Elektrischer Hochspannungsschalter Es sind elektrische Schalter, insbesondere
Flüssigkeitsschalter, bekannt, bei denen konzentrisch um den Kontaktstift angeordnete
Führungskanäle vorgesehen sind, welche die Löschflüssigkeit radial gerichtet von
außen in den Weg des Kontaktstiftes leiten. Dort wird der Löschmittelstrom umgelenkt
und bespült den Lichtbogen in seiner Achsrichtung. Weiterhin wurde auch vorgeschlagen,
die Löschung des Lichtbogens dadurch herbeizuführen, daß die Löschmittelströmung
quer über den Lichtbogen verläuft. Während bei der ersteren Bespülungsart die Löschwirkung
eine sehr sanfte ist, die in vielen Fällen selbst im Stromnulldurchgang keine endgültige
Löschung herbeiführt, ist bei der zweiten Bespülungsart die Löschwirkung eine gar
zu schroffe. Es wird im letzteren Falle vielfach der Lichtbogen auch im Maximum
der Stromkurve zerrissen, was meist zu hohen Überspannungen führt.High-voltage electrical switch There are electrical switches, in particular
Liquid switch, known, in which arranged concentrically around the contact pin
Guide channels are provided which direct the extinguishing liquid radially from
lead outside into the path of the contact pin. There the extinguishing agent flow is diverted
and flushes the arc in its axial direction. It was also suggested that
to bring about the extinction of the arc that the extinguishing agent flow
runs across the arc. While with the former type of flushing the extinguishing effect
is a very gentle one, which in many cases is not a final one even in the current zero crossing
Causes deletion, the extinguishing effect of the second type of flushing is even
too rugged. In the latter case, the arc is also at its maximum in many cases
the current curve torn, which usually leads to high overvoltages.
Um die Löschwirkung der Lichtbogenbespülung günstiger zu gestalten,
wird die an sich recht kräftige Zerreißwirkung der quer über den Lichtbogen führenden
Löschmittelströmung geschwächt, jedoch nur in dem Maße, daß die Strömung zielsicherer
zur Löschung führt, als dies bei einer Längsbespülung des Lichtbogens der Fall ist.
Zu diesem Zweck erfolgt die Ausbildung und Anordnung der quer über den Lichtbogenraurn
verlaufenden Bespülungskanäle unter Benutzung von Mitteln, die die Zerreißwirkung
der Löschmittelströme auf die Lichtbogengassäule mildern. In dieser Hinsicht ist
es besonders vorteilhaft, daß der quer zu dem Lichtbogenraum führende Teil des Bespülungskanals
möglichst geringen Strömungswiderstand
aufweist, während in dem-
von dem Lichtbogenraüm fortführenden Teil des Bespülungskanals Strömungshemmungen
(Drosselungen oder scharfe Umlenkungen usw.) vorhanden sind. So ist es empfehlenswert;
den Ausflußquerschnitt aus dem Lichtbogenraum als den engsten Strömungsquerschnitt
des Bespülungskanals auszubilden. Diese Formgebung für den Bespülungskanal verbürgt
einen guten Löscherfolg. Der zur Verfügung stehende höchste Löschmitteldrück ist
auch noch in der Umgebung des Lichtbogens vorhanden. Erhält die Lichtbogengase mit
möglichst kleinem Volumen zusammen und führt sie so dem engsten Ausflußquerschnitt
des Lichtbogenraumes mit mäßiger Geschwindigkeit zu. Die Geschwindigkeitssteigerung
setzt erst im engsten Kanalquerschnitt hinter der Lichtbogengassäule ein. Die einzelnen
Teilchen der Lichtbogengassähle werden mit geringer Geschwindigkeit und damit auch
mit geringerer Schärfe herausgerissen und aus dem Lichtbogenraüm fortgeführt: Durch
diese Maßnahme wird erreicht, daß auch bei einer quer über den Lichtbogen führenden
Löschmittelströmung das Auftreten von unerwünschten Überspannungen unterbleibt.
Es können, ohne die gefürchteten Nebenerscheinungen in Kauf nehmen zu müssen, die
Vorteile der quer über den Lichtbogen führenden Löschmittelströmung ausgenutzt werden.
Im Gegensatz zu einer ringförmig auf den Lichtbogen gerichteten Zuflußströmung mit
einer nachfolgenden Längsbespülung des Lieht-Bogens können bei einer Querbeblasung
über den Lichtbogen hinweg größere Längen der Lichtbogensäule bespült- werden. Bei
gleicher Strahldicke führen drei Kanäle der Querbespülung erst die gleiche Löschmittelmenge
wie ein .Kanal einer Ringbespülung. Auch sind bei der Querbespülung die Lichtbogengasteilchen
auf kürzestem Wege leicht aus dem Lichtbogenpfad zu entfernen und in die Abflußkanäle
überzuführen, so daß treffsicher eine Säuberung des Lichtbögenraumes und damit endgültige
Löschung erreicht wird. Ein weiterer Vorteil der Querbeblasung ist die sichere und
restlose Erfassung der Querschnittsteile der Lichtbogengassäule durch die Flüssigkeitsströmung,.
da der Lichtbogen der Löschmittelströmung nicht auszuweichen vermag. Sowohl bei
der Ringbespülung von außen zum Lichtbögen hin wie auch umgekehrt bei einer Bespülung
vom Innern des Lichtbogenraumes ringförmig nach außen ist dies nicht der Fall. Hier
kann der Lichtbogen der Spülung ausweichen und sich an der Kanalwandung anlehnen,
wobei die Strömung einseitig an den Lichtbogenentlang gleitet, was immer wieder
zeitweise zu schweren Abschaltungen führt.To make the extinguishing effect of the arc purging more favorable,
becomes the actually quite powerful tearing effect of the leading across the arc
Extinguishing agent flow weakened, but only to the extent that the flow is more accurate
leads to extinction than is the case with longitudinal flushing of the arc.
For this purpose, the formation and arrangement of the takes place across the arc chamber
running irrigation channels using means that the disruptive effect
the extinguishing agent flows on the arc gas column. In this regard it is
it is particularly advantageous that the part of the flushing channel leading transversely to the arc chamber
the lowest possible flow resistance
has, while in the-
from the arc chamber continuing part of the flushing channel flow restrictions
(Throttling or sharp deflections, etc.) are present. So it is recommended;
the outflow cross-section from the arc space as the narrowest flow cross-section
to train the flushing channel. This shape vouches for the flushing channel
a good extinguishing success. The highest available extinguishing agent pressure is
also still present in the vicinity of the arc. Keeps the arc gases with
as small a volume as possible and thus leads them to the narrowest outflow cross-section
of the arc chamber closes at moderate speed. The increase in speed
only starts in the narrowest duct cross-section behind the arc gas column. The single ones
Particles of the gas arc steel are with low speed and thus also
torn out with less sharpness and continued from the arc room: Through
this measure is achieved that even with a leading across the arc
Extinguishing agent flow the occurrence of undesired overvoltages does not occur.
It can, without having to accept the dreaded side effects that
Advantages of the extinguishing agent flow leading across the arc can be exploited.
In contrast to a ring-shaped inflow flow directed towards the arc with
a subsequent longitudinal purging of the Lieht arch can with a transverse purging
Greater lengths of the arc column are flushed across the arc. at
With the same jet thickness, three cross-flushing channels only supply the same amount of extinguishing agent
like a channel of a ring irrigation. The arc gas particles are also present during cross purging
Easily removed by the shortest possible route from the arc path and into the drainage channels
to transfer, so that a clearing of the arcing space and thus final
Deletion is achieved. Another advantage of cross blowing is safe and
complete detection of the cross-sectional parts of the arc gas column by the liquid flow.
because the arc cannot avoid the flow of extinguishing agent. Both at
the ring purging from the outside towards the arc and vice versa with purging
this is not the case in a ring-shaped manner from the inside of the arc chamber to the outside. here
the arc of the flush can evade and lean against the duct wall,
whereby the flow slides unilaterally along the arc, which again and again
temporarily leads to severe shutdowns.
Eine weitere Möglichkeit der Abstimmung für die Schärfe der Lichtbögenlöschung
ist dadurch gegeben, daß man nicht sämtliche Löschmittelströme quer über den Lichtbogen
hinwegführt, sondern beide Bespülüngsarten dicht nebeneinander zur Anwendung bringt.
Zweckmäßig wird nur ein Teil der Bespülungskanäle als quer über den Lichtbogen hinwegführende
ausgebildet und zwischen zwei Bespülungskanäle angeordnet, die die Löschflüssigkeit
ringförmig auf den Lichtbogen zu und umgelenkt in Längsrichtung an den Lichtbögen
entlang leiten. Diese Kanalanordnung ermöglicht- auch eine Dichtnebeneinanderreihung
von mehreren Bespülüngskanälen auf einer größeren Länge des Lichtbogens, ohne daß
in dem von dem Kontaktstift freigegebenen Raum im Innern des Löschkopfes eine Stauung
der Strömung auftreten kann, die die Löschung des Lichtbogens nachteilig beeinflußt.
Es wurden bislier Mehrfachringbespülungen des Lichtbogens in Vorschlag gebracht,
bei denen zwischen zwei das Löschmittel von außen ringförmig zuführenden Kanälen
stets je ein das Löschmittel abführender Kanal eingefügt sein mußte, um ein Stagnieren
des Löschmittels im :Innern des Bespülungskopfes zu vermeiden. Diese eingefügten
Ausflußkanäle bedingen ein Auseinanderschieben der die frische Löschflüssigkeit
-zuführenden Kanäle und damit neben einer Herabsetzung der, Löschwirkung eine unerwünschte
Vergrößerung des Bespülungskopfes. In vielen Fällen genügt bereits die Verwendung
eines Ringbespülungskanals mit einem oder zwei Querbeblasungskanälen, um eine treffsichere,
den Wünschen entsprechende gute Löschung zu erzielen.Another way of tuning for the sharpness of the arc extinguishing
is given by the fact that not all extinguishing agent flows across the arc
leads away, but brings both types of rinsing close to each other to use.
Only a part of the flushing channels is expediently as leading across the arc
formed and arranged between two flushing channels, which the extinguishing liquid
ring-shaped towards the arc and deflected in the longitudinal direction at the arc
guide along. This channel arrangement also enables a tight juxtaposition
of several flushing channels over a greater length of the arc without
in the space released by the contact pin inside the erase head there is a jam
of the flow can occur which adversely affects the extinguishing of the arc.
Up to now, multiple ring irrigation of the arc has been suggested,
where between two channels that supply the extinguishing agent from the outside in a ring shape
A channel to discharge the extinguishing agent always had to be inserted in order to stagnate
of the extinguishing agent inside the flushing head. These pasted
Outflow channels cause the fresh extinguishing fluid to be pushed apart
-to be fed channels and thus, in addition to a reduction in the extinguishing effect, an undesirable
Enlargement of the flushing head. In many cases, just using it is sufficient
a ring flushing channel with one or two cross blowing channels to ensure accurate,
to achieve good deletion as required.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele, Bild i und 3, dargestellt.
Bild 2 und "4 sind " Querschnitte durch den Bespülungskopf von Bild i und 3. In
Bild i ist in einem Löschkammerschalter ein Differentialpumpkolben i eingebaut,
der die Löschkammer 2 in einen Pumpraum 3 und in einen Kolbenantriebsraum 4 unterteilt.
In dem letzteren Raum befindet sich der ruhende Kontälct 5, von dem aus sich die
Kontaktspindel 6 durch mehrere Bespülungskanäle 7, 8, 9 und io bewegt. Der von der
Kontaktspindel 6 freigelegte Liclitbogenraum wird von den Bespülungskänälen überquert,
von denen der Kanal 7 in den Kolbenantriebsraum 4 umgelenkt ist, während die Kanäle
8, 9 und to in den druckfreien Schalterraum ausmünden. Die von dem Pümpkolben i
aus dem Pümpraum 3 verdrängte Flüssigkeitsmenge strömt durch den reichlich weit
bemessenen Kanal 12 zu den Bespülungskanälen 7 bis io und steht dort mit hohem Druck
im Lichtbogenraum zur Verfügung, da der engste Abströmquerschnitt 13 eine Zurückhaltung
des Druckes verursacht. Unter diesem verhältnismäßig hohen Druck erfaßt die Flüssigkeit,
da der Lichtbogen dieser Querströmung nicht auszuweichen vermag, die Lichtbogengäse
und treibt sie unfehlbar mit großer Geschwindigkeit durch die engsten überströmöffnungen
13 (Bild 2) in die Abflußseite der Bespülungskanäle und von dort entweder zum Kolbenantriebsraum
4 oder zum druckfreien Schalterraum i i. Die auf kleinem Volumen zusammengehaltenen
Schaltgase brauchen nur über einen sehr kurzen Weg fortbewegt zu werden, um aus
dem Lichtbogenpfad entfernt zu sein. Dies bürgt für eine endgültige Löschung im
ersten Stromnulldurchgang.Two exemplary embodiments, Figures i and 3, are shown in the drawing.
Picture 2 and "4" are cross-sections through the flushing head of picture i and 3. In
Fig. I, a differential pump piston i is built into an extinguishing chamber switch,
which divides the extinguishing chamber 2 into a pump chamber 3 and a piston drive chamber 4.
In the latter room is the dormant Kontälct 5, from which the
Contact spindle 6 moved through several flushing channels 7, 8, 9 and io. The one from the
Contact spindle 6 exposed Liclitbogenraum is crossed by the flushing channels,
of which the channel 7 is deflected into the piston drive chamber 4, while the channels
8, 9 and to open into the pressure-free switch room. The i
The amount of liquid displaced from the pump chamber 3 flows through the abundantly far
sized channel 12 to the flushing channels 7 to io and is there with high pressure
available in the arc space, since the narrowest outflow cross-section 13 is reluctant
of the pressure caused. Under this relatively high pressure the liquid
since the arc cannot avoid this cross flow, the arc guests
and drives them infallibly at great speed through the narrowest overflow openings
13 (Fig. 2) into the outflow side of the flushing channels and from there either to the piston drive chamber
4 or to the pressure-free switch room i i. Those held together in a small volume
Switching gases only need to be moved over a very short distance to get out
being away from the arc path. This guarantees the permanent deletion of the
first current zero crossing.
In Bild 3: sind zwei Ringbespülungen 14 und 15
mit Umlenkung
in eine Längsbespülung zur Lö- j schung des Lichtbogens in Anwendung gebracht.
Zwischen
diesen Ringkanälen sind zwei den Lichtbogen überquerende Strömungskanäle 16 angeordnet,
deren Strömungen den Lichtbogen zerreißen und diese beblasene Lichtbogenstrecke
schnellstens restlos säubern. Diese beiden verschiedenartig wirkenden Löse hmittelströmungen
ergeben in ihrer Gesamtwirkung eine zuverlässige Löschung im Stromnulldurchgang,
ohne daß bemerkenswerte überspannungen zu befürchten sind. Eine störende Strömungsstauung
in dem Löschkanalkopf ist ebenfalls mit Sicherheit vermieden.In Figure 3: Two Ringbespülungen 14 and 1 5 with deflection into a Längsbespülung for solu- j research of the arc in brought application. Two flow channels 16 crossing the arc are arranged between these ring channels, the currents of which tear the arc and clean this blown arc section completely as quickly as possible. These two solvent flows, which act in different ways, result in their overall effect in a reliable quenching in the current zero crossing without the fear of noticeable overvoltages. A disruptive flow congestion in the extinguishing channel head is also avoided with certainty.