DE945166C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes Druckmittel, wie Druckgas - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. JULI 1959

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Das Hauptpatent hat einen elektrischen Stromunterbrecher, insbesondere einen Schalter, mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel zum Gegenstand, bei dem mindestens ein Absperrventil vorhanden ist, dessen bewegliches Glied als druckmittelbetätigter Kolben ausgebildet ist und das nach erfolgter Lichtbogenlöschung den Austritt des Druckmittels aus der Unterbrechungskammer absperrt, so daß das Druckmittel während des Ausschaltzustandes in der Kammer ansteht. Der Druck kann z. B. so lange aufrechterhalten werden, bis ein nachgeschalteter Trennschalter eine ausreichende Spannungstrennstrecke hergestellt hat oder bis die vorgesehene Dauer einer Kurzzeitunterbrechung, wie z. B. bei einer Kurzschlußfortschaltung, beendet ist. Der Vorzug eines solchen Schalters liegt darin, daß der Druckmittelverbrauch gegenüber anderen Schaltern, bei denen während der ganzen zur Aufrechterhaltung der Stromunterbrechung an der Leistungsschaltstelle erforderlichen Zeit Druckmittel abströmt, wesentlich geringer ist.

Beim Schalter nach dem Hauptpatent ist ebenso wie bei ähnlich gebauten anderen bekannten Schaltern das Absperrventil im Einschaltzustand des Schalters ständig geöffnet. Erst bei der Abschaltung schließt es sich nach der Lichtbogenlöschung und hält dadurch den Druck in der Unterbrechungskammer so lange aufrecht, bis z. B. durch einen nachgeschalteten Trennschalter die Spannungstrennstrecke hergestellt ist. Die Offenstellung des Absperrventils im Normalzustand hat verschiedene Mängel. Über das offenstehende Ventil können sehr leicht Fremdkörper, wie Sand,

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Insekten u. dgl., bzw. Feuchtigkeit in das Schalterinnere eindringen und dadurch Störungen verursachen, die das sichere Arbeiten des Schalters beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Rückzündungen des Lichtbogens, die unmittelbar nach der ersten Löschung möglich sind, bei dem geschlossenen Zustand des Absperrventils eine starke Belastung der Unterbrechungskammer hervorrufen, da die hohen auftretenden Drücke keine Entlastung durch das Absperrventil ίο finden. Auch in diesem Fall kann es sehr leicht zu Beschädigungen des Schalters kommen.

Beim Schalter nach der Erfindung können derartige Mängel nicht auftreten, da das Absperrventil die Unterbrechungskammer normalerweise abschließt und erst beim Ausschalten so lange aufgestoßen wird, bis der Lichtbogen gelöscht ist. Erfindungsgemäß ist der Stromunterbrecher bzw. Schalter so ausgebildet, daß ein hohler Ventilkegel des Absperrventils gleitend sowie abdichtend in einer becherförmigen Halterung gelagert und unter dem Druck einer Feder im Einschaltzustand des Schalters gegen den Ventilsitz gepreßt ist und daß an den durch den Ventilkegel und die becherförmige Halterung gebildeten geschlossenen Raum eine Druckmittelzufuhrleitung angeschlossen ist, die den Raum im Schließzustand des Schalters mit der Außenluft verbindet und durch die der Raum nach der Kontakttrennung und Lichtbogenunterbrechung und der Absperrung der Verbindung mit der Außenluft durch Druckmittel derart aufgefüllt wird, daß sich das Ventil entgegen der Druckrichtung des Druckmittels in der Unterbrechungskammer schließt.

Eine solche Anordnung hat noch den Vorteil, daß der Schalter sich wesentlich kurzer bauen läßt als bei einem Ventil, das sich in Richtung des strömenden Druckmittels wie beim Hauptpatent schließt. Zweckmäßig wird wie bei der Ausführung im Hauptpatent die Verbindung des Zylinderraumes für das Schließen des Ventils mit der Außenluft und die Druckmittelzufuhr zu diesem Raum durch den Antriebskolben des bewegten Kontaktes gesteuert. In der Druckmittelzufuhrleitung kann auch eine Drosselstelle vorgesehen sein, durch die das Schließen des Ventils verzögert erfolgt. Dadurch kann die Wirkungsweise des Absperrventils als Überdruckventil noch wirksamer gemacht werden.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben.

Die Zeichnung stellt die Schaltkammer eines Druckgasschalters mit zwei zusammenwirkenden Hohlkontakten dar. Von der in beiden Hälften symmetrischen Anordnung ist die rechte Hälfte im Schnitt und die linke in Ansicht mit teilweise geöffneter Kammerwand gezeichnet. Die Unterbrechungseinrichtung wird von den vorzugsweise keramischen Hohlisolatoren 1 und 1' aufgenommen, die in eine Ringfassung 2 eingekittet sind, die unten in einem Rohrstutzen 3 ausläuft, der mit einer Kopfarmatur eines hier nicht dargestellten Stützisolators verbunden ist. Der Aufbau wird im folgenden in der Hauptsache an der rechten Hälfte der Anordnung erläutert. Entsprechende Teile der linken Hälfte sind mit den gleichen Ziffern, die mit einem Strich versehen sind, bezeichnet. Der Kontaktstift 4 mit seiner lavaldüsenförmigen Durchbohrung 5, der im gezeichneten Einschaltzustand mit dem Kontaktstift 4' in Berührung steht, besitzt einen Antriebskolben 6, der in dem Gehäuse 7 geführt wird. Der Kontakt steht unter der Wirkung der Einschaltfeder 8. Die ringförmigen Scheibenfedern 9 bremsen den Kontakt bei der Abschaltbewegung ab. Die federnd gelagerten Gleitkontakte 10 übernehmen die Stromzuführung zum Kontakt 4. Die Druckluft zur Lichtbogenlöschung, zum Kontaktantrieb und zur Ventilsteuerung wird aus dem Raum 11, der mit dem Rohrraum 12 verbunden ist, zugeführt. In der Erweiterung 13 des Kammerendes sitzt ein Absperrventil mit dem Ventilkegel 14 und dem Ventilsitz 15. Der Ventilkegel 14 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und in der von den sternförmig angeordneten Armen 16 gehaltenen Halterung 17 abgedichtet geführt. In dem vom Ventilkegel 14 und der Halterung 17 gebildeten Raum 18 befindet sich die Schraubenfeder 19. Der Auspuffstutzen der Kammer ist mit 20 bezeichnet. Die Leitung 21 dient zur Entlüftung des Raumes 22 und über die Leitung 23 auch zur Entlüftung des Raumes 18. Die Druckluftzufuhr zur Leitung 23 und damit zum Raum 18 wird durch den Kontaktkolben 6 gesteuert. Der Strom wird am Anschlußkontakt 24 zugeführt. Er verläuft im Einschaltzustand durch die beiden Hohlkontakte 4 und 4' zum festen Trennschalterkontakt 25.

Beim Abschalten spielen sich folgende Vorgänge ab: In Ruhestellung verschließt der Ventilkegel 14 unter Wirkung der Feder 19 den Ausströmkanal am Ventilsitz 15. Zum Abschalten strömt Druckluft aus dem Raum 11 durch die Bohrungen 26 auf den Antriebskolben 6, der den Kontakt gegen den Druck der Schraubenfeder 8 zurückbewegt. Sobald der Kontakt 4 sich von seinem Gegenkontakt zu lösen beginnt, strömt Druckluft in den Hohlkontakt und drückt den Ventilkegel 14 entgegen der Feder 19 zurück. Somit können die heißen Lichtbogengase an dem Ventilkegel vorbei durch den Auspuffstutzen 20 ins Freie treten. Der rückwärts gleitende Kontaktkolben 6 bewegt sich an der Rohrmündung 27 vorbei, so daß Druckluft durch den Kanal 23 in den Hohlraum 18 eintreten kann, der nun nicht mehr mit der Außenluft verbunden ist. In diesem Augenblick muß der Lichtbogen gelöscht sein. Durch das in den Raum 18 eintretende Druckmittel wird die Kraft auf die der Düse zugekehrten Seite des Ventilkegels 14 kompensiert, und durch die Feder 19 wird das Ventil wieder geschlossen. Die Kontakte bleiben unter der Wirkung der in der Kammer stehenden Druckluft so lange in ihrer Ausschaltstellung, bis eine in Reihe liegende Trennschaltstrecke die Spannungstrennung übernommen hat oder die vorgesehene Dauer einer Kurzzeitunterbrechung beendet ist. Nach Abstellen der Druckluftzufuhr und Entlüften am unteren Ende des Rohres 12 schließen sich die Kontakte 4 infolge der Verringerung des Druckes wieder. Durch diese Kontaktbewegung wird die Verbindung der Leitung 23 mit der Leitung 21 hergestellt, so daß die Druckluft aus dem Raum 18 entweichen kann. Das Einschalten des Schalters kann durch das Trennmesser eines Trennschalters bei geöffneter Leistungsschaltstelle oder durch die Leistungsschaltstelle erfolgen.

In der Zeichnung ist der Zylinder 7 mit der Fassung 28 und dem Kontaktführungsteil 29 der Einfachheit halber als ein Teil gezeichnet. Es versteht sich, daß man diesen Körper bei der konstruktiven Durchbildung zweckmäßig aus mehreren Einzelteilen zusammenfügt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel, wie Druckgas, bei dem mindestens ein Absperrventil vorhanden ist, dessen bewegliches Glied als druckmittelbetätigter Kolben ausgebildet ist und das nach erfolgter Lichtbogenlöschung den Austritt des Druckmittels aus der Unterbrechungskammer absperrt, so daß das Druckmittel während des Ausschaltzustandes in der Kammer ansteht, nach Patent 869 813, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Ventilkegel (14) gleitend sowie abdichtend in einer becherförmigen Halterung (17) gelagert und unter dem Druck einer Feder (19) im Einschaltzustand des Schalters gegen den Ventilsitz (15) gepreßt ist und daß an den durch den Ventilicegel (14) und die becherförmige Halterung (17) gebildeten geschlossenen Raum (18) eine Druckmittelzufuhrleitung (23) angeschlossen ist, die den Raum (18) im Schließzustand des Schalters mit der Außenluft verbindet und durch die der Raum (18) nach der Kontakttrennung und Lichtbogenunterbrechung und der Absperrung der Verbindung (21) mit der Außenluft durch Druckmittel derart aufgefüllt wird, daß sich das Ventil entgegen der Druckrichtung des Druckmittels in der Unterbrechungskammer schließt.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Raumes (18) mit der Außenluft und die Druckmittelzufuhr zu diesem durch die Leitung (23) durch den Antriebskolben (6) des bewegten Schaltkontaktes (4) gesteuert wird.
3. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23) eine Drosselstelle enthält.
4. 4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die becherförmige Halterung (17) des beweglichen Ventilkegels (14) in einer Erweiterung des Ausströmkanals (13) an zweckmäßig sternförmig angeordneten Armen (16) befestigt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschriften Nr. 190 516, 245 191; französische Patentschrift Nr. 866 412; britische Patentschrift Nr. 592 965.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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