DE824225C - Loeschkammerschalter - Google Patents

Loeschkammerschalter

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Publication number
DE824225C
DE824225C DEP44451A DEP0044451A DE824225C DE 824225 C DE824225 C DE 824225C DE P44451 A DEP44451 A DE P44451A DE P0044451 A DEP0044451 A DE P0044451A DE 824225 C DE824225 C DE 824225C
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DE
Germany
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pressure medium
chamber
switch
arc
pressure
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Expired
Application number
DEP44451A
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Wilhelm Pape
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FRIEDRICH WILHELM PAPE
Original Assignee
FRIEDRICH WILHELM PAPE
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Publication date
Application filed by FRIEDRICH WILHELM PAPE filed Critical FRIEDRICH WILHELM PAPE
Priority to DEP44451A priority Critical patent/DE824225C/de
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/94Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected solely due to the pressure caused by the arc itself or by an auxiliary arc
    • H01H33/96Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected solely due to the pressure caused by the arc itself or by an auxiliary arc the arc-extinguishing fluid being liquid, e.g. oil

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • Löschkammerschalter Zusatz zum Patent 919 233 Indem Hauptpatent 819273 ist ein Löschkammerschalter mit einer durch den Lichtbagengasdruck angetriebenen Differentialpumpeinrichtung zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahles zum Löschen des Lichtbogens beschrieben, bei dem eine an sich bekannte Steuerungseinrichtung den Zufluß eines fremden Druckmittels zur Differentialpumpeinrichtung in der Weise steuert, daß das Löschmittel während des Schaltvorganges zusätzlich antreibend auf Gien Differentialpumpkolben einwirkt.
  • Durch die Erfindung soll der Erfindungsgegenstand des Hauptpatents noch weiter entwickelt werden. Zu diesem Zweck ist bei dem Löschkammer-. schalter, bei dem eine fremde Kraftquelle beim Abschalten von kleinen Stromstärken ein Druckmittel zur Differentialpumpeinrichtung treibt, gemäß der Erfindung ein derartiger Schalteraufbau vorgesehen, claß (las in die Pumpeinrichtung geförderte Druckmittel mindestens zeitweise über den Lichtbogen hinweg zum Kolbenantriebsraum überströmt.
  • Ist bei diesem Löschkammerschalter z. B. ein Hohlkontakt vorgesehen, dessen Lichtbogenseite mit dem Kolbenantriebsraum in Verbindung steht, so wird das zugepreßte Druckmittel dem Hohlkontakt von der Rückseite aus zugeleitet. Es durchströmt den Hohlkontakt von der Rückseite aus und verläßt ihn über den Lichtbogen spülend, um in den Kolbenantriebsraum zu gelangen. Das Druckmittel kann aber auch, den Hohlkontakt umspülend, über den Lichtbogen hinweg in den Kolbenantriebsraum eintreten. In beiden Fällen wird die Druckflüssigkeit, bevor sie in den Kolbenantriebsraum gelangt, das Kontaktmaterial und darüber hinaus auch den Lichtbogenfußpunkt gut kühlen und die thermische Beanspruchung des Materials herabmindern. Durchströmt die zusätzlich zugepreßte Druckflüssigkeit den Hohlkontakt, so füllt die Flüssigkeit von Beginn der Kontaktbewegung an den vom Kontaktstift in dem Hohlkontakt freigelegten Räum auf und verhindert bei der Kontakttrennung ein Abgleiten des Lichtbogenfußpunktes in den Hohlkontakt hinein. Dadurch bleibt die Kontaktfläche des Hohlkontaktes von Abbrand verschont, und es ist trotzvielfacherAbschaltungen nach demWiedereinschalten ein guter Stromübergang an der Kontaktberührungsstelle gewährleistet. Darüber hinaus ist die Bespülung des Lichtbogens vor oder während des Eintritts der Flüssigkeit in den Kolbenantriebsraum, insbesondere bei kleinen Abschaltstromstärken sehr erwünscht, da die hierbei verstärkt einsetzende Verdampfung von Flüssigkeit die Antriebskraft für den Pumpkolben erhöht.
  • Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß nach Beendigung des Löschvorganges, während der Kolbenantriebsraum der Pumpeinrichtung in freie Verbindung mit der Außenluft gebracht wird, dem Druckmittelförderraum der Pumpeinrichtung Druckflüssigkeit vorübergehend zugepreßt wird. Dadurch wird eine beschleunigte Rückstellung des Pumpkolbens in seine Anfangslage erreicht, so daß der Löschkammerschalter für eine Wiedereinschaltung in verkürzter Zeit in Bereitschaft steht. Auf diese Weise ist eine recht kurzzeitige Aus-Ein-Schaltung ermöglicht.
  • Die Steuerung des Druckmittels zur Auslösung dieser beiden Vorgänge kann z. B. durch einen bekannten elektromagnetisch betätigten Schaltapparat geschehen, wie er zum Ein- und Ausschalten eines Schalters mit Druckluft Verwendung findet. Die Druckluft wird bei Einleitung eines Abschaltvorganges durch Öffnen eines Druckluftventiles einem Flüssigkeitsvorratsbehälter zugeleitet und drückt Flüssigkeit aus diesem Vorratsbehälter in den Kolbenantriebsraum. Nach Beendigung des Löschvorganges, also nach ein paar Halbwellen, wird das Druckluftventil auf Außenluft umgeschaltet, so daß Druckflüssigkeit aus dem Kolbenantriebsraum zum Vorratsraum zurücktreten kann. Gleichzeitig mit dem Umschalten des Druckluftventiles auf Außenluft wird ein zweites Druckluftventil geöffnet. Die zuströmende Druckluft drückt Druckflüssigkeit in den Druckmittelförderraum und zwingt den Pumpkolben schnellstens in seine Anfangslage zurück. Hierauf wird auch das zweite Druckluftventil auf Außenluft umgestellt; es tritt Flüssigkeit aus dem Schalter in die Vorratsräume zurück, bis sich die Flüssigkeitsspiegel in allen Räumen ausgeglichen haben.
  • Eine wesentliche Vereinfachung der Steuerungseinrichtung für das zusätzliche Druckmittel zum Löschkammerschalter läßt sich dadurch erreichen, daß das Druckmittel nur dem Druckmittelförderraum zugeleitet wird. Es ist hierfür nur ein Druckluftzuführungsventil erforderlich, das gleichzeitig mit der Kontakttrennung geöffnet wird. Der in der Umgebung des Lichtbogens entstehende Gasdruck lastet auf dem Pumpkolben und der höhere Druck im Druckmittelförderraumherrscht auch im Flüssigkeitsvorratsraum und hält dort ein Schwimmerventil nach der Druckluftzufiihrungsleitung hin geschlossen. Es tritt vorläufig keine fremde Flüssigkeit zum Schalter über. Der Pumpkolben wird, durch den Lichtbogengasdruck angetrieben, normal arbeiten und Löschung herbeiführen. Nach erfolgter Löschung verschwindet der Überdruck im Druckmittelförderraum. Das Schwimmerventil im Flüssigkeitsvorratsraum läßt Druckluft zuströmen, so daß Flüssigkeit aus dein Behälter in den Druckmittelförderraum gedrückt und der Kolben beschleunigt in seine Anfangslage zurückgeführt wird. Der Schalter steht sofort für einen neuen Einschaltvorgang bereit. Inz-,vischen wird durch ein Zeitrelais, das bei Kontakttrennung betätigt wurde, das Druckluftventil auf Außenluft umgeschaltet, so daß ein Flüssigkeitsausgleich vom Schalter zum Flüssigkeitsvorratsraum möglich ist.
  • Werden aber sehr kleine Ströme abgeschaltet, so reicht die einsetzende Flüssigkeitsverdampfung in der Umgebung des Lichtbogens nicht aus, den Pumpkolben in Bewegung zu setzen. Der Kolben bleibt während des Ausschaltens in seiner Ruhelage und die Druckluft preßt `"orratsfliissigkeit durch den Druckmittelförderraum der Pumpeinrichtung über den Lichtbogen himveg zum Kolbenantriebsraum und bringt den Lichtbogen, zeitweise auch unterstützt durch eine Pumpbewegung des Kolbens, zum Erlöschen. Der Überdruck im Schalter verschwindet, und der unter Umständen bewegte Kolben kehrt unter dein Druck im Druckmittelförderraum beschleunigt in seine Anfangslage zurück. Darauf erfolgt durch ein Zeitrelais wiederum die Umschaltung des Druckluftventils auf Außenluft. Beide Vorteile, zuverlässige Löschung bei sehr kleinen Stromstärken sowie beschleunigte Rückführung des Kolbens, werden hierbei mit einfachsten Mitteln erreicht.
  • Bei dieser zusätzlichen Bespülung des Lichtbogens wird die Zusatzflüssigkeit in die Pumpeinrichtung gepreßt und muß nach Beendigung des Schaltvorganges in der Hauptsache in umgekehrter Richtung wieder in den Vorratsbehälter zurücktreten. Es ist aber auch möglich, die zusätzliche Lichtbogenbespülung durch eine in Kreisrichtung verlaufende Flüssigkeitsströmung durchzuführen. In diesem Fall wird mit Hilfe einer Pumpeinrichtung Flüssigkeit dem druckfreien Schalterraum entnommen und durch die Differentialpumpeinrichtung unter Zwischenschaltung eines Druckspeicherraumes über den Lichtlxigen hinweg wiederum dem druckfreien Schalterraum zugeführt. Hierbei wird auch noch die sonst erforderliche Zeitdauer für die Rückströmung der Zusatzflüssigkeit erspart.
  • In der Zeichnung ist ein L<ischkainmerschalter mit den Erfindungsmerkmalen dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Schalteraufbau, bei dem die zusätzliche Druckflüssigkeit nur über den Kolbenförderrauin zuni Kolbenantriebsraum gelangt. In einem Schaltergehäuse i ist eine Löschkammer 2 angeordnet, die durch den Pumpkolben 3 in den Kolbenantriebsrauni 4 und den Druckmittelförderraum 5 unterteilt ist. In dein Kolbenantriebsraum4 ist die. Kontaktstelle in einer besonderen Kontaktkammer 6 eingebaut, während im Druckinittelförderrauin s eine Kolbenrückstellfeder 7 vorgesehen ist. Die Löschkammer ist von dem druckfreien Schalterraum 8 umgeben. Beim Ausschalten gleitet der Kontaktstift g durch einen Abdichtungskanal io der oberen Löschkammerwand und zieht den Lichtbogen durch diesen Abdichtungskanal. Der Druckmittelförderraum 5 der Pumpeinrichtung steht durch einen Kanal i i und durch die Ringdüse 12 iin oberen Löschkammerdeckel mit dem Kolbenantriebsraum .4 in Verbindung, sobald der Kontaktstift die :Xustrittsöffnung der Ringdüse 12 freigelegt hat. Unterhalb des eigentlichen Schaltergeh'itises i ist noch ein Flüssigkeitsvorratsraum 13 vorhanden, der über mehrere Rohrstutzen 14 mit dem Druckmittelförderraum 5 in Verbindung steht. .An der höchsten Stelle des Flüssigkeitsvorratsraumes 13 zweigt in diesem Ausführungsbeispiel ein Steigerohr 15 ab, das mit einer Luftdruckleituiig 16 verbunden ist. Die Druckluft hat nur dann freien Zutritt zum Rohr 15, wenn ein Schwimmerventil 17 die Bohrung 18 in den Verbindungsflanschen der beiden Rohre freigelegt hat. Außerdem steht der Raum, in dem sich das Schwiminerventil 17 befindet, durch einen Kanal 2o, der ein .Kugelventil einschließt, mit dem druckfreien Schalterraum 8 in Verbindung. 21 ist ein Kanal, der vom einem Siclierlieitsauslaßventil verschlossen gehalten wird.
  • Die Arbeitsweise des Löschkammerschalters ist die folgende: Wird der Schalter infolge eines Kurzschlusses im Netz ausgelöst, so entfernt sich der Kontaktstift g von seinem ortsfesten Gegenkontakt, und es bildet sich ein im Kolbenantriebsraum 4 brennender Lichtbogen. Durch die in der Umgebung des Lichtbogens einsetzende Verdampfung von Flüssigkeit entsteht in der Kammer 4 ein Druckanstieg, der auf den Differentialkolben 3 lastet. Durch diesen .@iitriel>sdruck auf den Kolben wird im 1)rtickinittelförderrauin 5 der Pumpeinrichtung ein entsprechend höherer Druck hervorgerufen, der sich auf den Ratim 13 und auf das Rohr 15 überträgt und <las Schwimlnerventi117 in Abschlußstelltiiig hält. Gleichzeitig finit der Kontakttrennung wurde auch ein Drucklufteinlaßventil in der Rohrleitung 16 geöffnet. Da das Schwimmerventil 17 die Überstr(iinöffnung 18 verschlossen hält, so kann vorläufig noch keine Druckluft zum Rohr 15 übertreten. Hat der Kontaktstift g auf seinem Ausschaltweg die Riilgdüse 12 freigelegt, so setzt sich der Differentialkolben 3 unter dem Lichtbogengasdruck in Bewegung und preßt Löschflüssigkeit aus dem Druckmittelförderraum 5 durch den Kanal i i und durch die Ringdüse 12 über den Lichtbogen hinweg zum Kolbenantriebsraum 4. Diese Löschströmung genügt in den meisten Fällen, um Löschung herbeizuführen. Brennt der Lichtbogen aber weiter und verläßt der Kontaktstift den Abdichtungskanal io im l.öschkaminerdeckel, so erfolgt die Bespülung des Lichtbogens durch zwei in entgegengesetzter Richtung verlaufende Flüssigkeitsströme, die schnellstens endgültige Löschung herbeiführen. Ist Löschung erfolgt, so verschwindet der Druck im Kolbenantriebsraum .4 und damit auch im Druckniittelförderraum 5 und in dem Steigerohr 15. Das durch die Druckluft belastete Schwimmerventil 17 gibt den Cberströmquerschnitt 18 frei, so daß die zuströmende Druckluft Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 13 durch die Rohrstutzen 14 in den Druckmittelförderraum 5 drückt. Diese zugepreßte Flüssigkeit unterstützt die Kraft der Rückstellfeder 7 und führt den Kolben 3 beschleunigt in seine Anfangslage zurück. Der Schalter ist in sehr kurzer Zeit für eine neue Einschaltung bereit. Ein Zeitrelais, das ebenfalls bei Kontakttrennung betätigt wurde, schaltet nach Ablauf einer Zeitdauer, in der bestimmt die obigen Schaltvorgänge sich abgespielt haben, das Druckluftventil in der Leitung 16 auf Außenluft um, so daß ein Flüssigkeitsausgleich sowohl über den Vorratsraum 13 wie auch über das Rückschlagventil in dem Verbindungskanal 20 erfolgen kann.
  • Werden aber sehr kleine Stromstärken abgeschaltet, so reicht die durch die Lichtbogenwärme hervorgerufene Flüssigkeitsverdampfung nicht aus, einen genügend hohen Anfangsdruck zum Antrieb des Pumpkolbens hervorzurufen. Der Pumpkolben bleibt während des Ausschaltens in seiner Ruhelage, und es würde der Lichtbogen mit all den bekannten unangenehmen Begleiterscheinungen sehr lange brennen, wenn nicht eine zuverlässige zusätzliche Hilfslöschung zur Verfügung steht. Hat der Kontaktstift g auf seinem Ausschaltwege die Ringdüse 12 freigelegt, so wird die auf der Flüssigkeit im Steigerohr 15 lastende Druckluft Flüssigkeit durch die Rohrstutzen 14 und durch den Druckmittelförderraum 5 über die Ringdüse und den Lichtbogen hinweg in den Kolbenantriebsraum 4 pressen. Diese Flüssigkeitsströmung bringt den schwachen Lichtbogen schnell zum Erlöschen. Darauf erfolgt wiederum durch das Zeitrelais die Umschaltung des Druckluftventils in der Leitung 16 auf Außenluft, so daß sich die Flüssigkeitsspiegel im Schalter und im Steigerohr 15 ausgleichen können.
  • Der beschriebene Schalteraufbau ermöglicht eine sehr einfache Lösung des Löschproblems bei sehr kleinen Stromstärken und erzwingt zugleich eine beschleunigte Rückführung des Pumpkolbens nach erfolgter Löschung des Lichtbogens.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Löschkammerschalter mit einem eingebauten Differentialpumpkolben nach Patent Big 273, .bei dem eine fremde Kraftquelle zeitweise ein Druckmittel beim Abschalten von kleinen Stromstärken zur Differentialpumpeinrichtung drückt, gekennzeichnet durch einen derartigen Schalteraufbau, daß das in die Pumpeinrichtung geförderte Druckmittel mindestens zeitweise über den Lichtbogen hinweg zum Kolbenantriebsraum (4) übertritt.
  2. 2. Löschkammerschalter nach Anspruch i mit einem ortsfesten Hohlkontakt, dadurch gekennzeichnet, daß das der Differentialpumpeinrichtung zugedrückte Druckmittel, den Hohlkontakt von der Rückseite aus durchströmend oder den Hohlkontakt umströmend, über den Lichtbogen hinweg zum Kolbenantriebsraum (4) übertritt.
  3. 3. Löschkammerschalter nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Löschvorganges auch dem Druckmittelförderraum (5) der Pumpeinrichtung vorübergehend Druckflüssigkeit zugedrückt wird, während gleichzeitig der Kolbenantriebsraum (4) der Pumpeinrichtung in Verbindung mit der Außenluft gebracht wird.
  4. 4. Löschkammerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel nur über den Druckmittelförderraum (5) der Differentialpumpeinrichtung zugeleitet wird.
  5. 5. Löschkammerschalter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel dem druckfreien Schalterraum (8) entnommen und durch die Differentialpumpeinrichtung wiederum dem druckfreien Schalterraum zufließt.
DEP44451A 1949-06-01 1949-06-01 Loeschkammerschalter Expired DE824225C (de)

Priority Applications (1)

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ID=7380346

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DE (1) DE824225C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1148298B (de) * 1957-02-25 1963-05-09 Siemens Ag Fluessigkeitsarmer Leistungsschalter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1148298B (de) * 1957-02-25 1963-05-09 Siemens Ag Fluessigkeitsarmer Leistungsschalter

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