DE834709C

DE834709C - Druckgasschalter fuer Gleichstrom

Info

Publication number: DE834709C
Application number: DEP26691A
Authority: DE
Inventors: Ernst Eichenberger
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1945-01-26
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1952-03-24
Also published as: CH243459A; FR920656A; BE462592A; US2449208A

Description

Es ist bekannt, daß Gleichstromlichtbogcn zum Löschen gebracht werden können, wenn Mittel vorgesehen werden, durch welche die Lichtbogenspannung größer als die Klemmenspannung wird, so daß der Lichtbogen von der Betriebsspannung nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Um diesen Zweck zu erreichen, hat man Schalteinrichtungen mit quer zum Lichtbogenweg gestellten Wänden aus Metall oder Isolierstoff versehen, an deren Kanten der Lichtbogen sich wellenförmig anlegen kann. Man hat auch den Auftrieb der Lichtbogenschleifenteile zwischen den Querwänden durch zusätzliche Blasung verstärkt, um den Lichtbogen weitgehend zu verlängern und seine Löschung zu begünstigen. Weiter hat man angegeben, Metallteile in einer Löschkammer aus Isolierstoff so anzuordnen, daß sie von der Lichtbogenschleife bestrichen werden, wodurch dem Lichtbogen Wärme entzogen und seine Löschung erleichtert wird.

Es sind ferner Schalter bekannt, welche mindestens einen Hohlkontakt besitzen und bei welchen der Lichtbogen mit Druckgas beblasen wird. Diese Schalterkonstruktion ist für die Unterbrechung von Wechselströmen sehr günstig, weil der Lichtbogen im Hohlkontakt vom Druckgasstrom allseitig umhüllt und stark gekühlt wird, und weil der Raum zwischen den Kontakten durch das strömende Gas rasch entionisiert wird, so daß der im Stromnulldurchgang verlöschende Lichtbogen nicht wieder zünden kann. Für die Unterbrechung von Gleich-

Claims

strom sind diese Schalter aber wegen des Fehlens der Nulldurchgänge von Strom und Spannung ungeeignet.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Druckgasschalter für Gleichstrom, bei welchem der Lichtbogen in einer Blaskammer aus Isolierstoff so verlängert wird, daß die Lichtbogenspannung die Klemmenspannung des Schalters übersteigt, bei welchem erfindungsgemäß einer der Schalterkontakte ein Hohlkontakt ist und mindestens einer der Kontakte relativ zum anderen beweglich ist, wobei ferner mindestens einer der Kontakte mit einer Lichtbogcnfängcrelektrode verbunden ist, welche bis in die an den hohlen Schalterkontakt anschlicßendc Blaskammer verlängert ist, und wobei schließlich in der Blaskammerwand Metallsonden angebracht sind, welche das Emporklettcrn des Lichtbogens in der durch eine metallische Einbaute abgeschlossenen Blaskammer ermöglichen.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiclc der Erfindung Druckgasschalter mit zwei hintereinander geschalteten Schaltstellen im Längsschnitt schematisch dargestellt.

Auf dem mit Steuerventil ausgerüsteten Druckgasvorratsbehälterß sind mit Hilfe der Isolicrstützcr b_lt b₂, die als Druckgaszuleitung dienen, die beiden Schaltelemente C₁, C₂ aufgebaut. Die Schaltelemente sind in Reihe hintereinander geschaltet. Jede Schaltstelle besteht aus einem Hohlkontakt d_v (I₂ und einem stiftförmigen Gegenkontakt C₁, e.₂. Der Hohlkontakt steht unter dem Druck einer Feder in Kontaktberührung mit dem Stiftkontakt; er wird vom Druckgas entgegen der Federkraft geöffnet. An den Stiftkontakten sitzen die Lichtbogenfängerelektroden/_u f.,, welche die Hohlkontaktc durchdringen. Auf der Abströmseite des Druckgases schließen sich an die Hohlkontaktc die Blaskammern g_lr g., an, welche aus Isolierstoff bestehen und einen Kanal für den Abschaltlichtbogen bilden. Die Blaskammcrn sind Hohlzylinder. In der Wand der Blaskammcrn sind Sonden A₁, /1., angebracht, welche als Ansetzpunkte für den Lichtbogen dienen und das Emporklettern des letzteren ermöglichen. Die Lichtbogenfängerelektroden f_lt f., ragen in die Blaskammcrn hinein. Die Blaskammern sind von ebenfalls zylindrischen und aus Isolierstoff bestehenden HuIlCnZ₁, L, umgeben. In den Wänden der HuUeIiZ₁, Z₂ sitzen die Hilfsclektroden A₁₁, A₁₂. Die Zwischenräume zwisehen den Blaskammern und den Hüllen sind von Druckgas durchströmt. Die Enden der IsolicrhüUcn und der Blaskammern sind von metallischen Einbauten A₁, k₂ abgeschlossen. Die Elektroden A₁₁, A₁J und die metallischen Einbauten Zi₁, k₂ sind untereinander leitend verbunden. Die Schaltstellen C_x, C, werden gleichzeitig betätigt.

Ist durch Betätigen des nicht gezeichneten Steuerventils am Druckgasbehälter die Druckgas-Strömung eingeleitet, dann werden die hohlen Kontakte d_v d., von den festen Kontakten C₁, c, abgehoben, und es bilden sich die Öffnungslichtbogen zwischen den Kontakten. Die Teillichtbogen werden durch die Hohlkontaktc hindurehiicblnsen, sie bilden zunächst Schleifen, deren einer Fußpunkt am Stiftkontakt und der daran sitzenden Elektrode entlang wandert. Die Lichtbogen schließen sich über die Sonden A₁, h,, welche ihr Emporklettcrn in den Blaskammern erleichtern, sowie über die unter sich verbundenen Elektroden A₁₁, A₁.,, bis die Lichtbogen zwischen den Funkenfängcrelektroden/,, /₂ und den Einbauten Zi₁, k, die für die Löschung erforderliche Länge erreicht haben. Das strömende Druckgas umspült die Lichtbogen allseitig, zwingt sie in die Blaskammer und verhindert ein Ausweichen derselben aus dem Kanal in der letzteren. Das die Hohlkontaktc mit größter Geschwindigkeit allseitig gleichmäßig durchströmende Druckgas sorgt ferner für eine dauernde Entionisation des Raumes zwischen den Schaltcrkontakten, so daß die Bildung von Rückzündungen zwischen ihnen verhindert ist. Die Teillichtbogcn werden auf diese Weise mit Sicherheit gelöscht.

Anstatt wie bei Fig. 1 den Hohlkontakt allein beweglich zu machen, ist es ohne weiteres möglich, auch den Gegenkontakt mit der Lichtbogenfängerelektrode beweglich zu machen.

Die Kontakte der beiden Schaltstellcn können sowohl durch getrennte Druckgasströme, wie in Fig. ι dargestellt, als auch durch den gleichen Druckgasstrom betätigt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. In Fig. 2 sind gleiche Konstruktionsteile mit den gleichen Bezeichnungen verseilen wie in Fig. 1, auch die Wirkung ist die gleiche. Bei dieser Ausführung sind auch die hohlen Kontakte d _x, (I₂ mit je einer Lichtbogenfängcrelcktrode /H₁, in., ausgerüstet.

Es besteht die Möglichkeit, den Hohlkontakt auf der Abströmscitc des Druckgases düsenförmig zu erweitern. In diesem Fall empfiehlt es sich, am Hohlkontakt und an der Blaskammer Hilfsclcktroden zum Überleiten der Teillichtbogen auf die mit den Kontaktstiften verbundenen Lichtbogcnfängcrelcktroden vorzusehen.

Auch die die Blaskammer umhüllende Isolierkammer kann vom Hohlkontakt weg radialsymmctrisch stetig erweitert sein.

Druckgasschalter gemäß der Erfindung sind nicht nur in der dargestellten und erläuterten Reihenschaltung von zwei Schaltstellen, sondern einzeln für sich anwendbar. Die Hintereinanderschaltung von Schaltstcllen ergibt den Vorteil, daß die Trennstrecke an den Schaltstellen und die elck-; trischc Festigkeit vervielfacht wird, so daß die Abschaltfähigkcit erhöht ist.

PATENTAXSPP.rciIE:

i. Druckgasschalter für Gleichstrom, bei welchem der Lichtbogen in eine? Blaskammer aus Isolierstoff so verlängert wird, daß die Lichtbogcnspannung die Klemmenspannung des Schalters übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalterkontaktc ein Hohlkontakt ist, und daß mindestens einer der Kontakte relativ zum anderen beweglich ist, daß ferner mindestens einer der Kontakte¹ mit einer Licht-

t bogenfängerelektrode verbunden ist, welche bis in die an den hohlen Schalterkontakt anschließende Blaskammer verlängert ist, sowie daß in der Blaskammerwand Metallsonden angebracht sind, welche das Emporklettern des Lichtbogens in der durch eine metallische Einbaute abgeschlossenen Blaskammer ermöglichen.
2. Druckgasschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskammer aus Isolierstoff von einer ebenfalls aus Isolierstoff bestehenden von Druckgas durchströmten Hülle umgeben ist.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskammcr zylindrisch ist.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Blaskammer umhüllende Isolierkammer vom Hohlkontakt weg radialsymmetrisch stetig erweitert ist.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkontakt auf der Abströmscite des Druckgases düsenartig erweitert ist.

6. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kontakt und der Gegenkontakt mit je einer Lichtbogenfängerelektrodc ausgerüstet sind. ,

7. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der hohle Kontakt als der Gegenkontakt beweglich sind.

8. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schaltstallen mit getrennten Blaskammern elektrisch hintereinander geschaltet und gleichzeitig betätigt sind.

9. Druckgasschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterkontakte durch das Druckgas gegen eine Schließfeder geöffnet werden.

10. Druckgasschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte durch getrennte Druckgasströme betätigt werden.

11. Druckgasschalter nach Anspruch 9, da_: durch gekennzeichnet, daß die Kontakte durch den gleichen Druckgasstrom betätigt werden.

12. Druckgasschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonden der Blaskammern elektrisch miteinander verbunden sind.

13. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlkontakt und an der Blaskammer Hilfselektroden zum Überleiten des Lichtbogens auf die mit dem Gegenkontakt verbundene Lichtbogenfängerelektrodc ausgerüstet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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