DE919955C - Anordnung an Loeschkammern fuer elektrische Fluessigkeitsschalter - Google Patents

Description

Um eine sichere Löschung des Lichtbogens bei elektrischen Flüssigkeitsschaltern sowohl bei großen als auch kleinen Stromstärken zu erhalten, hat man bereits vorgeschlagen, zwei getrennte Löscheinrichtungen zu verwenden. Zur Beherrschung der großen Stromstärken dient eine Löschkammer mit im Innern eingebautem, stromabhängig bewegtem Differentialpumpkolben, und für die Beherrschung kleiner Ströme wird eine unabhängig von der Lichtbogenenergie arbeitende, vom Schaltstift mechanisch mitgenommene Flüssigkeitspumpe verwendet, die der Löschkammer vorgelagert ist. Eine besonders vorteilhafte Löscheinrichtung für den Lichtbogen ist die Verwendung einer Ringdüse, durch die der vom Schaltstift gezogene Lichtbogen ringförmig bespült und bei Stromnulldurchgang gelöscht wird. Sowohl für Löschkammern mit Differentialpumpkolben als auch für vom Schaltstift mechanisch mitgenommene Flüssigkeitspumpen ist diese Ringdüsenbespülung bekannt. Man hat auch vorgeschlagen, beide Löscheinrichtungen gleichzeitig zu verwenden, wobei aber der Differentialkolben und der vom Schaltstift mitgenommene Pumpkolben gemeinsam auf eine einzige konzentrisch um den Schaltstift angeordnete Ringdüse wirken. Es ist hierbei der vom Schaltstift mitgenommene Pumpkolben so in die Differentiallöschkammer eingebaut, daß er sich auch in der Ausschaltung noch in der Löschkammer befindet. Handelt es sich um Schalter höherer Spannungen, so kann bei einer solchen Anordnung die notwendige Spannungsisolierung in der Ausschaltstellung nur schwer erreicht werden, es sei denn, daß der Löschkammer Abmessungen gegeben werden, die weit über das übliche Maß hinausgehen.

Um diese Nachteile zu vermeiden, werden bei Schalteinrichtungen, bei denen für die Beherrschung großer Abschaltströme eine Löschkammer mit

Differentialpumpkolben und für die Beherrschung kleiner Ströme ein vom Schaltstift mitgenommener Pumpkolben dient, erfindungsgemäß beide Pumpeinrichtungen mit getrennt arbeitenden Ringdüsen versehen, die auf den gleichen Lichtbogen einwirken. Durch die vollkommene Trennung beider Pumpeinrichtungen kann man den vom Schaltstift mitgenommenen Pumpkolben beim Ausschalten von der Löschkammer entfernen, und damit bereitet die ίο Spannungsisolierung der voneinander zu entfernenden Kontaktteile keine Schwierigkeiten. Durch die Übereinanderlagerung beider Pumpeinrichtungen ist ihre Unterbringung im Schaltergehäuse normaler Abmessungen ohne weiteres mögiS Hch. Zweckmäßig werden die Ringdüsen beider Pumpeinrichtungen bei eingeschaltetem Schalter unmittelbar übereinander angeordnet, so daß die aus der Ringdüse der vom Schaltstift mechanisch bewegten Pumpeinrichtung austretende Spülflüssigkeit in den Löschkammerraum eintritt.

Besteht die vom Schaltstift gesteuerte Pumpeinrichtung aus einem Pumpengehäuse und aus einem den Schaltstift umschließenden Pumpkolben, der dann vom Schaltstift mitgenommen wird, wenn die Schaltstiftspitze mit der öffnung des Pumpkolbens eine Ringdüse bildet, so kann man die Anordnung so treffen, daß der den Schaltstift umschließende Pumpkolben in der Einschaltstellung in die Löschkammer hineinragt und so an dem Differentialkolben der Löschkammer anliegt, daß zwischen beiden eine Ringdüse für die aus dem Raum abnehmenden Volumens der Löschkammer austretende Flüssigkeit entsteht. Auf diese Weise erhält man eine gedrängte Bauform, bei der beide Ringdüsen getrennt, jedoch gleichzeitig arbeiten können.

Verwendet man eine Differentiallöschkammer, die in bekannter Weise mit einer Ringdüsenbespülung versehen ist, so legt sich vorteilhaft der vom Schaltstift bewegte Pumpkolben in der Einschaltstellung unmittelbar an die Ringdüse der Löschkammer an, wobei der Pumpkolben auf einem Teil seines Weges so von Wandungsteilen eingeschlossen ist, daß beim Abschaltvorgang zwischen beiden Düsenaustrittsstellen ein geschlossener, unter Kammerdruck stehender Flüssigkeitsraum vorhanden ist. Ist hierbei die Ringdüse im Differentialkolben der Löschkammer angeordnet, so umschließt in der Einschaltstellung eine Ausnehmung des Differentialkolbens den Pumpkolben. Ist dagegen die Ringdüse der Löschkammer mit Differentialpumpkolben feststehend, so wird der anliegende, vom Schaltstift mitgenommene Pumpkolben auf einem Teil seines Weges durch hochgezogene Teile der Kammerwandung eng umschlossen.

Die Bilder 1 bis 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Bei ihrer Beschreibung werden weitere Einzelheiten der Erfindung näher erläutert.

In den Bildern bedeutet 1 das Schaltergehäuse, in dessen Innern die Differentiallöschkammer 2 und die vom Schaltstift 3 betätigte Flüssigkeitspumpe eingebaut sind. 4 ist der ortsfeste Kontakt. Die Differentiallöschkammer 2 besitzt in üblicher Weise den Differentialkolben 5, der den Schaltstift 3 ringförmig umschließt. 6 ist der Raum zunehmenden, 7 der Raum abnehmenden Volumens der Kammer. Die Flüssigkeitspumpeinrichtung besteht aus dem Zylinder 8 und dem Pumpkolben 9, der vom Schaltstift 3 durch den Mitnehmer 10 dann mitgenommen wird, wenn sich der Mitnehmer 10 gegen den Anschlag 11 des Pumpkolbens anlegt. In dieser Stellung hat die Schaltstiftspitze die Ringdüse 12 des Pumpkolbens freigegeben, so daß hier die Ringbespülung einsetzt, wobei die im Raum 13 befindliche Flüssigkeit verdrängt und der Schaltstiftspitze zugeführt wird. Der Pumpkolben 9 besitzt an seiner unteren, in den Raum 7 hineinragenden Fläche zur Bildung der Ringdüse 14 für die Differentiallöschkammer Abstandstücke, die sich gegen den Differentialkolben 5 in der Einschaltstellung anlegen.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Beim Abschalten großer Stromstärken wird durch den vom Schaltstift 3 am Kontakt 4 gezogenen Lichtbogen und der damit verbundenen Gasbildung der Differentialkolben S in Bewegung gesetzt, der die Flüssigkeit aus dem Raum 7 über die Ringdüse 14 gegen den Lichtbogen preßt. Gleichzeitig bespült aber auch die Ringdüse 12 am Pumpkolben 9 die Schaltstiftspitze, da der Pumpkolben mittels des Anschlages 11 vom Schaltstift 3 mitgenommen wird. Die Bewegung des Pumpkolbens 9 wird hierbei durch die des Differentialkolbens 5 unterstützt. Durch die doppelte Bespülung ist eine schnelle Löschung des Lichtbogens gewährleistet.

Beim Abschalten kleiner Ströme reicht der entstehende Gasdruck nicht aus, den Differentialkolben in Bewegung zu setzen, und es wird der Lichtbogen allein durch den vom Schaltstift bewegten Pumpkolben 9 vermittels der Ringdüse 12 gelöscht.

In dem Ausführungsbeispiel Bild 1 ist die obere Fläche 15 des Pumpkolbens 9 etwas größer gewählt als die in dem Raum abnehmenden Volumens 7 befindliche untere Fläche. Hierdurch wird beim Schalten kleiner Ströme, bei dem also nur der vom Schaltstift mitgenommene Pumpkolben 9 wirksam ist, in die Löschkammer 2 etwas mehr Flüssigkeit eingespritzt als durch die Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens 9 Raum freigegeben wird. Hierbei entweicht der Flüssigkeitsüberschuß an den Dichtungsstellen der Kammer. Durch den Strömungswiderstand an den Abdichtungsstellen der Löschkammer entsteht aber eine Erhöhung des Löschkammerinnendruckes, was die Löschung des stromschwachen Lichtbogens wesentlich begünstigt. Aus dem Bild 1 ist ohne weiteres zu ersehen, daß in der Ausschaltstellung zwischen beiden Löscheinrichtungen eine freie Flüssigkeitsstrecke vorhanden ist, so daß eine gute Spannungsisolierung besteht. Falls erforderlich, kann, wenn der Pumpkolben 9 am oberen Ende des Pumpzylinders 8 angelangt ist, letzterer auch an der Schaltstiftbewegung teilnehmen, um die freie Trennstrecke zu vergrößern.

In Bild 2 ist die Ringdüse 16 in dem Differentialkolben 5 angeordnet und wird mit diesem bewegt.

Der Pumpkolben 9 lagert in einer Ausnehmung 17 des Differentialkolbens S und wird auf einem Teil seines Weges dicht schließend durch die Wandung der Ausnehmung 17 geführt. Zwischen beiden Ringdüsen 12 und 16 entsteht bei alleiniger Bewegung des Pumpkolbens 9 bei der Löschung stromschwacher Lichtbogen bei 18 ein Flüssigkeitsraum. Hierdurch bleibt auf einer gewissen Wegstrecke die Kammer geschlossen, so daß die Löschung eines stromschwachen Lichtbogens durch die auch bei dieser Anordnung entstehende Druckerhöhung in der Kammer begünstigt wird. Setzt sich der Differentialkolben 5 etwas später als der Pumpkolben 9 in Bewegung, so ist die Differentiallöschkammer, da sie vollständig geschlossen ist, voll wirksam, und außerdem wird der Differentialkolben 5 die Bewegung des Pumpkolbens 9 wie beim Abschaltvorgang in Bild 1 unterstützen.

Während in Bild 2 die Ringdüse 16 der Diffe-

ao rentiallöschkammer beweglich angeordnet ist, zeigt Bild 3 eine Ausführung, bei der die Ringdüse 19 feststeht. Hierbei ist der Differentialkolben 5 im unteren Teil der Löschkammer 2 angeordnet und bewegt sich beim Löschvorgang in entgegengesetzter

»5 Richtung zum Schaltstift 3 und drückt die Flüssigkeit aus dem Raum 7 über Kanäle nach der Ringdüse 19. Der Pumpkolben 9 mit der Ringdüse 12 liegt in der Einschaltstellung an der Löschkammerwand an, und er ist durch die hochgezogenen Wandungsteile 20 der Kammerwandung auf einem Teil seines Ausschaltweges dicht schließend geführt, so daß auch hier bei der Abschaltung stromschwacher Lichtbogen die Löschung des Lichtbogens in einem Raum erhöhten Druckes erfolgt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung an Löschkammern für elektrische Flüssigkeitsschalter mit stromabhängig bewegtem Differentialpumpkolben und mit einer unabhängig von der Lichtbogenenergie arbeitenden, vom Schaltstift gesteuerten Flüssigkeitspumpeinrichtung, die der Löschkammer vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Pumpeinrichtungen mit getrennt arbeitenden Ringdüsen versehen sind, die auf den gleichen Lichtbogen einwirken.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüsen beider Pumpeinrichtungen in der Einschaltstellung unmittelbar übereinander angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 mit einer vom Schaltstift gesteuerten Pumpeinrichtung, die aus einem Pumpengehäuse und aus einem den Schaltstift umschließenden Pumpkolben besteht, der dann vom Schaltstift mitgenommen wird, wenn die Schaltstiftspitze mit der öffnung im Pumpkolben eine Ringdüse bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schaltstift umschließende Pumpkolben in der Einschaltstellung in die Löschkammer hineinragt und so an dem Differentialkolben der Löschkammer anliegt, daß zwischen beiden eine Ringdüse für die aus dem Raum abnehmenden Volumens austretende Flüssigkeit entsteht (Bild 1).

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schaltstift bewegte Pumpkolben in der Einschaltstellung unmittelbar an der Ringdüse der Löschkammer anliegt und auf einem Teil seines Weges so von Wandungsteilen eingeschlossen ist, daß beim Abschaltvorgang zwischen beiden Düsenaustrittsstellen ein geschlossener, unter Kammerdruck stehender Flüssigkeitsraum entsteht.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4 mit einer im Differentialkolben der Löschkammer angeordneten Ringdüse, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schaltstift bewegte Pumpkolben in der Einschaltstellung an der Ringdüse des Differentialkolbens anliegt und von einer Ausnehmung des Differentialkolbens umschlossen ist (Bild 2).

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4 mit einer feststehenden Ringdüse in der Differentiallöschkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Ringdüse anliegende, vom Schaltstift bewegte Pumpkolben auf einem Teil seines Weges durch hochgezogene Teile der Kammerwandung eng umschlossen ist (Bild 3).

7. Anordnung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des vom Schaltstift bewegten Pumpkolbens gegenüber der unteren Fläche etwas größer gehalten ist, so daß der vom Pumpkolben beim Abschaltvorgang in der Schaltkammer bzw. in der Aus- ⁹^ nehmung des Differentialkolbens freigelegte Raum kleiner ist als die zugeführte Flüssigkeitsmenge, so daß der stromschwache Lichtbogen in einem Raum erhöhten Druckes zur Löschung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9564 1Ö.