DEP0000424BA - Stromunterbrecher - Google Patents

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf einen Stromunterbrecher mit einem der Unterbrechungsstelle parallelgeschalteten Dämpfungswiderstand. So sind Stromunterbrecher bekannt, bei denen parallel zur Trennstelle eine mit einem Widerstand in Reihe liegende Funkenstrecke angeordnet ist, an der nach Erlöschen des Lichtbogens der Schaltstelle ein Rückzündungslichtbogen entsteht und dort gelöscht wird. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, dass bei der Kontakttrennung der Widerstandsstromkreis noch unterbrochen ist, daher auch nach erfolgter Löschung das Aufschwingen der Spannung an den Schaltkontakten ungedämpft erfolgt. Es kann daher eine Rückzündung an den Schaltkontakten auftreten, wenigstens solange der Kontaktweg noch klein ist. Erst bei grösserem Kontaktweg erfolgt dann ein Ueberschlag an der im Widerstandsstromkreis vorgesehenen, gleich lang bleibenden Funkenstrecke. Darüber hinaus ist es erschwerend für die endgültige Löschung, dass die mit dem Widerstand in Reihe liegende Funkenstrecke eine gleichbleibend kurze Länge behält, so dass bei Ueberspannungen mehrfach Rückzündungen zu erwarten sind.

Weiterhin sind Stromunterbrecher dieser Gattung bekannt, bei denen einem ruhenden Schalterkontakt ein ringförmiger Vorkontakt vorgelagert ist, durch den sich der Schaltkontaktstift hindurchbewegt. Zwischen dem ruhenden Schalterkontakt und dem

Vorkontakt befindet sich der Dämpfungswiderstand. Wird bei diesem Schalter der Stromkreis durch Trennung der Kontakte unterbrochen, so entsteht zwischen den beiden Schalterkontakten ein Lichtbogen und parallel zu ihm fliesst ein Teilstrom durch den Widerstand. Der Lichtbogen wird durch eine Löschmittelströmung gelöscht, während der durch den Widerstand fliessende Reststrom noch bestehen bleibt. Erst in dem Zeitpunkt, in dem die Kontaktstiftspitze durch den ringförmigen Vorkontakt hindurchtritt und diesen verlässt, entsteht ein zweiter, den Reststrom führender Lichtbogen, der alsdann durch eine Löschmittelströmung ebenfalls gelöscht wird. Besonders bei Hochspannung, bei der der Vorkontakt entsprechend weit von dem Hauptkontakt entfernt liegt, muss bei der Stromunterbrechung der Kontaktstift einen verhältnismässig grossen Weg zurücklegen, bevor auch der Reststrom gelöscht werden kann, die Stromunterbrechung also eine endgültige wird. Die hierfür erforderliche Zeitdauer geht über mehrere Halbwellen hinweg.

Durch die Erfindung soll die Stromunterbrechung erleichtert und die hierfür benötigte Zeitdauer abgekürzt werden.

Zur Erzielung dieses Vorteiles ist in dem der Hauptschaltstelle parallelliegenden, dem Dämpfungswiderstand enthaltenen Stromzweig, eine mit dem Widerstand in Reihe liegende Nebenschaltstelle vorgesehen, eine Einrichtung, wie man sie bei den sogenannten Kesselschaltern mit Vorkontakt bereits vielfach benutzt hat.

Im Gegensatz zu den bekannten Kesselschaltern, bei denen die beiden Schaltstellen in ruhender Flüssigkeit betätigt werden und eine Reihe von Rückzündungen in Kauf genommen wird, sind bei dem Erfindungsgegenstand gemäss der Erfindung die Hauptschaltstelle und die mit dem Dämpfungswiderstand in

Reihe liegende, ausserhalb der Hauptschalterachse angeordnete Nebenschaltstelle in einem Bespülungskanal derart eingebaut, dass die Beblasung beider Unterbrechungsstellen mit Löschmittel in Nacheinanderschaltung erfolgt. Durch diesen Schalteraufbau ist es möglich, die beiden Schaltstellen bei einer verhältnismässig kurzen Schalterkonstruktion in für die Löschung günstigster Weise bei sparsamsten Löschmittelverbrauch zu beblasen. Es wird hierbei unabhängig von dem bereits zurückgelegten Schaltweg sofort nach dem Erlöschen des Hauptschaltlichtbogens auch der Lichtbogen der Nebenschaltstelle gelöscht. Die endgültige Löschung wird mithin in kürzerer Zeit als bei den bekannten Schaltern erzwungen. Erfolgt die Stromunterbrechung in der Nähe von dem Stromnulldurchgang selbst, so wird, trotzdem die Nebenschaltstelle bereits ebenfalls geöffnet ist, eine sich ausbildende Rückzündung stets nur an der Nebenschaltstelle in Erscheinung treten und alsdann dort gelöscht, weil an der Nebenschaltstelle der Ueberschlagweg von Beginn der Kontakttrennung an stets der kürzere bleibt. Die Betätigung der beiden Schaltstellen kann hierbei getrennt voneinander durchgeführt werden, es können aber auch die beweglichen Schalterkontakte der beiden Unterbrechungsstellen von einer gemeinsamen Schaltspindel aus bewegt werden. Es ist bie dem neuen Schalter stets von Beginn der Kontakttrennung an ein Spannungsausgleich über den Widerstand möglich. Ausserdem wird die Lichtbogenstrecke in dem Widerstandsstromkreis während des geschilderten, vorteilhaften Löschvorganges stetig vergrössert und ausser der Herabsetzung des Höchstwertes der wiederkehrenden Spannung auch ihre Anstiegsgeschwindigkeit zuverlässig herabgesetzt. Das bedeutet aber, dass eine Rückzündung sehr erschwert und die Lichtbogenlöschung wesentlich erleichtert wird.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel Fig. 1 ist ein Flüssigkeitsschalter, bei dem in einer Löschkammer 1 ein Differentialpumpkolben 2 eingebaut ist. Dieser unterteilt die Löschkammer bei seiner Bewegung in einem sich erweiternden Pumpenraum 3 und in einem sich verengenden Pumpenraum 4. Sobald ein Ausgleich der in der Löschkammer entstehenden Ueberdrücke erfolgt ist, wird der Kolben 2 durch eine Druckfeder 5 in seine Anfangslage zurückführt. Die Hauptschaltstelle wird durch den ruhenden Kontakt 6 und den beweglichen Kontaktstift 7 gebildet, während die Nebenschaltstelle einen ruhenden Kontakt 8 und einen beweglichen Kontaktstift 9 besitzt. Beide ruhende Kontakte sind leitend miteinander verbunden, während der Kontaktstift 9 über den Schleifkontakt 10 und den Dämpfungswiderstand 11 mit dem Kontaktstift 7 der Hauptschaltstelle in Verbindung steht. Die beiden Kontaktstifte sollen, in diesem Beispiel nicht dargestellt, durch eine gemeinsame Schaltspindel bewegt werden. Die Stromanschlussklemmen sind mit 12 und 13 bezeichnet. Die beiden in Reihe liegenden Bespülungskanäle 14 und 15 stehen mit ihrem einen Ende mit dem sich verengenden Pumpraum 4 und mit dem anderen Ende mit dem sich erweiternden Pumpenraum 3 in Verbindung.

Wird bei einem Kurzschluss im Stromkreis die Unterbrechung eingeleitet, so bewegen sich die Schaltspindel und damit auch die beiden Kontaktstifte 7 und 9 nach oben. Zunächst entsteht bei der Trennung der Hauptkontakte 6 und 7 ein Lichtbogen, in dessen Umgebung Flüssigkeit verdampft, wodurch ein Druckanstieg hervorgerufen wird, der sich auf den Pumpenraum 3 überträgt. Der Differentialkolben 2 bewegt sich nach unten und pumpt Flüssigkeit aus dem Raum 4 über den Lichtbogen hinweg und bringt ihn zum Erlöschen. Das Aufschwingen der Span- nung an den Kontakten 6 und 7 erfolgt infolge des Spannungsausgleichs über den Widerstand 11 hinweg stark gedämpft, so dass Ueberspannungen vermieden sind und Rückzündungen unterbleiben. Inzwischen werden auch die Nebenkontakte 8 und 9 getrennt und es entsteht infolge der Spannungsdifferenz zwischen den Kontakten 6 und 7 nunmehr zwischen den Kontakten 8 und 9 ein Lichtbogen, der aber nur einen Teilstrom führt. Dieser Reststrom wird ebenfalls durch die aus dem Pumpraum 4 kommende und über den Schaltstift 9 verlaufende Flüssigkeitsströmung leicht gelöscht. Da durch die fortlaufende Ausschaltbewegung auch die mit dem Widerstand 11 in Reihe liegende Trennstrecke zwischen den Nebenkontakten 8 und 9 stetig wächst, so ist recht bald auch die Verfestigung der Trennstrecke zwischen den Nebenkontakten soweit fortgeschritten, dass auch bei etwaigen Ueberspannungen im Netz keine Rückzündungen zu befürchten sind.

Der gleiche Aufbau von Haupt- und Nebenkontakten in Verbindung mit einem Dämpfungswiderstand kann sinngemäss auch bei Strömungsschaltern mit einem gasförmigen Löschmittel Verwendung finden. Die Fig. 2 und 3 lassen den Erfindungsgedanken für einen Gasströmungsschalter erkennen. Die beiden Kontaktstellen 6, 7 und 8, 9 sind in einem Beblasungskanal 16 in Strömungsrichtung des Löschmittels hintereinander geschaltet. Zuerst werden die Hauptkontakte 6, 7 getrennt. Der etwa hierbei entstehende Lichtbogen wird schnellstens vor Trennung oder im Augenblick der Trennung der Nebenkontakte 8, 9 gelöscht. Der zweite schwache Lichtbogen der Nebenschaltstelle 8, 9 brennt vor einem aus Isolierstoff gefertigten Gitter, das eine Längung des Lichtbogens verhindert und vor dem der Lichtbogen durch die kräftige Beblasung ebenfalls schnellstens zum Erlö- schen gebracht wird. Auch in diesem Fall ist die Löschung eine zuverlässige und im ersten Stromnulldurchgang endgültige, ohne dass Ueberspannungen hierbei ausgelöst werden.

Claims (2)

1). Stromunterbrecher mit einer der Hauptunterbrechungsstelle parallelliegenden, einem Dämpfungswiderstand enthaltenden Nebenschaltstelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt- und die Nebenschaltstelle in einem Bespülungs- bzw. Beblasungskanal (14, 15 oder 16) derart eingebaut sind, dass die Beblasung beider Unterbrechungsstellen mit Löschmittel in Nacheinanderschaltung erfolgt.

2). Stromunterbrecher nach Anspruch 1 mit einem in der Löschkammer angeordneten Pumpkolben, dadurch gekennzeichnet, dass der über die beiden Schaltstellen hinwegführende Beblasungskanal von dem sich verengenden zu dem sich erweiternden Pumpenraum verläuft.