DE914404C

DE914404C - Fluessigkeitsarmer Leistungsschalter

Info

Publication number: DE914404C
Application number: DES23904A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Gieffers
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-11
Filing date: 1951-07-12
Publication date: 1954-07-01

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssigkeiitsarmer Leistungsschalter mit Löschkammer. Gemäß der Erfindung ist eine Pumpe vorgesehen', welche die Schaltflüssigkeit bei eingeschaltetem Schalter umwälzt. Man erreicht dadurch, daß die Strombeilästung des Schaltstiftes höher gewählt werden kann als ohne Flüssigkeitsumwälzung. Das hat den Vorteil, daß der Durchmesser des Schaltstiftes bei gegebenem Nennstrom kleiner gehalten werden kann. Dies wirkt sich nicht nur günstig auf die Größe der bewegten Massen aus·, sondern es wird auch eine: bessere Löschfähigkeit des Lichtbogens erzielt. Die Verringerung der bewegten, Massen hat den Vorteil, daß die Antriebsvorrichtung klein gehalten werden kann und daß sich leicht kurze Ausschaltzeiten erzielen lassen. Auch die bessere Lichtbogenlöschung bewirkt eine kleiinere Abmessung des Schalters.

Man kann die Anordnung so treffen, daß die Pumpe die Schaltflüssigkeit von der heißesten Stelle ao absaugt. Man kann aber auch umgekehrt vom der Pumpe die kalte Schaltflüssigkeit der heißesten Stellte zuführen. Es dlst nicht erforderlich, daß die Pumpe auch im ausgeschalteten Zustand des Schalters die Umwälzung der Schaltflüssigkeit vornimmt, man wird daher die Pumpe zweckmäßig stromabhängig ein- und ausschalten;. Da dia Erwärmung sich rniitt dem Strom ändert, wird man zweckmäßig die Pumpe stromabhängig fördern lassen, und zwar in der Weise, daß bei größerem Strom die Fördermenge erhöht wird.

Die Pumpe kann auf Erdpoteratial angeordnet werden, wobei dile Zu- und, Abführung der Flüssigkeit durch die Pumpe mit Hilfe von Isolierrohren vorgenommen wird. Man hat danin, große Freizügigkeit in der Wahl· der Antriebsart, der Antriebs-

leistung usw. In vielen Fällen kann es jedoch, erwünscht sein, die Pumpe auf Hochspannungspotential zu bringen, z. B. wenn die Schaltflüssigkeit leitend ist, wenn also· beispielsweise Wasser verwendet wird, oder auch aus rein; wirtschaftlichen Erwägungen. In diesem FaIi ist es zweckmäßig, die Energie zum Antrieb der Pumpe dem zu unterbrechenden Stromkreis selbst zu entnehmen. Im allgemeinen wird man einen Stromwandler zum Antrieb des Pumpenmotors verwenden. Man kann dabei ein Überstromrelais vorsehen, das bei seinem Ansprechen den Motor an den Stromwandler anr· schließt, so daß unterhalb eiines bestimmten Stromwertes die Pumpe nicht läuft.

Es kann ferner zweckmäßig sein, noch eine besondere Kühleinrichtung in dem Flüssigkeitsumlauf vorzusehen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In Fig. ι ist schematisch ein. Teil eines Flüssigkeitsschalters dargestellt. Mit 1 ist der bewegliche Schaltstift bezeichnet, mit 2 das feststehende Gegenschaltstück. Die Löschkammer, die beispielsweise nach dem Expansionsprinzip arbeitet, trägt das Bezugszeichen 3. Der Porzellanüberwurf ist mit 4 bezeichnet. Bei einer solchen Anordnung wird die Temperatur in der Nähe dies festen. Schaltstückes a,m höchstem sein, da die Löschkammer aus Isoliermaterial den Wärmeausgleich verhindert.

Mit 5 ist eine Pumpe bezeichnet, die in der Nähe des festen Kontaktes die Löschflüssigkeit absaugt und sie in dem Raum zwischen der Löschkammer 3 und dem Porzellanüberwurf 4 drückt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Von· dort, gelangt die Flüssigkeit durch die Löschkammer wieder nach oben zum feststehenden Schaltstück, so daß der Kreislauf der Flüssigkeit geschlossen, ist.

Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Pumpe Hochspannungspotential besitzt. Das hat den Vorteil, daß die beiden Rohre 6 und 7 aus Metall gemacht werden, können. Macht man die beiden Rohre aus Isoliermaterial, so· kann man bei nichtleitenden Schältflüssigkeiten:, wie· z. B. Öl, die Pumpe auf Erdpotential bringen.

In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Soweit die Teile mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Beizugszeichen, gewählt. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Löschkammer 3 noch von einem besonderen Löschkammergehäuse 8 umschlossen.

Für die Pumpe ist eine besonders einfache Ausführung gewählt. Sie besteht aus einem Zylinder 10 aus magnetischem Material, der einen. Längssch'litz 11 besitzt, wie aus Fig. 3, welche den Seitenriß des Zylinders zeigt, hervorgeht. Der durch den; Zuführungsbolzen 13 fließende Wechselstrom erzeugt in dem Zylinder ein magnetisches Feld, das sich über den Schlitz schließt. Die Kraft in. dem Schlitz wechselt mit der doppeltem Frequenz des WechseH-stromes. Durch diese wechselnde Kraft wird der Zylinder zum Schwingen gebracht und der Schlitz entsprechend vergrößert und verkleinert. DieseUmfangsveränderung bedingt eine Volumenänderung des Zylinders. Bei einerVolumenverminderung wird die im Zylinder befindliche Flüssigkeit herausgedrückt, z. B. durch den. Schllitz. Wenn der Zylinder ein größeres Volumen einnimmt, wird Flüssigkeit angesaugt. Das Herausdrücken der Flüssigkeit und das Ansaugen erfolgt über Rückschlagventile. Beispielsweise kann man den Schlitz durch eine Membran. 12 verschließen, die als Rückschlagventil wirkt. Im Ausführungsbeispiel jedoch sind die Deckel 14 des Zylinders als. derartige Rückschlagventile ausgebildet. Sie werden durch Federn. 15 an den Zylinder angedrückt. Das Ansaugen der Flüssigkeit erfolgt über die nur schematisch dargestellten Rückschlagventile 17 aus der Bohrung des Leiters 13, die mit dem von dem Gehäuse 18 umschlossenen Raum in Verbindung steht. Die Flüssigkeit aus dem Gehäuse 18 wird also· durch den Zylinder 10 angesaugt und über den Raum zwischen PorzeBlanüberwurf 4 und Löschkammer gehäuse 3 nach oben gedrückt. Sie gelangt dort in einen, nur schematisch dargestellten, Kühler 19, von woi sie zu dem Raum, der das feststehende Schaltstück umgibt, geführt wird. Von dort gelangt sie durch die Löschkammer wieder zu dein Raum, der vom Gehäuse 18 gebildet wird.

Die dargestellte Pumpe ist besonders zweckmäßig, da ihr Raumbedarf nur gering ist und ihre Förderung stromabhängig ist.

Man. kann, dem Zylinder auch mehrere Längsschlitze geben und diese dann durch Membranen verbinden, so daß der Zylinder mit den Membranen zusammen mit der doppelten Frequenz des Wechselstromes Volumenänderungen durchführen kann.

Besitzt der Schalter mehrere in Reihe geschaltete Unterbrechungsstellen, so ist es vorteilhaft, nur eine Pumpe für die Umwälzung der Flüssigkeit in den verschiedenen: Löschkammern vorzusehen.. Ein Ausführungsbeispiel mit zwei Unterbrechumgsstellen zeigt die Fig. 4. Die beiden. Unterbrechungsstellen sind SOi aufgebaut wie die Unterbrechungsstelle¹ in Fig. 2. Die entsprechenden. Teile tragen: auch die gleichen Bezugszeichen, nur sind die Teile der rechten Unterbrechungsstelle mit einem Strich versehen. Die bei dew Unterbrechungsstellen, sind, wie nicht näher dargestellt, in an. sich bekannter Weise in Reihe geschaltet. In dem Raum 30, in 1x0 welchem die nicht dargestellten Anitriebsvorrichtungen für die beiden Schaltstifte vorgesehen sind, ist auch die Pumpe untergebracht. Sie ist mit 31 bezeichnet und wird, von einem Motor 32 angetrieben. Mit 33 ist ein Stromwandler bezeichnet, dessen Sekundärwicklung über den. Kontakt eines Relais 34 mit dem Motor verbunden wird, wenn der Strom einen bestimmten Wert ereicht. Als Motor wird man beispielsweise einen. Asynchronmotor verwenden. Die Pumpe läuft dann, an, sobald das Relais anspricht, und saugt das öl oder eine andere Schaltflüssigkeit aus dem Raum zwischen, dem Porzellanüberwurf und, dem Schaltkammergehäuse über den Kühler 35 an. Von dort strömt die Flüssigkeit über die Leitung 36 den Räumen 37 bzw. 37' zu. Dann tritt sie durch öffnungen, in den mit einer

Bohrung versehenen Schaltstift ein. Am anderen Ende besitzt der Schaltstift ebenfalls öffnungen, von wo das öl dann in den Raum um das feststehende Schaltstück eintritt, von wo es wieder, entsprechend den dargestellten Pfeilen, in den Raum zwischen Überwurf und Schaltkammergehäuse eintritt. Es findet also ein ölumlauf statt. Der Kühler ist ebenfalls nur schematisch dargestellt. Er kann beispielsweise noch von einem auf Erdpotential befinidTichen Lüfter zusätzlich angeblasen werden. Während bei den Anordnungen nach Fig. ι und 2 die Schaltflüssigkeit durch den Zwischenraum zwischen Schaltstift und Löschkammer geführt wird, wird bei der Anordnung nach Fig. 4 die Scha.ltflüssigkeit durch den hohlen Schaltstift geführt. Man könnte aber auch bei der Anordnung nach Fig. ι und 2 den Schaltstift hohl ausbilden und durch die Bohrung im Schaltstift die Flüssigkeit führen.

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeiitsarmer Leistungsschalter mit Löschkammer, dadurch, gekennzeichnet, daß eine Pumpe vorgesehen, ist, die die Schaltflüssigkeit bei eingeschaltetem Schalter umwälzt.

2. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe die Flüssigkeit von der heißesten Stelle absaugt.

3. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Pumpe die kalte Schaltflüssigkeit der heißesten Stelle zugeführt wird.

4. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe stromabhängig ein- und ausgeschaltet wird.

5. FÄssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Pumpe so ausgebildet ist, daß sie stromabhängig fördert.

6. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zum Antrieb der Pumpe über einen ' Stromwandler angeschlossen, ist.

7. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler im Kreislauf der Kühlflüssigkeit vorgesehen ist.

8. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe auf Hochspannungspotential steht.

9. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler durch einen Lüfter, der sich auf Erdpotemtial befindet, angeblasen wird.

10. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, insbesondere für Schalter mit isolierender Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpanlage sich auf Erdpotential befindet.

11. Flüssigkeitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1 mit zwei und mehreren in Reihe geschalteten Unterbrechungsstelleni, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Pumpe für mehrere Unterbrechungsstellen, vorgesehen ist.

12. Flüssigkeiitsarmer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift hohl ausgeführt ist.

13. FlüssLgkeitsarmer Leistungsschalter nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe ein geschlitzter Zylinder aus magnet tischem Material vorgesehen ist, der durch ein Wechselfeld erregt ist.

uckschriften:

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 544 872.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen