DE837722C - OElarmer Hochspannungsschalter mit Zusatzeinrichtung zum Unterbrechen kleiner Stroeme - Google Patents

Description

• Ularmer Hochspannungsschalter mit Zusatzeinrichtung zum Unterbrechen kleiner Ströme

  Ölschalter aller Bauarten haben den Nachteil,

  claß sie den Mbschaltlichtbogen kleiner, phasen-

  verscliol>eiier Ströme zu sehr in die Länge ziehen,

  bevor er erlischt. Durch die hierbei erfolgenden

  häufigen Wiederzündungen des Lichtbogens nach

  (lern Stromnulldurc.hgang entstehen überspannun-

  gen in der Anlage, die sich zu Isolationsdurch-

  schlägen steigern können. Die ungenügende Lösch-

  wirkting dieser Schalter beim Unterbrechen kleiner

  Ströme ist in der Hauptsache darauf zurück-

  zuführen, claß die beim Abschalten großer Ströme

  auftretende starke Gasentwicklung und die da-

  durch verursachte kräftige Ölströmung, die in

  irgend einer Weise auf den Lichtbogen löschend

  einwirkt, beim :11>schalten kleiner Ströme fehlt. In

  Errnaiigelutig einer vom Lichtbogen selbst erzeug-

  ten Ölströmung bei kleinen Strömen ist deshalb

  schon vorgeschlagen worden, hierfür eine fremd-

  erzeu";te Ölströmung anzuwenden, beispielsweise

  durch eine vom Schalter betätigte Pumpeinrichtung. Die Erfindung betrifft eine besonders einfache und wirkungsvolle Einrichtung dieser Art. Es wird dabei in bekannterWeise durch den hohlen Schaltstift beim Abschalten kleiner Ströme Öl in den Löschraum gespritzt. Hierbei-,schiebt sich der höhle Schaltstift beim Abschalten in einen mit Öd gefüllten, geschlossenen Raum, wobei das verdrängte 01 durch den Hohlstift in den Löschraum gedrückt wird. Da das durch den Schaltstift allein verdrängte Ölquantum zum Löschen jedoch nicht ausreicht, wird gemäß der Erfindung während der Ausschaltbewegung mittels einer Pumeinrichtung mehr 01 durch den hohlen Schaltstift in die Löschkammer gedrückt, als durch den in der Kammer zurückweichenden Schaltstift Raum freigegeben wird. Beispielsweise besteht die Pumpeinrchtung aus dem Schaltstift und einem besonderen Verdrängungs'körper, die während der Ausschaltbewegung in einen geschlossenen, mit 01 gefüllten Raum eindringen und das verdrängte C51 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Löschraum drücken. Der Löschraum wird so ausgebildet, daß der Lichtbogen auf einer- längeren Strecke dem durch den hohlen Schaltstift zugeführten 01strahl nicht ausweichen kann. Für die Unterbrechung, kleiner Stromstärken ist die Differentiallöschkammer in axialer Richtung durch einen außen angebauten, mit Zwischenräumen aufeinandergeschichteten Stapel von Isolierplatten verlängert, in den der stromschwache Abschaltlichtbogen nach dem Austritt der Schaltstiftspitze aus der Differentiallöschkammer hineingezogen und durch das über den hohlen Schaltstift in den Löschraum eingepumpte Ö:1 gelöscht wird.
• Um an der gleichen Unterbrechungsstelle auch stromstarke Lichtbogen und Kurzschlüsse unterbrechen zu können, ist dieAnordnung zum Löschen kleiner Ströme mit einer Strömungslöschkammer bekannter Ausführung vereinigt, so daß der stromstarke Lichtbogen durch die Wirkung der Strömungskammer, der stromschwache dagegen überwiegend durch die Wirkung der Zusatzeinrichtung gelöscht wird.
• Die Abbildung dient zur Erläuterung der Erfindung und zeigt eine der möglichen Ausführungsformen. i ist das teilweise mit 01 gefüllte Schaltgefäß aus Isolierstoff. Es sitzt auf dem allseitig geschlossenen und vollständig mit Öl gefüllten metallenen Antriebsgefäß 2, das seinerseits durch den Isolator 3 vom nicht dargestellten geerdeten Sockel isoliert,ist. Im Antriebsgefäß 2 bewegt sich der Antriebshebel 4, an dem durch die Lasche 5 der hohle Schaltstift 6 angelenkt ist. Dieser besitzt in seinem unteren Ende das Rückschlagventil 7. Der Stromübergang am Schaltstift erfolgt durch den Schleifkontakt 8 in der oberen Wand des Antriebsgefäßes, in der der Schaltstift auch geführt ist. An dem Antriebshabe14 ist durch die Lasche g noch der rohrförmige Verdrängungskörper io mit dem Ventil ii artgelenkt, das sich zu Beginn der Ausschaltbewegung schließt. Ein weiteres Ventil 12, das eine Verbindung zwischen dem geschlossenen Antriebsraum 13 und dem Ölraum 14 des Schaltgefäßes herstellt, öffnet sich selbsttätig, wenn der Druck im Innern der Löschkammer, der sich durch den hohlen Schaltstift in das Antriebsgefäß bei geöffnetem Rückschlagventil 7 fortpflanzt, eine bestimmte Größe, bei der die Mitwirkung derZusatzeinrichtung zumLöschen des Lichtbogens nicht mehr erforderlich ist, überschreitet. In das Schaltgefäß i ist von oben die Strömungslöschkammer 15 mit dem feststehenden Kontakt 16 eingebaut. Sie enthält den Differentialkolben 17, dessen große Kolbenseite über den rohrförmigen Kanal 18 und dessen kleine Kolbenseite über den rohrförmigen .Kanal i9 und die scheibenförmigen Schlitze 2o mit dem Lichtbogenraum in Verbindung stehen. Die Schlitze 20 werden durch eine Anzahl mit Zwischenräumen aufeinandergeschichteter Isolierplatten 21 gebildet, die zwischen den tulpenförmi@gen, aus Isolierstoff bestehenden Löschkammerteilen 22 und 23 eingebaut sind. Ein weiterer 'Stapel, bestehend aus den mit Zwischenräumen aufeinandergeschichteten Isolierplatten 24 und der Abschlußplatte 25 ist durch die Isolierstoffbolzem 26 außerhalb der Kammer an dieser befestigt. Durch die Zwischenräume 27 dieses Plattenstapels steht der Lichtbogenraum mit dem freien Ölraum 14 des Schaltgefäßes i in Verbindung. Beim Abschalten eines stromschwachen Licht-Bogens arbeitet die Löscheinrichtung wie folgt: Bei der Abwärtsbewegung des hohlen Schalt-Stiftes 6 und des Verdrängungskörpers io durch den :',ntriebshebel 4 wird das aus dem Raum 13 verdrängte 0I durch den hohlen Schaltstift mit großer Geschwindigkeit in den Löschraum gedrückt, in welchem der Abschaltlichtbogen beim Austritt der Schaltstiftspitze aus dem festen Kontakt 16 eingeleitet wurde. Das den durch den Schaltstift freiwerdenden Raum übersteigende Ölquantum setzt den Differentialkolben 17 etwas in Bewegung, so daß über die Schlitze 2o auch radial noch etwas 01 in den Lichtbogenraum strömt. Durch die immerhin vorhandene, wenn auch geringe Gasentwicklung durch den stromschwachen Lichtbogen wird diese radiale Löschströmung noch unterstützt. Der Lichtbogen -ist also, solange die Schaltstiftspitze den Kammermund 23 noch nicht verlassen hat, dem aus dem Schaltstift herausdringernden scharfen Ölstrahl und der nach innen gerichteten kleinen Radialströmung ausgesetzt. Wenn die Wirkung dieser beiden Strömungen, denen der Lichtbogen nicht ausweichen kann, nicht genügt, ihn vor dem Austritt der Schaltstiftspitze aus dem ,Kammermund 23 zu unterbrechen, so wird er nun in die zentrale Bohrung des aus den Isolierplatten 24 bestehenden Plattenstapels hineingezogen. In diesem außen an die eigentliche Löschkammer angebauten Plattenstapel erfolgt der Druckausgleich vom Löschraum durch die Spalte 27 direkt in den freien Ölraum 14 des Schaltgefäßes. Das durch die Pumpeinrichtung über den Hohlstift in den Löschraum gedrückte 01, vermehrt um das vom Differentialkolben gelieferte 0l, soweit beides nicht zum Auffüllen des vom zurückweichenden Schaltstift und des sich bewegenden Differentialkolbens freigegebenen Raumes benötigt wird, strömt nun durch die Schlitze 27 radial nach außen in den freien Ölraum 14 ab und drückt dabei den labilen Lichtbogen seitlich an die Lochwandungen der Platten 24 und in .die Spalte 27, so daß der gasförmige Lichtbogenpfad im Stromnulldurchgang entsprechend der Anzahl der freigegebenen Zwischenräume 27 in viele kurze Strecken zerteilt und unterbrochen wird. Der stromschwache Lichtbogen wird also in der Hauptsache durch eine gegen ein Gitter gerichtete Öl-Strömung gelöscht.
• Beim Abschalten eines stromstarken Lichtbogens wird von dem Differentialkolben eine kräftige, radial durch die Schlitze 20 nach innen auf den Lichtbogen gerichtete Ölströmung erzeugt, durch die die Stromunterbrechung bereits bewirkt wird,

  1>e@-or die Scllaltstiftspitze die Schale 23 verlassen

  hat. Hierbei wird infolge des hohen Überdruckes

  in der Löschkammer kein Z51 durch den hohlen

  Schaltstift in den Löschraum gedrückt. Das Rück-

  schlagventil 7 im Schaltstift bleibt dabei ge-

  schlossen und verhindert dadurch, daß sich der

  hohe Kammerdruck in den Raum 13 fortpflanzen

  kann. 1)as v()in Schaltstift und dem Verdrängungs-

  körper @erdr<ingt: (51 entweicht in diesem Fall

  durch (las lrl>erdruck\-entil12 in den freien Öl-

  raum 14 des Schaltgefäßes i. Der Druck in dem

  Antriebsraum 13 \N-ird also von der Einstellung

  des Cbxrdruckventils 12 bestimmt, die so vorge-

  noinnnen %@,ird, ((aß (las Ventil erst :anspricht, wenn

  der Druck -in der Löschkammer und damit die von

  ihr mittels des Differentialkolbens selbst erzeugte

  ()Iströmun.g so stark geworden ist, daß die Mit-

  \% irkung der Zusatzeinrichtung zum Unterbrechen

  des Lichtbogens nicht mehr erforderlich ist.

  Die beschriebene Zusatzlöscheinrichtung besitzt

  neben der ihr eigenen I.dschwirkung auch noch den

  Vorteil, (laß sie schon bei den kleinsten Absc.halt-

  strömen eine Löschung herbeiführt. Bei kleinen

  Strömen spricht die Differentiallöschkammer ohne

  die Zusatzlöscheinrichtung überhaupt nicht an,

  weil die geringe erzeugte Gasmenge kaum den

  .lZaum ausfüllt, den der zurückweichende Schalt-

  stift freigibt und infolgedessen nicht imstande ist.

  den I)ifferentialkollreii in Bewegung zii setzen.

  Feim Zusammenarbeiten mit der Zusatzlösch-

  einrichtung dagegen setzt sich der Differential-

  kolben schon allein durch die den freiwerdefiden

  Kaum übersteigende eingepumpte Olmenge etwas

  in Bewegung. die dann auch durch die kleinste vorn

  Lichtbogen erzeugte Gasmenge entsprechend ge-

  steigert wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Ülarmer Hochspannungsschalter mit Diffe- rentiallcischkammer und Zusatzeinrichtung zum Löschen kleiner Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ausschaltbewegung mittels einer Pumpeinrichtung mehr 01 durch den hohlen Schaltstift in die Löschkammer gedrückt wird, als durch den ,in der Kammer zurückweichenden Schaltstift Raum freigegeben wird.
2. 2. Hochspannungsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pump2inrichtung aus dem Schaltstift und einem besonderen Verdrängungskörper (io) besteht, die während der Ausschaltbewegung in einen geschlossenen, mit 01 gefüllten Raum (13) eindringen und das verdrängte 01 mit hoher Strömungs:geschwi,ndigkeit in den Löschraum drücken.
3. 3. Hochspannungsschalter nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schaltstift mit einem Rückschlagventil (17) und der Verdrängungsraum mit einem tllrerdruckventil (8) versehen sind.
4. Hochspannungsschalter nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentiallöschkammer in axialer Richtung durch einen außen angebauten, mit Zwischenräumen aufeinandergeschichteten Stapel von Isolierplatten (24) verlängert ist, in den der stromschwache Abschaltlichtbogen nach (lern Austritt der Schaltstiftspitze aus der Differentiallöscbkammer hineingezogen und durch das über den hohlen Schaltstift in den Löschraum eingepumpte und allseitig radial durch die scheibenförmigen Schlitze nach außen in den freien ölraum abströmende 01 gelöscht wird.
5. 5. Hochspannungsschalter nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentiallöschkammer durch d'ie Pumpeinrichtung derart , heeinflußt wird, daß s.ie schon bei den kleinsten Abschaltströmen anspricht und die Löschwirkung der Zusatzeinrichtung unterstützt.