DE815503C - Loeschkammerschalter zum Abschalten kleiner Stroeme - Google Patents

Description

• Löschkammerschalter zum Abschalten kleiner Ströme Die Erfindung betrifft einen Löschkammerschalter, der für die Unterbrechung kleiner Ströme eingerichtet ist. Bei der Abschaltung kleiner Ströme erfolgt eine endgültige Löschung in vielen Fällen erst dann, wenn der Lichtbogen eine sehr große Länge erreicht hat.
• Durch den neuen Löschkammerschalter soll eine bleibende Löschung bereits bei einer wesentlich kleineren Lichtbogenlänge erzielt werden. Wie die Erfahrung lehrt, nimmt die Durchschlagfestigkeit von Flüssigkeit und Gasen mit steigendem Druck zu, und es wird dementsprechend die Ausbildung eines neuen Durchschlagkanals und die dadurch bedingte Verlängerung des Lichtbogens bei hohem Druck erschwert. Diese Erkenntnis wird bei det Erfindung verwertet und die Kontakttrennung unter erhöhtem Druck durchgeführt. An sich ist es bekannt, den Schaltlichtbogen unter erhöhtem Druck zu löschen. So wurde bei einem Löschkammerschalter mit einer Lichtbogenlöschung in einer Bohrung' des Löschkammerdeckels vorgeschlagen, das Innere des Schaltergehäuses beispielsweise mit einer Kohlensäure- oder Stickstoffflasche in Verbindung zu bringen, um den Abschaltvorgang unter Überdruck vor sich gehen zu lassen. Das Gas übt hierbei auf den äußeren Flüssigkeitsspiegel im Schalter einen starken Druck aus, der erst rückwirkend die Druckverhältnisse innerhalb der Löschkammer beeinflußt.
• Auch wurde vorgeschlagen, in einer dem Lichtbogenbespülungskanal nachgeschalteten Löschkammerwand kleine offene Bohrungen vorzusehen, die auch durch Überdruckventile verschlossen sein können. Bei diesem Kammeraufbau wird beim Schalten eine Druckerhöhung in der Kammer entstehen, so daß der Schaltvorgang unter statischem Überdruck und somit unter günstigen Voraussetzungen vor sich geht.
• Alle diese Einrichtungen wurden bei Löschkammerschaltern angewandt, bei denen die Lichtbogenenergie zur Erzeugung der Löschmittelströmung ausgenutzt wird. Werden bei diesen Schaltern aber sehr kleine Ströme unterbrochen, so reicht die Lichtbogenenergie nicht aus, einen genügenden Druck für eine brauchbare Löschströmung zu erzeugen. Der Lichtbogen wird in Ermangelung einer Löschströmung sehr langgezogen, so daß Störungen beim Abschalten von kleinen Strömen in Erscheinung treten können.
• Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen wird erfindungsgemäß der Kammerdruck während des Abschaltens durch Druckölzuführung unmittelbar in das Innere der Löschkammer künstlich erhöht, wobei die Löschkammeröffnung bzw. der der Löschkammeröffnung vorgelagerte Ausströmquerschnitt so gewählt ist, daß trotz Austritt der Flüssigkeit in einen druckfreien Raum in dem für die Löschung des Lichtbogens vorgesehenen Raum eine Druckerhöhung verbleibt. Durch diese Maßnahme wird eine frühzeitige Lichtbogenlöschung auch bei kleinen Strömen durch die Erhöhung der Durchschlagfestigkeit der Flüssigkeit erzielt. Weiterhin steht das Löschmittel unter erhöhtem Druck auch dann zur Verfügung, wenn die Lichtbogenenergie nicht ausreicht, von sich aus eine Verdampfung und damit eine brauchbare Drucksteigerung in der Kammer hervorzurufen. Auch nach dem Zeitpunkt der Lichtbogenlöschung bleibt die künstlich hervorgerufene Druckerhöhung noch eine Zeitspanne erhalten, die ausreicht, bis der bewegliche Kontakt genügend weit von dem ortsfesten Kontakt entfernt ist.
• Es ist bereits bekannt, bei normalen Olschaltern den Druck durch Zupumpen von 01 zu erhöhen. Dies geschieht jedoch lediglich zu dem Zweck, eine Kontakttrennung herbeizuführen und eine starke Lichtbogenbespülung zu schaffen. Die zugeführte statische Druckenergie wird hierbei in der Hauptsache in kinetische Energie umgeformt.
• Anders ist der Vorgang bei einem für die Unterbrechung kleiner Ströme eingerichteten Löschkammerschalter. Hierbei kommt es weniger auf eine starke Flüssigkeitsströmung an, da die Entionisierung des schwachen Lichtbogenfadens leicht und schnell erfolgt. Es soll bei diesem Schalter vielmehr der statische Flüssigkeitsdruck in der Kammer erhöht werden, um eine höhere Durchschlagfestigkeit zu erreichen.
• Auch ist es vorteilhaft, die zusätzliche Druckölzuführung zur Löschkammer so zu lenken, daß das 01 den ortsfesten Kontakt bespült. Durch eine geschickte Strömungsführung werden die thermischen Beanspruchungen des Kontaktes verringert. Abseits von den Schaltkontakten sind in der Löschkammerwand Ausströmöffnungen vorgesehen, denen in Strömungsrichtung des Löschmittels ein mit Zwischenräumen versehenes Isolierplattenpaket vorgelagert ist. Der Einbau des Plattenpaketes ist so durchgeführt, daß die den Lichtbogen löschende Flüssigkeitsströmung vom Innenraum des Plattenpaketes radial nach außen durch die Plattenzwischenräume verläuft. Auch können die Ausströmöffnungen in der Kammer in an sich bekannter Weise mit Überdruckventilen ausgerüstet sein, die einen bestimmten Staudruck in der Kammer gewährleisten.
• Die Bilder zeigen Ausführungsbeispiele für die Löschkammer des neuen Schalters. Das die Lösch= kammer umgebende Schaltergehäuse wurde fortgelassen. Das Löschkammergehäuse ist mit i bezeichnet. Es trägt auf seiner Bodenwand einen ortsfesten Kontakt 2, in den der bewegliche Kontaktstift 3 bei seiner Einschaltbewegung eindringt. Oberhalb des ortsfesten Kontaktes ist eine Zwischenwand 4 in der Löschkammer eingebaut, auf der ein Plattenpaket 5 ruht. Letzteres wird durch den Löschkammerdeckel6 gehalten. Das Plattenpaket besitzt eine Bohrung 7, durch die der Kontaktstift 3 gleitet und in der der Lichtbogen brennt. Die aufeinandergeschichteten Platten besitzen Zwischenräume 8, die als Auslaßkanäle der Lichtbogengase dienen. Der dem Plattenpaket 5 nachgeschaltete Raum 9 steht über Bohrungen io mit dem Außenraum der Löschkammer in Verbindung. Die Bohrungen sind vorteilhaft durch Überdruckventile i i (Bild 2) verschlossen, die erst bei einem bestimmten Druck in der Löschkammer eine Ausströmung gestatten. Unterhalb der Löschkammer ist eine Rohrleitung 12 angeschlossen, durch die Druckflüssigkeit in die Kammer eintreten kann.
• Werden sehr kleine Ströme abgeschaltet, so genügt die freiwerdende Lichtbogenenergie nicht, einen Überdruck in der Löschkammer hervorzurufen. Dieser Überdruck wird vielmehr künstlich durch Druckflüssigkeit erzeugt, die von außen der Löschkammer zugepumpt wird. Die Ausflußbohrungen io der Löschkammer sind so bemessen, daß durch die zugeführte Druckflüssigkeit ein erheblicher Überdruck in der Löschkammer während der Ausschaltdauer aufrechterhalten bleibt. Die Druckflüssigkeit tritt, nachdem sie den ortsfesten Kontakt bespült hat, in die mittlere vom Kontaktstift freigelegte Bohrung 7 des Plattenpaketes ein, erfaßt den Lichtbogen und drückt ihn gegen die ringförmigen Ausströmöffnungen 8 des Lichtbogenkanals. Es genügt zur Löschung eine verhältnismäßig kleine Strömungsgeschwindigkeit, da im Stromnulldurchgang nur eine sehr kurze Verschiebung der Lichtbogengasreste in die Paketzwischenräume erforderlich ist, um die Kontakttrennstrecke von den Ladungsträgern frei zu machen. Die Stromunterbrechung bleibt sehr bald eine endgültige, da bei dem künstlich erzeugten hohen Druck in der Kammer die benötigte Durchschlagsfestigkeit in dem Kontaktzwischenraum erreicht ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Löschkammerschalter zum Abschalten kleiner Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkammerdruck während des Abschaltens durch Druckölzuführung unmittelbar in das Innere der Löschkammer künstlich erhöht wird, wobei die Löschkammeröffnung bzw. der der Löschkammeröffnung vorgelagerte Ausströmquerschnitt so gewählt ist, daß trotz Austritt der Flüssigkeit in einen druckfreien Raum in dem für die Löschung des Lichtbogens vorgesehenen Raum eine Druckerhöhung verbleibt.
2. 2. Löschkammerschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckölzuführung zur Löschkammer derart gelenkt ist, daß sie den ortsfesten Kontakt bespült.
3. 3. Löschkammerschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den abseits von den Schaltkontakten angeordneten Ausströmöffnungen der Löschkammer ein mit Zwischenräumen versehenes Plattenpaket in der Weise vorgelagert ist, daß der Lichtbogen vom Innenraum des Plattenpaketes aus radial nach außen bespült wird.
4. 4. Löschkammerschalter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerausströmöffnungen in an sich bekannter Weise mit Überdruckventilen versehen sind, die sich erst bei einem bestimmten Kammerdruck öffnen.