DE975815C

DE975815C - Lichtbogenloeschvorrichtung

Info

Publication number: DE975815C
Application number: DEM3893A
Authority: DE
Inventors: Andre Latour
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1949-10-13
Filing date: 1950-06-10
Publication date: 1962-10-04
Also published as: FR1000691A; DE1014623B; GB702834A; US2750476A; FR62384E; GB723837A; CH305648A; DE1155840B; FR72633E; GB754276A; FR65047E; FR61399E; US2707739A; US2783336A; US2668890A; BE498021A; CH291021A

Description

S. 175) AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1962

M 3893 VIIId 12i c

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenlöschvorrichtung·, in welcher der Trennlichtbogen durch das Magnetfeld einer Blasspule von einer Lichtbogenzündkammer in Teillöschkammern getrieben wird, deren isolierende Wände mit auf deren unteren Kanten befestigten, aus Lichtbogenfangteilen und Leitstücken bestehenden, in jeder Teillöschkammer paarweise angeordneten, aber sich von der Mitte aus in entgegengesetzter Richtung erstreckenden, zur Bildung von Teillichtbogen dienenden Leitelektroden senkrecht zu der Ebene, in welcher der Trennlichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, angeordnet sind.

Bei einem bekannten Schalter mit einer solchen Lichtbogenlöschvorrichtung sind die isolierenden Wände der Teillöschkammern, eine kürzere jeweils mit einer längeren abwechselnd, in einem, wenn auch geringen Abstand voneinander angebracht, so daß auch die an den unteren Kanten der Wände befestigten Leitelektroden einen Abstand voneinander, gemessen in Richtung des ursprünglichen Lichtbogens, aufweisen. Wenn bei diesem bekannten Schalter mit der Lichtbogenlöschvorrichtung der Abschaltlichtbogen von der Unterbrechungsstelle zwischen den Schalterkontakten durch das Magnetfeld der Blasspule in den Bereich der Leitelektroden getrieben wird, wird er in Teillichtbogen zwischen den Leitelektroden zerlegt; jeder Teillichtbogen wird sodann infolge der durch die Blasspule bewirkten magnetischen Blasung und infolge der durch die Bogenbildung gegebenen elektrodynamischen Kräfte aus der ursprünglichen Richtung des Abschaltlichtbogens gedreht und ausgeweitet. Durch diese Ausweitung wird die Lichtbogenlänge in einem kleinen Raum vergrößert und ein schnelles Abreißen des Lichtbogens erreicht.

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Dieser bekannte Schalter benötigt je nach seiner Schaltleistung zur Erzielung dieser Wirkungsweise trotzdem noch verhältnismäßig große Raummaße, vor allem in bezug auf Tief e und Breite. Nach der Erfindung werden die Raummaße einer Lichtbogenlöschvorrichtung, insbesondere bei hoher Abschaltleistung, dadurch beträchtlich verringert, daß jeweils das in einer Teillöschkammer befindliche Paar von Leitstücken der in der gleichen ίο Höhe über der Zündkammer angeordneten Leitelektroden in einer einzigen zu den Wänden der Teillöschkammer parallelen Ebene liegt und V-förmig ausgebildet ist und Leitelektroden und Teillöschkammern so gestaltet sind, daß sich die Teillichtbogen beim Übergang von den Lichtbogenfangteilen auf die Leitstüeke in jeder einen geringen Abstand der Wände aufweisenden Teillöschkammer um 90° zu ihrer ursprünglichen Richtung drehen und bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides unter der Wirkung des eigenen magnetischen Feldes ausweiten.

Durch die Ausbildung der Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß die um 90° zu der Richtung des ursprüngliehen Trennlichtbogens gedrehten Teillichtbögen, durch die auftretenden elektrodynamischen Kräfte veranlaßt, sich zu Windungen großer Länge ausweiten und diese Ausweitung infolge der senkrechten Lage der Teillichtbögen zur Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens die geringstmögliche Breite in bezug auf die Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens benötigt; die Wände der Teillöschkammern können also auch einen sehr geringen Abstand zwischen sich aufweisen. Vorteilhaft weisen die Wände der Teillöschkammern in Richtung des anfänglichen Teillichtbogens kleine und senkrecht zu dieser Richtung große Abmessungen auf. Es werden also trotz' hoher Abschaltleistung rdie Raummaße eines Schalters gemäß der Erfindung sehr gering.

Es sind ferner Lichtbogenlöschvorrichtungen bekannt, bei denen jeweils zwei divergierende Leitstüeke (V-Form) aufweisende Leitelektroden derart zu den Isolierwänden von Teillöschkammern angeordnet sind, daß die beiden Leitstüeke (Hörner) einer Leitelektrode in einander benachbarte Karn- - mern hineinragen und jeweils das in einer Teillöschkammer befindliche Paar von Leitstücken in einer einzigen, zu den Wänden der Teillöschkammer parallelen Ebene liegt und divergierend (V-förmig) ausgebildet ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung erstreckt sich der Ausdehnungsbereich der divergierenden Leitstüeke fast über die gesamte Fläche der Isolierwände, und der Lichtbogen wird von den Schaltkontakten in der Richtung gezogen, in der sich auch die Teillichtbögen zwischen den Leitstücken der Leitelektroden unter dem Einfluß der elektrodynamischen Kräfte, die gegebenenfalls durch magnetische Fremdblasfelder oder durch Druckgasbeblasurig unterstützt werden, ausweiten. Diese bekannte¹- Löschvorrichtung zeigt jedoch keine die Teillichtbögen um 90° gegenüber der Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens drehende Ausbildung und keine die Teillichtbögen bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides ausweitende Gestaltung von Leitelektroden und Teillöschkammern.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne jedoch die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. Zugleich sind in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels weitere vorteilhafte Maßnahmen in Verbindung mit dem Gegenstand der Erfindung angegeben.

Abb. ι gibt einen Schnitt in Achsrichtung des ursprünglichen Lichtbogens durch die Vorrichtung wieder;

Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie X-X in Abb. 1;

Abb. 3 verdeutlicht schematisch das Solenoid, welches sich unter der Löschwirkung des magnetischen Feldes bildet.

In Abb. ι und 2 bezeichnet 1 den feststehenden und 2 den beweglichen Kontakt. Beide sind in der Zündkammer vorgesehen. Die Zündkammer ist durch die einander parallelen, aus isolierendem Werkstoff bestehenden Platten 3 und 4 gebildet.

Zur schnelleren Ausweitung des Lichtbogens kann in der Zündkammer ein Funkenlöscher 5 vorgesehen sein, der dauernd, wie in der Zeichnung angedeutet, oder vorübergehend mit dem beweglichen Kontakt verbunden ist. Der feste Kontakt ist mit der Blasspule 6 in Reihe geschaltet. Die Blasspule 6.ist an eine der Anschlußklemmen 7 des Schalters angeschlossen.

Durch die Blasspule 6 wird ein Magnetkern 8 erregt, dessen Schenkel 9 und 10 hufeisenförmig die Zündkammer umschließen. Gewünschtenfalls kann auch etwa symmetrisch zur ersten Blasspule eine zweite, an den Funkenlöscher 5 angeschlossene Blasspule auf dem Magnetkern 8 vorgesehen sein.

Auf der Oberseite der Platten 3 und 4, d. h. oberhalb der Zündkammer, ruht eine Anzahl von isolierten Wänden 11, welche in Querlage in dem Raum angeordnet sind und von denen je zwei benachbarte zu einer Teillöschkammer gehören. Jede Wand 11 ist mit einer metallischen Leitelektrode 12 ausgerüstet, welche aus zwei ein V bildenden Leitstücken 13 und 14 besteht. Je ein Leitstück liegt auf der einen und je ein Leitstück auf der anderen Seite jeder Wand, wobei die Leitstüeke einander entgegengesetzte Richtung haben. Die Leitelektroden weisen windschiefe Flächen auf und sind in einer Aussparung 15 der isolierenden Wände angeordnet. Gegebenenfalls können die metallischen Leitelektroden 12 an ihrem unteren Ende mit der Verlängerung (Lichtbogenfangteil) versehen sein, welche in die Zündkammer hineinragt. Die Verlängerung kann eine V-förmige Aussparung 16 besitzen, um den Verlauf des Lichtbogens in der Mittelebene der Zündkammer zu begünstigen.

Die Isolierwände 11 sind auf den sich gegenüberliegenden Flächen mit Wülsten 17 versehen, welche den Abstand der Wände 11 voneinander bestimmen und gleichzeitig eine seitliche Abdichtung bewirken. Auf diese Weise können die Wände 11 unter

Aufrechterhaltung des gleichen Abstandes zwischen den einzelnen Wänden aneinandergereiht werden, da sich der Abstand durch die Stärke der Wülste 17 ergibt. Der durch das Aneinanderreihen gebildete Stapel kann zwischen zwei Endplatten 18 angeordnet sein. Zwei seitlich angebrachte Isolierplatten 21 vervollständigen die Vorrichtung und bewirken den Abschluß der gesamten Löschkammer.

Wie aus Abb. 1 und 2 erkenntlich ist, befinden sich in dem Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Isolierwänden 11 die sich gegenüberliegenden Leitstücke 13 und 14 zweier benachbarter, V-förmiger Leitelektroden 12.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Sobald der Lichtbogen zwischen den Kontakten 1 und 2 zündet, wird er sofort durch das von der Blasspule 6 erzeugte magnetische Feld auf den Funkenlöscher 5 übertragen und zwischen dem

ao Kontakt 1 und dem Funkenlöscher 5 ausgeweitet sowie zwischen den Seitenwänden 3 und 4 der Zündkammer nach oben getrieben. Er stößt hierbei auf die metallischen Leitelektroden 12, die ihn in eine Anzahl von Teillichtbögen aufteilen. Die Teillichtbogen setzen die Bewegung nach oben längs der Leitstücke 13 und 14 fort. Während dieser Aufwärtsbewegung erfährt jeder Teillichtbogen gegenüber der Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens eine Abdrehung um 90⁰, so daß er sich in die Mittelebene des zwischen den Isolierwänden 11 befindlichen Raumes einstellt. Wenn die Abdrehung vollendet ist, bilden die Teillichtbögen und die Leitelektroden 12 ein Solenoid, welches das Bestreben der Teillichtbögen, sich in dem Raum 19 zwischen den Wänden 11 infolge der auftretenden elektrodynamischen Kräfte auszudehnen, verstärkt. Auf diese Weise wird sehr schnell eine erhebliche Ausweitung jedes Teillichtbogens und damit des Gesamtlichtbogens unter Inanspruchnähme eines äußerst kleinen Raumes erreicht.

Abb. 3 stellt schematisch die Endlage der Teillichtbögen durch die gestrichelten Linien 20 dar. Zur besseren Kenntlichmachung sind in dieser Abbildung die Wände 11 in größerem Abstand voneinander wiedergegeben, als es der Wirklichkeit entspricht. Aus Abb. 3 ist zu erkennen, daß die Teillichtbögen 20 und die metallischen Leitelektroden 12, wie bereits dargelegt, ein Solenoid bilden, dessen durch die Lichtbogen gebildete Abschnitte durch die Wände 11 voneinander isoliert sind.

Claims

Patentansprüche:

i. Lichtbogenlöschvorrichtung, in welcher der Trennlichtbogen durch das Magnetfeld einer Blasspule von einer Zündkammer in Teillöschkammern getrieben wird, deren isolierende Wände mit auf deren unteren Kanten befestigten, aus Lichtbogenfangteilen und Leitstücken bestehenden, in jeder Teillöschkammer paarweise angeordneten, aber sich von der Mitte aus in entgegengesetzter Richtung erstreckenden, zur Bildung von Teillichtbögen dienenden Leitelektroden senkrecht zu der Ebene, in welcher der Trennlichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das in einer Teillöschkammer (19) befindliche Paar von Leitstücken (13, 14) der in der gleichen Höhe über der Zündkammer angeordneten Leitelektroden (12) in einer einzigen zu den Wänden der Teillöschkammern (19) parallelen Ebene liegt und V-förmig ausgebildet ist und Leitelektroden (12) und Teillöschkammern (19) so gestaltet sind, daß sich die Teillichtbögen beim Übergang von den Lichtbogenfangteilen (12) auf die Leitstücke (13, 14) in jeder einen geringen Abstand der Wände aufweisenden Teillöschkammer um 90⁰ zu ihrer ursprünglichen Richtung drehen und bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides unter der Wirkung des eigenen magnetischen Feldes ausweiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Wände (11) in Richtung des anfänglichen Teillichtbogens kleine und senkrecht zu dieser Richtung große Abmessungen aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Leitstücke (13, 14) in der Mitte zwischen den Wanden (11) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitelektrode mit den zwei in benachbarte Kammern hineinragenden Leitstücken (13, 14) einstückig aus flachem Material hergestellt ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Wände (11) am unteren Ende in der Mitte einen etwa dreieckigen Ausschnitt (16) aufweisen, in den die Leitelektrode (12) eingesetzt ist und seitlich der beiden Leitstücke (13, 14) der zugehörigen Elektrode je eine Wulst besitzen, die den Abstand zwischen den isolierenden Wänden bestimmen.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelektroden (12) an ihrer Unterkante Verlängerungen (Lichtbogenfangteile) aufweisen, die in die Zündkammer hineinragen und gabelförmig ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 444505, 218829, 533471, 710229;

schweizerische Patentschrift Nr. 253 098;

französische Patentschrift Nr. 961 277;

Bull. SEV., 1932, S. 569;

Vogelsang, »Die geschichtliche Entwicklung der Hochspannungstechnik«, Berlin, 1929, S. 37 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 685/8 9.