DE905395C - Hochleistungsschalter - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 1. MÄRZ 1954

C 456p VIIIb/2ic

Hochleistungsschalter

Es ist ein Hoohleistungsschalter mit einer zur Erzeugung der Löschmittelströmung zum Löschen des Lichtbogens in der Schaltikammer untergebrachten Pumpeinrichtung bekanntgeworden, bei dem die Schaltkammer eine Öffnung aufweist, die beim Schließen des Schalters geöffnet und beim öffnen des Schalters geschlossen wird. Durch den genannten Aufbau wird erreicht, daß im geschlossenen Zustand des ,Schalters vorhandene Gase entweichen können und im geöffneten Zustand die Pumpwirkung desDifferentiallkolbens voll für die Erzeugung einer den Abschaltlichtbogen bespülenden Löschmittelströmung ausgenutzt werden kann. Zum Steuern der Öffnung dient bei diesem Schalter ein Ventil, welches durch den Schaltstift bei der (Schaltbewegung betätigt wird und den Ringspalt zwischen dem Schaltstift und seiner Einfü'hrungsöffnung in die Schaltkammer verschließt bzw. öffnet. Als Pumpeinrichtung ist bei diesem Schalter ein Differentialkolben verwendet.

Es gibt nun andererseits Leistungsschalter, bei denen eine Pumpeinrichtung bzw. ein Pumpkolben zur Erzeugung einer Löschmittelströmung vom beweglichen Schaltstift über einen Mitnehmer betätigt wird. Weiter sind Schalter entwickelt worden, die einen hohlen beweglichen Schaltstift aufweisen und bei denen eine an der Außenseite in Richtung der Kontaktstiftspitze bewirkte Löschmittelströmung durch den vom Lichtbogen in der Kammer erzeugten Druck gezwungen wird, um denMündungsrand des Hohlstiftes durch sein Inneres abzuströmen. Diese Schalter haben den Vorteil, daß der Lichtbogen nur auf einem verhältnismäßig kleinen Teil seiner Länge bespült wird, so daß die Lichtbogenspannung und somit auch die Schaltarbeit klein bleiben. Besonders vorteilhaft ist ein derartiger

Schalter, wenn die Pumpeinrichtung in der bereits erwähnten Art mit dem Schaltstift gekuppelt ist, weil der durch den Lichtbogen in der Kammer erzeugte Überdruck, der bei Löschkammerschaltern an sich zu einer erheblichen Beschleunigung des Schaltstiftes führen kann, über den stärker beaufschlagten Kolben eine verstärkte Löschmittelströmung bewirkt, wenn der Lichtbogenstrom größer wird. Es ist vorgeschlagen worden, die Spitze des ίο beweglichen Schaltstiftes bei einem solchen Schalter in der günstigsten Stellung beim Abschaltvorgang hinter eine ringförmige Düse zurückzuziehen, die vom Pumpkolben der Pumpeinrichtung getragen wird, so daß diese günstige Stellung in bezug auf die Düse bei der weiteren Pumpbewegung beibehalten wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eineEinrichtung an Strömungsschaltern zu schaffen, die wie bei dem Schalter der eingangs genannten Art eine Öffnung in der Schaltkammer beim Schaltvorgang öffnet und verschließt, die sich jedoch besonders für Schalter der zuletzt genannten Art eignet, indem sie ermöglicht, das Öffnen und Schließen zeitlich günstig in bezug auf die Stellung des Pumpkolbens zu bewirken.

Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch bewerkstelligen, daß die Öffnung in der Schaltkammer in an sich bekannter Art durch einen Ringspalt an der Durchtrittsöffnung des Schaltstiftes gebildet ist und daß der Schaltstift eine Verdickung aufweist, die den Ringspalt während der Schaltbewegung öffnet bzw. schließt. Diese Ausbildung ermöglicht es nämlich dann nach der weiteren Erfindung, durch eine geeignete Bemessung und Anordnung der Verdickung den Ringspalt beim Ausschaltvorgang in dem Augenblick zu verschließen, in dem der Schaltstift den Pumpkolben mittels eines Mitnehmers erfaßt, was dann der Fall ist, wenn die Schaltstiftspitze die günstigste Löschdistanz erreicht hat, und beim Einschaltvorgang in dem Augenblick wieder zu öffnen, in dem der Schaltstift den Pumpkolben mittels des Mitnehmers zurückzuführen beginnt. Dies ist beim Ausschalten insofern von Vorteil, als bis zum Erreichen der günstigsten Löschstellung die Schaltstiftbewegung leicht und schnell erfolgen kann, da an Stelle der aus der Kammer austretenden Schaltstiftlänge durch den Ringspalt Sohaltnüssigkeit bequem nachströmen kann. Vor dem Erreichen der günstigsten Löschstellung ist das Erzeugen einer Löschmittelströmung zum Löschen des Lichtbogens sowieso bedeutungslos. In dem Augenblick, in dem die günstigste Löschstellung erreicht ist, setzt die Pumpwirkung jedoch voll ein, da dann der Ringspalt verschlossen ist. Für das Einschalten hat der Aufbau der Erfindung den Vorzug, daß in dem Augenblick, in welchem die Schaltstiftbewegung durch die Mitnahme des Kolbens belastet wird, das Abströmen der vom Schaltstift in der Kammer verdrängten Flüssigkeit wesentlich begünstigt wird, so daß der Einschaltvorgang mit der gewünschten Schnelligkeit durchgeführt werden kann. Außerdem können vorhandene Gasblasen ohne weiteres entweichen.

Beim Ausschaltvorgang richtet man es vorteilhaft durch die Bemessung der Verdickung des Schalt-Stiftes so ein, daß der Ringspalt bei Beendigung des Ausschaltvorganges wieder geöffnet wird. Hierdurch wird mit Sicherheit erreicht, daß der Schaltstift bzw. der Antriebskolben infolge des unbehinderten Flüssigkeitsstromes voll in die Endstellung gelangt und die Verklinkung der Ausschaltstellung somit sichergestellt ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei die Einzelheiten der Erfindung erkennbar werden. In dem nach Art eines Durchführungsisolators ausgebildeten Gehäuses 1, welches Löschflüssigkeit bzw. öl enthält, ist die eigentliche Schaltkammer 2 aus Isolierstoff untergebracht. Sie nimmt das feste Schaltstück 3 auf, und von oben her ist der bewegliche hohle Schaltstift 4 in die Kammer eingeführt. Er hat einen mit Kanälen versehenen Mitnehmer 5 und eine eingeschraubte Kontaktspitze 6. Ferner ist er mit einer Verdickung 7 versehen, die bei der Schaltbewegung den Ringspalt 8g zwischen dem Schaltstift 4 und seiner Durchtrittsöffnung schließen oder öffnen kann. In der Kammer 2 ist der Kolben 8 verschiebbar angeordnet. Er wird durch den Mitnehmer 5 des Schaltstiftes bei der Schaltbewegung nach einem gewissen Weg nach oben oder unten mitgenommen. Mit 9 und 10 sind Ausgleichsöffnungen im Kolben bzw. der Wand der Kammer 2 bezeichnet.

Die dargestellte Schaltstellung ist eine Zwischenstellung während des Ausschaltvorganges. Im Einschaltzustand taucht die ,Schaltstiftspitze 6 in das feste Schaltstück ein. Der Kolben 8 befindet sich in seiner untersten Stellung, in die ihn der Mitnehmer 5 beim Einschalten gebracht hat. In dieser Lage sitzt er nahezu auf dem festen Schaltstück 3 auf. Der 10a Kolben 8 verschließt in dieser Stellung die Öffnungen 10. Die Öffnungen 9 sind dagegen durch den schieberartig wirkenden Mitnehmer freigegeben. Die Verdickung 7 hat den oberen Ringspalt an der Schaltstiftdurchtrittsöffnung geöffnet.

Beim Ausschaltvorgang wird der Schaltstift aufwärts bewegt, wobei Flüssigkeit von der Oberseite des Mitnehmers 5 durch seine Kanäle und die öffnungen 9 nach unten strömt. Außerdem wird das Volumen der die Kammer verlassenden Schaltstiftlänge durch den oberen Ringspalt hindurch mit Flüssigkeit ergänzt. Die Bewegung des Schaltstiftes ist somit leicht, und er kann sehr schnell mit seiner Kontaktspitze in der günstigsten Löschstellung hinter der gezeichneten, vom Kolben 8 getragenen Düse gelangen. Bei der weiteren Bewegung, die bei starken Lichtbogen auch noch wesentlich durch den Druck im unteren Teil der Kammer unterstützt wird, verschließt der Mitnehmer 5 die Bohrungen 9 und gelangt in eine Stellung, in der er den Kolben mitzunehmen beginnt. In diesem Augenblick verschließt die Verdickung 7 des Schaltstiftes 4 den Ringspalt seiner Durchtrittsöffnung in der Kammer 2. Nun kommt die Pumpwirkung des Kolbens 8 voll zustande. Die über ihm befindliche Flüssigkeit wird durch die Kanäle des Mitnehmers 5 gedruckt.

Sie strömt im Innern des Kolbens 8 an der Schaltstiftspitze 6 außen entlang und wird durch den vom Lichtbogen erzeugen Druck im unteren Teil der Kammer 2 gezwungen, um den Mündungsrand des hohlen Schaltstiftes herum und durch den Stift abzuströmen, wie die eingezeichneten Pfeile zeigen. Während der Ausschaltbewegung werden die öffnungen io freigegeben, die zur Entlastung der Kammer bei sehr hohen Drücken dienen. Ist der Kolben 8 in der obersten Stellung angelangt, so gibt die Verdickung 7 den Ringspalt wieder frei; dadurch wird vor allem erzielt, daß das Erreichen der Endlage des Kolbens 8 nicht durch die Flüssigkeit behindert wird, so daß also die Endstellung mit Sicherheit so erreicht wird, daß die Verklinkung der Ausschaltstellung in jedem Fall eintritt. Ferner können durch den Ringspalt Gasblasen ohne weiteres entweichen.

Der Einschaltvorgang vollzieht sich in umso gekehrter Richtung. Zunächst bewegt sich der iSchaltstift 4 allein abwärts und verschließt dabei vorübergehend, weil die Verdickung 7 eine gewisse Länge aufweist, den Ringspalt. Die vom Schaltstift verdrängte Flüssigkeit kann durch die öffnungen 10 aus der Kammer entweichen. Ein Ausgleich zwischen der Ober- und Unterseite des Mitnehmers 5 ist durch seine Kanäle möglich. Nach einem gewissen Weg gibt der Mitnehmer 5 die öffnungen 9 frei und nimmt schließlich den KoI-ben 8 am unteren Anschlag mit. In diesem Augenblick macht die Verdickung 7 des Schaltstiftes den Ringspalt der Durchtrittsöffnung wieder auf. Die Bewegung des Schaltstiftes wird dadurch sehr erleichtert. Einmal ist die Mitnahme des Kolbens leicht, weil sich die Flüssigkeit von der Unterseite durch die öffnungen 9 reichlichen Querschnittes hindurch umwälzen kann, und zum anderen, weil das in der Kammer durch das fortschreitende Eindringen des Schaltstiftes verdrängte öl durch den Ringspalt ohne Behinderung entweichen kann.

Man erkennt also, daß die Ausbildung gemäß der Erfindung wesentliche Vorteile sowohl für den Ausais auch für den Einschaltvorgang mit sich bringt, jedoch kann das öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnungen für den beweglichen Schaltstift in der Schaltkammer auch für Schalter von Bedeutung sein, bei denen der Pumpkolben nicht vom Schaltstift angetrieben wird. Auch bei Schaltern anderer Art kann man auf Grund der Erfindung z. B. die günstigste Löschstellung mit diesem Vorgang auf einfache Weise in Zusammenhang bringen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hochleistungsschalter mit einer zur Erzeugung einer Löschmittelströmung zum Löschen des Lichtbogens vorzugsweise vom beweglichen Schaltstift über einen Mitnehmer betätigten, in der Schaltkammer untergebrachten Pumpeinrichtung, wobei die Schaltkammer eine öffnung aufweist, die beim Schließen des Schalters geöffnet und beim öffnen des Schalters geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in an sich bekannter Art durch einen Ringspalt an der Durchtrittsöffnung des Schaltstiftes (4) in die Schaltkammer (2) gebildet ist und daß der Schaltstift (4) eine Verdickung (7) aufweist, die den Ringspalt während der Schaltbewegung öffnet bzw. schließt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (7) derart am Schaltstift (4) angeordnet ist, daß sie den Ringspalt beim Ausschaltvorgang in dem Augenblick verschließt, in dem der Schaltstift (4) den Pumpkolben (8) mittels eines Mitnehmers (5) erfaßt und den Ringspalt beim Einschaltvorgang in dem Augenblick freigibt, in dem der Schaltstift (4) den Pumpkolben (2) mittels des Mitnehmers (5) zurückzuführen beginnt.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Verdickung (7) des Schaltstiftes (4), daß der Ringspalt bei Beendigung des Ausschalt-Vorganges wieder geöffnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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