DE869095C - Leistungsschalter mit einer im Schaltgestaenge eingebauten Daempfungs-vorrichtung zur Regelung der Ausschaltgeschwindigkeit - Google Patents

Description

• Leistungsschalter mit einer im Schaltgestänge eingebauten Dämpfungsvorrichtung zur Regelung der Ausschaltgeschwindigkeit Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter mit einer im Schaltgestänge eingebauten, zur Regelung der Ausschaltgeschwindigkeit dienenden Dämpfungsvorrichtung. Derartige Dämpfungsvorrichtungen sind in Form von Federkraftspeichern und sogenannten Ölbremsen bekannt. Sie verhindern u. a., daß nach der Kontakttrennung der auf der #Stirnfläche des Kontaktstiftes lastende Druck der Lichtbogengase die Schaltgeschwindigkeit erhöht. Bei der Verwendung von ölbremsen tritt die während der Schaltbewegung des Gestänges verdrängte Flüssigkeit ohne Ausnutzung des Flüssigkeitsdrucks von der einen zur anderen Kolbenseite über.
• Die Erfindung bezweckt, die in der ölbremse verdrängte Flüssigkeit beim Abschaltvorgang nutzbringend zu verwerten. Zur Erreichung dieses Ziels arbeitet gemäß der Erfindung die aus einem Federkraftspeicher mit von diesem betätigter Flüssigkeitspumpe bestehende Dämpfungsvorrichtung in der Weise, daß beim Schalten von starken Strömen die Flüssigkeitspumpe nach erfolgter Ab- schaltung eine,Bespülung des Lichtbogenpfades und beim Abschalten von schwachen Strömen eine sofort wirkende zusätzliche Lichtbogenbespülung bewirkt. Hierbei steht die in der Dämpfungsvorrichtung befindliche Druckflüssigkeit bei jedem Ausschaltvorgang zuverlässig zur Verfügung. Werden verhältnismäßig kleine Stromstärken abgeschaltet, so ist der durch den Lichtbogen erzeugte Löschkammerdruck allein nicht in der Lage, eine genügend hohe Löschmittelgeschwindigkeit zu erzeugen, um den Lichtbogen endgültig zu löschen. In einem solchen Dall springt die zur Verfügung stehende zusätzliche Druckflüssigkeit der Dämpfungsvorrichtung ein und löscht den sehr schwachen Lichtbogen mit großer Zuverlässigkeit. Hierdurch werden allzu große Längungen eines Leerlauflichtbogens -und die damit einhergehenden Wiederzündungen und Überspannungen vermieden.
• In den meisten Fällen wird die Ausschaltgeschwindigkeit der beweglichen Schaltstifte der drei Schalterpole durch eine gemeinsame Dämpfungsvorrichtung im Antrieb geregelt. Bei der Einrichtung nach &r Erfindung ist es vorteilhaft, jedem SchalterpQ1 eine besondere Dämpfungsvorrichtung zuzuordnen, die durch -das Schaltgestänge angetrieben wird.
• Es sind bereits Schalter bekannt, bei denen ebenfalls jeder Schalterpol mit einer durch das Schaltgestänge angetriebenen Olpumpe versehen ist. Hier t)efindet sich aber der Punipkolben im Innern des hohl ausgebildeten Kontaktstiftes, d. h. das 01 wird durch den Schaltstift gepumpt. Die Abmessungen des Kolbens bzw. Schaltstiftes und damit auch die Wirkung dieser Pumpeinrichtung sind so gering, daß die erzielbare Forderleistung nicht ausreicht, den -bei Leerlaufabschaltung entstehenden Lichtbogen genügend schnell zum Erlöschen zu bringen.
• .Es ist vorteilhaft, die zusätzliche -Bespülungs vorrichtung unterhalb der Löschkammer anzuordnen und die Löschflüssigkeit mittels Ring- oder Spritzdüße in den Lichtbogen zu pressen. Beim hinschalten kann hierbei die Flüssigkeit der Pumpe frei zufließen. Die Flüssigkeitsdruckhöhe im bchalter wirkt bei diesem Aufbau unterstützend auf den Wiederauf füllvorgang der Hilf spunipe ein.
• Ist der bewegliche Schaltstift als Gleitkontakt ausgebildet,- so ist es ' -zweckmäßig, die Schaltbewegung so lange ungedämpft vor sich gehen zu lassen, bis der bchaltstift ungefähr die Stellung erreicht hat, in der eine Trennung der beiden Kontakte erfolgt. Um dieses zu erreichen, ist in dem,-Schaltgestange ein Nockenantrieb vorgesehen, der erst nach einer gewissen Leerlaufbewegung einen Aaschlag erreicht und von diesem Zeitpunkt ab, in dem sich ein Lichtbogen zwischen den Kontakten auszubilden vermag, auf die Dämpfungseinrichtung einwirkt.
• Er. der-Zeichnung --ist ein. Ausführungsbeispiel dargestellt. In einer Löschkammer i befindet sich ein Differentialpumpkolben 2" der durch eine Rückstellfeder 3 in seiner Anfangslage festgehalten wird. Das eigentliche Schaltergehäuse, in das die Löschkammer eingebaut wird, ist, da für die Erfin_ dung unwesentlich, in der Zeichnung nicht bezeichnet. Der Differentialkolben 2, unterteilt den Löschkammerraum in den Kolbenantriebsraum 4 und in den Löschinittelförderraum 5. Der ortsfeste Schalterkontakt 7 befindet sich im Innern des Purnpkolbens 2, und wird von einem Halter 6 getragen. Der zugehörige bewegliche Kontaktstift8 wird bei diesem Ausführungsbeispiel während des Ausschaltens durch den Boden des Pumpkolbens:2 bewegt. Die Kontaktstelle 7, 8 ist von einem doppelwandigen Spülgehäuse 9 umgeben, in das durch die Rohrleitung io Flüssigkeit gedrückt wird. Die Rohrleitung io steht mit dem Innenraum ii einer als Olpumpe 12 ausgebildeten Dämpfungseinrichtung in Verbindung. 13 ist der feststehende hohle Kolben und 14 der bewegliche Zylinder der Ölpumpe. Die im Innenraum der Pumpe 12 untergebrachte Druckfeder 15 dient zur Zurückstellung des Pumpenzylinders 14., sobald ein Schaltvorgang beendet ist. Die atißen auf dem Pumpenzylinder lastende Druckfeder 16 stützt sich gegen eine Platte 17, die auf Bolzen iS gleiten kann. Die Platte 17 trägt einen Druckstift ig, der einen Gabelkopf besitzt, in dem sich eine Druckrolle 2o zu drehen vermag. Betätigt wird die Olpumpe 12 durch eine vom Schaltgestänge bewegte Nockenscheibe:2i.
• Beim Auftreten eines Kurzschlußstromes im Leitungsnetz spricht ein Relais an, das einen Ausschaltvorgang des #Schalters einleitet. Der Kontaktstift 8 und die Nockenscheibe :21 werden gleichzeitig bewegt. Der zwischen dein ortsiesten Kontakt 7 und dem Kontaktstift 8 entstehende Lichtbogen verdampft einen Teil des im Kolbenantriebsraum 4 befindlichen Flüssigkeitsinhaltes, wodurch ein kräftigerDruckanstieg entsteht. Dieser Druck lastet auf dem Kolben 2. Er kann den Kolben aber erst in dem Augenblick bewegen, in dem der Kontaktstift die öffnung in dem ß-olbenboden 22 freigelegt hat. Von diesem Zeitpunkt an verdrängt der Kolben 2 Druckflüssigkeit aus dem Kaum 5, die durch den Ringspalt zwischen der Kontaktstiftkuppe und der Uftnungswandung im I',olbenboden :22 mit großer Geschwindigkeit über den Lichtbogen hinweg zu dem sich erweiternden Kolbenantriebsraum 4 überströmt. Hierbei wird der Lichtbogen von dem Flüssigkeitsstrahl kräftig erfaßt und energisch gekühlt. Da der Kolben 2 dem Kontaktstift stetig tolgt, bleibt die Strömungsgeschwindigkeit an der Kontaktstif tkuppe praktisch erhalten, bis Löschung des Lichtbogens erfolgt. Durch die gleichzeitig mit der 11,ontaktstittbewegung einsetzende Drehung der Nockenscheibe 21 nähert sich die Kurvenbahn der Scheibe der Antriebsrolle 2o für die Ölpumpe 1(2. Die Kurvenbahn drückt die Rolle 2-o und damit auch die auf den Bolzen 18. beweglich angeordnete Platte 17 vorwärts. Die Druch:feder 16 wird zusammengepreßt, da bei einer Lastabschaltung der im Kolbenantriebsraum 4 entstehende hohe Druck einen Ölaustritt aus der Pumpe verhindert. Erst nach erfolgter Lichtbogenlöschung und nachdem der Kontaktstift die Löschkammer i verlassen hat, erfolgt ein Druckausgleich vom Innen- zum Außenraum. der Löschkammer. Die aufgeladene Druckfeder,it6 verschiebt den Zylinder 14 und preßt den Pumpeninhalt durch die Rohrleitung io, zum Löschkammerraum 4. Auf diese Weise wird nach der Lichtbogenlöschung -die Säuberung des Lichtbogenpfades durch die zusätzliche Bespülung .günstig unterstützt.
• Werden aber sehr kleine Stromstärken, z. B. leerlaufende Leitungen oder Transformatoren abgeschaltet, so ist der in der Löschkammer auftretende Gasdruck zu gering, um den DifferentialkOlben 2 antreiben zu können. Der Lichtbogen würde eine unzulässig große Länge erreichen, wenn nicht für diesen Betriebsfall die zusätzliche Fremdbespülung eine Löschung des Lichtbogens herbeiführt. Durch den Druck der Nockenscheibe 21 auf den Stift ig: wird die Ölpumpe 1,2, in Bewegung gesetzt. Hierbei wird die Feder,r6 nicht zusammengepreßt. Sie wirkt als starrer Körper, verschiebt den Kolben 14 und drückt die Flüssigkeit im Raum i i durch das Rohr io zum Ringkanal 9, von wo aus die Löschflüssigkeit dem Lichtbogen kurz nach seinem Entstehen ringförmig zugetrieben wird. Der ölstrahl dringt in den Lichtbogen ein, zerreißt den schwachen Lichtbogenfaden im Stromnulldurchgang und verhindert bei der Wiederkehr der Spannung eine Neuzündung des Lichtbogens. Damit ist zuverlässig eine unerwünscht große Lichtbogenlängung verhindert. Bei oder vor dem Einscha'Iten des Schalters wird die Rolle:2o von der Nockenscheibe:2i freigegeben, die Druckfeder i.# kann sich entspannen und bewirkt die Rückkehr des Pumpenzylinders 14 in seine Anfangslage. Auf diese Weise stehen der Schalter und die als Hilfspumpe dienende Dämpfungsvorrichtung für eine neue Ausschaltung in Bereitschaft.
• kl

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE-.i. Leistungsschalter mit einer im Schaltk# gestänge eingebauten Dämpfungsvorrichtung zur Regelung der Ausschaltgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem F'ederkraftspeicher mit von diesem betätigter Flüssigkeitspumpe bestehende Dämpfungsvorrichtung in der Weise arbeitet, daß beim Schalten von starken Strömen, wobei die Dümpfung im wesentlichen durch den Federkraftspeicher erzielt wird, die Flüssigkeitspumpe nach erfolgter Abschaltu-ng eine Bespülung des Lichtbogenpfades und beim Abschalten von schwachen Strömen, wobei eine dämpfende Wirkung im wesentlichen durch die Flüssigkeitspumpe bewirkt wird, eine sofort wirkende zusätzliche Lichtbogenbespülung bewirkt.
2. 2. Leistungsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtun,- im Gestänge eines jeden Schalt erpols angeo rdnet ist. 3. Leistungsschalter nach Anspruch i, und dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung unterhalb der Löschkammer angeordnet ist und die Löschflüssigkeit mittels Ring-oder Spritzdüse in den Lichtbogen gepreßt wird. 4. Leistungsschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet daß in dem Schaltgestänge ein Nockenantrieb für die Dämpfungsvorrichtung vorgesehen ist, der eine vorbereitende, ungedämpfte Teilbewegung des Schaltgestänges zuläßt. Angezogene Druckschriften: k> Deutsche Patentschriften Nr. 48 1 618-. 7o6 662. 711 599, 714 085, 716 2#96; schwedische Patentschrift Nr. 100 978: schweizerische Patentschrift Nr. 213 333-