DE815504C

DE815504C - Loeschkammerschalter

Info

Publication number: DE815504C
Application number: DEV2065A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Frey
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1950-07-12
Filing date: 1950-07-12
Publication date: 1951-10-01

Description

Löschkammerschalter

Hei Schaltern mit einer durch die Lichtbogen-

energie erzeugten Löschströmung ist Bei der Unter-

brechung kleiner Ströme erforderlich, die Löschung

durch eine fremde Kraftquelle zu erzeugen. So

wurde bereits vorgeschlagen, hierfür eine durch

die Ausschaltkraft des Schalters betätigte Pump-

einrichtung zu benutzen, z.li. durch den hohlen

Schaltstift beimAbschalten kleiner Ströme Flüssig-

keit in den Löschraum zu spritzen. Hierbei schiebt

sich der hohle Schaltstift in einen allseitig ge-

schlossenen Flüssigkeitsraum, aus dem die ver-

drängte l', lüssigkeit durch den Hohlstift zum Lösch-

rattm flieht. 1)a die durch den Ilohlstift verdrängte

Müssigkeit zur I;rzielting einer Löschung nicht

ausreicht, so hat 111a11 den Schaltstift mit einem

l@esrnulercn I@iill@en hzw. @'erdrä ngnngsk Körper ver-

bunden, der während des Ausschaltens eine größere

Flüssigkeitsmenge durch den Hohlstift in den

Löschraum preßt. Die von diesem Körper ver-

drängte Fliissigkeitsinenge muß während der

ganzen Stiftbewegung aus dem Druckraum ent-

weichen können, also auch zu einer Zeit, wo die

Löschflüssigkeit noch keinen freien Durchflußquer-

schnitt in der Löscheinrichtung vorfindet und er

auch nicht benötigt wird. Es ist daher erforder-

lich, in dem Druckraum t?berdruckauslaßventile

anzuordnen, die bei einer Überschreitung eines

gewissen Grenzdruckes Flüssigkeit zum druck-

freien Schalterraum entweichen lassen. Diese Aus-

flußmenge ist naturgemäß für den Löschvorgang

verloren und die zur Erzeugung dieser Druck-

flüssigkeit aufgewendete Antriebsenergie vergeudet.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung der Verdrängungskörper ein Teil des Schaltstiftes und befindet sich im eingeschalteten Zustand des Schalters sowie während eines Teiles des Schaltweges außerhalb der Pumpkammer. Es ist bei dieser Anordnung möglich, die Erzeugung der Löschströmung erst zu einem gewünschten Zeitpunkt in Erscheinung treten zu lassen. Der Verdrängungskörper tritt dann in den Druckraum ein, wenn die Schaltstiftspitze die für die Löschung kleiner Ströme günstigste Einstellung erreicht hat.

Weiterhin kann die Länge des Verdrängungskörpers am Schaltstift so gewählt werden, daß er auf seinem Pumpweg vor Beendigung des Schaltvorganges die ihn führende Wandöffnung der Pumpkammer zum druckfreien Schalterraum freilegt. Hierbei besteht vorteilhaft der Verdrängungskörper aus einer zylindrischen Erweiterung des Schaltstiftes mit einer beidseitig verlaufenden Verjüngung auf Schaltstiftstärke. Die Pumpwirkung ist beendet, sobald die zylindrische Erweiterung des Schaltstiftes in ihrer ganzen Länge die obere Wandöffnung zum Druckraum durchschritten hat und der konisch verjüngte Teil des Verdrängungskörpers sich in der Wandöffnung befindet und einen Druckausgleich zum druckfreien Schalterraum zuläßt. Durch die Begreneung der Zeitdauer und der Wirkstrecke der fremderzeugten Flüssigkeitsströmung wird erreicht, daß nur die zur Lichtbogenlöschung erforderliche Flüssigkeitsmenge durch den Schaltstift gepumpt wird und damit die Antriebskraft auf ein Minimum beschränkt bleibt. Auch ist es wichtig, daß nicht bereits in der ersten Beschleunigungsphase des Schaltstiftes eine Bremswirkung des Verdrängungskörpers vorhanden ist, diese vielmehr erst dann auftritt, wenn der Schaltstift bereits eine große Geschwindigkeit erreicht hat und eine Geschwindigkeitsdämpfung nicht unerwünscht ist.
Das Bild zeigt eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung, und es werden an Hand dieses Bildes die verschiedenen Erfindungsmerkmale näher erläutert. In einem Schaltergehäuse i ist eine Löschkammer 2 eingebaut, in der sich die aus dem ruhenden Kontakt 3 und dem Schaltstift 4 bestehende Schaltstelle befindet. Für die Löschung großer Ströme ist in bekannter Weise in der Löschkammer ein Differentialpumpkolben angeordnet, der Löschflüssigkeit durch den Ringkanal 5 in den Lichtbogen spritzt. Für die Löschung kleiner Ströme dient die durch den hohlen Schaltstift 4 zugepumpte Füssigkeit, die den Lichtbogenlöschraum durch die Ringkanäle 6 verläßt. Der hohle Schaltstift besitzt eine kolbenartige Erweiterung 7, die als Verdrängungskörper zur Erzeugung einer durch den hohlen Schaltstift verlaufenden Löschströmung dient. Dieser Verdrängungskörper umfaßt einen zylindrischen Teil, der sich beidseitig konisch bis auf den eigentlichen Schaltstiftdurchmesser verjüngt. In dem unteren Teil des Schaltergehäuses befinden sich zwei durch eine Wand 8 voneinander getrennte Druckräume 9 und io. Der Schaltstift, der in der Wand 8 geführt ist, reicht auch im eingeschalteten Zustand bis in den Raum io und wird dort durch die Schalthebel ii bewegt. In der Zwischenwand 8 der beiden Druckräume befinden sich Überdruckventile 12, die Druckflüssigkeit vom Raum 9 zum Raum io während des Pumpvorganges überströmen lassen. Weiterhin sind in der Wandung des Druckraumes 9 Einlaßventile 13 untergebracht, die während des Einschaltvorganges Flüssigkeit aus dem druckfreien Schalterraum zum Druckausgleich in den Raum 9 eintreten lassen. Ein oder mehrere Ventile 14 im Verdrängungskörper 7 verhindern das Zurückströmen von Flüssigkeit und Schaltgasen in den Raum io.
Beim Ausschaltvorgang zieht das Schaltgestänge i i den Kontaktstift 4 nach unten. Der Verdrängungskörper 7, der ein Teil des Schaltstiftes ist, bewegt sich zunächst im druckfreien Raum, ohne eine Pumparbeit zu leisten. Dies ist für den ersten Teil der Ausschaltbewegung günstig, da ungefähr die volle Ausschaltkraft für die Kontakttrennung und für die Beschleunigung des Schaltstiftes zur Verfügung steht. Lediglich eine kleine Flüssigkeitsmenge wird während dieser Zeit durch den hohlen Stift 4 zur Löschkammer 2 gefördert. Da der Schaltstiftteil, der in die Kammer io hineingezogen wird, denselben Durchmesser hat wie der aus der Löschkammer bewegte Schaltstiftteil, so äient die bei der Ausschaltbewegung aus dem Raum io verdrängte Flüssigkeitsmenge nur zum Auffüllen des vom Schaltstift in der Löschkammer 2 freigelegten Raumes. Das Überströmventil 12 zwischen Raum g und dem Raum io bleibt hierbei geschlossen. Hat der Verdrängungskörper 7 mit seinem zylindrischen Teil die Wandöffnung 15 der Druckkammer 9 erreicht, so befindet sich die Schaltstiftspitze in der für die Löschung kleiner Ströme günstigen Lage. Bei der weiteren Ausschaltbewegung des Schaltstiftes dringt der Verdrängungskörper in die Kammer 9 ein und pumpt Löschflüssigkeit über das Ventil 12 in die Kammer io und von dort durch den hohlen Schaltstift zur Löschkammer 2. Der Lichtbogen wird durch die Löschströmung gegen die Auslaßkanäle 6 der Löschkammer gepreßt und dort zum Erlöschen gebracht. Die Pumpwirkung des Verdrängungskörpers 7 ist beendet, sobald sein zylindrischer Teil in seiner ganzen Länge in den Raum 9 eingetreten ist, die Wandöffnung 15 also durch ihn freigelegt wurde. Es erfolgt ein Druckausgleich im Raum 9 zum druckfreien Raum, und das Ventil 12 kehrt in seine Schließstellung zurück. Der Aufbau des Schalters ist so gewählt, daß der Schaltstift zu diesem Zeitpunkt die Löschkammer verlassen hat. Ein Rückschlagventil 14 im Innern des Verdrängungskörpers verhindert ein Zurückströmen von Flüssigkeit und Schaltgasen in den Raum io. Wird der Schalter eingeschaltet, so bewegt sich der Schaltstift mit seinem Verdrängungskörper 7 aus der Druckkammer 9 und io heraus. Der hierbei entstehende Unterdruck in den Räumen 9 und io veranlaßt ein öffnen der Ventile 13 und 12, so daß Flüssigkeit aus dem druckfreien Raum zur Auffüllung in die Räume 9 und io eintreten kann. Ferner ist es zweckmäßig, den Raum 9 mit einem Überdruckventil 16 zu versehen, damit sich ein möglicherweise auftretender zu hoher Druck im Raum 9 ausgleichen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Löschkammerschalter, bei dem Löschflüssigkeit durch den hohlen Schaltstift mit Hilfe eines mit dem Schaltstift verbundenen Verdrängungskörpers während seiner Ausschaltbewegung gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (7) ein Teil des Schaltstiftes ist und sich im eingeschalteten Zustand des Schalters sowie während eines Teiles des Schaltweges außerhalb der Pumpkammer (9) befindet.
2. Löscheinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (7) aus einer zylindrischen Erweiterung des Schaltstiftes mit einer beidseitig konisch verlaufenden Verjüngung auf Schaltstiftstärke besteht.
3. Löscheinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (7) auf seinem Pumpweg vor Beendigung des Ausschaltvorganges die ihn führende Wandöffpung (15) der Pumpkammer (9) zum druckfreien Schalterraum freilegt.
4. Löscheinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer aus zwei Druckräumen (9 und io) mit in der Zwischenwand liegenden Überströmventilen (i2) besteht, von denen der eine Druckraum (9) den Verdrängungskörper aufnimmt, während in dem anderen Druckraum (io) sich lediglich der hohle Schaltstift in der Stärke des Kontaktstiftes bewegt.
5. Löscheinrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdrängungskörper aufnehmende Druckraum (9) mit Einlaßventilen (i3) versehen ist, die Flüssigkeit aus dem druckfreien Raum in die Kammer eintreten lassen, solange der Verdrängungskörper die Öffnung in der Druckkammer passiert.
6. Löscheinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Verdrängungskörpers (7) ein Rückschlagventil (i4) vorgesehen ist, das den Rückfluß von Flüssigkeit oder Schaltgasen in die Pumpkammer verhindert.