DE961906C - Hochspannungs-Druckgasschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 11. APRIL 1957

L 16410 VIIIb/ 21 c

Für Hochspannungs-Druckgasschalter mit trichterförmigen Kontakten ist bereits vorgeschlagen worden, unter geeigneter Bemessung des Abströmquerschnitts für das Druckgas vor der Eintrittsöffnung in den Düsenkontakt zu erreichen, daß sich der Lichtbogen an die trichterförmige Düsenfläche anlegt. Dadurch soll die in den Düsenkontakt hineingetriebene Lichtbogenschleife sich selbst kurzschließen und so die Löschung des Lichtbogens beim Stromnulldurchgang gefördert werden. Diese Anweisung hat jedoch die Bildung langgestreckter Lichtbogenschleifen nicht wirksam verhindern können.

Wie Versuche gezeigt haben, bildet sich bei axialer, vor allem aber bei radialer Beblasung des Lichtbogens in dem trichterförmigen Düsenkontakt ein Wirbelring mit von innen nach außen gerichteter Rotationsströmung, wie dies in Abb. 2 schematisch dargestellt ist. Der im Innern des Ringes auftretende Sog fördert geradezu einen a° Durchbruch des Lichtbogens und damit die Bildung einer langgestreckten Schleife.

Um zu einer höchst wirkungsvollen Kurzhaltung des Lichtbogens zu gelangen, ist der Schalter erfindungsgemäß so ausgebildet, daß das Löschmittel »5 etwa in Richtung einer Tangente des den Querschnitt der Schaltkammer begrenzenden Kreises in die Schaltkammer eintritt. An sich sind Druckgasschalter mit tangential gerichtetem Eintritt des Löschmittels in die Schaltkammer bekannt. Jedoch

besitzen diese keine Schaltelektroden mit trichterförmigen Austrittsöffnungen, sondern Vollstifte, zwischen denen der Lichtbogen, ohne sich zu einer Schleife in axialer Richtung über die Ansatzpunkte hinaus zu verlängern, brennt. Außerdem handelt es sich hier um Schalter mit Luftführungen aus PreßstofE, die ohnehin keinen Ansatzpunkt für den Lichtbogen bieten.

Beim Schalter nach der Erfindung bildet sich

ίο eine spiralige Löschmittelströmung aus, welche in der Austrittsöffnung der Düse zur Bildung eines Wirbelringes mit einwärts gerichteter Rotationsrichtung führt. Dies zeigt die schematische Abb. i. Hierdurch wird, wie leicht einzusehen, ein Durchbruch des Lichtbogens in axialer Richtung verhindert, während durch die Saugwirkung der peripheren Teile des Wirbels der Lichtbogen sich längs der trichterförmigen Fläche des Düsenkontaktes ausbilden kann. Infolge der

so Bewegungen des Lichtbogens quer zu seiner Achse kommt es dauernd zu Kurzschlüssen innerhalb des nur wenig gelängten Lichtbogenfadens und damit zu einer wesentlichen Erleichterung der Lichtbogenlöschung . in Nähe des Nulldurchgangs.

Um auch eine unter ungewöhnlichen Verhältnissen verstärkte Neigung des Lichtbogens zur Längung auszuschließen, kann es zweckmäßig sein, den Düsenkontakt in axialer Strömungsrichtung durch eine mit Ringspalten für die Luft- abströmung versehene Metallkappe zu verschließen,

wobei die Ringspalte vorteilhaft so bemessen sind, daß der Strömungsquerschnitt unverändert bleibt.

Bei Kontaktanordnungen mit zwei einander

gegenüberliegenden trichterförmigen Düsenkon-

takten, die sich nach entgegengesetzten Richtungen öffnen, wird erfindungsgemäß die öffnung für die tangentiale Einführung des Löschmittels in die Mitte zwischen die beiden Düsenkontakte gelegt. Auch bei einer derartigen Doppeldüsen-

anordnung kann es zweckmäßig sein, an die Düsenöffnungen mit Ringspalten für den Austritt des Löschmittels versehene Abschlußkappen, wie oben beschrieben, anzuschließen.

In den Abbildungen sind einige Ausführungsformen eines Druckgasschalters mit tangentialer Beblasung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Die .schon erwähnte Abb. ι zeigt einen Schalter mit einem rohrförmigen Isoliergehäuse i, einem Düsenkontakt 2 und einem in axialer Richtung beweglichen Stiftkontakt 3. Das zur Löschung des Lichtbogens bestimmte Druckgas wird, wie angedeutet, durch das Einführungsrohr 4 unterhalb des Düsenkontaktes 2 tangential eingeblasen und strömt' unter Ausbildung einer spiraligen Strömung durch den Düsenkontakt bei der Kontakttrennung nach außen, wobei der Lichtbogen gegen die trichterförmige öffnung des Düsenkontaktes getrieben und unter Kurzschlußbildung an der Fläche des Düsenkontaktes in Nähe des Stromnulldurchgangs gelöscht wird.

Abb. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung mit zwei feststehenden Düsenkontakten 2_a und 2₆, welche durch den axial beweglichen Metallstift 3 im Einschaltzustand überbrückt werden. Bei der Kontakttrennung springt der Lichtbogen auf den Kontakt 2₀ über und wird durch den im Zwischenraum zwischen 2₀ und 2₆ tangential eingeblasenen Luftstrom in der angedeuteten Weise unter nur geringer Längung an den Wandungen der Düsenkontakte entlang getrieben, so daß er unter innerer Kurzschlußbildung in Nähe des Stromnulldurchgangs leicht gelöscht wird.

Abb, 4 zeigt im Querschnitt die tangentiale Einblasung des Druckluftstromes und die sich dabei ausbildende spiralige Luftströmung.

Abb. 5 zeigt den Mittelteil eines Druckgasschalters mit zwei in entgegengesetzter Richtung axial beweglichen Düsenkontakten 2_C und 2_d. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 wird das Druckgas in den Zwischenraum zwischen beide Kontakte tangential eingeblasen,

Abb. 6 schließlich zeigt eine ähnliche Anordnung wie Abb. 1 mit einer dem Düsenkontakt aufsitzenden metallenen Abschlußkappe 5 mit von Kühlblechen eingefaßten Ringschlitzen 6 für den Austritt der Lichtbogengase und des Löschmittels. Dabei ist die wirksame Austrittsfläche der Ringspalte mindestens annähernd gleich der Eintrittsöffnung des Düsenkontaktes 2 gehalten, so daß der Strömungsquerschnitt der austretenden Gase unverändert bleibt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hoehspannungs-Druckgasschalter mit mindestens einer trichterförmigen Düsenelektrode _g5 und mit einer Löschmittelzuführung, vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Düsenkörpers quer zur Lichtbogenachse, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel in an sich bekannter Weise etwa in Richtung einer Tangente des den Querschnitt der Schaltkammer begrenzenden Kreises in die Schaltkammer eintritt.

2. Hochspannungs-Druckgasschalter nach Anspruch 1 mit zwei einander gegenüberliegenden trichterförmigen Düsenkontakten (2_B, 2_b bzw.

2_C, 2_d), dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung für die tangentiale Einführung des Löschmittels in der Mitte zwischen den beiden Düsenkontakten liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 753*447, 747995.

716 051, 695395, 686577, 677214, 602649;

schweizerische Patentschriften Nr. 280015,

296 565.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

© 609 659/361 10.56 (609 855 4. 57)