DE908880C

DE908880C - Gas switch

Info

Publication number: DE908880C
Application number: DEST2825D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-07-31
Filing date: 1934-07-31
Publication date: 1954-04-12

Description

Gasschalter Die Erfindung betrifft einen Gasschalter, bei dem bekanntlich das zur Lichtbogenlöschung dienende Druckmittel dadurch gewonnen wird, daß eine in einen Raum (Gasraum) eingeschlossene Gasmenge durch die Wärme des Abschaltlichtbogens oder eines Hilfslichtbogens erhitzt und dadurch auf einen hohen Druck gebracht wird.Gas switch The invention relates to a gas switch in which, as is known serving for the arc extinguishing pressure medium is obtained in that a Amount of gas enclosed in a space (gas space) due to the heat of the cut-off arc or an auxiliary arc and thus brought to a high pressure.

Eine einwandfreie Löschung ist bei derartigen Schaltern nur möglich, wenn der Schaltraum in seiner Form und Bemessung dem jeweils abzuschaltenden Strom angepaßt ist. Besonders wichtig ist die richtige Dosierung der erwärmten Gasmenge. Da nämlich im Gegensatz zum Flüssigkeitsschalter das gesamte Löschmedium im Gasraurn erwärmt wird, hängen die Temperatur und der Druck des Gases sehr stark von der zugeführten Energie ab. Da aber ferner einerseits dler Druck des Gases nicht unter einen bestimmten Wert sinken darf, um eine Blasung mit ausreichender Gasgeschwindigkeit sicherzustellen, andererseits die Temperatur des Gases nicht zu hoch werden darf, weil sonst infolge der Ionisierung die Isolierfähigkeit des Gases mit hoher Temperatur stark nachläßt, ist ein derartiger Schalter in der bekannten Form nur für einen verhältnismäßig engen Stromstärkenbereich brauchbar.A perfect deletion is only possible with such switches, if the shape and size of the switch room is adapted to the current to be switched off is adapted. The correct dosage of the amount of heated gas is particularly important. Because, in contrast to the liquid switch, the entire extinguishing medium is in the gas space is heated, the temperature and the pressure of the gas depend very much on the supplied gas Energy from. But since, on the one hand, the pressure of the gas is not below a certain Value may decrease to ensure blowing with sufficient gas velocity, on the other hand, the temperature of the gas must not be too high, otherwise as a result the ionization greatly reduces the insulating properties of the gas at high temperatures, is such a switch in the known form only for a relative narrow current range usable.

Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, die notwendige Druckerzeugung für einen größeren Arbeitsbereich bei Gasschaltern dadurch sicherzustellen, daß die Ausströmung des Löschmittels aus dem Druckraum durch ein von der Kontaktbewegung unabhängiges Ventil gesteuert wird. Hierdurch wird zwar eine druckabhängige Gasausströmung erzielt, jedoch ist die Blaswirkung in bezug auf den Lichtbogen ungünstig, weil sich der Kontakt nicht ian der Au!sströmöffnung befindet. Ferner ist die Verwendung besonderer Ventile nicht günstig, da sie zu einer Komplizierung des Schalters führen. Andererseits ist an sich bei Schaltern mit Löschblasung bekannt, den an sich feststehenden Schaltkontakt in der Weise beweglich anzuordnen, daß sich der Kontakt bei der Lichtbogenlöschungverschiebt und eine Ausströmöffnung aus dem Lichtbogenraum freigibt.One has therefore already switched to the necessary pressure generation for a bigger one To ensure the working area for gas switches that the outflow of the extinguishing agent from the pressure chamber by one of the contact movement independent valve is controlled. This creates a pressure-dependent gas outflow achieved, however, the blowing effect with respect to the arc is unfavorable because the contact is not in the outflow opening. Furthermore, the use special valves are not cheap because they complicate the switch. On the other hand, it is known per se for switches with extinguishing blowing, the per se fixed ones To arrange switching contact movable in such a way that the contact shifts when the arc is extinguished and releases an outflow opening from the arc space.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Gasschalter mit druckabhängiger Lichtbogenbeblasung. Sie benutzt hierfür eine Bauform der zuletzt beschriebenen Art und besteht darin, daß sich an die zum festen Kontakt gehörende Durchtrittsöffnung des Gasraumes ein düsenförmiger, sich erweiternder Raum anschließt, in welchem sich beim Abschaltvorgang die Spitze des an sich feststehenden Schaltkontaktes in die Zone der günstigsten Löschblasung hineinbewegt.The invention aims to improve the gas switch with pressure-dependent Arc blowing. For this purpose, it uses a design like the one described last Type and consists in that the passage opening belonging to the fixed contact The gas space is followed by a nozzle-shaped, expanding space in which when switching off the tip of the fixed switching contact in the Zone of the most favorable extinguishing blowing moved into it.

Man erreicht dadurch eine bessere Ausnutzung des durch die Lichtbogenerwärmung der in den Gasraum eingeschlossenen Gasmenge dargebotenen Druckmittels und damit bei gleichen Abmessungen eine Erhöhung des Abschaltvermögens des Schalters. Der Aufbau des Gasschalters erfährt dabei keine Komplizierung, da der an sich feststehende, beweglich angeordnete Schaltkontakt zugleich als Druckventil dient.This achieves a better utilization of the heating caused by the arc the pressure medium presented to the amount of gas enclosed in the gas space and thus with the same dimensions, an increase in the breaking capacity of the switch. Of the The structure of the gas switch is not complicated because the fixed, movably arranged switching contact also serves as a pressure valve.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands dargestellt.In the drawing are some exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown.

In Abb. i ist die Form ähnlich einem Druckgasdüsenschalter, wobei jedoch keine Gaszufuhr zur Löschung erforderlich ist. Der Schalter besitzt die Kontakte i und :2 und eine Schaltkammer 3, die den Gasraum 4, die Düse 5 und den Blasraum 6 enthält. 7 ist die Stromzuleitung. Der Kontakt i verschließt unter der Wirkung einer Feder 9 die Düse 5 von außen und ist auf dem Führungsstück 36 beweglich gelagert.In Fig. I the shape is similar to a pressurized gas nozzle switch, where however, no gas supply is required for extinguishing. The switch has the contacts i and: 2 and a switching chamber 3, which the gas space 4, the nozzle 5 and the blowing space 6 contains. 7 is the power supply. The contact i closes under the effect a spring 9, the nozzle 5 from the outside and is movably mounted on the guide piece 36.

Die Ausschaltung wird dadurch eingeleitet, daß der Schaltstift :2 nach unten bewegt und dadurch ein Lichtbogen zwischen den Kontakten i und 2 gezogen wird, der die Luft in dem Raum 4 erwärmt und so einen Überdruck erzeugt. Der die Düse 5 verschließende Kontakt i wird durch den Gasdruck entgegen dem Druck der Feder 9 in die Höhe bewegt und gibt dadurch die Austrittsöffnung frei. Die Öffnung wird also erst geöffnet, wenn im Raum 4 ein ausreichend hoher Druck vorhanden ist, um die Kraft der Feder 9 zu überwinden. Bei kleinen Strömen, bei denen der Lichtbogen dem Gasraum 4 weniger Energie zuführt, bleibt der Raum 4 länger geschlossen als bei hohen Strömen. Die Beblasung beginnt erst dann, wenn ein zum Löschen ausreichender Druck vorhanden ist. Bei großen Strömen erfolgt die Bewegung des Kon- 1 taktes i sehr schnell,- so daß die Kontakttrennungsgeschwindigkeit erhöht wird. Bei ganz kleinen Strömen erstickt der Lichtbogen im Raum 4.The disconnection is initiated in that the switching pin: 2 is moved downwards and thereby an arc is drawn between the contacts i and 2, which heats the air in the space 4 and thus creates an overpressure. The contact i which closes the nozzle 5 is moved upward by the gas pressure against the pressure of the spring 9 and thereby releases the outlet opening. The opening is therefore only opened when there is a sufficiently high pressure in space 4 to overcome the force of spring 9. In the case of small currents, in which the arc supplies less energy to the gas space 4, the space 4 remains closed longer than in the case of high currents. The blowing only begins when there is sufficient pressure to delete it. For large currents the movement of the con- 1 clock i is very fast, - so that the contact separating speed is increased. With very small currents, the arc suffocates in room 4.

Dabei bewegt sich während des Unterbrechungsvorganges die Spitze des an sich feststehenden Schaltkontaktes i in die Düse 5 hinein. Sie befindet sich hier in der Zone der günstigsten Löschblasung, wodurch eine rasche und zuverlässige Lichtbogenlöschung sichergestellt wird.The tip of the moves during the interruption process fixed switching contact i into the nozzle 5. it is located here in the zone of the cheapest extinguishing blow, creating a quick and reliable Arc quenching is ensured.

Die bekannte Verwendung von zurückkehrenden Kontakten, die während des Schaltvorganges durch den Gasdruck bewegt werden, und von in Reihe liegenden trennschalterartigen Anordnungen ergibt die Möglichkeit, den Gasraum sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Ruhezustand luftdicht abzuschließen. Dadurch ist es möglich, den Gasraum durch Dämpfe zu sättigen, die beim Abschalten durch die Lichtbogenwärme verbrennen oder vergasen und dadurch den Druck im Schaltraum erhöhen.The well-known use of returning contacts while of the switching process are moved by the gas pressure, and by lying in series Disconnector-like arrangements gives the possibility of the gas compartment both when switched on as well as airtight when it is switched off. This is how it is possible to saturate the gas space with vapors, which when switched off by the arc heat burn or gasify, thereby increasing the pressure in the control room.

Als Beispiel dazu dient Abb: 2. Das Zwischenstück 2, 72 wird vom Schaltstift 52 gegen die Kraft der Federn 68 mitgenommen. Die Wandungen 66 des Raumes 4 sind porös und werden von außen von der leicht verdampfenden Flüssigkeit 67 umspült, so daß der Raum 4 mit Flüssigkeitsdampf gesättigt ist. Der Lichtbogen zwischen den Kontakten i und 2 ruft eine Drucksteigerung im Raum 4 sowohl durch Erwärmung der Luft als auch durch Einleitung der Verbrennung oder Zersetzung des Dampfes hervor. Diese zusützliehe Reaktion ist von der Energie des Lichtbogens unabhängig. Durch richtige Dasverung der zugeführten Flüssigkeit wird erreicht, daß bei geringen Strömen die Löschung im wesentlichen durch diese Zusatzreaktion erfolgt, während bei großen Strömen die Löschung im wesentlichen vom Lichtbogengas durch Ausströmung bewirkt wird. Zur besseren Abdichtung der Durchdringungsstelle kann ein harmonikaähnlicher Balg 69 dienen.Fig. 2 serves as an example. The intermediate piece 2, 72 is from the switching pin 52 taken against the force of the springs 68. The walls 66 of the space 4 are porous and are washed around from the outside by the easily evaporating liquid 67, so that the space 4 is saturated with liquid vapor. The arc between the Contacts i and 2 causes a pressure increase in space 4 both by heating the Air as well as by initiating combustion or decomposition of the steam. This additional reaction is independent of the energy of the arc. By Correct utilization of the supplied liquid is achieved with low currents the deletion takes place essentially through this additional reaction, while with large Flow causes the extinction essentially from the arc gas through outflow will. For better sealing of the penetration point, a harmonica-like Bellows 69 are used.

Die Düsenöffnung 5 wird durch den passenden Rückkehrkontäkt i abgeschlossen. Die Austrittsöffnung in den Blasraum ändert sich mit der Stellung dieses Kontaktes. Nach dem Löschen des Lichtbogens trennt sich der Schaltstift 52 vom Zwischenstück. Beide bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen, wodurch der erforderliche Spannungsabstand hergestellt wird. Bei dieser Anordnung findet stets eine Unterbrechung an der Leistungstrennstelle statt. Beide Schaltstellen ergänzen sich in der Weise, daß die Schaltstelle 72 bis 52 so ausgebildet ist, -daß sie Ströme von Null an bis etwa zum doppelten Nennstrom abzuschalten vermag, während die Schaltstelle i und 2 die darüberliegenden Stromstärken bis zu dem Grenzkurzschlußstrom bewältigt.The nozzle opening 5 is closed by the appropriate return contact i. The outlet opening into the blow chamber changes with the position of this contact. After the arc has been extinguished, the switching pin 52 separates from the intermediate piece. Both move in opposite directions, creating the required voltage spacing will be produced. With this arrangement there is always an interruption at the power disconnection point instead of. Both switching points complement each other in such a way that the switching point 72 to 52 is designed so that it has currents from zero to about twice the nominal current able to switch off, while the switching point i and 2 the overlying currents coped up to the limit short-circuit current.

In Abb. 3 ist eine ähnliche Ausführungsform dargestellt. Bei der Abschaltung nimmt der Schaltstift 52 zunächst den Kolben 39 mit, der gleichzeitig als Zwischenkontakt dient. Durch den Lichtbogen zwischen dem Kolben 39 und dem Kontakt 2 wird der Druck im Raum 4 so weit erhöht, daß sich der Schaltstift 2 abhebt. Der zwischen seinem Verschlußstück 75 und der Metalldüse 5 entstehende Lichtbogen wird durch die Gase, die vom Lichtbogen zwischen dem Kolben 39 und dem Kontakt :2 erhitzt werden, beblasen und gelöscht. Die Wiederzündung wird dadurch verhindert, daß inzwischen der Stift 52 den Kontaktkolben 39 verlassen hat und zwischen ihnen eine ausreichende Luftstrecke entstanden ist.In Fig. 3 a similar embodiment is shown. When switching off the switching pin 52 initially takes the piston 39 with it, which also acts as an intermediate contact serves. The pressure is increased by the arc between the piston 39 and the contact 2 in space 4 increased so much that the switching pin 2 lifts off. The one between his Locking piece 75 and the metal nozzle 5 resulting arc heated by the gases created by the arc between the piston 39 and the contact: 2 be blown and extinguished. The re-ignition is prevented in the meantime the pin 52 has left the contact piston 39 and there is sufficient space between them Clearance has arisen.

Die Abb. q. zeigt eine Ausführungsform, bei der durch den Lichtbogen zwischen den Kontakten i und 2 eine Druckerhöhung im Nebenraum 76 hervorgerufen wird. Für die Abschaltung von überströmen ist eine besondere Trennstelle 96, 98 vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß bei großen Strömen die Löschung allein durch das im Raum 76 komprimierte innenfreie Frischgas erfolgt. Zur Vermeidung der Vermischung des aus dem Raum q. strömenden Lichtbogengases mit dem Frischgas sind Leitvorrichtungen 95 vorgesehen, die die Wirbelung unterdrücken. Das eingeströmte Lichtbogengas kann durch Metallsiebe 99 von Ionen und Metalldämpfen befreit werden. Der im Raum q. gezogene Lichtbogen wird bei Normalströmen durch Beblasung des Lichtbogens durch den Kontakt i hindurch gelöscht. Die den Kontakt 98 anpressende Feder ist so bemessen, daß der Kontakt 98 sich bei Normalströmen nicht bewegt. Die Unterbrechungsstelle i, 2 dient stets zur Herstellung des erforderlichen Isolierabstandes.Fig.q. shows an embodiment in which by the arc between the contacts i and 2 caused a pressure increase in the adjoining space 76 will. There is a special separation point 96, 98 for switching off overcurrents intended. This means that with large currents, the deletion alone takes place by the fresh gas compressed inside the space 76. To avoid the Mixing of the from the room q. flowing arc gas with the fresh gas Guiding devices 95 are provided which suppress the turbulence. That poured in Arc gas can be freed of ions and metal vapors through metal screens 99. The one in room q. With normal currents, a drawn arc is created by blowing the arc deleted through contact i. The spring pressing the contact 98 is dimensioned so that the contact 98 does not move with normal currents. The point of interruption i, 2 is always used to produce the required insulating distance.

Claims

PATENT CLAIM: Gas switch with extinguishing gas generated by the cut-off arc or an arc in series with it, in which the gas outlet opening from the pressure chamber is controlled by a closing element serving as a switching contact, which, under the influence of the gas pressure, moves against a spring in the movable switching contact opposite direction lifts from its seat, characterized in that the passage opening of the gas chamber belonging to the fixed switch contact is followed by a nozzle-shaped, widening space in which the tip of the stationary switch contact moves into the zone of the most favorable extinguishing blow during the shutdown process. Cited publications: German Patent Nos. 527 320, 566 301, 579 295; Swiss patents No. 155 896, 16i i57, i65 96o.