DEP0016894DA - Stromunterbrecher mit einer Differentialpumpeinrichtung - Google Patents

Description

PA273558*20A!

Friedrich Wilhelm Pape Berlin, den 25» September 1948·

S © r 1 i a lW 87

fulleBweberstr. 6. Patentanmeldung*

Strtmuiiterbreeher nit einer I5ifferenti&lpumpeinrichtu&g

Die Erfindung betrifft ©inen elektrischen Str©munter-"breoher mit einer Differentialpumpeinriehtong^ dessen Pump.fc@lben bei seiner Bewegung die Pumpenkasuaer in einen sieh erweitern den and in einen sich rerengenden Pampenraum unterteilt und Löschflüssigkeit im den lichtbtgen treibt. Bei diesem bekann ten Schalter ist bereits die Kontaktstelle ausserhalb der Ptuäspkammerbegrenzungswand eingebaut, um h®he Einschaltdruekstösse T@m Innern der Pumpenkaamer f ernsuhalten. Die insbesondere "bei einem Hochspannungsschalter beim Einschalten, auf Kurzschluss sich bildende gr@sse G-@s- und Dampfmenge entsteht iia druckfreien Schalterraum und wird d©rt sbgekuhlt. Beia Ausschalten wird der Lichtb@geis. bei diesem v@rgeschlagenen Schalteraufbau t@h dem ruhendea Kontakt im druckfreien Schalterrsum durch eine is©lierende Trenawand ia die Pumpenkaraaer hineingez®gen, w®bei die Lichtb@genbespttlung in der Trennwand erf©lgt. Der Lichtb®- gen brennt während des Schaltf@rganges auch im Innenraum der Pumpenkraismer und die heissen Liehtbegengaee müssen dertselbst gekühlt und fertgespült werden. Die bei der Lichtbtgenbebla sung durch den Flüssigkeitsstrahl entstehenden Druekschwankungen in der Umgebung des Lichtbtgens übertragen sich unmittelbar auf die Pumpenräume und beeinträchtigen die Arbeitsweise der Pumpeinrichtung.

Durch den Erfindungsgegenstand wird ein neuer Schalter

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sait einer Differentialpumpeinrichtung geschaffen, bei dem ebenfalls di@ Kentaktstelle im druckfreiea Schalterraum söge-

©rdnet ist. Die Erfindung besteht darin, dass bei dieses neuen Str©munterbreeher susser der Kentaktstelle aueh ein aiit der Bumpenkaufflier mindestens in zeitweiser Verbindung stehender, als Iichtb©genlösohkanal dienender Is©lierkanal iis drucklesen SchalterrauM untergebracht ist. Der ©rtsfeste K©ntakt ist hierbei zweckmässig der Pumpkamnierwand zunächst liegend angeQrdiaet, s© dass sich der Kentaktstift beim Ausaehalt.en von der Kasimsrwand fertbewegt.

Bei diesem Aufbau, wird der Vorteil ersielt, dass der bewegliche Kontakt sich nicht mehr durch die Begrenzungswand der Pumpenkammer bewegen muss, vielmehr die hierfür bisher benö tigte Wandungsöffnung fehlt und daher auch keine heissen Lichtb©gengase in. der Pumpenkasaner entstehen bezw. unmittelbar im die PumpenkamHör gepresst werden. Man ist bei diesem neuen Schalteraufbau in der lage, zwischen dem Innenraum des Lösch kanales und dem sich erweiternden Pumpenraum eine verhältnisinässig lange, v@m Löschkanal aus die ganze Pumpe inrieht ung umgreifende und viel Flüssigkeit fassende Verbindungsieit mag v@rzusehen, die es verhindert, dass eine erhebliche G-as- und Dampfmenge in heissem Zustand zur Pumpenkasmer gelangen kann.

Ss ist eins der Er f induing ^merkmale, dass die K©ntakt stelle und der Löschkanal in ihrer Lage zueinander s@ ange©rdnet sind, dass der Lichtb®gen v@n Beginn des Entstehens an mit dem sich verengenden Pumpenraua in ständiger und mit dem sich er ^-eiternden Pumpenraua in zeitweiser Verbindung steht. Diese An©rdnung bietet den V©rteil, dass der Lichtb@gengasdruck sieh erst bei einer bestimmten Lichtb©genlänge auf den sich erwei -

tarnten Pampenrau« übertragen kann und eine Be spülung des Liehtb@gens erst "bei einer günstigen Lösehdistans der K@ntte te einsetzt. Der ©rtsfeste Ktntakt and der Lichfb©genfusspunkt werden wirkungsvoll mt kalter Flüssigkeit "bespült and alle Lichfb@gengase stwie auch di® Löschflüssigkeit werden im Löschkanal eng susasmengehalten. Eine innige Mischung der Liehfb® gengase sit der Löschflüssigkeit ist gewährleistet, da der Lichfb »gen und die ihn uiagebenden G-ase und Dämpfe der Löschströmung nicht auszuweichen vermögen.

lach ist es in vielen Fallen wertv@ll, einen als H@hlk@ntakt ausgebildeten ©rtsfesten. Kontakt ait seiner in Aussehaltriohtung liegenden Seite mit dem druckl©sen Schalterraom and mit seiner Gegenseite mit de® sieh verengenden Pumpenraum in Verbindung zu "bringen, während die beiden Kanalenden des Lösehkanales ebenfalls nach dem druckl@sen Schalterraum münden. Der Innenraum des Löschkanales wird in diesem Falle mit den beiden Pumpenrlusen in der leise verbunden, dass während der Aasschaltbewegung des K©ntaktstiftes zunächst ein Terbindungskanal mit dem sich verengenden Pumpenrau» und darauff©lgend ein Terbindungskanal ait dem sich erweiternden Pumpenraua freigelegt wird. In diesea Falle werden der ©rtsfeste H@hlk®ntakt v@n der Rückseite aus durehspült und in Farallelfluss hiersu der Löschkanal v®m Löschmittel durehströat. Der Lichtbogen wird v@m Innenraum des H®hlk©ntaktes ferngehalten und in de» Löschkanal ringförmig mit Löschflüssigkeit bebimsen, die darauff®lgend im gegenstrem über den Lichtbogen abströmt. Es können sieh daher auch höhere Druckstessspitzen im Löschkanal nicht ausbilden. Die Antriebskraft für den Pumpktlben bleibt daher auch eine gleichmissige, da die beiden Endq.uerschnitte des Löschkamales

naeh dem druckfreien Schalterraum ausmünden und einen weitgehenden und schnellen Ausgleich fmr grösssre Drueksohwankungea im Lösehkanal gestatten. !Eretsdem ist die den K®Tben treiben de Kraftquell® eine ergiebige, da das in der Yerbindungslei tung irwisehen dem Löschkanal und de® K©l"benantrieT3sraum ent standen© Druekg®sp©lster eine v@rzeitige Verausgabung der An triebskr&ft verhindert.

In den Pig. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele für den Erfindungsgegenstand dargestellt. Bei dem Schalter aufbau maeh Fig_el wird die Besp&lung des ©rtsfesten Gegenk®ntaktes und die des Lichfb@gens im Lösehkanal im Pmr&llelstrtm durchgeführt, während "bei dem Aufbau nach Fig.2 das über den ©rtsfesten Ge genkantakt zuströmende Löschmittel in Hintereinanderschaltung auch über den Liehtb@gen im Löschkanal Terläuft. Es kann mbsr auch eine bes©ndere BespCLung des ©rtsfesten K@ntakt@s ganz lieh fehlem. In einem Sehaltergehäuse 1 der Fig.l ist ein Differentialpumpk©l"ben 2 eingebaut, der durch eine Druckfeder 3 in seiner Anfangslage festgehalten wird. Der K©lben 2 unter teilt die Pumpenkammer während des Pumpverganges in einen sieh erweiternden Pumpenraum 4, in einen sich verengenden Pumpraum 5 und in einen Druckausgleichsraum 6, der mit dem druckl®sen Schalterraum 7 durch die fandhehrungen 8 in freier Verbindung steht und die Rückstellfeder 5 für den Kilben enthält. Die "beiden ®ffenen Seiten des Schaltergehäuses sind je durch einen Deckel 9 und 10 verschlissen. Aueserhalb der PumpkajHiserwand Il im druckfreien Schalterraum 7 ist der ruhende Schalterk©ntakt 12 als H@hlk@ntakt eingebaut, v©n dea aus sieh der zugehörige £®ntaktstift 15 "beim Ausschalten durch den druekfreien Schul terraum hinäurehbewegt. In Ausschaltrichtung des Kontaktstif tes ist dem ruhenden Kontakt 12 eine aus Isolierstoff beste -

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hende ITösehkanalhülse 14 naehgeschaltet, deren 'beide Endquer schnitte nach dem druokfreien Schalterraum ausmünden, Zwischem den beiden End quer schnittes, sind in der Wandung der Iiösehkanalhülse zwei Ringq.uerschnitte 15 und 16 vergesehen, v®n denen der untere 15 mit dem sieh verengenden Pumpraum 5 und der @b®re 16 mit de® sieh erweiternden Etaspenraum 4 verbunden ist. Auch steht die Rückseite des H©hlk©ntaktes 12 über das R©hrstück 1? mit dem sich verengenden Fumprauia 5 der Pumpenkammer in Yerbindung. '

Wird eine K©ntakttrennung eingeleitet, s© wird der ewischen den Kontakten 12 und 15 entstehande Lichfbtgen durch einen Teil des druckfreien Schalterraumes 7 und dmrauff@lgend durch die LÖsehkanalhCLse 14 gez@gen. Die sich in der UssgelDung des Lichfbegens durch die Flüssigkeitsverdampfung ausbildende Druckst©ssspitae gleicht sich zn® Teil nach dem druckfreien Schalterrau® aus, ©hne ds'bei irgend welche Schalterteile un günstig su "beanspruchen. Der im Innern des Löschkanales 14 verhleihende üeberdruck in der Uiage"bung der glühenden Iiehfb@gea ~ gassäula überträgt sich durch den Ringkanal 18 und 19 auf den sieh erweiternden Fumpenraum 4 und setet den Kolben 2 in Bewe gung. Die hierbei durch den K@lben aus de® Räume 5 verdrängte Flüssigkeit strömt s@w®hl durch den H®hlk@ntakt 12 wie auch parallel hierzu durch mehrere R@hrkanlle 20 zu eine® Ringkanal 21 und v@m d@rt über den Iichtb@gen hinweg durch den Löschkantl Durch die dem H©hlk@ntakt 12 durch das Rehrstück 17 zugeführte kühle Pumpflüssigkeit wird die thermische Beanspruchung des Kantaktes in massigen G-renzen gehalten. Inf@lge der kräftigen Bearbeitung des Lichtb@gens im Löschkanal 14 mit kühler Druck -

flüssigkeit wird der Widerstand dieses Iichtb©genteiles erhöht und die im lichtbegen freiwerdende firme und damit auch die

Ver^ssipfung v®n Flüssigkeit is Löschkanal 14 gesteigert. Die ent stehende grössere Dampf menge "bedingt eine Erhöhung des Druckes in der Umgebung des Lichtb@gens. Diese zusätzliche Drucksteigerung im Löschkanal "bleibt für den K@lbenantrieb nur zum Teil wirksaa, da sie sieh Im Löschkanal zum druckfreien Schalterrau.® genügend ausgleichen kann. Sie bewirkt aber eine T©lle Aufreohterhaltung der Druckverhältnisse in. den Termin dungskanälen zum K©lbenantriebsraum 4 s®wie in dem Antriebsrad®, selbst, w©dureh eine fortschreitend gleichmässige Arbeitsweise des Kelbens gewährleistet ist. Erst beim Erlöschen des LioMrfc b©gens im Streianulldurehgang fällt die Wirmeq,uelle zur weiteren Dampferzeugung aus. Trttzdes wird der K®lbenastriebsdruck im räume 4 durch das in den Kanälen 18 und 19 inzwischen entstandene Druckgasp@lster auch weiterhin nachhaltig aufrechterhalten, se dass die Löschetrömuag im Löschkanal während der str@tal@sen Pause bestehen bleibt. Die Säuberung des Lichtb@genpfades ist daher aueh schnellstens durchgeführt, s@ dass in den meisten Fällen bereits im ersten Str@mnulldurchgaEg die endgültige Lichtb@genloscJ3.ung herbeigeführt ist.

Es ist eim ehara&teristfcisehes Merkmal dieses neuen Schalters, dass der Lielitb©gen völlig ausserhalb der BegrenzuHgswände der Pumpkammer im flruckfreien Scbalterraum bleibt und damit auch die Gas- und Dampfentwicklung nur is druckfreien Kaum v@r- -ichgeht. Wird ein Einschalten durchgeführt, s@ nähert sich der Kontaktstift dem Löschkanal 14 und durchläuft denselben. Die Abmessungen und die Lage des Löschkanales sind s@ gewählt, dass ein Ueberschlag zwischen den beiden £©ntakten 12 und 15 erst dann erf@lgt, wenn der Kontaktstift den fiingkanal 18 verschossen hat. Die selbst beim Einschalten auf Kurzschluss entstehen-

de stark© Gas- and Dampfbildung Yerläuft ©Ine nachteilige Eiswirkung auf den Schalteraufbau, d® alle Gase und Dämpfe frei durch den Flüssigkeitsinhalt des Schalterraumes 7 entweichen können. Die Gase werden d®rt gekühlt, die Dämpfe k©ndensiert und der Licht*b®gen entsprechend der linsehaltgeschwindigkeit schnellstens durch die Berührung der "beiden K©ntakte kurzge schi®ssen.

Ia der Fig.2 ist die lage des H@hlk©ntaktes 12 zum löschkanal 14 derart gewählt, dass die duroh den H©hlk©ntakt zustr5BJ0a.de Löschflüssigkeit in Teller Menge dureh den LSschkanal weiter2;us^römen gezwungen ist. Hierbei erfelgt die Licht-"begenlöschung durch ein® reine Längsbesp&lung des lichthsgens. Is ist aber auch möglich, eine' L&ngsbespülung gemeinsam mit einer fiingbespülung des Idcht~ö©gens vorzusehen. In diesem Falle wird, wie die Fig.2 erkennen lässt, n@ch zusätzlich kühle löschflüssigkeit deia Lösehkaaal 14 durch den fiingkanal 20,21 zugepumpt, die dann gemeinsam mit der durch,den H@hlk@ntakt züge drückt;eη Flüssigkeit den Liehtb@gen i& Lbschkanal 14 he spült.

Claims (6)

____ Q tmmm Patentansprüche ?Λ2 7 356 8*2 OA υ ϋ

1). Str@munterbrecher mit einer Differentialpumpeinricircuiig, dessea. Pumpk©lben bei seiner Bewegung die P/umpanicammer in einen sich erweiternden und in einen sieh verengenden Bumpemraum unter teilt und dessen K©nt8ü£tstelle im drucklosen Sehalterraum ange-

©rdnat ist, dadurch gekennzeichnet, dasö ausser der Kentaktstelle (12) auch eia aussernalö der Fumpkammerwandung im druekl@sen Schalt err arm and mit der Pumpe nkammer mindestens in seitweiser Verbindung stenender als lichtb©genlöschicanal die nender Is@lierJs:anal (14) untergebracht ist.

2) _β Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch geJcennzeich net, dass die K©ntEntstelle (lü) und der I>c5schJcanal (14).in ihrer lage zueinander s© ange©rdnet sind, dass der ©rtsfeste Kentafct der PumpenJcasimerwand zunächst liegt.

3). StromunterbrecJier nach Anspruch 1, dadureh gekennzeich net, dass die K©nta3£tstelle und der ISscükanal in ihrer lage zueinander s© ange@rcinet sind, dass der liehtbegen von Beginn des Entstehens an mit dem sieh Terengeadeja Pumpearaum (5) in ständiger und mit dem sieh erweiternden Pumpenraum (4) in zeitweiser Verbindung stent.

4). Stromunterbrecher nach Anspruen 1, dadureh gekennzeichnet, dass der Innenraum des löschkanals (14) durch einen Ka aal (18,IS) mit dem sieh erweiternden Bumpenraum (4) in zeitweiser Verbindung sxeirc.

5). Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadureh gekennzeich net, dass der Difrerentialpumpk©rDeja in einer s@lonen Lage in der Pumpenicammer eingebaut ist, dass die Verbindungsleitung (18,1?) ^T@ia Iiiohtb®genlösehkanal aus die ganze Pumpeinrichtung umgreifend zu dem sieh, erweiternden Pusipenraum fM

6), Stromunterbrecher nach Anspruch 1 "bis 5/dadureh. gekennzeichnet, dass ein als H©hlk@nt®kt (12) ausgebildeter ©rtsfester K©ntakt Bit seiner in Ausschaltriehtumg des E©ntaJrtstiftes liegenden Seite mit dem druckl©sea Schalter raum (7) and mit seiner G-egenseite mit dem sich verengenden Bumprauia (5) in Verbindung steht, während die "beiden
Kanalenden des Löschkanales (14) ebenfalls mach dem drucklesen Schalterraum münden und der Innenraum des LÖschk® nales durch die Aus.schalfbewegung des K©ntaktstiftes nachein®nderf©lgend mit dem sieh verengenden und mit dem sich erweiternden Pumpenraum verhmnden wird.