DE919722C

DE919722C - Elektrischer Stromunterbrecher

Info

Publication number: DE919722C
Application number: DES32236D
Authority: DE
Inventors: Robert H Nau
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-10-29
Filing date: 1941-10-30
Publication date: 1954-11-02
Also published as: FR942947A; GB552774A; US2276859A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere für höhere Spannungen. Die Unterbrechungseinrichtung wird durch in engen Abständen nebeneinander angeordnete Platten, vorzugsweise Isolierplatten, gebildet. Dabei wird das Schaltvermögen unter Längung der Lichtbogenbahn erhöht durch die erfindungsgemäße Anwendung einer im mittleren Teil der Unterbrechungseinrichtung angeordneten erweiterten kanalartigen öffnung, die eine schnelle Reinigung der Schaltstrecke von Lichtbogengasen zuläßt und dem Lichtbogen die Möglichkeit gibt, in Form einer Schleife darin einzudringen und ihn so auf seiner ganzen Länge stabilisiert.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung (Fig. ι bis 3) erläutert.

Fig. ι zeigt als Ausführungsbeispiel einen Hochspannungsschalter nach der Erfindung im Schnitt. 5 ist das Schaltergestell, welches Durchführungsisolatoren 7, 9 für die Stromzuführungen trägt, die mit 11 und 13 bezeichnet sind. Im Einschaltzustand sind die Kontaktstücke 15, 17, die sich daran anschließen, durch einen massiven Dauerkoatakt 19 überbrückt. Er wird von einem Schaltarm 21 getragen und bei Betätigung der Schaltstange 29 im Ausschaltsinne stromlos geöffnet, bevor der Lichtbogen zwischen den eigentlichen Schaltstücken 25, 27 gezogen wird. Das bewegliche Schaltstück 27 ist durch eine flexible Leitung 51 mit dem Lichtbogenhorn 49 verbunden, das feste Schaltstück 25 über eine Blasspule 59, 63 mit dem anderen Lichtbogenhorn 55. Nach öffnung der Schaltstücke tritt der

Lichtbogen in bekannter Weise auf die Hörner über und steigt zwischen ihnen hoch. Dabei gerät er in die Unterbrechungseinrichtung, die zusammen mit den Hörnern 55 und 49 in einem Lichtbogenkamin 33 angeordnet ist, dessen Seitenwandungen mit 35 und 37 bezeichnet sind. Diese beiden Isolierwandungen sind an ihrem oberen Ende durch Isolierbalken 39 und an ihrem unteren Ende durch Isolierplatten 41 verbunden (vgl. Fig. 2). Die Platten 41 sind mit lichtbogenbeständigen Auskleidungen oder Blöcken 43, 45 bewehrt. Die Blöcke 43, 45 bilden einen sich stetig verengenden Einlaufweg für den Lichtbogen, in welchem sich das Schaltstück 27 bewegt.

Sobald der zwischen den Hörnern 55, 49 aufsteigende Schaltlichtbogen in den Bereich der Unterbrechungseinrichtung kommt, geht er auf die Metall-platten 47, 53 über, welche die Unterbrechungseinrichtung als Endplatten seitlich begrenzen. Die ao Unterbrechungseinrichtung besteht aus einer größeren Anzahl Isolierplatten 67 aus vorzugsweise nicht vergasendem Isolierstoff, die in kurzen räumlichen Abständen zwischen den Endplatten 47 und S3, auf denen der Lichtbogen Fuß faßt, aneinandergereiht sind. Die Isolierplatten 67 sind mit einem verhältnismäßig langen, V-förmigen Schlitz versehen (vgl. Fig. 2), der jeweils so angeordnet ist, daß die Schlitze in einander benachbarten Platten gegenseitig versetzt sind. Der in sie hineingetriebene Lichtbogen verläuft deshalb in Zickzackform und wird somit zusätzlich verlängert. Die Lichtbogenbewegung wird durch das Blasfeld zwischen den Polstücken 75 des Blasspulenkerns gefördert, die in die Seitenwände 39 der Kammer eingebettet sind, ebenso wie-die Polstücke 65, die den Lichtbogen zwischen den Hörnern 49, 55 entlang treiben. Die Lichtbogenlöschung wird dadurch -herbeigeführt, daß der Lichtbogen seitlich in den verengten Kanal zwischen den Schlitzen 69 und den Platten 67 4a hineingetrieben· und einem seitlichen Blasstrom nicht ionisierten Gases ausgesetzt wird, der durch das Blasfeld der Blasspule 59 verursacht wird. Der Abstand der Platten 67 ist so gewählt, daß die ionisierten Gasbestandteik dazwischen-leicht aufsteigen können und dabei, entionisiert- werden, aber doch so dicht, daß eine Schleifenbildung des Lichtbogens darin nicht möglich ist. Vorzugsweise werden Abstände von etwa "3 bis 6 mm zwischen je zwei Platten verwendet.

Durch die versetzte Anordnung der Schlitze 69 ergibt sich eine allmählich fortschreitende Verlängerung des Lichtbogens während des weiteren Aufsteigens, die allerdings unter Umständen allein nicht ausreicht, den Lichtbogen" wesentlich zu' beeinflussen. Die Schlitzanordnung unterstützt die Löschung insofern, als der Widerstand durch die Lichtbogenlängung zunimmt. Infolgedessen ist bei kurzzeitigen besonders hohen Stromwerten bei relativ großem Lichtbogenquerschnitt der Lichtbogen an dem .Eindringen in den stärker verengten Teil behindert, und nur wenn der Lichtbogenquerschnitt-stark verringert wird, also etwa beim Str'omnulldurchgang, kann er bis zu dem verengten Ende des Schlitzes vordringen.

Um die Auftriebsbewegung des Lichtbogens im unmittelbaren Anschluß · an die Trennung der Schaltstücke 25, 27 zu steigern, ist im mittleren Teil der Platten.reihe 67 eine nach oben gerichtete Ausströmöffnung 79 vorgesehen, und zwar unmittelbar oberhalb der Trennstelle der Schaltstücke. Hierzu sind Abstandsstücke 81 längs den äußeren Kanten zweier benachbarter Platten 67 vorgesehen, die sich über die oberen Enden der Platten 67 hinaus erstrecken. Der Querschnitt der Ausströmöffnung ist so bemessen, daß die bei Öffnung der Schaltstücke 25, 27 gebildeten Gase sehr rasch aufsteigen, so daß das Anwachsen des Rücks'taudruckes im mittleren Teil der. Unterbrechungseinrichtung behindert wird.

■ -Sobald nun der Lichtbogen in die Schlitze 69 eingedrungen ist und dabei eine kleine Schleife nach oben (in Fig. 1 mit 82 bezeichnet) innerhalb der Ausströmöffnung gebildet hat, dehnt er sich weiter in den Abzugskanal 79 aus. Diese verhältnismäßig kleineLichtbogeniSchleife bewirkt eine Stabilisierung des mittleren Teiles des Lichtbogens und stellt somit eine Art Lichtbogenfußpunkt dar.

Durch diese Stabilisierung wird eine gleichmäßigere Verteilung des Lichtbogens in: dem Schlitz 6g, und zwar- auf der gesamten Länge des Lichtbogens zwischen den Platten 47 und 53, gewährleistet. Die Lichtbogenlöscheinrichtung wird auf diese Weise besser ausgenutzt. Abgesehen davon unterstützt die Öffnung 79 das Abströmen der ionisierten Gase beträchtlich. Zur Unterstützung der Entlüftungswirkung kann maneinen Verlängerungsansatz 43 an dem Entlüftungskanal anbringen. Zur weiteren Lenkung des ausströmenden Gases können sich hierbei waagerechte Führungswände 89 anschließen. ¹OO

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich jedoch nicht auf das hier im einzelnen dargestellte Beispiel. So ist es insbesondere möglich, den Erfindungsgedanken außer bei Hochspannungsschaltern auch bei Mittel- und .-Niederspannungsschaltern anzuwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE;

1. Elektrischer Stromunterbrecher, dessen Unterbrechungseinrichtung durch in engen Abständen "nebeneinander angeordnete Platten mit schlitzförmigen Zwischenräumen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Teil der Unterbrechungseinrichtung "mindestens ein erweiterter, in Richtung der Wanderung des Lichtbogens verlaufender Kanal vorgesehen ist.

2. Elektrischer Stromunterbrecher nach An- : Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Kanal sich unmittelbar über der Stelle, an' welcher die Schaltstücke sich trennen, befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen