DE974513C - Einrichtung zum Loeschen von Stromunterbrechungs-Lichtboegen elektrischer Apparate - Google Patents

Einrichtung zum Loeschen von Stromunterbrechungs-Lichtboegen elektrischer Apparate

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DE974513C
DE974513C DEB5061A DEB0005061A DE974513C DE 974513 C DE974513 C DE 974513C DE B5061 A DEB5061 A DE B5061A DE B0005061 A DEB0005061 A DE B0005061A DE 974513 C DE974513 C DE 974513C
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    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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Description

(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 26. JANUAR 1961
B 5061 VIIIb j 21 c
London
elektrischer Apparate
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Löschen von Stromunterbrechungslichtbögen elektrischer Apparate. Solche Einrichtungen finden beispielsweise bei elektrischen Schaltern, Schmelzsicherungen und Blitzbzw. Überspannungsschutzvorrichtungen Anwendung und dienen dazu, den bei der Stromunterbrechung zwischen den Elektroden dieser Apparate entstehenden Lichtbogen so rasch wie möglich auszulöschen. Die Elektroden sind dabei in der Regel in einer im wesentlichen geschlossenen Kammer angeordnet, innerhalb deren sich der zu löschende Lichtbogen bildet.
Bei elektrischen Schaltern dieser Art ist es bekannt, einen Differentialkolben vorzusehen, der bei der Lichtbogenbildung von dem dabei erzeugten Gasdruck in Bewegung gesetzt wird und veranlaßt, daß das Löschmittel in Richtung der Kontakte gespritzt wird. Dieser Differentialkolben teilt bei den bekannten Einrichtungen die Löschkammer in zwei Räume, die durch
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Kanäle miteinander verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß das bei der Lichtbogenbildung durch den Differentialkolben aus dem einen Raum verdrängt Löschmittel durch die genannten Kanäle in den anderen Raum übertreten kann.
Bei einer derartigen bekannten Einrichtung liegen die Kontakte, zwischen denen sich bei der Stromunterbrechung der Lichtbogen bildet, in dem Raum zunehmenden Volumens. Das aus dem Raum abnehmenden Volumens durch die Verbindungskanäle hindurchgedrückte Löschmittel wird bei dieser Anordnung durch düsenartige Öffnungen strahlartig gegen die geöfEneten Kontakte bzw. den sich zwischen ihnen bildenden Lichtbogen gerichtet. Diese An-Ordnung hat den Nachteil, daß der Lichtbogen leicht dem senkrecht zu ihm gerichteten Löschmittelstrahl ausweicht und daß die heißen und ionisierten Lichtbogenprodukte während der Lichtbogenbildung in der Schaltkammer in der Nähe der sich trennenden Elektroden verbleiben und eine rasche Auslöschung des Lichtbogens verhindern, so daß eine sichere Löschung des Lichtbogens nicht gewährleistet ist.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung dieser Art, nämlich einem sogenannten Kesselölschalter, ist die Löschkammer gleichfalls durch einen Kolben in zwei Räume unterteilt, die durch Kanäle miteinander verbunden sind. Bei dieser Einrichtung findet aber kein Differentialkolben Anwendung, sondern der Kolben soll bei der Bildung des Lichtbogens freigegeben und durch Federn, also nicht in Abhängigkeit von dem durch die Lichtbogengase hervorgerufenen Druck bewegt werden. Abgesehen davon, daß ein derartiger Antrieb des den ganzen Querschnitt des Kessels einnehmenden Kolbens viel zu träge und zu schwach wirkt, um eine sofortige Löschwirkung hervorzurufen, liegen bei dieser Bauart die Kontakte in Durchtrittskanälen sehr großen Querschnitts derart, daß nur ein sehr geringer Teil des von dem Raum abnehmenden Volumens in den Raum zunehmenden Volumens übertretenden Löschmittels mit dem sich in jedem Kanal bildenden Lichtbogen in Berührung kommt, wenn dieses Löschmittel überhaupt mit dem genannten Lichtbogen in Berührung kommt. Aus diesen Gründen ist auch bei diesem Kesselölschalter eine rasche und sichere Löschung des Lichtbogens nicht gewährleistet.
Der Vollständigkeit halber sei von den bekannten, mit Kolben ausgerüsteten Einrichtungen noch diejenige Bauart erwähnt, bei welcher ein in einer gasgefüllten Löschkammer vorgesehener einfacher Kolben, mit dessen Hilfe das Löschgas zwischen die Kontakte in die Kammer von zunehmendem Volumen getrieben werden soll, an dem beweglichen Kontakt befestigt ist. Bei dieser Bauart wird der Kolben nicht von dem sehr plötzlich bei der Gasbildung entstehenden Druck bewegt, sondern nach Maßgabe der Öffhungsbewegung des beweglichen Kontaktes. Dieser Vorgang spielt sich nicht rasch genug ab, um eine schnelle und sichere Lösch wirkung zu erreichen. Es ist auch schon aus den bekanntgemachten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung S 90 224 VIIIb/ 21 c ein Ölschalter zu entnehmen, bei welchem der beim Abschaltvorgang entstehende Druck zur Erzeugung einer gegen den Lichtbogen gerichteten Ölströmung zur Löschung des Lichtbogens benutzt wird und bei dem die Löschkammer eine Pumpeinrichtung enthält, die aus einem oder mehreren zu den Schaltkontakten konzentrisch liegenden und in einem Zylinder angeordneten Differentialkolben besteht. Nach der Kontakttrennung treibt hierbei der durch die Einwirkung des Lichtbogens auf das ihn umgebende Löschmittel hervorgerufene Druck den Differentialkolben an, der nun von sich aus das Löschmittel gegen den zwischen den geöffneten Kontakten gebildeten Lichtbogen durch eine konzentrisch zu den Kontakten liegende ringförmige Öffnung bzw. konzentrisch zu den Kontakten liegende Öffnungen hinausschleudert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den sich bei Einrichtungen der erörterten Gattung abspielenden Löschvorgang zu beschleunigen und wirksamer zu gestalten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lichtbogenbespülung durch den Löschmittelstrom in einer nach außen im wesentlichen abgeschlossenen Kammer vor seinem Eintritt in den Raum zunehmenden Volumens indolge düsen- oder rohrförmiger Gestaltung des Übergangs zwischen den in ihrem Volumen sich ändernden Kammerteilen in einer Bahn erfolgt, die im wesentlichen in Richtung der Mittellinie der Elektroden verläuft und gegebenenfalls unter anschließendem Durchströmen mehrerer Ablenkplatten quer zu ihr gerichtet ist. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann derjenige Teil einer nach außen im wesentlichen abgeschlossenen, die Fußpunkte des Lichtbogens bei dessen Bildung umfassenden Kammer, in welchem sich nach der Lichtbogenbildung eine oder beide Elektrodenkuppen befinden, den Raum abnehmenden Volumens bilden und bei völlig in ihn eingedrungenem Kolben sein Löschmittelinhalt im wesentlichen ausgetrieben sein. Zu den bereits angeführten Vorteilen eines beschleunigten und wirksameren Löschvorganges kommt durch diese Ausgestaltung der Vorzug einer gedrängten Bauweise der Einrichtung hinzu.
Wird in Weiterbildung der Erfindung die an sich feststehende Elektrode von dem Differentialkolben getragen, so daß sie sich mit diesem Kolben gleichläufig zum stiftförmigen Kontakt bewegt, und wird die vom Kolben getragene Elektrode dabei hohl ausgebildet und so angeordnet, daß die Löschmittelströmung durch sie hindurch erfolgt, dann folgt der im Differentialkolben vorgesehene Durchgangskanal dem stiftförmigen Kontakt nach, indem der sich um diesen bewegbaren Stiftkontakt herum ausbildende Durchtrittsspalt für das Löschmittel möglichst eng gehalten wird. Die Kolbenbewegung kann dabei immer nur um so viel fortschreiten, wie durch den iwähnten Spalt in jedem Augenblick Löschmittel hindurchgefördert wird. Die Vorteile einer solchen Ausbildung liegen darin, daß eine sehr nachhaltige Bespülung des Lichtbogens sowie seines Fußpunktes durch eine Löschmittelströmung beträchtlicher Geschwindigkeit stattfindet. Außerdem tritt beim Arbeiten des Kolbens eine Drosselwirkung ein, wodurch ein Verausgaben der Wirkung des Kolbens verhütet ist, was namentlich beim Abschalten hoher Leistungen rtdchtig ist. Durch Anordnung des an sich fest-
stehenden Kontaktes am Kolben wird auch der Vorteil erreicht, daß sich die Größe der Lichtbogenstrecke selbsttätig einzuregeln sucht. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Lichtbogenfußpunkte an den Kontakten nur einen geringen Abbrand verursachen. Wird nämlich im Verlauf eines Abschaltvorganges der Abstand zwischen den Kontakten vergrößert, so steigt die Lichtbogenleistung und infolgedessen auch der Druck in der Löschkammer. Der Kolben wird daher
ίο zusammen mit dem von ihm getragenen Kontakt wieder dem beweglichen Kontakt genähert. Hierbei übt das in der Kammer abnehmenden Volumens befindliche Öl eine Bremswirkung auf den nacheilenden Kolben aus.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des behandelten Stromunterbrechers nach der Erfindung dargestellt, woraus noch weitere erfinderische Merkmale ersichtlich sind.
Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform des Stromunterbrechers, und zwar ist links von der senkrechten Mittellinie die ganze Vorrichtung im Schnitt dargestellt, während rechts von dieser Mittellinie nur das Gehäuse im Schnitt veranschaulicht und die in dem Gehäuse angeordneten Teile in Draufsicht dargestellt sind;
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines Stromunterbrechers, der gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 geändert ist;
Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform, wobei der untere Teil des Stromunterbrechers weggelassen ist;
Fig. 4 und 5 stellen eine weitere Ausführungsform mit mehreren Kolben dar, und zwar ist Fig. 4 ein senkrechter Schnitt und Fig. 5 ein waagerechter Schnitt durch den Stromunterbrecher;
Fig. 6 bis 12 stellen schematisch in verringertem Maßstab senkrechte Schnitte durch verschiedene andere Ausführungsformen des Stromunterbrechers dar;
Fig. 13 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsfcrm, bei welcher die Erfindung bei einer Schmelzsicherung verwendet ist;
Fig. 14 ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Erfindung
bei einer Blitz- oder Überspannungsschutzvorrichtung verwendet ist;
Fig. 15 bis 17 stellen schematisch in verringertem Maßstab senkrechte Schnitte durch drei weitere Ausführungsformen des Stromunterbrechers dar;
Fig. 18 veranschaulicht in Draufsicht und teilweise im Schnitt eine Anordnung der Einheiten eines Dreiphasenstromunterbrechers entsprechend der Erfindung mit zwei Unterbrechungsstellen in jeder Phase;
Fig. 19 veranschaulicht die Anordnung nach Fig. 18 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt;
Fig. 20 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie XXX-XXX der Fig. 18; ,
Fig. 21 und 22 stellen senkrechte Schnitte durch verschiedene weitere Ausführungsformen des Strom-Unterbrechers dar.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Stromunterbrechers ist der Einführungsisolator 1, welcher an dem Deckel eines die Vorrichtung einschließenden Gefäßes oder Öltanks aufgehängt sein kann, unten an einem Behälter 2 befestigt, welcher im allgemeinen zylindrisch ausgebildet ist. Die zylindrische Wand des Behälters 2 besteht im allgemeinen aus Metall, jedoch ist der metallische Wandteil von einer aus Isolierstoff bestehenden Umhüllung 3 umgeben. Die Köpfe der an dem Behälter angebrachten Schrauben sind durch eine isolierende Schicht 3a verkittet. Die Metallwand des Behälters ist unten nach innen gebogen. Der nach innen gebogene Teil 4 trägt eine aus Isolierstoff bestehende, scheibenförmige Grundplatte 5, welche in der Mitte eine Bohrung und oben eine erweiterte Aussparung hat. In dieser Aussparung ist ein ebenfalls aus Isolierstoff bestehender Packungsring 6 angeordnet. Der Packungsring 6 kann sich um einen geringen Betrag radial und axial frei in bezug auf die Grundplatte 5 bewegen, jedoch wird er in der erwähnten Aussparung durch einen Deckel 8 gehalten, der an der Grundplatte 5 festgeschraubt ist. Die Grundplatte 5 und die mit ihr verbundenen Teile werden in ihrer Lage durch ein rohrförmiges Glied 9 gehalten, das in die innere Wand des Behälters 2 geschraubt ist. Das rohrförmige Glied 9 ist oben nach innen hin abgesetzt, um einen Zylinder von verringertem Durchmesser zu bilden, in dem die untere Scheibe 10 eines rohrförmigen Differentialkolbens 11 verschiebbar ist.
Die obere Scheibe 12 des Kolbens 11 gleitet unmittelbar an der Innenfläche der Behälterwand 2. Der Kolben 11 wird gewöhnlich in der in Fig. 11 veranschaulichten oberen Stellung durch eine verhältnismäßig schwache Feder 13 gehalten, welche sich in der dargestellten Lage vollständig ausgedehnt hat. An dem Kolben 11 ist auch eine Anzahl ringsherum angeordneter, zinnenförmiger Vorsprünge 14 vorgesehen. Diese Vcrsprünge haben den Zweck, die Führungsfläche des oberen Teiles des Kolbens 11 zu vergrößern. Durch die Anordnung der Vorsprünge 14 ist jedoch für einen weiter unten erörterten Zweck eine Verbindung des mittleren Raumes oberhalb des Kolbens 11 mit der Zylinderwand 2 ermöglicht. Die Vorsprünge 14 können auch als Anschläge zur Begrenzung des Kolbenhubes dienen, wenn sie derart angeordnet werden, daß sie mit der metallischen Platte 15 am oberen Ende des Behälters in Berührung kommen können. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch nicht der Fall, da die Feder 13 vollständig entspannt ist, bevor die Vorsprünge mit der Platte 15 in Berührung kommen können.
Nachdem die inneren Teile, nämlich die Feder 13 und der Kolben 11 in den Behälter eingeführt sind, kann die die ortsfesten Kontakte 16 tragende obere Platte 15 in den Behälter geschraubt werden. Die Kontakte 16 sind in eine abwärts gerichtete Hülse 17 geschraubt, welche aus zwei Teilen besteht. Der untere Teil 17 a ist in eine Bohrung des Kolbens 11 eingepaßt, der obere Teil 17 ε ist in eine mit einer Aussparung versehene Platte 18 geschraubt, die mittels Schrauben 19 an der oberen Platte 15 befestigt ist. Der obere Teil 17 ο der Hülse 17 ist mit Fenstern 20 versehen, durch welche Druck von dem mittleren .Raum nach der oberen Scheibe 12 des Kolbens 11 gelangen kann. Der Einführungsleiter 21 ist durch den
Isolator ι hindurchgeführt und in die obere metallische Platte 15 geschraubt. Infolgedessen ist der Leiter 21 unmittelbar elektrisch mit den ortsfesten Kontakten 16 verbunden. Durch die Kontakte 16 sind ein oder zwei Sickerbohrungen 22 hindurchgeführt, um die Bildung einer Gastasche an der Außenseite dieser Kontakte zu verhüten. Außerdem können Sickerbohrungen in der oberen Platte 15 bei 23 und in dem ausgesparten Teil der Platte 18 vorgesehen sein, wenn es erwünscht ist, die Bildung eines Kissens oder einer Tasche von Gas zu verhindern. Die Sickerbohrungen23 können beispielsweise durch Röhren verlängert sein, wie bei 24 mit gestrichelten Linien angegeben ist, um Gas oder Dampf im oberen Teil des Behälters einzuschließen, wenn es erwünscht ist, eine Dämpfungswirkung hervorzurufen. Die Sickerbohrungen können auch durch die Seiten der Gehäuse 2 und 3 in der erforderlichen Höhe für den angegebenen Zweck hindurchgeführt sein.
Der Behälter 2 ist mit einem Auslaßkanal 25 versehen. Der bewegliche Kontakt 7 ist mit vollen Linien in seiner obersten Stellung dargestellt, welche der geschlossenen Stellung des Schalters entspricht. Bei ja ist der bewegliche Kontakt mit gestrichelten Linien in der vollständig zurückgezogenen Stellung veranschaulicht, welche er einnimmt, wenn der Schalter geöffnet ist. Es kann natürlich auch ein größerer Zwischenraum zwischen dem Boden des Behälters 2 und dem oberen Ende des beweglichen Kontaktes ja erzielt werden, wenn es erwünscht ist, den Hub dieses Kontaktes zu vergrößern.
Beim Ausschalten des Stromunterbrechers wird der bewegliche Kontakt 7 beispielsweise durch die übliche Querstange nach unten gezogen. An dieser Abwärtsbewegung des Kontaktes 7 nehmen die Kontakte 16 nicht teil, da sie an der oberen Platte 15 befestigt sind. Sobald eine Trennung der Kontakte 7 und 16 stattfindet, entsteht ein Lichtbogen. Der durch die Lichtbogenprodukte verursachte Druck wirkt in diesem Fall gegen die untere Fläche des Kolbens 11 innerhalb des rohrförmigen Gliedes 9. Außerdem wird der genannte Druck durch den mittleren Kanal innerhalb der Kontakte sowie durch die Fenster 20 auf die obere Fläche des Kolbens 11 innerhalb der zylindrischen Wandung 2 übertragen. Da diese obere Fläche einen größeren Querschnitt als die untere, dem Druck ausgesetzte Kolbenfläche hat, kommt auf den Kolben 11 eine nach unten gerichtete Druckdifferenz zur Wirkung. Der Kolben 11 beginnt daher, sich unter Zusammendrückung der Feder 13 abwärts zu bewegen und treibt Öl von seiner Unterseite durch den mittleren Kanal des ortsfesten Kontakt 16. Dieses Öl wird daher an den Flächen vorübergetrieben, an denen sich der Lichtbogen bildet. Diese Wirkung setzt sich fort, bis die obere Scheibe 12 des Kolbens 11 den Auslaßkanal 25 freigibt. In diesem Fall wird jeder Drucküberschuß freigegeben, und es wird der Feder 13 gestattet, den Kolben 11 wieder in die normale Stellung nach Fig. 1 aufwärtszubewegen. Bei der praktischen Ausführung kann eine Stromunterbrechereinheit entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 ungefähr die im folgenden angegebenen Abmessungen haben. Die Höhe kann 20 cm und der Durchmesser 15 cm betragen. Der bewegliche Kontakt 7 kann einen Durchmesser von 2,2 cm haben. Bei der Prüfung eines derartigen Stromunterbrechers hat sich herausgestellt, daß bei einer Reihe von sieben wiederholten Versuchen jedesmal die erfolgreiche Unterbrechung eines hochinduktiven Stromkreises möglich war, bei dem es sich um einen Wechselstrom von 500 Amp. bei einer Frequenz von 50 Perioden in der Sekunde handelte. Dieser Strom war von einem Transformator abgeleitet, der von 6600 auf 22 000 Volt umspannte und eine Wiederherstellungsspannung von 21000 Volt durch die einzelne Lichtbogenstrecke hindurch ermöglichte. Der Zwischenraum zwischen den Kontakten 7 und 16 war auf 2 cm begrenzt, und die größte Lichtbogenstrecke bei der Auslöschung des Lichtbogens betrug 0,86 cm. Die Lichtbogenlöschung erfolgte bei allen Versuchen in weniger als einer Periode des zu unterbrechenden Stromes. In manchen Fällen wurde der Lichtbogen ausgelöscht, bevor sich zwischen den sich auseinanderbewegenden Kontakten 7 und 16 ein Zwischenraum von 0,5 cm entsprechend einer dielektrischen Festigkeit von über 100 000 Volt für 2,54 cm bildete.
Als ein Beweis für die gemäß der Erfindung erzielte Verbesserung bezüglich der Unterbrechung des Lichtbogens im Vergleich mit einer nur in Öl ohne Strömung stattfindenden vollen Unterbrechung sei erwähnt, daß in dem letztgenannten Fall Lichtbogen von 25,4cm Länge und mehr bei Anwendung der gleichen Spannung und Stromstärke für die Unterbrechung gebildet wurden. In diesem Fall ergab sich ein jEnergieaufwand, der erheblich größer war als der Energieaufwand bei den obenerwähnten sieben Versuchen mit einem Stromunterbrecher nach der Erfindung. Bei diesen Versuchen war die Unterbrechereinheit vollständig mit Öl gefüllt, mit Ausnahme eines kleinen Kissens von ungefähr 7 ecm, welches in der oberen Kontakthülse 17 b gefangen war. Der Ölspiegel in dem den Lichtbogenbehälter 2 umgebenden äußeren Raum, aufwärts gemessen vom oberen Ende des Auslaßkanals 25, betrug 12,7 cm bei den ersten fünf Versuchen und 22,9 cm bei den letzten beiden Versuchen. Die durchschnittliche Bewegung des Kolbens während der ersten V50 Sekunde nach Beginn der Lichtbogenbildung betrug 2 cm.
Die Begrenzung des Zwischenraumes zwischen den Elektroden wurde dadurch erzielt, daß die Bewegung der beweglichen Elektrode 7 unterbrochen wurde, während ihr gestattet wurde, mit der beweglichen Querstange mittels einer dehnbaren Verbindung in lektrischer Verbindung zu bleiben. Eine ähnliche Art der Erzielung einer begrenzten Lichtbogenstrecke ohne Beeinträchtigung der geraden Hindurchbewegung der Querstange eines Stromunterbrechers soll unten in Verbindung mit Fig. 17 beschrieben werden. Wie in den Beschreibungen der deutschen Patentschrift 295 des Erfinders dargelegt ist, ist die Verwendung einer kurzen Lichtbogenstrecke vorteilhaft, weil hierdurch die Länge und Energie des Lichtbogens innerhalb der Strecke auf einen Mindestbetrag verringert wird, so daß die den Lichtbogen hervorrufenden Flächen der zusammenwirkenden Kontakte in einer Zone gehalten werden können, in welcher der Blas-
strom des Fluidums mit großer Geschwindigkeit in die Lichtbogenstrecke hineinfließt, so daß in wirksamer Weise die heißen Produkte der verringerten Lichtbogenenergie weggetrieben und die den Lichtbogen hervorrufenden Flächen gekühlt werden. Wenn daher der Strom bei seinem Wechsel den Nullpunkt erreicht, werden Bedingungen der Temperatur und der Dichtigkeit des lichtbogenlöschenden Mittels erzielt, welche verhindern, daß die anliegende Spannung wieder in
ίο der Lichtbogenstrecke auftritt. Infolgedessen wird der Lichtbogen ausgelöscht.
Um einen Schlag am Ende des Hubes zu verhüten und zu gewährleisten, daß der Hub des Kolbens während zweier oder mehr Perioden dauert, damit eine genügende Dauer des Blasstroms zum Auslöschen des Lichtbogens innerhalb einer Periode gesichert wird, und um einen angemessenen Sicherheitsfaktor zu erzielen, ist es in manchen Fällen erwünscht, eine Stoßdämpferwirkung herbeizuführen.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher eine Stoßdämpferwirkung erreicht wird. Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im allgemeinen dem Stromunterbrecher nach Fig. 1 und ist nur bezüglich einiger in der Nähe des Auslaßkanals 25 liegender Teile geändert. Der obere Teil 12 des Kolbens 11 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 am äußeren Rande mit einem abwärts gerichteten zylindrischen Teil 12« versehen, durch welchen während des ersten Teils des Abwärtshubes der Hauptauslaßkanal 25
allmählich geschlossen wird, so daß das Öl zwischen dem äußeren Zylinder 2 und der Wandung des Kolbens 11 von diesem Augenblick an durch einen Hilfsauslaß oder durch Hilfsauslässe 25 α in der Wandung des Behälters 2 entweichen muß. Auf diese Weise wird eine Stoßdämpferwirkung erzielt. Gegen Ende des Hubes und vor dem Bedecken der untersten Auslaßöffnung 25 a gibt der obere Rand des Kolbens 11 den Hauptauslaßkanal 25 wieder frei, so daß die Lichtbogenprodukte oberhalb des Kolbens 11 nach außen entweichen können. In dem rohrförmigen Glied 9 ist ein kleiner Durchgangskanal ga vorgesehen, der eine rasche Anfangsbewegung des Kolbens 11 gestattet. Die übrigen Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. 1, so daß die Ausführungsform nach Fig. 2 ohne weiteres verständlich ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der obere Teil des Stromunterbrechers gegenüber der vorher beschriebenen Ausführungsform ein wenig geändert, während der untere Teil der Ausführungsform nach Fig. ι entspricht. Bei dem Stromunterbrecher nach Fig. 3 trägt der Kolben 11 selbst die relativ feststehenden Kontakte 16. Infolgedessen sind besondere Vorkehrungen getroffen, um den Strom nach diesen Kontakten zu leiten. Zu diesem Zweck ist eine Reihe nachgiebiger Kabel 26 vorgesehen, die als bewegliche Stromzuführungsorgane dienen. Die Kabel 26 sind oben mittels Schrauben an den Platten 18 befestigt, die an der oberen Metallplatte 15 vorgesehen sind.
Die Wirkungsweise des Stromunterbrechers nach Fig. 3 ähnelt der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 sich die Kontakte 16 mit diesem Kolben bewegen. Diese Kontakte bewegen sich jedoch, wie unten erläutert ist, nicht so schnell wie der bewegliche Schalterkontakt 7. Wenn daher die Lichtbogenprodukte durch den Auslaßkanal 25 entweichen und der Kolben 11 sich wieder aufwärts bewegt, so nimmt er die Kontakte 16 mit, wodurch die Trennung zwischen diesen Kontakten und dem beweglichen Kontakt 7 vergrößert wird.
Der Stromunterbrecher nach Fig. 3 sucht selbsttätig die Lichtbogenstrecke kurzzuhalten, weil, wenn sich der untere Kontakt 7 schneller als der düsenförmige Kontakt 16 mit dem Kolben 11 abwärts bewegt, durch die vergrößerte Länge des Lichtbogens ein vergrößerter Druck erzeugt wird. Infolgedessen tritt ein größerer Druckunterschied an beiden Seiten des Kolbens 11 auf, so daß die Abwärtsbewegung dieses Kolbens beschleunigt wird.
Wenn jedoch wegen der vergrößerten Länge des Lichtbogens und der vergrößerten Lichtbogenenergie der bewegliche Kolben 11 mit seinem Kontakt 16 beginnt, den beweglichen Kontakt 7 einzuholen, so wird die Länge des Lichtbogens und daher seine Energie verringert, so daß die nach unten wirkende Kraft auf den äußeren Kolben abnimmt und daher dieser Kolben wieder zurückzubleiben sucht. Wenn andererseits die Verringerung bezüglich der Länge so schnell erfolgt, daß keine Zeit für die Beeinflussung des Kolbens infolge der Verringerung der Lichtbogenenergie vorhanden ist, so wird durch die größere Annäherung der Öffnung im Kontakt 16 an das Ende der Elektrode 7 eine drosselnde Wirkung auf das entweichende Öl ausgeübt. Diese drosselnde Wirkung wird immer stärker, je mehr sich die beiden Elektroden nähern. Da nun der einzige Durchlaß zum Entweichen des Öls oder eines anderen Fluidums von der Lichtbogenkammer durch den Kontakt 16 gebildet wird, so wird durch die erwähnte drosselnde Wirkung selbst der Grad der Bewegung des Kolbens 11 verzögert, so daß sich der bewegliche Kontakt 7 wieder von dem Kontakt 16 entfernen kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist hiernach eine sich selbsttätig regelnde Lichtbogenstrecke vorhanden. Die Einstellung kann ferner durch relative Formgebung der gegenüberliegenden Elektrodenflächen geändert werden, so daß entweder eine schnelle oder eine langsame Drosselung für ein gegebenes Maß der linearen Annäherung erzielt werden kann.
Es ist wichtig, daß die Abwärtsbewegung des Kolbens und infolgedessen das Hindurchtreiben von Öl durch den Kanal in den Kontakten 16 nicht durch ein unnötig hohes Trägheitsmoment der beweglichen Teile oder aus anderen Gründen verzögert wird. In Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, welche den Zweck hat, die Zeit des Beginns der Bewegung der Kolben zu verringern. Bei dieser Ausführungsform hat der Behälter 2, welcher mit dem Einführungsisolator 1 sowie mit dem Leiter 21 verbunden ist und unten einen Deckel 3 hat, im wesentlichen die gleiche Form wie beiden vorher beschriebenen Stromunterbrechern. Der Behälter 2 hat unten einen nach innen gerichteten Flansch 4, welcher die Teile 5, 6 und 8 trägt. In diesem Fall ist jedoch an Stelle des rohrförmigen Ansatzes 9 ein Sicherungsring 27 in den
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Behälter geschraubt, um die unteren Teile in ihrer Lage zu halten. Der Behälter 2 ist ferner innen mi einer Schulter 2 α versehen, auf welcher ein Käfig 28 ruht, welcher von oben in den Behälter 2 eingeführt ist Dieser Käfig kann durch ein Gußstück gebildet sein das mit Bohrungen versehen ist, in denen mehrere Kolben 11 verschiebbar sind. Diese Kolben sind zur Gewichtsverringerung hohl ausgebildet und können unten durch Stöpsel 11 α verschlossen sein. Diese Stöpsel wirken auch als Anschläge, um die Aufwärtsbewegung der Kolben 11 zu begrenzen. Der ganze Käfig 28 wird durch einen in den Behälter 2 geschraubten Ring 29 in seiner Lage gehalten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die ortsfesten Kontakte 16 in eine mittlere Bohrung des Käfigs 28 geschraubt. Die Kolben 11 sind wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsfornien als Differentialkolben ausgebildet. Die unteren Querschnittflächen der Kolbenschäfte stellen die Endflächen dar, welche dem Druck unterhalb der Kontakte 16 ausgesetzt sind. Die am oberen Ende der Kolben 11 vorgesehenen, einen größeren Querschnitt als die Kolbenschäfte besitzenden Scheiben 12 sind dem Druck oberhalb der Kontakte 16 ausgesetzt. Bei 22 und 23 sind, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, Sickerbohrungen vorgesehen. Jeder Kolben 11 ist mit einer besonderen Feder 13 versehen. In diesem Fall wirkt, wenn der bewegliche Kontakt 7 abwärts bewegt und zwischen diesem Kontakt und den ortsfesten Kontakten 16 ein Lichtbogen gebildet wird, der Druck auf die größere Fläche am oberen Ende jedes Kolbens 11 und verursacht eine rasche Abwärtsbewegung dieser Kolben entgegen der Wirkung der Federn 13, da die Kolben nur ein geringes Gewicht besitzen. Auf diese Weise wird Öl rasch in den Kanal der Kontakte 16 hineingetrieben und durch diesen Kanal hindurchgetrieben. Dies setzt sich fort, bis die Scheiben 12 die Auslaßöffnungen 25 freigeben. Die Auslaßkanäle 25 öffnen sich sämtlich in eine ringförmige Aussparung 30, welche selbst an einem Teil des Umfanges mittels eines Kanals 31 (Fig. 5) durch die Behälterwand 2 und die Isolierumhüllung 3 mit dem äußeren Öltank verbunden ist. Bei dem vorher beschriebenen Stromunterbrecher ist, wie Fig. 4 erkennen läßt, der feste Kontakt mit einem sich kegelförmig nach oben erweiternden Austrittskanal versehen, wodurch das rasche Entweichen der heißen Gase von der Lichtbogenstrecke begünstigt wird.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform gleitet der obere Teil 12 des Kolbens 11 in einem Zylinder, welcher durch einen abwärts gerichteten Ansatz 34 des Deckels 15 des Behälters 2 gebildet wird, während der untere Teil 10 des Kolbens 11 in dem unteren Teil des Behälters 2 verschiebbar ist. Der obere Teil des beweglichen Kontaktes 7 ist hohl ausgebildet und steht mit dem Raum unterhalb des Kolbens 11 durch seitliche Kanäle 35 in Verbindung. Der ortsfeste Kontakt 16 ist in einer mittleren isolierenden Scheibe 36 angeordnet, welche in den Deckel 15 geschraubt ist. Außerdem ist der ortsfeste Kontakt 16 mit dem Einführungsleiter verbunden, der sich durch den Isolator 1 erstreckt. In diesem Fall wirkt, wenn sich der Lichtbogen zwischen den Kontakten 7 und 16 bildet, der entstehende Druck unmittelbar auf den oberen Teil des Kolbens 11 und wird durch die Bohrung des oberen Teils des Kontaktes 7 nach dem Raum unterhalb des Kolbens übertragen, wo der Druck auf eine größere Fläche wirkt. Der Kolben 11 wird daher aufwärts bewegt, indem er sich teleskopartig in dem zylindrischen Ansatz 34 verschiebt. Infolge seiner Form treibt der Kolben 11 das ganze Öl und alle Lichtbogenprodukte aus dem Innenraum des Zylinders 34 aus. Hierbei gelangen die Produkte durch den Kontakt 7 nach dem Raum unterhalb des Kolbens 11 und entweichen schließlich durch den Auslaßkanal 25, wenn der Kolben 11 so weit nach oben bewegt ist, daß dieser Auslaßkanal freigegeben wird.
Wenn der Druck unterhalb des Kolbens 11 beseitigt, der Stromkreis unterbrochen und der Lichtbogen ausgelöscht ist, sinkt der Kolben 11 infolge seines Eigengewichts in die ursprüngliche Lage zurück. Die Zurückbewegung des Kolbens infolge seines Eigengewichts ist in den Fällen vorteilhaft, in denen es erwünscht ist, daß keine wachsende Verzögerung bezüglich der Vorwärtsbewegung des Kolbens eintritt, was der Fall sein würde, wenn sich der Kolben entgegen der Wirkung einer Feder bewegt.
In Fig. 7 ist eine andere teleskopartig wirkende Ausführungsform dargestellt, bei welcher starre Wände für die Lichtbogenkammer und ein starrer äußerer Behälter vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist die ganze Einheit außerordentlich gedrängt ausgebildet und vergrößert ihre Länge nach unten während der Lichtbogenbildung. Nach der Lichtbogenbildung wird die Einheit wieder verkürzt. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen ist der Behälter 2 unterhalb des Isolators 1 angeordnet, durch den sich der Einführungsleiter erstreckt. Am oberen Ende ist der Behälter 2 durch den Deckel 15 verschlossen. Der Kolben 11 ist mit einem rohrförmigen Ansatz 36 versehen, welcher unten eine Platte 37 aus Isolierstoff trägt. Der Kontakt 7 ist verschiebbar durch eine Bohrung der Platte 37 hindurchgeführt. Der Kolben 11 kann sich mit dem Ansatz 36 und der Platte 37 in bezug auf den Behälter2 abwärts bewegen. Die Produkte der Lichtbogenbildung wirken auf die gesamte obere Fläche des Kolbens 11, jedoch nur auf den mittleren Teil der unteren Fläche. Die oberen Kontakte 16 werden von dem Kolben getragen und sind mit dem Einführungsleiter durch Kabel 26 in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 verbunden. Die Wirkungsweise des Stromunterbrechers nach Fig. 7 ähnelt der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 3.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Stromunterbrecher ist die gesamte Höhe des Behälters 2 für eine gegebene Länge des Kolbenhubes geringer als bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen. Die Vergrößerung der Länge nach unten während der Lichtbogenbildung kann bei dem Stromunterbrecher nach Fig. 7 in zweckmäßiger Weise erfolgen, und zwar selbst in dem gebräuchlichen Fall, in welchem die bewegliche Elektrode 7 an einer Querstange befestigt ist, da die Bewegung der Querstange in der gleichen Richtung nach unten erfolgt. Nachdem der Lichtbogen auselöscht ist, wird der nach unten getriebene zylindrische
Ansatz 36 in den verhältnismäßig kurzen zylindrischen Behälter 2 in vorher beschriebener Weise zurückgezogen. Auf diese Weise bietet die Ausführungsform nach Fig. 7 bei einem gegebenen Hub der Querstange und des Kolbens und bei einer gegebenen Entfernung zwischen dem Isolator 1 und der Querstange in der vollen Öffnungsstellung des Stromunterbrechers einen größeren freien Raum zwischen der Querstange und dem Boden des Behälters 2, als dies bei den vorher ίο beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist. Der auf diese Weise geschaffene größere freie Raum ist vorteilhaft, da es hierdurch erleichtert ist, bei gegebenen Spannungen Coronaentladungen zu verhindern oder zu verringern, welche sonst eintreten können, wenn der Abstand des Behälters von anderen Teilen gering ist.
Bei der vorher beschriebenen Ausführungsform sind auch gewisse Vorteile bezüglich der Ausdehnung der Stromunterbrechereinheit nach unten hin und ao hinsichtlich der selbsttätigen Regelung der Lichtbogenstrecke (vgl. Fig. 3) vereinigt. Ferner bietet die Ausführungsform nach Fig. 7 den Vorteil, daß die äußere Gleitfläche des Zylinders 11 leicht besichtigt und gereinigt werden kann, ohne daß der Behälter 2 geöffnet werden muß.
Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform hat gewisse Ähnlichkeit mit dem in Fig. 7 veranschaulichten Stromunterbrecher. Der Stromunterbrecher nach Fig. 8 kann mit einem Hilfskontakt 49 α versehen sein, durch welchen eine selbsttätige Regelung der Lichtbogenstrecke unabhängig von der Bewegung des Kontaktes 7 ermöglich ist. Der Hilfskontakt 49 α ist an einem rohrförmigen Glied 49 vorgesehen, welches in dem nach unten gerichteten rohrförmigen Ansatz 17 verschiebbar ist. Durch eine schwache Feder 50 wird das Glied 49 nach unten gedrückt. Wenn jetzt der bewegliche Kontakt 7 sich zu schnell abwärts bewegt und ein Druck von sehr großer Differentialwirkung erzeugt wird, so bewegt das Öl, das durch den Kolben 11 in den Raum unterhalb des Gliedes 49 getrieben wird, dieses Glied nach oben. In diesem Fall erstreckt sich der Lichtbogen von dem ortsfesten Kontakt 16 nach dem oberen Teil des Gliedes 49 und dann quer durch die sehr kleine Lichtbogenstrecke nach dem bewegliehen Kontakt 7. Das Glied 49 ist mit Sickerbobohrungen 51 und mit schrägen Kanälen 52 versehen, so daß das fortgetriebene Öl durch die Kanäle 52 und durch den Raum zwischen dem Kontakt 7 und dem Glied 49 hindurchtreten kann.
Bei der in Fig. 9 veranschaulichten Ausführungsform bewegt sich der ganze Behälter 2 relativ zu dem ortsfesten Isolator 1 und dem Kolben 11. An der unteren Fläche dieses Kolbens ist ein metallisches, blasebalgartiges oder nachgiebiges Rohr 39 befestigt. In Fig. 9 ist eine Art von Stromunterbrechern veranschaulicht, welche besonders für die Trennung und für das vollständige Austreiben des schmutzigen, gebrauchten Öls aus dem Behälter 2 und aus dem äußeren Schaltertank, in welchem der Behälter eingetaucht sein kann, geeignet ist. Das Austreiben des gebrauchten Öles erfolgt bei der Ausführungsform nach Fig. 9 durch die Mitte des Isolators 1. Wenn der Lichtbogen zwischen den Kontakten 7 und 16 gebildet wird, so wirkt der Druck innerhalb des Blasebalgrohres 39 gegen den mittleren Teil der unteren Fläche des Kolbens 11. Außerdem wirkt der Druck gegen die Oberseite des Kolbens, welcher, wie schon erwähnt wurde, in diesem Fall an dem unteren Teil des Isolators 1 befestigt ist und sich nicht bewegen kann. Ein fingerhutförmiges Ventil 40 wird durch den Druck entgegen der Wirkung einer schwachen Feder 41 gehoben. Bei der Aufwärtsbewegung tritt das Ventil 40 in den unteren Teil des rohrförmigen Gliedes 95 ein, so daß die seitlichen Kanäle 42 des Ventils 40 abgesperrt werden.
Durch den Differentialdruck kann hiernach der ganze Behälter 2 entgegen der Wirkung der Rückbewegungsfeder 13 gehoben werden, so daß der Inhalt des Raumes oberhalb des Kolbens 11 zunimmt, während der Raum innerhalb des Blasebalgrohres 39 abnimmt. Infolgedessen wird öl durch die oberen Kontakte 16 getrieben. Sobald der obere Teil des Gehäuses 2 sich über den Auslaßkanal 43 bewegt, werden die oberhalb des Kolbens 11 befindlichen, unter Druck stehenden Produkte zwischen den inneren und äußeren Rohren 97 und 98 sowie darauf beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Rückschlagventil oder ein gekrümmtes Abflußrohr nach einem Abzug ausgetrieben. Die Feder 13 kann dann den Behälter 2 wieder nach unten drücken. Während dieser Zeit nimmt der Raum innerhalb des Blasebalgrohres 39 zu, da sich dieses Rohr ausdehnt. Außerdem wird das Ventil 40 abwärts bewegt. Gleichzeitig nimmt der Raum oberhalb des Kolbens 11 ab, so daß noch zurückgebliebenes, gebrauchtes Öl durch die Kanäle 42 und durch das Rohr 97 nach dem bereits erwähnten Abzug getrieben wird.
Bei der in Fig. 10 veranschaulichten Ausführungsform ist die allgemeine Anordnung der Teile ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 gewählt mit der Ausnahme, daß der obere Kontakt 16 nicht hohl ausgebildet ist und der Kolben 11 eine Reihe von Ablenkungsplatten 44 trägt. Im übrigen ähnelt die Ausführungsform nach Fig. 10 etwas dem Stromunterbrecher nach Fig. 3, und es sind in beiden Fällen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Wenn der Schalter nach Fig. 10 geöffnet und der Kontakt 7 daher abwärts bewegt wird, so wird ein Lichtbogen zwischen diesem Kontakt und dem oberen Kontakt 16 gebildet. Die Lichtbogenprodukte bewegen sich in einer allgemeinen Richtung durch die Kammern zwischen den Ablenkungsplatten 44 in einen axialen Kanal 45. Auf diese Weise wird der Druck auf die ganze obere Fläche des Kr Ibens 11 übertragen. An der Unterseite des Kolbens 11 wirkt der Druck gegen eine kleinere Fläche, so daß dieser Kolben entgegen der Wirkung der Feder 13 abwärts getrieben wird. Der bewegliche Kontakt 7 bewegt sich jedoch schneller und zieht den Lichtbogen hinter den Öffnungen zwischen aufeinanderfolgenden Ablenkungsplatten 44. In diesem Fall regelt sich wie bei allen Ausführungsformen, bei denen der obere Kontakt 16 von dem Kolben getragen wird, die Lichtbogenstrecke selbsttätig, weil der Druck, wenn der dem Kontakt 7 folgende Kolben 11 sich zu schnell abwärts bewegt, selbsttätig verringert wird, so daß er die Kolbenbewegung zu verzögern versucht.
In Fig. Ii ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die so ausgebildet ist, daß der Lichtbogen in eine Anzahl in Reihe liegender Lichtbogen aufgeteilt wird. Der Behälter 2 und der Kolben 11 mit seiner Feder 13 sind ähnlich wie bei dem Stromunterbrecher nach Fig. 10 angeordnet mit der Ausnahme, daß der Zylinder 17 sich bis zum unteren Ende des Behälters erstreckt. Der obere Kontakt 16 ist ferner in diesem Fall an dem oberen Deckel 15 befestigt und daher ortsfest angeordnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ist eine Reihe von Ablenkungsplatten 44 vorgesehen, die jedoch nicht waagerecht, sondern schräg angeordnet sind, um ein leichtes Durchfließen der Flüssigkeit oder des Gases zu ermöglichen. Die Ablenkungsplatten 44 sind ortsfest und an dem sich von dem Deckel 15 nach unten erstreckenden rohrförmigen Ansatz 17 angebracht, anstatt daß sie, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 10, an dem Kolben 11 vorgesehen sind. Ferner sind die Ablenkungsplatten 44 mit leitenden Köpfen 46 versehen.
Der Stromunterbrecher nach Fig. 11 wirkt bei der Abwärtsbewegung des Kontaktes 7 wie folgt: Zunächst wird ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 7 und 16 gebildet. Nachdem das obere Ende des Kontaktes 7 an dem leitenden Kopf 46 der obersten Ablenkungsplatte vorübergegangen ist, wird der Lichtbogen infolge der Wirkung des Blasstroms, welcher durch einen Kanal 48 hindurch ausgeübt wird, auf den erwähnten Kopf 46 übertragen. Es haben sich dann zwei in Reihe liegende Lichtbögen gebildet, und zwar einer zwischen dem Kontakt 16 und dem Kopf 46 und der zweite zwischen diesem Kopf und dem Kontakt 7. In ähnlicher Weise wird eine zusätzliche Lichtbogenreihe gebildet, sobald der Kontakt 7 nacheinander an den leitenden Köpfen 46 sich vorüberbewegt. Die Lichtbogen, welche an den leitenden Köpfen 46 verankert sind und nicht durch die Auslaßkanäle entweichen können, sind einer fegenden und drückenden Wirkung ausgesetzt, die durch die Bewegung von Öl unter Druck zwischen den Ablenkungsplatten 44 hervorgerufen wird.
Die äußeren Enden der Kanäle zwischen den Ablenkungsplatten 44 werden durch den Kolben 11 überwacht, so daß der Auslaß geändert wird und wächst, wenn der Kolben 11 unter der Wirkung des auf ihn ausgeübten Differentialdruckes sich abwärts bewegt. Der Auslaß ist daher geneigt, sich bei starken Strömen schneller zu öffnen als bei schwachen Strömen. Das Öl unterhalb des Kolbens 11 wird auf die geschilderte Weise durch Öffnungen 47 nach dem Innenraum der Hülse 17, durch Öffnungen 48 in der isolierten Platte, quer zu der den Lichtbogen bildenden Fläche der Elektrode 7 und durch die Ablenkungskammern nach der Oberseite des Kolbens 11 getrieben. Schließlich wird das Öl durch den Auslaßkanal 25 ausgetrieben. In Fig. 12 ist eine andere Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher sich die bewegliche Elektrode 7 durch eine Reihe von Ablenkungsplatten 44 bewegt. Der durch den Lichtbogen hervorgerufene, durch die Ablenkungskanäle übertragene Druck wirkt auf die obere Fläche des Kolbens 11. Ein Rückdruck wird nur gegen die untere Kante des Kolbens ausgeübt. Der Kolben wird daher entgegen der Wirkung der Feder 13 nach unten getrieben, und das die Kontakte 7 und 16 umgebene Öl wird durch die Kanäle zwischen den isolierenden Ablenkungsplatten 44 weggedrückt.
In Fig. 13 ist die Anwendung der Erfindung bei einer Schmelzsicherung veranschaulicht. Die Einrichtung ist wie in den vorher beschriebenen Fällen mit einem Behälter 2 und einem oberen Deckel 15 versehen. Ferner ist ein Differentialkolben 11 vorgesehen, welcher unter der Wirkung des bei der Stromunterbrechung entstehenden Differentialdruckes entgegen der Wirkung einer Feder 13 abwärts getrieben wird. Der Kolben 11 gleitet an der Innenseite eines inneren Zylinders 53 und auch an einem inneren isolierenden Gehäuse 54, welches den sich zwischen den Klemmblöcken 56 und 57 erstreckenden Schmelzdraht 55 einschließt. Das Gehäuse 54 ist mit Ablenkungsfenstern 58 versehen, durch welche der bei der Unter- brechung des Stromkreises entstehende Druck auf die obere und untere Fläche des Kolbens 11 wirkt. Durch die Bewegung des Kolbens 11 wird Öl durch das untere Fenster 58 in Berührung mit dem Schmelzdraht an der Stelle der Unterbrechung gedrückt. Der untere Kontaktblock 57 wird zwischen federnden Fingern 59 festgehalten, welche mit dem zur Stromzuführung dienenden Leiter 60 elektrisch verbunden sind. Die ganze Einrichtung ist auf dem Isolator 1 angeordnet. Soll der Schmelzdraht 55 erneuert werden, so wird das innere Gehäuse 54 von einem Deckel 61 losgeschraubt, an welchem der andere zur Stromzuführung dienende Leiter 60« befestigt ist. Es wird dann die ganze mittlere Einheit mittels des Handgriffs 62 aus dem Behälter 2 herausgehoben, wobei der oberste Deckel 15 mitgenommen wird.
In ähnlicher Weise ist in Fig. 14 die Anwendung der Erfindung bei einer Blitz- oder Überspannungsschutzvorrichtung veranschaulicht. Die Hochspannungsleitung ist durch einen Isolator 1 hindurchgeführt, und die ganze Einrichtung ist in einem Behälter 2 untergebracht, welcher einen inneren Zylinder 33 umschließt. Innerhalb dieses Zylinders ist der differentialwirkende Kolben 11 verschiebbar. Die Elektroden 63 sind kugelförmig ausgebildet, jedoch können sie auch eine beliebige andere Form haben. Beispielsweise können diese Elektroden in Form von Zapfen oder Hohlsockeln ausgebildet sein, obwohl sie sich bei einer Blitz- oder Überspannungsschutzvorrichtung gewöhnlich nicht berühren. Die obere Elektrode ist von einer Hülse 64 umgeben, die zweckmäßig aus Isolierstoff besteht. Die Hülse 64 kann auch, wenn sie durch eine dehnbare Verbindung mit der Stromzuführungsleitung 21 verbunden ist, in Form eines rohrartigen Kontaktes hergestellt sein, in welchem Fall der KoI-ben 11 oder der Zylinder 33 aus Isolierstoff bestehen würden.
Bei der Einrichtung nach Fig: 14 verursacht die Abwärtsbewegung des Kolbens 11 nicht nur ein Wegtreiben von Öl über die Flächen der Elektroden und durch die Hülse 64 hindurch, sondern auch eine gesteigerte Trennung der Elektroden, weil der untere Teil des Kolbens 11 einen Druck auf eine durchlochte cheibe 65 ausübt, so daß diese Scheibe entgegen der Wirkung einer Feder 66 abwärts bewegt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung der Scheibe 65 wird die
untere Elektrode 63 mitgenommen. Wenn der Kolben 11 den Auslaßkanal 25 freigibt, wird der Druck oberhalb des Kolbens aufgehoben, so daß die Feder 66 imstande ist, die untere Elektrode 63 in die in Fig. 14 dargestellte Normalstellung zurückbewegen. Der Isolator ι ist durch eine Schutzkappe 67 hindurchgeführt, und der Einführungsleiter kann erforderlichenfalls mit der Hochspannungsleitung durch einen Begrenzungswiderstand verbunden sein, welcher wechselweise in Reihe mit der unteren Leitung 68 und mit Erde verbunden sein kann. Durch die vorgenannte Leitung 68 ist die untere Elektrode 63 mit Erde verbunden.
In Fig. 15 ist ein Stromunterbrecher dargestellt, bei welchem zwei in Reihe liegende Lichtbogen gebildet werden. Jeder dieser Lichtbogen steht mit einem Ausblaskanal in Verbindung, welcher nach einer getrennten dehnbaren Kammer führt. Der obere Kontakt 16 ist hohl ausgebildet und wird von einer abwärts gerichteten Hülse 17 getragen. Ferner ist ein Zwischenkontakt 6g vorgesehen, welcher von dem oberen Kontakt 16 isoliert ist. Der Zwischenkontakt 69 ist an einer durchlochten Scheibe 70 angeordnet und wird durch eine schwache Feder 71 abwärts gedrückt. Wenn der Stromunterbrecher geschlossen ist, so drückt der bewegliche Kontakt 7 den Kontakt 69 entgegen der Wirkung der Feder 71 aufwärts in Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 16. Der Kolben 11 ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Der obere Kolbenteil 72 ist von dem unteren Kolbenteil durch einen aus Isolierstoff bestehenden Ring 73 getrennt.
Beim Öffnen des Stromkreises hält zuerst die Feder 71 den Zwischenkontakt 69 nach unten gegen den beweglichen Kontakt 7 gedrückt, so daß zunächst ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 16 und 69 gebildet wird. Der Druck der Lichtbogenprodukte wird durch öffnungen 74 nach dem Raum unterhalb des nach innen gekrümmten Teils des Kolbens 11 übertragen. Außerdem wird dieser Druck durch Öffnungen 75 nach der inneren oberen Fläche des Kolbens 11 selbst übertragen. Durch den Differentialdruck wird der Kolben mit seinem Glied 72 entgegen der Wirkung der Feder 13 aufwärts bewegt, so daß Öl durch die Öffnungen 75 über die den Lichtbogen hervorrufenden Flächen der Kontakte 16 und 69 getrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt trifft der Kontakt 69 gegen seine Anschläge, so daß bei der fortgesetzten Bewegung des beweglichen Kontaktes 7 der letztgenannte Kontakt mit dem Kontakt 69 außer Berührung kommt und infolgedessen ein Lichtbogen hervorgerufen wird. Ein
Teil des Öls strömt nunmehr durch die Löcher der Scheibe 70 hindurch. Bei der Zunahme des Drucks strömt das Öl durch die Bohrung des beweglichen Kontaktes 7 und durch seitliche Öffnungen dieser Bohrung nach dem Raum unterhalb des Kolbens 11, so daß der nach oben gerichtete Druck auf den Kolben 11 vergrößert wird. Wenn der Kolben 11 sich über den Auslaßkanal 25 bewegt, wird der Druck unterhalb des Kolbens aufgehoben. Gleichzeitig hat sich der Dachteil des Kolbengliedes 72 oberhalb der zusätzliehen Kanäle 25 a bewegt, so daß die Lichtbogenprodukte im oberen Teil des Kolbeninnenraumes durch den hohlen oberen Teil der abwärts gerichteten Hülse 17 und durch Auslaßkanäle 25 b in der oberen Platte 15 entweichen können. Der Kolben 11 wird darauf durch die Feder 13 oder durch sein Eigengewicht zurückbewegt.
Bei einer geänderten Ausführungsform des Stromunterbrechers nach Fig. 15 kann der Zwischenkontakt 69 mit seiner durchlochten Scheibe 70 und der schwachen Feder 71 weggelassen sein. In diesem Fall kommt der bewegliche Kontakt 7 unmittelbar mit der Innenfläche der ortsfesten Elektrode in Berührung. Ferner ist die Bohrung in dem Kontakt 7 weiter nach unten geführt, als in Fig. 15 dargestellt ist, und die seitlichen Auslässe dieser Bohrung sind weiter nach unten verlegt, so daß das Ausblasen erst unterhalb der Isolierscheibe 75 a stattfinden kann, wenn der bewegliche Kontakt 7 gerade mit dem Kontakt 16 außer Berührung kommt.
Bei der Trennung der Elektrode tritt dann die oben beschriebene Wirkung ein mit der Ausnahme, daß die Lichtbogenprodukte unmittelbar nach jedem Ende des Behälters durch die Kanäle in den Kontakten 16 und 7 entweichen und Öl oder ein anderes auslöschendes Fluidum in den Lichtbogenraum von allen Seiten durch die Wirkung des Druckes auf die Enden des Differentialkolbens 11 und seines oberen Gliedes 72 gedrückt wird.
In Fig. 16 ist eine andere Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher zwei blasebalgartige Rohre verwendet sind. Bei dieser Ausführungsform findet ein zweckmäßiges Ausblasen der Lichtbogenprodukte unter solchen Bedingungen statt, daß das auslöschende Gas oder die auslöschende Flüssigkeit nicht an Gleitflächen vorüberzuströmen braucht. Die Anordnung eines mit einem Auslaßkanal 25 versehenen festen Behälters entsprechend den vorher beschriebenen Ausführungsformen ist in diesem Fall vermieden. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Größe der Führungsflächen zu verringern. Die ganzen Führungsflächen sind derartig angeordnet, daß sie, wie vorher erwähnt wurde, nicht der Wirkung der Lichtbogenprodukte ausgesetzt sind. Ferner können die Führungsflächen besichtigt werden, ohne daß die Lichtbogenkammer oder der obere Behälter geöffnet werden muß. In diesem Fall sind metallische Blasebalgrohre sowohl an der oberen als auch an der unteren Fläche des Kolbens 11 befestigt, um Differentialflächen an entgegengesetzten Seiten des Kolbens herzustellen. Infolgedessen kann ein Aufnahmebehälter vollständig weg- n° fallen. Der Kolben 11 ist mit Ansätzen oder Ohren 76 versehen, welche auf äußeren Führungsstangen 77 gleiten. Auf diesen Führungsstangen sind Federn 78 angeordnet, durch welche der Kolben 11 in die dargestellte obere Stellung gedrückt wird. Die Führungs- "S stangen 77 sind an der oberen Platte 79 und an der unteren Platte 80 der Vorrichtung befestigt. Die ganze Einrichtung wird von dem Einführungsisolator 1 getragen, an welchem die obere Platte 79 angebracht ist. In diesem Fall wird der obere Kontakt 16 von dem Kolben 11 getragen. Der obere Kontakt 16 ist hohl ausgebildet und durch nachgiebige Kabel 26 mit dem Einführungsleiter verbunden. Zwischen den Kabeln 26 und dem Kontakt 16 ist eine Reihe metallischer Platten oder Scheiben 81 angeordnet. Diese Platten oder Scheiben haben den Zweck, die bei der Lichtbogen-
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bildung entstehenden Produkte zu kühlen und etwa sich bildende Dämpfe niederzuschlagen, um zu verhindern, daß sie sich an der Innenwandung des oberen Blasebalgrohres 82 niederschlagen können. Beim Öffnen des Schalters nach Fig. 16 wird der Kontakt 7 abwärts bewegt. Der Druck der Lichtbogenprodukte wirkt unmittelbar auf die untere Fläche des Kolbens 11 und überträgt sich durch den oberen Kontakt 16 und durch die Zwischenräume zwischen den Scheiben 81, so daß der Druck auch gegen die obere Fläche des Kolbens wirkt. Der Kolben 11 wird infolgedessen abwärts bewegt. Hierbei dehnt sich das obere Blasebalgrohr 82 aus, während das untere Blasebalgrohr 83 zusammengedrückt wird. Infolgedessen wird das in dem letzgenannten Rohr befindliche Öl zwischen den den Lichtbogen hervorrufenden Flächen der Kontakte 7 und 16 in den Raum innerhalb des oberen Blasebalgrohres 82 gedrückt. In diesem Fall kann der Kolben selbst keine Auslaßkanäle freigeben. Um daher den Druck in der oberen Kammer freizugeben, ohne Auslaßkanäle in einer Führungsfläche vorzusehen, sind kleine Rückschlagventile 84 angeordnet, die gewöhnlich durch Federn geschlossen gehalten werden. Am unteren Ende des Hubes treffen jedoch diese Ventile gegen eine entsprechende Anzahl Zapfen 85. Infolgedessen werden die Ventile 84 geöffnet, so daß der Druck in dem oberen Blasebalgrohr 82 aufgehoben wird. Hierauf können die Federn 78 den Kolben 11 wieder in die in der Zeichnung dargestellte Stellung heben.
Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform werden ebenfalls blasebalgartige Rohre verwendet. Diese Ausführungsform ist besonders in solchen Fällen geeignet, in denen ein auslöschendes Gas, wie Wasserstoff oder Helium, verwendet und gesammelt werden soll. Der Stromunterbrecher ist in diesem Fall vollständig dicht eingeschlossen. Die Arbeitsflächen für das Fluidum sind ringförmig gestaltet, und jede Arbeitsfläche liegt zwischen einem Paar von Blasebalgrohren. Die feststehenden Teile der Einrichtung bestehen aus dem Einführungsisolator 1 mit seinem Schaft τα und aus oberen und unteren Platten 79 und 80, die voneinander durch einen aus Isolierstoff bestehenden Zylinder 17 isoliert sind. Der übrige Teil der Einrichtung bewegt sich bei der Unterbrechung des Stromes entgegen der Wirkung der Feder 13 aufwärts. Die oberen Blasebalgrohre 82 und 82 a umschließen einen ringförmigen Raum von verhältnismäßig großem Querschnitt, während die unteren Blasebalgrohre 83 und 83 a einen ringförmigen Raum von geringerem Querschnitt umschließen.
Wird der Stromkreis geöffnet, so gelangt Druck von den zwischen den Kontakten 16 und 7 entstehenden Lichtbogen durch Metallplatten oder Metallscheiben8i, welche den in Fig. 16 dargestellten Platten oder Scheiben ähnlich sind und den gleichen Zweck haben, in den ringförmigen Raum zwischen den Blasebalgrohren 82 und 82 a. Der Druck wird auch durch Kanäle 86 in der Platte 80 in den ringförmigen Raum zwischen den unteren Blasebalgrohren 83 und 83 a übertragen, so daß die beweglichen Teile der Einrichtung entgegen der Wirkung der Feder 13 durch den gegen die Platten 79« und 80 α wirkenden Differentialdruck gehoben werden. Die oberen Blasebalgrohre 82 und 82 a dehnen sich hierbei aus, während die unteren Blasebalgrohre 83 und 83« zusammengedrückt werden, so daß das Fluidum aus dem unteren Raum herausgetrieben und zwischen den den Lichtbogen hervorrufenden Flächen der Kontakte in den Raum zwischen den oberen Blasebalgrohren 82 und 82 a gedruckt wird.
Wenn der Lichtbogen ausgelöscht ist und das Gas sich abgekühlt hat, sinkt der Druck, und die Feder 13 drückt die beweglichen Teile der Einrichtung in die Stellung nach Fig. 17 zurück. Der bewegliche Kontakt 7 muß in solcher Weise gleiten, daß kein Aussickern von Gas nach außen stattfinden kann. Infolgedessen ist der Kontakt 7 mit einem Flansch 7« versehen, welcher mit der Platte 80 mittels eines inneren Blasebalgrohres 87 verbunden ist. Dieses Blasebalgrohr dehnt sich bei der Abwärtsbewegung des Kontaktes 7 aus, ohne daß der dichte Abschluß zwischen dem Innenraum der Einrichtung und dem Außenraum aufgehoben wird. Eine elektrische Verbindung nach dem Kontakt 7 wird mittels federnder Finger 88 aufrechterhalten, die an der Scheibe ya befestigt sind und Blöcke 89 tragen. Diese Blöcke gleiten auf einer Kontaktstange 90, welche an der Ouerstange oder an einem nach außen geführten Leiter angeordnet ist. Ein kurzer Hub des beweglichen Kontaktes 7 kann mittels geeigneter Anschläge gesichert werden, die an der sich von der Scheibe 80 nach unten erstreckenden Hülse vorgesehen sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 können sich auch die unmittelbar in der Lichtbogenkammer dem Druck des Gases oder der Flüssigkeit ausgesetzten Wände ein wenig ausdehnen, obwohl der gesamte Rauminhalt der Lichtbogenkammer, welcher in diesem Fall den Rauminhalt innerhalb der doppelten Blasebalgrohre 83 und 83 a einschließt, verringert wird, damit das Gas oder die Flüssigkeit in die Lichtbogenstrecke getrieben wird. Eine derartige Wirkungsweise ist in manchen Fällen zweckmäßig, da hierbei eine gewisse Verringerung des hohen Anfangsdrucks ermöglicht ist, wenn sich ein Lichtbogen in einem begrenzten Raum zu bilden beginnt. Andererseits ist bei dieser Wirkungsweise eine beständige Bewegung des Kolbens für Verdichtungszwecke gestattet.
In der Fig. 18 bis 20 ist eine Reihe von sechs Einheiten schematisch dargestellt, die einer Ausführungsform nach jeder der vorher beschriebenen Figuren no entsprechen können. Durch die Fig. 18 bis 20 wird die zweckmäßige Anordnung der vorher erläuterten Auslaßkanäle 25 veranschaulicht. Es sind sechs vollständige Unterbrechungsstellen dargestellt, je zwei für jede Phase eines Dreiphasensystems. Die Schalteranordnung ist im allgemeinen bei A1, A2 für eine Phase, bei B1, B2 für die nächste Phase und bei C1, C2 für die dritte Phase dargestellt. Die Stromunterbrecher sind paarweise in einem Öltank 32 üblicher Bauart angeordnet, und zwar erstrecken sich die Isolatoren 1 von dem Deckel 33 nach unten. Die Auslaßkanäle 25 sind derartig gerichtet, daß die aus ihnen ausgetriebenen Produkte nicht unmittelbar auf irgendeine andere Einheit des gesamten Schalters treffen. Alle Auslaßkanäle 25 sind in Winkeln von 450 zu einer Ebene gerichtet, welche sich durch die
mittleren senkrechten Achsen der Einheiten A1, B1, C1 erstrecken. Betrachtet man Fig. 20, so sind die Auslaßkanäle 25 der Einheiten A1, A2, B% vorwärts und die Kanäle 25 der Einheiten A1 und A 2 in einem Winkel von 900 gegeneinander versetzt gerichtet, während die Auslaßkanäle 25 der Einheiten C1, C2, B1 rückwärts und die Kanäle 25 der Einheiten C1 und C2 in einem Winkel von 900 gegeneinander versetzt gerichtet sind.
Die vorher beschriebenen Ausführungsformen können unter gewissen Bedingungen in einfacher Weise umgekehrt werden. Wird beispielsweise Wasser oder eine Flüssigkeit, welche eine geringe leitende Eigenschaft hat, als Fluidum verwendet, so ist es notwendig, daß der bewegliche Kontakt vollständig aus der Flüssigkeit herausgezogen wird, nachdem der Lichtbogen ausgelöscht ist, da Wasser den Strom zu leiten sucht, wenn in dieser Flüssigkeit auch nur eine Spur von Unreinigkeiten vorhanden ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform für diesen Zweck, welche auch mit anderen Flüssigkeiten und Gasen benutzt werden kann, wird dadurch erzielt, wenn von einer bekannten Methode Gebrauch gemacht wird, bei welcher auf einem Isolator ein äußerer Behälter angeordnet ist, welcher am oberen Ende offen ist und die Flüssigkeit enthält, und bei welcher außerdem eine der Schaltereinheiten, beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Schaltereinheit, im Innern des genannten Behälters angeordnet ist. Der äußere Behälter wirkt als Aufnahmegefäß, in welches und aus welchem Flüssigkeit beim Arbeiten der erwähnten Schaltereinheit gelangt. Die anderen Teile sind die gleichen mit der Ausnahme, daß sie umgekehrt sind und die unterste Seite des Hauptkolbens ein wenig domförmig gestaltet wird, um eine Gasfalle zu bilden, welche erforderlichenfalls als Puffer wirkt. Der bewegliche Kontakt wird nach oben vollständig aus dem Behälter herausgezogen, und die Lichtbogenprodukte drücken den Kolben in eine solche Richtung, daß das Gas oder die Flüssigkeit in die Lichtbogenstrecke getrieben wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorher beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt, sondern diese Ausführungsformen können bezüglich verschiedener Einzelheiten in mannigfachen Richtungen geändert werden. Beispielsweise können die Ausführungsformen, bei denen die Elektrode 16 von dem beweglichen Kolben getragen wird, wie beispielsweise in Fig. 3, 7, 9, 10 und 16 dargestellt ist, mit geringen
Änderungen so ausgebildet werden, daß die Geschwindigkeit des Schließens mit dem Wachsen des Stromes vergrößert wird. Beispielsweise kann der Stromunterbrecher so ausgebildet sein, daß ein die Lichtbogenkammer mit der sich ausdehnenden Kammer verbindender Hilfskanal von solchem Querschnitt vorgesehen ist, daß Flüssigkeit weggetrieben wird, um eine gegenseitige Annäherung der Kontakte 16 und 7 zu ermöglichen, obwohl der Durchgang durch den Kontakt 16 gedrosselt werden kann. Unter diesen Umständen wird der den Kontakt 16 tragende Kolben, wenn irgendeine Lichtbogenbildung gerade vor dem endgültigen Schließen des Stromunterbrechers stattfindet, sogleich vorwärts bewegt, um auf den sich nähernden beweglichen Kontakt 7 zu treffen. Sowohl bei diesen Ausführungsformen als auch bei Ausführungsformen, bei denen der Kontakt 16 nicht von dem Kolben getragen wird, wird Öl, wenn irgendeine Lichtbogenbildung während des Schließens des Schalters stattfindet, unmittelbar in die Lichtbogenstrecke getrieben, so daß die Kühlung der den Kontakt bildenden Flächen begünstigt wird.
Wenn ein Schalter, beispielsweise entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 3, der beschleunigten Schließwirkung beim Schließen des Stromkreises ausüben soll, so muß die Geschwindigkeit der Bewegung des beweglichen Kontaktes 7 beim Öffnen des Stromunterbrechers so gewählt sein, daß bei den stärksten, durch den Stromunterbrecher fließenden Strömen der Kolben den beweglichen Kontakt nicht einholen kann.
Um eine selbsttätige Begrenzung der Länge der Lichtbogenstrecke zu erzielen, ist es möglich, eine sich selbsttätig regelnde Lichtbogenstrecke vorzusehen. Ferner kann, damit das Schließen der Schalterkontakte durch die Lichtbogenbildung unterstützt und der erforderliche Druck hervorgerufen wird, das Schließen dadurch beschleunigt werden, daß eine HilfsÖffnung zwischen den sich zusammenziehenden und ausdehnenden Räumen an entgegengesetzten Seiten des Kolbens derartig geregelt wird, daß diese Öffnung beispielsweise nur während der ersten Hälfte eines Kolbenhubes von 2,54 cm geöffnet wird. Infolgedessen wird, wenn sich die Kontakte dicht aneinander nähern, die Drosselung nicht wirksam, um einen Kontakt während dieses ersten Teiles des Kolbenhubes zu verhindern, jedoch wird die Drosselung wirksam, um die Lichtbogenstrecke für den letzten Teil des Hubes zu regeln. Beispielsweise können bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ein oder mehrere kleine Kanäle vorgesehen sein, welche von der oberen Fläche des Kolbens 11 abwärts in der Stärke der Wandung des Behälters 2 führen und sich nach innen etwa um den Betrag von 1,27 cm oberhalb der oberen Kante des Zylinders öffnen, der sich von der Bodenplatte des Behälters aufwärts erstreckt, wenn der Kolben sich in seiner obersten Stellung befindet. Bei einer solchen Einrichtung können sich der Kolben 11 und der Kontakt 16, selbst wenn der Kanal durch den hohlen Kontakt 16 durch die dichte Annäherung des beweglichen Kontaktes 7 bei Schließen des Stromunterbrechers gedrosselt wird, gegen den beweglichen no Kontakt 7 um einen Betrag von 1,27 cm bewegen. Während des Öffnungshubes würde dagegen die Drosselung des Kanals, der sich durch den Kontakt 16 erstreckt, als ein Kontrollfaktor dienen, sobald der Kolben um den Betrag von 1,27 cm abwärts bewegt ist, so daß er den Auslaßkanal oder die Auslaßkanäle in der erwähnten Wand bedeckt.
Es ist möglich, ein unerwünschtes Ansteigen des Druckes in der Lichtbogenkammer beispielsweise während der hohen Teile der Stromkurven starker Stromquellen zu verringern. Zu diesem Zweck können, wie schon vorgeschlagen worden ist, zwischen der Lichtbogenkammer und der sich ausdehnenden Kammer an der anderen Seite des Kolbens Öffnungen vorgesehen sein, welche durch den Druck in der Lichtbogenkammer geregelt werden. Beispielsweise kann
der normale Auslaßkanal, der sich durch den Kontakt 16 oder durch Ablenkungsplatten erstreckt, wie in Fig. io und 12 veranschaulicht ist, mit Ventilen oder Absperrvorrichtungen versehen sein. Ferner können ein oder mehrere Hüfskanäle vorgesehen sein, die so angeordnet sind, daß sie sich bei einem vorher bestimmten Druck öffnen und ein vergrößertes Öffnen in die sich ausdehnende Kammer mit weiterer Erhöhung des Druckes ermöglichen. Durch entsprechende Wahl der Größen der Öffnung und der Federkontrolle kann eine geringe Bewegung eines Ventils ermöglicht sein, um eine weite Änderung des Öffnens bei hoher Frequenz der Bewegung zu erzielen.
Das unerwünschte Ansteigen des Druckes in der Lichtbogenkammer bei verhältnismäßig starken Strömen kann auch dadurch vermieden werden, daß die Lichtbogenkammer mit einem Kissen oder nachgiebigem Kolben oder mehreren nachgiebigen Kolben versehen ist, welche sich an der einen Seite nach der Außenseite des Behälters 2 öffnen. Beim Auftreten eines hohen Drucks geben diese Kolben nach und speichern Energie auf, welche zu der Flüssigkeit zurückgeführt wird, sobald die Stromwelle ihren Nullwert erreicht und Öl in die Lichtbogenstrecke getrieben wird. Bei dieser Einrichtung braucht das Öl nicht durch andere Teile außer quer an dem Kontakt 16 vorbeizufließen. Die Federn können eine dauernde Anfangsspannung besitzen, so daß die Kolben sich nur dann rückwärts bewegen, wenn der Druck über einen vorher bestimmten Wert steigt. Es muß Sorge getragen werden, daß der gesamte zusätzliche Raum, welcher durch die vorgenannten Kolben eingenommen wird, wenn sie vollständig herabgedrückt sind, nur einen geringen Prozentsatz des Rauminhalts der Lichtbogenkammer beträgt, so daß die Flüssigkeit dicht am Lichtbogenstrom gehalten und bereit ist, ungefähr zur Zeit des Nullstroms in den Lichtbogen zurückgetrieben zu werden, und daß der Lichtbogen nicht freigelassen ist, um gegen Teile treffen zu können, welche nicht von der Flüssigkeit bedeckt sind, wenn der zusätzliche Rauminhalt des Kolbens verhältnismäßig größer war. Es ist vorteilhaft, für den genannten Zweck ein kleines vollständig geschlossenes Blasebalgrohr zu verwenden, welches Gas oder eine Feder enthält.
Es kann ferner Gas oder Flüssigkeit unter Druck von einer äußeren Hilfsquelle in das Innere des Behälters 2 übergeführt werden, um das gebrauchte Fluidum durch reines Fluidum zu ersetzen oder um die auslöschende Wirkung besonders bei schwachen Strömen oder auch bei Stromunterbrechern zu unterstützen, welche für einen weiten Strombereich ausgebildet sind. Das Gas oder die Flüssigkeit wird erforderlichenfalls durch ein Rückschlagventil eingefüllt. Hierbei wird der Kolben oder ein entsprechendes anderes bewegliches Glied zweckmäßig in Bewegung gesetzt, wenn die Elektroden auseinanderbewegt sind. Die vorher beschriebenen Ausführungsformen können noch bezüglich anderer Einzelheiten geändert werden. Beispielsweise kann eine Feder vorgesehen sein, welche mit dem Kolben zusammenwirkt, so daß die Feder beim Schließen des Stromunterbrechers etwas zusammengedrückt wird, während sie beim Öffnen des Stromunterbrechers bereit ist, dem Kolben anfangs einen Anlaßimpuls zu geben. ·
Bei Ausführungsformen, bei denen zusammendrückbare oder teleskopartige Wände benutzt werden, können Blasebalgartige oder vielfach teleskopartig wirkende Teile verwendet werden. Die blasebalgartigen Teile können parallele Seiten oder Seiten haben, welche vom Lichtbogen auseinanderlaufen oder nach dem Lichtbogen hin zusammenlaufen. Falls teleskopartig ineinandergreifende Glieder verwendet werden, so kann ein erhöhter Schutz für das gleitende Hauptglied dadurch erzielt werden, daß dieses Glied als inneres Glied ausgebildet und an dem äußeren Glied ein flanschartiger Vorsprung vorgesehen wird, welcher an dem inneren Glied verschiebbar ist.
Bei der Erläuterung der obengenannten Ausführungsformen ist auf isolierende Teile Bezug genommen. In dieser Hinsicht sind jedoch Änderungen möglich, da die gesamte Einrichtung oder ein Teil der Einrichtung aus Isolierstoff bestehen kann. Es können auch andere Teile aus Isolierstoff hergestellt sein, um die Elektroden voneinander zu isolieren, während sie sich trennen oder wenn sie vollständig getrennt sind. Es wurde auch bei der Beschreibung der obengenannten Ausführungsformen auf die Verwendung von Sickerbohrungen hingewiesen, und solche Sickerbohrungen sind in manchen obenerwähnten Figuren dargestellt. Sind jedoch die Stromunterbrecher derartig ausgebildet, daß sie gasförmige oder flüssige Mittel von verschiedener Dichte wie Öl und eingefangene Luft oder anderes Gas enthalten, so können Sickerbohrungen vorgesehen sein, damit das schwerere Fluidum bis zu einem vorher bestimmten Stand steigen kann. Im allgemeinen hängt die Anordnung und Ausbildung der Sickerbohrungen davon ab, ob es erwünscht ist, ein Kissen des weniger dichten Fluidums zurückzuhalten oder den ganzen Raum oder die Räume mit dem schwereren Fluidum gefüllt zu halten. Für einen gegebenen Rauminhalt sei im allgemeinen bemerkt, daß je kleiner das Kissen in der sich ausdehnenden Kammer an der einen Seite des Kolbens ist, um so größer der Druckstoff sein wird, welchen die Wände aushalten müssen, und um so schneller wird der Kolben beginnen, sich zu bewegen, und umgekehrt.
Werden keine Blasebalgrohre verwendet, so ist im allgemeinen eine genau hergestellte Führungsfläche no ausreichend, vorausgesetzt, daß der Zwischenraum zwischen den anderen relativ beweglichen Flächen, durch welchen ein Wegsickern eintreten könnte, so gering wie möglich gehalten wird, um ein Wegsickern und den Austritt geschmolzener Metallteilchen oder verbrannter Teilchen vom Lichtbogen zu verhüten. Die isolierenden Zwischenräume zwischen dem Metall und dem Lichtbogen können bei Stromunterbrechern nach der Erfindung klein gehalten werden, da die Bewegung des Gases oder der Flüssigkeit in der Lichtbogenkammer von den Wänden nach dem Lichtbogen stattfindet.
Die Auslaßpackungen müssen im allgemeinen dichtschließend sein, um Flüssigkeitsverluste zu verringern und die Wirkungsweise des Stromunterbrechers zu verbessern. Bei allen Methoden zur Kontrolle der
Länge einer Lichtbogenstrecke während der Lichtbogenbildung wird der bewegliche Kontakt zweckmäßig vollständig aus dem Behälter herausbewegt, bevor er seinen Hub vollendet hat. Auf diese Weise wird die Öffnung am Boden der Lichtbogenkammer freigelegt, und es wird neuem Öl gestattet, in die Lichtbogenkammer einzutreten, wenn sich derKolben in seine Anfangsstellung zurückbewegt.
Um den erforderlichen Zwischenraum in der Lichtbogenkammer für einen gegebenen äußeren Durchmesser des Behälters zu erzielen, können die bewegliche Wand oder die beweglichen Wände, durch welche der Inhalt der Lichtbogenkammer weggetrieben wird, unten angeordnet sein, und es können sich diese Wand oder diese Wände in die Lichtbogenkammer öffnen. Sie können auch den unteren Teil der beweglichen Elektrode umgeben. Ferner können die bewegliche Wand oder Wände durch Druckkanäle, Verbindungsstangen, Zangen, über Rollen laufende Drähte, Differentialrollen usw. mit einem beweglichen Teil der Kammer am anderen Ende des Behälters verbunden sein, in welchem die Ausdehnung stattfindet. Wenn eine Verbindung von Zangen und Hebeln gebraucht wird, können die Wände derartig angeordnet sein, daß sie sich auseinander oder gegeneinander bewegen, je nachdem in einem besonderen Fall die eine oder andere Ausführungsform zweckmäßig ist. Ferner kann bei einem Stromunterbrecher nach Art der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform jede Kolbenbewegung oberhalb des festen Wandteiles der Lichtbogenkammer stattfinden.
Bei Ausführungsformen, bei denen eine blasebalgartige Kammer vorgesehen ist, die sich während der Lichtbogenbildung nach dem Einführungsisolator ausdehnen kann, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, nur ein oberes Blasebalgrohr zu verwenden. In diesem Fall kann der stromleitende Schaft, an dem das die ortsfeste Elektrode tragende plattenförmige oder in anderer Weise ausgebildete Glied angeordnet ist, als ein breiter Käfig oder steigbügelartiger Teil ausgebildet sein, so daß in diesem Teil ein freier Raum für die Ausdehnung des Blasebalgrohres zur Verfügung steht.
Bei einer anderen Ausführungsform, bei welcher ein Käfig oder steigbügelartiger Teil verwendet wird, kann das Dach der sich ausdehnenden Kammer oder des Blasebalgrohres, das am oberen Teil einer mit einer festen Wand versehenen Lichtbogenkammer angeordnet ist, einen Querschnitt haben, welcher größer als der Querschnitt des Kolbens ist, welcher dieses Dach an ihrer oberen Fläche trägt. Dieser Kolben wird während der Lichtbogenbildung aufwärts bewegt, so daß Fluidum in einer kleinen Kammer verdichtet wird, welche unterhalb des Einführungsisolators angeordnet ist. Aus dieser Kammer wird das Fluidum unter Druck ausgetrieben, um den Inhalt der Lichtbogenkammer durch Kanäle wegzutreiben, welche in einer oder mehreren Stangen des Käfigs oder des steigbügelartigen Teils angeordnet sind. Eine in vorher beschriebener Weise ausgebildete Auslöscheinrichtung ist in Fig. 21 dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 21 ist eine blasebalgartige Kammer 39 vorgesehen, die sich nach dem Einführungsisolator 1 während der Lichtbogenbildung ausdehnen kann. Es ist nur eine einzige obere blasebalgartige Kammer 39 vorhanden, und ein breites, käfig- oder steigbügelartiges Glied 92 bildet einen den Strom leitenden Rahmen, an dem das feststehende Glied 11 angebracht ist, welches die feststehende Elektrode 16 trägt. In dem käfigartigen Glied 92 ist ein freier Raum zur Ausdehnung der blasebalgartigen Kammer 39 nach oben vorgesehen.
Die blasebalgartige Kammer 39 ist am oberen Teil des Gliedes 11 befestigt, welches eine mit festen Wänden versehene Lichtbogenkammer bildet. Der Querschnitt des Deckels 93 der blasebalgartigen Kammer 39 ist größer als der Querschnitt eines Tauchkolbens 94, der von dem Deckel 93 getragen wird. Während der Lichtbogenbildung wird der Kolben 94 aufwärts bewegt, so daß das Fluidum oder Löschmittel in der kleinen zylindrischen Kammer 95, die unter dem Einführungsisolator 1 angeordnet ist, verdichtet wird. Das Löschmittel wird von der Kammer 95 durch Kanäle 92 α in den Schenkeln des Steigbügels 92 gefördert, um den Inhalt der Lichtbogenkammer 11 unter Druck zu setzen.
Wird in der kleinen Kammer und in den entsprechenden Kanälen eine Flüssigkeit oder ein anderes Fluidum benutzt, welche bzw. welches von dem zum Auslöschen des Lichtbogens in der Lichtbogenkammer verwendeten flüssigen oder gasförmigen Mittel verschieden ist, so können die Kanäle so angeordnet sein, daß sie sich an der Rückseite eines oder mehrerer Kolben öffnen, welche bewegt werden, um den Inhalt der Lichtbogenkammer während der Lichtbogenbildung zu verdichten. In diesem Fall würde das Fluidum in den Kanälen ein Beispiel einer Antriebsverbindung bilden, welche von einer durch Stangen od. dgl. gebildeten Antriebsverbindung abweicht. Falls Kolben verwendet werden, die durch Hebelarme miteinander verbunden sind, so können die Teile derartig angeordnet werden, daß sie in einer Richtung gleiten, welche rechtwinklig zur Achse der Elektrodentrennung verläuft. Die dem Differentialdruck ausgesetzten Kolben können auch selbst rechtwinklig zueinander, beispielsweise außerhalb der sekundären, zum Zurückhalten von Druck dienenden Kammer verschiebbar sein. Durch diese Kolben kann öl durch Kanäle oder Leitungen in den Seitenwänden des Behälters in die Lichtbogenkammer getrieben werden.
Um die Verlängerung des Lichtbogens zu verringern, wenn die Stromwelle einen hohen Wert hat, können in bekannter Weise Gitter oder ein mittleres Glied aus isolierendem oder leitendem Stoff in dem Kanal der hohlen Elektrode angeordnet sein. Diese Gitter oder das mittlere Glied liegen so dicht an der Einlaßöffnung für das Fluidum, wie dies möglich ist, um ein vollständiges Schließen der Elektrode zu gestatten. Die Öffnungen in den erwähnten Gittern oder der Zwischenraum zwischen einem mittleren Glied und den Seiten der hohlen Elektrode haben einen genügenden Querschnitt, um einen angemessenen Strom des Fluidums bei hoher Geschwindigkeit zu gestatten, jedoch sind die erwähnten Öffnungen oder der erwähnte Zwischenraum so eng, daß eine Schleife des Lichtbogens eines starken Stroms, die versuchen würde,
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sich durch die Öffnung hindurchzupressen, in sich selbst kurzgeschlossen wird. Falls die Gitter oder das mittlere Glied aus leitendem Stoff bestehen, sind sie elektrisch mit der Elektrode verbunden, mit welcher sie vereinigt sind.
Der dem Differentialdruck ausgesetzte Kolben kann so angeordnet sein, daß er in einem Sitzglied gleitet, welches in den Behälter durch eine Klinke festgehalten wird. Diese Klinke wird in der Nähe des Kolbenhubendes durch den Kolben selbst oder durch den beweglichen Kontakt oder durch andere Mittel, beispielsweise durch eine elektromagnetische Vorrichtung, freigegeben, so daß das Sitzglied mit den zugehörigen Teilen vollständig aus dem Behälter herausgenommen werden kann, wenn der Stiomunterbrecher vollständig geöffnet ist. Es kann auch eine Pufferfeder vorgesehen sein, welche gegen eine Schulter des beweglichen Kontaktes wirkt. Durch diese Pufferfeder wird das Sitzglied zurückgedrückt, nachdem die Kontakte vollständig geschlossen sind. In diesem Fall kann Fluidum aus dem Behälter durch eine oder mehrere Sickerbohrungen am oberen Teil des Behälters entweichen. Eine entsprechende Ausführungsform der Auslöscheinrichtung ist in Fig. 22 veranschaulicht. Der Kolben 11 (Fig. 22) ist in einem topfartigen Gehäuse 99 verschiebbar, das in dem Behälter 2 mittels eines Paares von Klinken 100 gehalten wird. In diesem Fall ist der bewegliche Kontakt 7, der gewöhnlich an dem feststehenden Kontakt 16 anliegt, hohl ausgebildet. Der feststehende Kontakt 16 wird von der Deckelplatte 15 getragen, die an dem Einführungsisolator ι befestigt ist. Wenn der Stromkreis unterbrochen und der bewegliche Kontakt 7 durch die Schalterquerstange 101 abwärts bewegt wird, bildet sich ein Lichtbogen. Der jetzt entstehende Druck wirkt gegen die kleine obere Fläche des Kolbens 11 und pflanzt sich anderseits nach unten durch die hohle Elektrode 7 und durch den engen Kanal 102 fort, so daß der genannte Druck auch auf der größeren unteren Fläche des Kolbens 11 zur Wirkung kommt. Der Kolben 11 beginnt daher sich aufwärts zu bewegen und drückt hierbei die Feder 103 zusammen. Nach einer bestimmten Bewegung drückt der Kolben 11 die Klinken 100 aufwärts, so daß diese Klinken das Gehäuse 99 freigeben. Dieses Gehäuse fällt daher vollständig vom Behälter 2 fort, wenn der Stromunterbrecher vollständig geöffnet wird.
Zwischen der unteren Fläche des Gehäuses 99 und einer Schulter 105 der beweglichen Elektrode 7 ist eine gewöhnlich unter Spannung stehende Pufferfeder 104 vorgesehen, durch welche das Gehäuse 99 in seine Normalstellung im Behälter 2 gedrückt wird, wenn die Kontakte 7 und 16 vollständig geschlossen werden. Jede überflüssige Menge des im Behälter 2 befindlichen Löschmittels wird am oberen Ende dieses Behälters durch eine im Behälterdeckel 15 vorgesehene Sickeröffnung 106 langsam ausgetrieben.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    i. Einrichtung zum Löschen von Stromunterbrechungs-Lichtbögen elektrischer Apparate, insbesondere elektrischer Schalter, Schmelzsicherungen oder Blitz- bzw. Überspannungsschutzvorrichtungen, mit Hilfe einer Löschmittelströmung, die durch einen vom Druck der Lichtbogengase auf das umgebende Löschmittel angetriebenen, die Elektroden wenigstens teilweise umschließenden ringförmigen Differentialkclben zustande gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenbespülung durch den Löschmittelstrom in einer nach außen im wesentlichen abgeschlossenen Kammer vor seinem Eintritt in den Raum zunehmenden Volumens infolge düsen- oder rohrförmiger Gestaltung des Übergangs zwischen den in ihrem Volumen sich ändernden Kammerteilen in einer Bahn erfolgt, die im wesentlichen in Richtung der Mittellinie der Elektroden verläuft und gegebenenfalls unter anschließendem Durchströmen mehrerer Ablenkplatten quer zu ihr gerichtet ist.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil einer nach außen im wesentlichen abgeschlossenen, die Fußpunkte des Lichtbogens bei dessen Bildung umfassenden Kammer, in welchem sich nach der Lichtbogenbildung eine oder beide Elektrodenkuppen befinden, den Raum abnehmenden Volumens bildet und daß bei völlig in ihn eingedrungenem Kolben sein Löschmittelinhalt im wesentlichen ausgetrieben ist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sonst feststehende Elektrode (16) von dem Differentialkolben getragen wird, so daß sie sich mit diesem Kolben gleichläufig zum stiftförmigen Kontakt bewegt (Fig. 3, 7, 10 und 16).
    4. Einrichtung nach Anspruch 3 mit einer hohl ausgebildeten Elektrode, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Hohlelektrode (16), daß die Löschmittelströmung durch diese Hohlelektrode erfolgt (Fig. 3, 7 und 16).
    5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Ausbildung für Löschkammerschalter, bei denen der bewegbare Kontakt während des Au?- schaltvorganges aus der Löschkammer heraus bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Kontakt in der Löschkammerwandung dicht schließend geführt ist.
    6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens während des ersten Teils der Lichtbogenbildung nach außen im wesentlichen abgeschlossenen Räume einen Auslaßkanal besitzen, der sich axial durch den bewegbaren Kontakt von der den Lichtbogen bildenden Fläche nach einer Stelle außerhalb der beiden Räume erstreckt.
    7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine abhängig vom Kolbenweg durch den Kolben verschließbare Zusatzöffnung (9 a) in der inneren Löschkammerwandung (9) (Fig. 2).
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verhältnismäßig schnelle Anfangsbewegung des Kolbens durch Verwendung eines kegelförmigen, blasebalgartigen, zusammenziehbaren Organs erzielt ist.
    9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere leichte Kolben (11, ττα,
    12) in festen Führungen (Fig. 4 und 5) oder in einem Hauptkolben verschiebbar angeordnet sind.
    10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder beiden Seiten des Kolbens blasebalgartig oder in ähnlicher Weise ausgebildete, zusammendrückbare Organe (39) vorgesehen sind, die mindestens einen Teil der Wandung der Löschkammer bilden (z. B. Fig. 9 und 16).
    11. Einrichtung nach · Anspruch 10, gekennzeichnet durch innere und äußere Blasebalgrohre (82, 82 a bzw. 83, 83«), welche einen ringförmigen Raum an einer oder beiden Seiten des Kolbens umschließen (Fig. 17).
    12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Blasebalgrohr vorgesehen ist, welches eine Bewegung des bewegbaren Kontaktes (7) ermöglicht.
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die kleinere Fläche (12) tragende zylindrische Teil (n) des Differentialkolbens (10,11,12) sich in einem hülsenförmigen, die feste Elektrode (16) und die bewegliche Elektrode (7) umschließenden, in der oberen Kammerwand (15) befestigten und nach unten hin offenen Ansatz (34) bewegt und die bewegliche Elektrode (7) in ihrem oberen Teil hohl und mit seitlichen Durchtrittsöffnungen (35) im unteren Hohlteil ausgebildet ist, während die größere KoI-benfläche (10) des Differentialkolbens sich in der mit seitlichen Öffnungen (25) versehenen Kammer (2) bewegt (Fig. 6).
    14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaßkanal (43, 97, 98) vorgesehen ist, der sich durch den Einführungsisolator (1), an dem die Löschvorrichtung angeordnet ist, erstreckt und welcher gestattet, daß das Löschmittel zusammen mit den Lichtbogenprodukten aus der Kammer ausströmt, in welche der Strom des Löschmittels einströmt, bevor der Kolben (2, 11) seine Bewegung vollendet (Fig. 9).
    15. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Blasebalgrohren (82, 83) versehenen bewegbaren Teile des Differentialkolbens mit Schlitten (76) versehen sind, welche auf äußeren Führungsstangen (77) verschiebbar sind, so daß ein vollständiger Behälter unmittelbar außerhalb der Blasebalgrohre (82, 83) erspart ist (Fig. 16).
    16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (16) und die Wandung (11) der Lichtbogenkammer von dem Einführungsisolator (1) mittels eines Käfigs oder eines steigbügelartigen Rahmens (92) getragen werden, in welchem sich die ausdehnbare Kammer (39) frei unter dem durch die Lichtbogenprodukte hervorgerufenen Druck ausdehnen kann, wobei ein oder mehrere Glieder (92) des Tragrahmens mit einem Kanal (92 a) versehen sind, durch welchen die Lichtbogenkammer mit einer Kammer (95) verbunden ist, die am Einführungsisolator (1) befestigt ist und in welcher sich die kleinere Fläche des Kolbens (93, 94) bewegt, der an dem oberen Teil der ausdehnbaren Kammer (39) befestigt ist (Fig. 21).
    xj. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptauslaßkanal in der Nähe des Endes des Hubes vollständig oder teilweise geschlossen wird, so daß der Hub entgegen einer Kissen- oder Stoßdämpferwirkung vollendet wird (Fig. 2).
    18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontakte hohl ausgebildet sind und der Differentialkolben derartig angeordnet ist, daß das Löschmittel durch die Hohlkontakte nach entgegengesetzten Richtungen abfließt und die relative Bewegung des Kolbens und des Behälters unterstützt (Fig. 15). _
    19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Kontakt (7) so angeordnet und ausgebildet ist, daß ein Lichtbogen von beschränkter Länge wenigstens während einer Periode des Wechselstromes aufrechterhalten wird, wobei die Lichtbogenstrecke zwischen den Kontakten (7, 16) innerhalb einer Zone gehalten wird, welche einer intensiven Blaswirkung ausgesetzt ist (Fig. 3 und 17).
    20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 für Schmelzsicherungen, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Glied (55) in einer Patrone (54) angeordnet ist, deren eines Ende nach der Kammer offen ist, in welche das Löschmittel durch den Differentialkolben (11) getrieben wird und deren anderes Ende mit einer Öffnung (58) versehen ist, durch welche die Patrone (54) mit der Kammer verbunden ist, aus welcher das Löschmittel ausgetrieben wird (Fig. 13).
    21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 für Blitz- und Überspannungsschutzvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Elektroden (63) so angeordnet ist, daß sie von der anderen Elektrode bei der Bewegung des Kolbens (11) und bei der Rückbewegung des Kolbens in die Anfangsstellung zurückbewegt wird (Fig. 14).
    22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialkolbenvorrichtung wenigstens mit einem Paar von Kolben versehen ist, welche insbesondere durch Hebel, über Rollen laufende Drähte, zangenartige Vorrichtungen oder mit Differentialrollen versehene Vorrichtungen miteinander in Antriebsverbindung stehen, und daß jeder der Kolben mit einer Fläche versehen ist, von denen die Fläche des einen Kolbens dem Druck innerhalb der Kammer abnehmenden Volumens und die Fläche des anderen Kolbens dem Druck in der Kammer zunehmenden Volumens ausgesetzt ist, wobei die relativen Querschnitte der Flächen des Kolbenpaares und die Hebelanordnung oder die Spannung in der Drahtverbindung so gewählt sind, daß der Inhalt der Lichtbogenkammer einer wegtreibenden Wirkung ausgesetzt ist.
    23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Differen-
    tialkolben (11) oder die Differentialkolben in einem Sitz (gg) angeordnet sind, welcher die Kammer zunehmenden Volumens enthält und den bewegbaren Kontakt (7) umgibt, der mit einem Durchgangskanal versehen ist, welcher von der Kontaktfläche nach der Kammer zunehmenden Volumens führt, wobei Mittel (100) vorgesehen sind, durch welche der Sitz (99) in solcher Lage gehalten wird, daß er die Mundöffnung einer Haube (2) schließt, welche den ortsfesten Kontakt (16) umgibt und den die Lichtbogenkammer bildenden Raum einschließt, wobei nach der Unterbrechung des Lichtbogens und nach Entsperrung der Mittel (100) der Sitz (99) und die in ihm enthaltenen Teile von der erwähnten Mundöffnung entfernt werden derart, daß der Sitz (99) zusammen mit dem bewegbaren Kontakt (7) und allen anderen bewegbaren Teilen mit dem Einführungsleiter oder den an ihm befestigten Teilen außer Verbindung mit den ortsfesten Teilen gebracht werden (Fig. 22).
    24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Lichtbogen benachbarte Teil des Kolbens (11) aus Isolierstoff (44) besteht (Fig. 10).
    25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 24, gekennzeichnet durch einen hohlen bewegbaren Kontakt (7) mit seitlichen Durchtrittsöffnungen (Fig. 15).
    26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer von abnehmendem Volumen mit einem oder mehreren Sicherheitsventilen versehen ist, um ein zusätzliches Ausströmen in die Kammer von zunehmendem Volumen in Falle einer plötzlichen Zunahme des Druckes in der erstgenannten Kammer während der Lichtbogenbildung zu gestatten.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentanmeldung S 90 224 VIIIb/2ic (bekanntgemacht am 27. 2.1929); USA.-Patentschrift Nr. 1 790 642.
    In Betracht gezogene ältere Patente:
    Deutsches Patent Nr. 894 269.
    Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
    © 009 692/18 1.61
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