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Hochleistungsschalter I)ie 1a-(in(Iunri l)etriftt einen Hochleistungsschalter
mit einer in einer Löschkammer eingebauten Difterentialptimpeinrichtung zum Löschen
des Lichtbogens, bei dein eine zusätzliche zum Antriebsrattrn des Differentialkolbens
übertretende Druckflüssigkeit für eine Hilfsbespülung des Lichtbogens leim :11>schalten
kleiner Ströme vorgesehen ist. Bei dienern Schalter wird der Differentialpumpkolben
bei der Trennung starker Ströme in bekannter Weise von einem durch die Lichtbogenenergie
erzeugten kräftigen Antriebsdruck bewegt und pumpt Löschflüssigkeit über den Lichtbogen
hinweg. b\"erd en kleine Ströme abgeschaltet, so fehlt die durch die Lichtbogenenergie
hervorzurufen& Antriebskraft für den Pumpkolben. In diesem Fall wird die Lichtbogenlöschung
durch eine fremderzeugte t)Iströtnung herbeigeführt, die beispielsweise durch eine
der Löschkammer von außen zugeführteDruckflüssigkeithervorgerufenwird. Unter der
Einwirkung dieser in den Antriebsraum d:s Differentialkolbens eintretenden Druckflüssigkeit
wird der Kolben ebenfalls eine Pumpbewegung ausführen. Dies ist in manchen Fällen
bei einer Abschaltung kleiner Ströme unerwünscht, da die Gefahr besteht, daß der
Pumpkolben beim Auftreten eines nachfolgenden Kurzschlußstroms nicht aus seiner
Anfangslage wirksam wird, also nicht der gesamte Pumphub für die Erzeugung der Löschströmung
zur Verfügung steht.
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Durch die Erfindung soll eine Bewegung des Differentialkolbens aus
seiner Anfangslage unter der Einwirkung der zusätzlichen Druckflüssigkeit beim Abschalten
kleiner Ströme verhindert werden. Sie besteht darin, daß zur Erzielung eines auf
d_a
Pumpkolben einwirkenden, den Antriebsdruck aufhebenden Gegendrucks
ein: zur Aufnahme dieses Gegendrucks dienender Teil des Differentialpumpkolbens
in den Druckraum der zusätzlichen Hilfsbespülung hin.einsagt. Dies kann z. B. durch
einen Kolbenaufbau erreicht werden, bei dem der Differentialkolben mit einem Teil
seines kleineren Durchmessers durch den Druckraum der zusätzlichen Hilfsbespülung
hindurch bis in den druckfreien Schalterraum reicht und an der Eintrittsstelle in
den Druckraum eine Kolbenerweiterung aufweist, auf deren Ringfläche der Gegendruck
der Hilfsflüssigkeit lastet. Es genügt aber auch, wenn der kleinere Teil des Differentialpumpkolbens
mit seiner Stirnfläche vom Löschkammerrau.m unmittelbar bis in den Druckraum der
zusätzlichen Hilfsbespülung hineinreicht und dort während des Ausschaltens verbleibt,
um einen Ausgleich der auf den Pumpkolbm einwirkenden Kräfte beim Abschalten kleiner
Ströme auszugleichen.
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Um auf einfache Art die zusätzliche Löschflüssigkeit dem Lich.tbogenraum
zuzuführen, ist vorteilhaft die Begrenzungswand oder eine Zwischenwand des kleineren
Pumpkolbenteils mit einer Überstromöffnung versehen, in der sich ein Rückschlagventil
befindet, über das die zusätzliche Löschflüssigkeit in den Kolbeninnenraum eintreten
kann. Ist ein stromstarker Lichtbogen abzuschalten, so wird der durch ihn entstehende,
den Druck der Hilfsflüssigkeit übersteigende Kolbenantriebsdruck das Rückschlagventil
schließen und der Pumpkolben wird in normaler Weise zu arbeiten imstande sein. ,
Die beiden Bilder dienen zur Erläuterung der Erfindung und zeigen zwei der möglichen
Ausführungsformen. In einem Schaltergehäuse i befindet sich eine Löschkammer 2 mit
einem Differentialpumpkolben 3. Letzterer unterteilt,die Löschkammer in den Kolbenantriebsraum
4 und in den Löschmittelpumpraum 5, in dem sich auch die Rückstellfeder 6 für den
Kolben befindet. Von dem Pumpraum 5 führt ein Kanal 7 zu der den Kontaktstift umschließenden
Ringdüse B. Im Löschkammerraum .1 befindet sich die Kontaktstelle, bestehend aus
dem ortsfesten Kontakt 9 und dem beweglichen Kontaktstift io. In Ausschaltrichtung
.des Kontaktstifts io ist der Löschkammer 2 eine weitere Löschvorrichtung nachgeschaltet,
die aus aufeinandergeschichteten Isolierplatten i i besteht. Die zwischen den Isoierplatten
ii freigelassenen Zwischenräume 12 dienen als Auslaßkanäle des Lichtbogenraums und
münden in den druckfreien Schalterraum 13. Unterhalb der Löschkammer 2 ist ein Flüssigkeitsvorratsraum
14 eingebaut, dem durch eine vom Lichtbogengasdruck unabhängige Kraft Löschflüssigkeit
zugepumpt wird. Der Differentialpumpkolben 3 ist mit seinem kleineren. Kolbenteil
durch den Vörratsraum 14 hindurchgeführt und reicht mit der kleineren Kolbenfläche
in einen mit dem druckfreien Schalterraum 13 in freier Verbindung stehenden Raum.
An der Eintrittsseite in den Vorratsraum 1d. besitzt der kleinere Differentialkolbenteil
eine Durchmessererweiterung 15, mit der er sich während des Ausschaltens in den
Kammerraum 14 hinei.nbewegt. Die Ringfläche 16 dieser Kolbenverstärkung ist von
dem Flüssigkeitsdruck im Raum 14 belastet, während die Rückseite dieser Kolbenyerstärkung
sich im druckfreien Schalterraum befindet. Die zusätzliche Druckflüssigkeit aus
dem Raum 14 kann durch Öffnungen 17 in den Kolbeninnenraum gelangen und von dort
über e-n Rückschlagventil 18 zum Kolbenantriebsraum 4 übertreten.
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Beim Abschalten von sehr kleinen Strömen arbeitet der Schalter wie
folgt: Gleichzeitig mit der Ausschaltbewegung des Schaltstifts io wird der Flüssigkeitsinhalt
des Raums 14 unter Druck gesetzt. Es erfolgt ein Druckausgleich -durch die Kolbenöffnungen
17, über das Rückschlagventil i8 hinweg zum Kolbenantriebsraum 4. Sobald der Kontaktstift
io Auslaßkanäle 12 in dem Plattenpaket freigelegt hat, wird der stromschwache Lichtbogen
durch die dem Stift nachfolgende Druckflüssigkeit gegen die Auslaßschlitze des Plattenpakets
gedrückt, dort zerrissen und die Lichtbogenprod'ukte in die Kanäle 12 gespült.
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Obschon derDruck derLöschflüssigkeit für kleine Ströme nur gering
zu sein braucht, würde sich der Differentialkolben unter diesem Druck doch in Bewegung
setzen und dabei Flüssigkeit durch den Kanal 7 und durch die Ringdüse 8 über den
Lichtbogen drücken, wenn nicht der Kolben 3 während des Löschens stromschwacher
Ströme in seiner Lage gesperrt wäre. Die für diesen Zweck vorgesehene Kolbenerweiterung
15 weist eine Ringfläche 16 auf, die mit dem Druck der zusätzlichen Löschflüssigkeit
belastet ist. Die Gegenfläche dieser Kolbenerweiterung liegt im druckfreien Schalterraum,
so daß der auf der Ringfläche 16 lastende Überdruck voll als Gegenkraft zur Antriebskraft
des Kolbens in Erscheinung tritt. Ist die Ringfläche 16 in der gleichen Größe wie
die in den druckfreien Schalterraum ragende kleinere Fläche des Differentialpumpkolbens,
so bleibt der Kolben unter dem Druck der zusätzlichen Flüssigkeit in seiner Ruhelage.
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Wird aber ein Kurzschlußstrom abgeschaltet, so ist der im Raum 4 durch
die Lichtbogenenergie hervorgerufene Druck sehr groß, während der durch die zusätzliche
Löschflüssigkeit bestehende verhältnismäßig geringe Gegendruck auf den Kolben 3
in gleicher Höhe bleibt. Der Drucküberschuß im Raum 4 schließt das Ventil 18 und
bewegt den Kolben 3, durch den. Löschflüssigkeit über die Kanäle 7 und die Ringdüse
8 dem Lichtbogen zugeführt wird und diesen bespült.
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Bei dem Schalter nach Bild 2 wird die kleine Kolbenfläche i9 unmittelbar
zur Übertragung der gewünschten Gegenkraft auf den Pumpkolben ausgenutzt. Der kleine
Kolben durchdringt die Löschkammerwand, die zugleich auch die Begrenzungswand für
den Vorratsraum 14 der zusätzlichen Druckflüssigkeit ist. Bei dem Löschvorgang von
kleinen, Strömen herrscht der Druck der zusätzlichen, Löschflüssigkeit sowohl im
Raum 14 als auch in den beiden Löschkammerräumen 4 und 5, so daß
der
Kolben 3 während dieser Zeitdauer in seiner Anfangslage verbleibt. Er steht daher
während der Löschdauer eines stromschwachen Lichtbogens für die Löschung eines plötzlich
auftretenden Kurzschlußstroms mit seinem vollen Pumphub stets zur Verfügung.