhältnisse beider Gase sind bekannt und brauchen nicht mehr erörtert zu werden. In Abb. z ist die Durchschlagsspannung in Abhängigkeit vom Druck bei Zusatz von Stickstoff zu Dichlordifluormethan (Freon) bei einem Druck oberhalb (@.3 Atm. (Dampf- druck- bei Raumtemperatur) gezeigt. Die Überschlagsspannung der lIischung ist durch den gestrichelten Teil der Kurve dargestellt, sie ist also noch größer als bei Stickstoff allein bei demselben Druck. Zum Beispiel ist die dielektrische Durchschlagsfestigkeit einer solchen Mischung von Dichlordifluormethan i Freon) und Stickstoff bei Drücken von i-[,o Atm. iS.imal größer als die für Stick- stoff bei Atmosphärendruck. Bei Verwendung von Trichlormonofluormethan erhält man einen noch größeren Effekt als bei Freon, wenn als Betriebsdruck Atmosphärendruck verwendet wird, Dieses Gas hat also gute chemische und physikalische Eigenschaften und eine 3mal größere dielektrische Durch- schlagsfestigkeit als Stickstoff unter denselben Bedingungen. Bei Raumtemperaturen und mäßigen Drücken ergibt Diehlortetrafluoräthan spezielle Vor- teile, da sein Dampfdruck in gewünschten Grenzen liegt und seine Durchschlagsfestig- keit ebenfalls 3mal so groll ist wie bei Stick- stoff bei demselben Druck. An Stelle von Stickstoff können auch andere verdünnende Gase. z. B. Wasserstoff oder He- lium. dem Fluor enthaltenden Gas beigemischt werden. Solche Wasserstoff enthaltenden -Mischungen weisen eine fast lineare Bezie- hung zwischen der dielektrischen Durch- schlagsfestigkeit und der molekularen Kon- zentration auf. Bei völligem Ersatz einer Atmosphäre Wasserstoff durch eine Atmo- sphäre Dichlordifluorinethan wird die dielek- trische Durchschlagsfestigkeit um einen Faktor von über d...1 erhöht. jedoch werden bei Auftreten einer Entladung in einem solchen mit Wasserstoff gemischten Gase gasförmige Produkte entstehen. die von Natur aus korrosiv sind. Aus diesem Grunde sind - In den Abb. 3 und 4 sind bekannte Schalteranordnungen dargestellt, die mit den erfindungsgemäßen Löschgasen betrieben werden. In Abb. 3 ist das feste Kontaktglied 43 und das bewegliche Glied 44 von dem Gehäuse 45 umgeben, welches ein metallisches Glied 46, einen Isolator 47 und eine passende Auskleidung 48 umschließt. Das bewegliche Kontaktglied 44 steht -mit einem Kern 49 in Verbindung, der sich in einem Führungsstück 50 bewegt und durch die magnetische Spule 51 in Bewegung gesetzt 'wird. Durch die Wirkung der Spule 51 wird der bewegliche Kontakt 44 vom festen Kontakt 43 getrennt, wodurch die Feder 52 gespannt wird. Das Innere des Gehäuses 45 wird mit einem passenden Gas, z. B. Dichlordifluormethan, durch das Rohr 53 gefüllt. Ein Auslaßrohr 54 kann zur 'leichteren Ausstoßung des Gases vorgesehen werden.
- Die Schalteranordnung nach Fig. 4 besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 55 mit dem festen, mit einer Öffnung 6o versehenen Kontakt 56. Der bewegliche Kontakt 57 wird durch einen nicht gezeigten Antrieb eines Stiftes 58 bewegt. Durch das Rohr 59 wird das Löschgas eingeführt, wenn die Kontakte 56 und 57 sich trennen und ein Lichtbogen zwischen ihnen entsteht. Das fluorierte Löschgas durchströmt dann die Öffnung 6o und gewährleistet eine sichere Löschung des Lichtbogens beim Stromnulldurchgang und wegen der hohen dielektrischen Durchschlagsfestigkeit solcher Gase eine Verhinderung von Rückzündungen.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Stromunterbrecher mit Lichtbogenlöschung durch ein gasförmiges Mittel, insbesondere Druckgasschalter, gekennzeichnet durch die Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, welche gebundenen Fluor oder gebundenen Chlor und gebundenen Fluor, enthalten, als Löschmittel.
- 2. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Löschen die gasförmige Phase und als Gasquelle die flüssige Phase des Löschmittels dient.
- 3. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung vo,n Dichlordifluormethan, C C12 F2.
- 4. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dichlortetrafluoräthan, C2 C12 F4, gegebenenfalls bei überatmosphärendruck.
- 5. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Löschmittel ein verdünnendes Gas beigemischt ist.
- 6. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines chemisch inerten Gases als Verdünnungsgas.
- 7. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als chemisch inertes Verdünnungsgas Stickstoff dient. B. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasgemisch verwendet wird, das aus einem Gas der Gruppe von Dichlordifluormethan, Tfichlormonofluormethan und Dichlortetrafluoräthan und einer Beimischung von Stickstoff besteht. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. 161672; französische Patentschriften Nr. 595 049, 763 338, 796 141.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US208627XA | 1937-07-27 | 1937-07-27 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE767609C true DE767609C (de) | 1952-12-15 |
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ID=21800998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEA86665D Expired DE767609C (de) | 1937-07-27 | 1938-05-01 | Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| CH (1) | CH208627A (de) |
| DE (1) | DE767609C (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1938
- 1938-05-01 DE DEA86665D patent/DE767609C/de not_active Expired
- 1938-07-20 CH CH208627D patent/CH208627A/de unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH208627A (de) | 1940-02-15 |
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