EP0041081A1 - Electric self blast switch - Google Patents

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Publication number
EP0041081A1
EP0041081A1 EP80200508A EP80200508A EP0041081A1 EP 0041081 A1 EP0041081 A1 EP 0041081A1 EP 80200508 A EP80200508 A EP 80200508A EP 80200508 A EP80200508 A EP 80200508A EP 0041081 A1 EP0041081 A1 EP 0041081A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
switch
switching contact
piston
compression space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80200508A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst Dipl.-Ing. Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority to EP80200508A priority Critical patent/EP0041081A1/en
Publication of EP0041081A1 publication Critical patent/EP0041081A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow
    • H01H33/982—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow in which the pressure-generating arc is rotated by a magnetic field

Definitions

  • the invention relates to an electrical auto-blow switch according to the preamble of claim 1.
  • an electrical gas blast switch is known a device in addition to a self-pressure generation by the arc on the magnetic influence 'of the arc is provided in the.
  • This switch has a fixed contact piece, which is surrounded by a coil through which the breaking current can flow, with the coil having one end connected to the current supply of the fixed contact piece and the other end having an intermediate electrode or in the area of the free end of the fixed contact piece Race for part of the arc is connected.
  • the fixed switching element in particular designed as a tulip contact, works together with a movable switching element, the upper or free part of which is designed as a nozzle tube. This nozzle tube connects the arc space of the switching chamber of the gas switch with another space, in which the overpressure of the filling gas generated by the arc compensates as a blowing flow.
  • the invention is based on the object of developing the known electric gas switch so that the current-dependent extinguishing capacity of such a generic auto-blow switch is improved while maintaining its dimensions using the simplest possible means.
  • the advantages achieved with the invention according to claim 1 consist essentially in the fact that the compression space of the electrical auto-blow switch and thus its blowing volume is automatically adapted to the size of the current to be switched off or to the pressure of the quenching gas heated by the switch-off arc in the compression space.
  • the entire structure of the auto-blow switch does not have to be set to the maximum size of the current to be switched off, but it is sufficient according to the measures of claim 1, especially by increasing the compression space, to limit the pressure of the heated extinguishing gas so that it does not have a predeterminable value exceeds, with the further advantage that the extinguishing gas is sufficiently heated or its pressure is increased even with small flows to be switched off if the compression space is not enlarged.
  • the auto-blow switch according to claim 3 because, apart from the axially symmetrical design of the means for changing the compression space, the pressure increase which exceeds the necessary and thus predeterminable value of the extinguishing gas pressure in the case of large flows to be switched off is suitable in a simple manner by means of at least one spring element is stored in order to then be available after the arc has been extinguished after the pressure in the compression chamber has been reduced sufficiently.
  • Fig. 1 shows the diagram of an electrical auto-blow switch according to the invention, in which the position-dependent part of the limitation of the compression space of the switch depending on the pressure of the extinguishing gas has the shape of an annular piston and is designated by 1.
  • the wall of the positionally variable annular piston 1 facing the extinguishing gas in the compression space is labeled la and the side of 1 facing away from this extinguishing gas is labeled lb.
  • the position-changing annular piston 1 is on its outer
  • the lateral surface lc is guided in the axial direction through the pipe 3a and its inner lateral surface ld through the insulating nozzle 7c, a gas-tight sliding seal 9a being interposed between the positionally variable annular piston 1 and the pipe 3a, and a gas-tight additional sliding seal 9b being interposed between the annular piston 1 and the insulating nozzle 7c , the two aforementioned sliding seals 9a and 9b also carrying out any change in position of the annular piston I.
  • the ring opening provided for guiding the annular piston 1 on the insulating nozzle 7c in the annular piston 1 is denoted by lf and surrounded by the peripheral zone le of 1.
  • a spring 2 is arranged between the annular piston 1 and the insulating nozzle carrier 7 and is supported with its two ends on the parts 1 and 7.
  • the compression space of the switch is in position 3.
  • the axial movement of the annular piston I is limited on the compression space side by a stop 3d against which the wall 1a of 1 facing the extinguishing gas runs up, the spring 2 against the side lb of the annular piston I facing away from the extinguishing gas presses.
  • the fixed contact carrier 5 is detachably connected to the pipe 3a by means of fixing parts 3e.
  • the contact carrier 5 has an annular opening 5b which is surrounded by the edge zone 5a of the contact carrier 5.
  • the edge zone 5a of the contact carrier 5 carries the first switching contact 6, the nozzle 6a of which. Ring opening 5b is arranged in alignment.
  • the nozzle 6a is surrounded by a coil 10a, which in the area of the free end 6c of the first switching contact 6 is connected at one end to a race 11 arranged there, the parts 10a and 11 being carried by the fixed contact carrier 5 by means of a supporting part 5c will.
  • the first switch contact 6 and the other end of the coil 10a are closed with one current leadership of the switch connected so that these details not essential to the invention are not shown in Figure 1.
  • the compression space 3 is connected to the contact space-side gas space 5d via the ring opening 11a of the race 11 and the cavity 6b of the nozzle 6a.
  • the fixed insulating nozzle holder 7 is detachably connected to the pipe 3a by means of further fixing parts 3f.
  • the insulating nozzle holder 7 has an annular opening 7b which is surrounded by the edge zone 7a of the insulating nozzle holder 7.
  • the edge zone 7a of the insulating nozzle carrier 7 carries the insulating nozzle 7, the insulating nozzle 7 being arranged in alignment with the ring opening 7b.
  • the insulating nozzle carrier 7 also has through holes 7d for the extinguishing gas, so that when the position of the annular piston 1 changes between the spring chamber 2a and the gas chamber 7e on the insulating nozzle carrier side, pressure equalization of the extinguishing gas can take place.
  • the second switching contact 8 is not in engagement with the first switching contact 6, so that the compression space 3 is connected to the gas space 7e on the insulating nozzle carrier side via the front opening 7f of the insulating nozzle 7c and the cavity 8a of the second switching contact 8.
  • the second switch contact 8 is connected to the other power supply of the switch and driven by the switch drive, so that these details, which are not important to the invention, are also not shown in FIG.
  • the elongation and blowing result in a change in shape and cooling of the switch-off arc, which is associated with an increase in the arc resistance, so that the electrical current to be switched off now also begins to flow via the coil 10a and the race 11 and the switch-off arc and the switch contact 8 and the arc subsequently commutates with its one base point from the switching contact 6 to the race 11, as is shown in FIG. 2 under position 4.
  • the tube 3a is made of an electrically insulating material.
  • the current to be switched off flows through the coil 10a, so that the switch-off arc 4 rotates under the action of the coil field, one foot point of the arc 4 rotating on the race 11.
  • the extinguishing gas in the compression space 3 is heated up intensively in a short time, and the pressure of this gas is increased accordingly, thereby spontaneously intensifying the effect of the blowing flow on the arc 4. This is necessary for the extinction of the switch-off arc 4 - manoeuvrable and sufficient extinguishing gas volume of the compression space 3 depends primarily on the size of the electrical current to be switched off.
  • the dimensioning of the compression space 3 and thus the blowing volume will be matched to the small and medium-sized currents of the respective power class which are critical with these switches. This is necessary above all to ensure sufficient heating of the extinguishing gas in the compression space 3 in the case of such currents. Accordingly, the positionally variable annular piston 1, which also delimits the compression space 3, is to be arranged in such a way that even small and medium-sized currents are switched off properly.
  • the positionally variable annular piston 1 is pressed accordingly in the direction of the pressure arrows 15 against the compression spring 2 and the spring 2 is accordingly compressed accordingly and thereby the volume of the compression space 3 is automatically adapted to the larger current to be switched off.
  • the spring 2 not only causes a limitation of the pressure of the extinguishing gas in the compression space 3 but also stores the excess pressure not necessary at that time for the formation of the blowing flow in the phase of the pressure increase, by compressing the spring 2 by it, and then reducing it Current or pressure to be switched off in the compression space 3 to reduce the stored pressure via the blowing flow into the gas spaces 5d and 7e in the current zero crossing and thereby to improve the extinguishing capacity of the auto-blowing switch.
  • the change in position of the piston 1 can of course also be used in a manner known per se via a mechanical coupling as a driving aid for driving the auto-blow switch, wherein the piston 1 can be designed in particular as a differential piston.
  • FIG. 3 shows a further variant of the auto - blow switch according to the invention in the ON position.
  • the parts corresponding to the parts of the variant according to FIG. 1 are designated according to FIG. 3 in the same way as in FIG. 1.
  • the main difference between the variant according to FIG. 3 and the variant according to FIG. 1 is that in the variant according to FIG. 3 the position-changing ring piston 1 is firmly connected to the first switching contact 6 and this thereby also carries out the position changes of the ring piston 1 .
  • the coil 10a and the race 11 are held by means of a coil carrier 10 which is immovably connected to the tube 3a by means of detachable fixing parts 3g.
  • the annular coil support 10 has an annular opening 10b.
  • the coil 10a and the race 11 are arranged in alignment with the ring opening 10b.
  • the annular coil support 10 is also provided with through holes 10c for the heated extinguishing gas.
  • the first carried by the edge zone le of the ring opening If of the position-changing ring piston 1 Switching contact 6 is guided with its nozzle 6a in the ring opening 10b of the bobbin 10, a sliding seal 9 being arranged between the nozzle 6a and the bobbin 10 in the ring opening 10b.
  • the spring 2 is clamped between the side Ib of the position-changing annular piston 1 facing away from the extinguishing gas and a detachable bearing part 12, the annular piston 1 being able to run up to the fixed coil carrier 10 in the axial direction.
  • FIG. 4 shows a switch-off phase of the variant of the auto-blow switch according to FIG. 3, in which the switch-off arc 4 has just commutated from the first switching contact 6 to the race 11.
  • the current to be switched off is of an order of magnitude which is not sufficient for the switch-off arc 4 to heat up the extinguishing gas in the compression space 3 to such an extent that the predetermined value of the pressure is reached, from which the annular piston is shown in FIG Starting position.
  • the first switch contact 6 functions as a fixed switch contact while the second switch contact 8 is moved by the switch drive in the switch-off direction indicated by the arrow 14.
  • the quenching gas heated by the switch-off arc 4 flows out as a result of the associated increase in the quenching gas pressure with simultaneous blowing of the arc 4 in the directions indicated by the flow arrows 16 into the two rooms 2a and 7e with a lower gas pressure than in the compression chamber 3.
  • the respective free path cross section available to the blowing flow at this pressure equalization between the compression space 3 on the one hand and the spring space 2a and the gas space 7e on the other side on the insulating nozzle carrier depends not only on the respective spatial extent of the switch-off arc 4 but also, among other things also on the spatial shape and the respective mutual position of the switch parts delimiting the blowing flow.
  • FIG. 5 shows the case for switching off a large current.
  • a phase is shown in which the arc 4 has already commutated with its one base point from the first switching 'contact 6 to the race 11.
  • the pressure of the quenching gas heated by the arc 4 in the compression space 3 reaches a value which exceeds the value up to which the positionally variable annular piston 1 remains in its rest position due to the action of the spring 2.
  • the all-round effective pressure in the compression chamber 3 of the heated extinguishing gas presses the position-changing piston 1 together with the first switching contact 6 in the direction of the pressure arrows 17 from its rest position shown in FIG. 4, the compression spring 2 being compressed.
  • the extinguishing gas is heated up by a switch-off arc 4, which, before it is commutated, not only by the movement of the second switch contact 8 in the direction of the arrow 14 but also by the movement of the first switch contact 6 in the direction of the arrows 17 in its
  • the length has been increased, as a comparison of FIGS. 4 and 5 shows, where, with the same distance between the free end 8b of the second switching contact 8 and the race 11 when switching off according to FIG. 5, the distance between the free end 6c of the first switching contact 6 on the one hand and the free end 8b of the second switching contact 8, on the other hand, is considerably larger than when switching off according to FIG. 4.
  • Another advantage of the auto-blow switch according to the invention is, in particular, that under certain circumstances even with relative Small axial change in position of the annular piston 1 due to the resulting additional extension of the switch-off arc 4 increases the arc voltage accordingly and the commutation of the switch-off arc 4 is thereby improved.
  • FIG. 6 shows the same switch variant as shown in FIG. 5, with the only difference that at least one radial blow opening 13 is provided between the support part 5c of the coil 10a and the race 11.
  • a switch is implemented which, in view of the switching off of ever larger currents with the aid of auto-blow switches, contrary to the general view of the knowledge that the current-dependent extinguishing capacity of auto-blow switches does not occur at higher currents increasingly larger extinguishing gas pressures can be improved, but that a limitation of the extinguishing gas pressure with simultaneous short-side pressure storage and subsequent

Abstract

Electrical self blast switches with a compression chamber (3) which can be heated by the arc (4) are used increasingly for extinguishing ever greater currents. In order now to improve the current-dependent extinguishing capability of such switches while maintaining the switch dimensions in as simple a manner as possible, means (1, 21), such as a piston-cylinder system, are provided which permit an enlargement of the compression chamber (3) if the pressure of the extinguishing gas, heated by the switch-off arc (4), in the compression chamber (3) exceeds a preselectable value. In this arrangement, the extinguishing capability is additionally improved if the piston (1) is rigidly coupled to a switching contact (6). By this means, reliable switching-off is achieved not only of small currents but also of large currents in that the part of the pressure increase of the extinguishing gas which is not required at the start of extinguishing the arc is stored in a suitable manner and is then used towards the end of the extinguishing for this purpose. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Selbstblasschalter gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an electrical auto-blow switch according to the preamble of claim 1.

Aus der CH-PS 574 673 ist ein elektrischer Gasschalter bekannt, bei dem neben einer Eigendruckerzeugung durch den Lichtbogen eine Einrichtung zur magnetischen Beeinflussung 'des Lichtbogens vorgesehen ist. Dieser Schalter weist ein feststehendes Schaltstück auf, das von einer vom Ausschaltstrom durchfliessbaren'Spule umgeben ist, wobei die Spule mit ihrem einen Ende mit der Stromzuführung des feststehenden Schaltstückes und mit ihrem anderen Ende mit einer im Bereich des freien Endes des feststehenden Schaltstückes angeordneten Zwischenelektrode bzw. Laufring für einen Teil des Lichtbogens verbunden ist. Das feststehende,insbesondere als Tulpenkontakt ausgebildete Schaltstück arbeitet mit einem beweglichen Schaltstück zusammen, dessen oberer bzw. freier Teil als Düsenrohr ausgeführt ist. Dieses Düsenrohr verbindet den Lichtbogenraum der Schaltkammer des Gasschalters mit einem weiteren Raum, in den sich der vom Lichtbogen erzeugte Ueberdruck des Füllgases als Blasströmung ausgleicht.From CH-PS 574 673 an electrical gas blast switch is known a device in addition to a self-pressure generation by the arc on the magnetic influence 'of the arc is provided in the. This switch has a fixed contact piece, which is surrounded by a coil through which the breaking current can flow, with the coil having one end connected to the current supply of the fixed contact piece and the other end having an intermediate electrode or in the area of the free end of the fixed contact piece Race for part of the arc is connected. The fixed switching element, in particular designed as a tulip contact, works together with a movable switching element, the upper or free part of which is designed as a nozzle tube. This nozzle tube connects the arc space of the switching chamber of the gas switch with another space, in which the overpressure of the filling gas generated by the arc compensates as a blowing flow.

'Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten elektrischen Gasschalter so weiterzubilden, dass die stromabhängige Löschfähigkeit eines solchen gattungsgemässen Selbstblasschalters unter Beibehaltung seiner Abmessungen unter Verwendung möglichst einfacher Mittel verbessert wird. ' The invention is based on the object of developing the known electric gas switch so that the current-dependent extinguishing capacity of such a generic auto-blow switch is improved while maintaining its dimensions using the simplest possible means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung erreicht.This object is achieved according to the invention by the invention specified in claim 1.

Die mit der Erfindung gemäss Anspruch 1 erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, dass der Kompressionsraum des elektrischen Selbstblasschalters und somit dessen Blasvolumen an die Grösse des auszuschaltenden Stromes bzw. an den Druck des durch den Ausschaltlichtbogen aufgeheizten Löschgases im Kompressionsraum automatisch angepasst wird. Der Selbstblasschalter muss hiebei nicht in seinem gesamten Aufbau auf die maximale Grösse des auszuschaltenden Stromes abgestellt werden, sondern es genügt zufolge den Massnahmen nach Anspruch 1, vor allem durch Vergrösserung des Kompressionsraumes den Druck des aufgeheizten Löschgases so zu begrenzen, dass dieser einen vorgebbaren Wert nicht überschreitet, mit dem weiteren Vorteil, dass das Löschgas auch bei kleinen abzuschaltenden Strömen bei nicht vergrössertem Kompressionsraum hinreichend aufgeheizt bzw. in seinem Druck erhöht wird.The advantages achieved with the invention according to claim 1 consist essentially in the fact that the compression space of the electrical auto-blow switch and thus its blowing volume is automatically adapted to the size of the current to be switched off or to the pressure of the quenching gas heated by the switch-off arc in the compression space. The entire structure of the auto-blow switch does not have to be set to the maximum size of the current to be switched off, but it is sufficient according to the measures of claim 1, especially by increasing the compression space, to limit the pressure of the heated extinguishing gas so that it does not have a predeterminable value exceeds, with the further advantage that the extinguishing gas is sufficiently heated or its pressure is increased even with small flows to be switched off if the compression space is not enlarged.

Besonders vorteilhaft ist es, den Selbstblasschalter nach Anspruch 2 weiterauszubilden, weil dadurch die normalerweise bei solchen Schaltern bereits vorhandenen Schalterteile bei der Verwirklichung der Erfindung miteinbezogen werden können und sich dadurch die Herstellung des Selbstblasschalters nach der Erfindung ohne besonderen Aufwand bewerkstelligen lässt.It is particularly advantageous to further develop the auto-blow switch according to claim 2, because as a result the switch parts normally already present in such switches can be included in the implementation of the invention and the manufacture of the auto-blow switch according to the invention can thereby be accomplished without any particular effort.

Weiters ist es zweckmässig, den Selbstblasschalter gemäss Anspruch 3 auszuführen, weil, abgesehen von der axialsymmetrischen Ausbildung der Mittel für die Veränderung des Kompressionsraumes, die bei grossen abzuschaltenden Strömen den notwendigen und somit vorgebbaren Wert des Löschgasdruckes überschreitende Druckerhöhung in einfacher Weise mittels wenigstens eines Federelementes geeignet gespeichert wird, um dann nach hinreichender Druckabsenkung des Löschgasdruckes im Kompressionsraum bei der weiteren Löschung des Lichtbogens zur Verfügung zu stehen.Furthermore, it is expedient to design the auto-blow switch according to claim 3 because, apart from the axially symmetrical design of the means for changing the compression space, the pressure increase which exceeds the necessary and thus predeterminable value of the extinguishing gas pressure in the case of large flows to be switched off is suitable in a simple manner by means of at least one spring element is stored in order to then be available after the arc has been extinguished after the pressure in the compression chamber has been reduced sufficiently.

Es empfiehlt sich weiters, den Selbstblasschalter nach Anspruch 4 auszugestalten, weil darnach kein separater Zylinder notwenig ist und ausserdem ein Teil der Begrenzung des Kompressionsraumes sowie die insbesondere den beweglichen Schaltkontakt umgebende Isolierdüse gleichzeitig die axialen Führungen des die Form eines Ringkolbens aufweisenden lageveränderlichen Teiles für die Vergrösserung des Kompressionsraumes bilden und dadurch keine besonderen Führungen für den Ringkolben erforderlich sind, sich die auf den Ringkolben wirkende Feder ebenfalls besonders einfach anordnen lässt, und sich demnach die Mittel für die Veränderung des Kompressionsraumes nicht nur durch ihre Ausgestaltung sowie Anordnung sondern auch durch die Einfachheit in ihrer Funktionsweise auszeichnen.It is further recommended to design the auto-blow switch according to claim 4, because after that no separate cylinder is necessary and also part of the limitation of the compression space as well as the insulating nozzle surrounding the movable switch contact at the same time the axial guides of the position-changing part having the shape of an annular piston for the enlargement form the compression space and therefore no special guides for the annular piston are required, the spring acting on the annular piston can also be arranged particularly easily, and accordingly the means for changing the compression space not only by their design and arrangement but also by the simplicity in distinguish their functionality.

Ausserdem ist es besonders vorteilhaft, den Selbstblasschalter nach Anspruch 5 auszubilden, weil dadurch bei Ueberschreiten eines vorgebbaren Wertes des Druckes des aufgeheizten Löschgases im Kompressionsraum gleichzeitig eine zusätzliche Vergrösserung des Abstandes der sich voneinander entfernenden zugewandten Kontaktenden der beiden zusammenarbeitenden Schaltkontakte des Selbstblasschalters ermöglicht wird, so dass sich auch bei relativ kleinen Lageveränderungen des Kolbens mit der damit verbundenen Vergrösserung des Kompressionsraumes in vorteilhafter Weise eine Verbesserung der Kommutation des Ausschaltlichtbogens auf den Laufring ergibt.In addition, it is particularly advantageous to design the auto-blow switch according to claim 5, because as a result, if a predeterminable value of the pressure of the heated extinguishing gas in the compression space is exceeded, an additional increase in the distance between the facing contact ends of the two cooperating switch contacts of the auto-blow switch, which distance from one another, is made possible, so that even with relatively small ones Changes in position of the piston with the associated enlargement of the compression space advantageously results in an improvement in the commutation of the switch-off arc on the race.

In Weiterausbildung des Selbstblasschalters nach Anspruch 5 empfiehlt es sich, den Schalter nach Anspruch 6 auszugestalten, weil eine solche Ausführung nicht nur die wesentlichen Vorteile der Variante nach Anspruch 4 sondern ausserdem ein Minimum an bewegten Teilen aufweist, die durch den Schalterantrieb sowie den Druck des aufgeheizten Löschgases angetrieben bzw. in ihrer Lage verändert werden.In a further development of the auto-blow switch according to claim 5, it is advisable to design the switch according to claim 6, because such an embodiment not only has the essential advantages of the variant according to claim 4, but also has a minimum of moving parts caused by the switch drive and the pressure of the heated Extinguishing gas driven or changed in position.

Es empfiehlt sich weiters, den Selbstblasschalter nach Anspruch 7 auszuführen, weil dadurch eine weitere Verbesserung der Kommutation des Ausschaltlichtbogens gewährleistet ist.It is also advisable to design the auto-blow switch according to claim 7, because this ensures a further improvement in the commutation of the switch-off arc.

In der Zeichnung ist in den schematischen Figuren 1 und 2 eine Erfindungsvariante mit einem druckabhängig lagerveränderlichen, den Kompressionsraum zum Teil begrenzenden Ringkolben und in den schematischen Figuren 3 bis 6 eine weitere Erfindungsvariante ebenfalls mit einem druckabhängig lageveränderlichen Ringkolben dargestellt, der mit dem einen der beiden Schaltkontakte starr verbunden ist. Es zeigen:

  • Fig. 1 die EIN-Stellung der erstgenannten Schaltervariante und
  • Fig. 2 eine Ausschaltphase dieser Schaltervariante mit bereits kommutiertem Lichtbogen, bei der der lageveränderliche Ringkolben durch einen einen vorgegebenen Wert des Druckes im Kompressionsraum überschreitenden Druck des aufgeheizten Löschgases aus einer in Fig. 1 dargestellten Ausgangs- oder Ruhelage gebracht ist,
  • Fig. 3 die EIN-Stellung der zweitgenannten Schaltervariante und
  • Fig. 4 eine Ausschaltphase dieses Schalters mit soeben kommutierenden Lichtbogen,
  • Fig. 5 eine Ausschaltphase des letztgenannten Schalters mit bereits kommutierten Lichtbogen mit einem aus seiner in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ruhelage durch einen Löschgasüberdruck verlagerten Ringkolben, der mit dem einen Schaltkontakt des Schalters starr verbunden ist,
  • Fig. 6 eine Ausschaltphase des gleichen Schalters mit bereits verlagertem Ringkolben, bei der der Lichtbogen bei Längung.und gleichzeitiger radialer bzw. seitlicher Beblasung soeben kommutiert.
In the drawing, the schematic figures 1 and 2 show a variant of the invention with an annular piston that is pressure-dependent and variable in terms of storage and partially limits the compression space, and in the schematic figures 3 to 6 another variant of the invention is also shown with a pressure-dependent, position-dependent annular piston that is connected to one of the two switching contacts is rigidly connected. Show it:
  • Fig. 1, the ON position of the first-mentioned switch variant and
  • Fig. 2 shows a switch-off phase of this switch variant with an already commutated arc, in which the position-changing annular piston by one a predetermined value of the pressure in the compression space exceeding the pressure of the heated extinguishing gas is brought from a starting or rest position shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 shows the ON position of the second switch variant and
  • 4 shows a switch-off phase of this switch with a commutating arc,
  • 5 shows a switch-off phase of the last-mentioned switch with an already commutated arc with an annular piston displaced from its rest position shown in FIGS. 3 and 4 by an extinguishing gas excess pressure, which is rigidly connected to the one switching contact of the switch
  • 6 shows a switch-off phase of the same switch with an already displaced ring piston, in which the arc just commutates during elongation and simultaneous radial or lateral blowing.

Fig. 1 zeigt das Schema eines elektrischen Selbstblasschalters nach der Erfindung, bei dem der in Abhänigkeit vom jeweiligen Druck des Löschgases lageveränderliche Teil der Begrenzung des Kompressionsraumes des Schalters die Form eines Ringkolbens aufweist und mit 1 bezeichnet ist. Die dem Löschgas im Kompressionsraum zugewandte Wand des lageveränderlichen Ringkolbens 1 ist mit la und die von diesem Löschgas abgewandte Seite von 1 ist mit lb benannt. Der lageveränderliche Ringkolben 1 ist an seiner äusseren Mantelfläche lc durch das Rohr 3a und anseiner inneren Mantelfläche ld durch die Isolierdüse 7c in axialer Richtung geführt, wobei zwischen den lageveränderlichen Ringkolben 1 und das Rohr 3a eine gasdichte Gleitdichtung 9a und zwisehen den Ringkolben 1 und die Isolierdüse 7c eine gasdichte weitere Gleitdichtung 9b dazwischengeschaltet ist, wobei die beiden vorgenannten Gleitdichtungen 9a und 9b jede Lageveränderung des Ringkolbens I mitausführen. Die für die Führung des Ringkolbens 1 an der Isolierdüse 7c im Ringkolben 1 vorgesehene Ringöffnung ist mit lf bezeichnet und von der Randzone le von 1 umgeben. Zwischen dem Ringkolben 1 und dem Isolierdüsenträger 7 ist eine Feder 2 angeordnet, die sich mit ihren beiden Enden an den Teilen 1 und 7 abstützt. Der Kompressionsraum des Schalters hst die Position 3. Die axiale Bewegung des Ringkolbens I. wird kompressionsraumseitig durch einen Anschlag 3d begrenzt, gegen den die dem Löschgas zugewandte Wand la von 1 aufläuft, wobei die Feder 2 gegen die vom Löschgas abgewandte Seite lb des Ringkolbens I drückt.Fig. 1 shows the diagram of an electrical auto-blow switch according to the invention, in which the position-dependent part of the limitation of the compression space of the switch depending on the pressure of the extinguishing gas has the shape of an annular piston and is designated by 1. The wall of the positionally variable annular piston 1 facing the extinguishing gas in the compression space is labeled la and the side of 1 facing away from this extinguishing gas is labeled lb. The position-changing annular piston 1 is on its outer The lateral surface lc is guided in the axial direction through the pipe 3a and its inner lateral surface ld through the insulating nozzle 7c, a gas-tight sliding seal 9a being interposed between the positionally variable annular piston 1 and the pipe 3a, and a gas-tight additional sliding seal 9b being interposed between the annular piston 1 and the insulating nozzle 7c , the two aforementioned sliding seals 9a and 9b also carrying out any change in position of the annular piston I. The ring opening provided for guiding the annular piston 1 on the insulating nozzle 7c in the annular piston 1 is denoted by lf and surrounded by the peripheral zone le of 1. A spring 2 is arranged between the annular piston 1 and the insulating nozzle carrier 7 and is supported with its two ends on the parts 1 and 7. The compression space of the switch is in position 3. The axial movement of the annular piston I is limited on the compression space side by a stop 3d against which the wall 1a of 1 facing the extinguishing gas runs up, the spring 2 against the side lb of the annular piston I facing away from the extinguishing gas presses.

Im Bereich des einen Rohrendes 3b des Rohres 3a ist der feststehende Kontakträger 5 mittels Fixierteile 3e mit dem Rohr 3a lösbar verbunden. Der Kontaktträger 5 weist eine Ringöffnung 5b auf, die von der Randzone 5a des Kontaktträgers 5 umgeben ist. Die Randzone 5a des Kontaktträgers 5 trägt den ersten Schaltkontakt 6, dessen Düse 6a mit der . Ringöffnung 5b fluchtend angeordnet ist. Die Düse 6a ist hiebei von einer Spule 10a umgeben, die im Bereich des freien Endes 6c des erstan Schaltkontaktes 6 mit ihrem einem Ende mit einem dort angeordneten Laufring 11 verbunden ist, wobei die Teile 10a und 11 mittels eines Tragteiles 5c vom feststehenden Kontaktträger 5 getragen werden. Auf eine der üblichen Arten ist der erste Schaltkontakt 6 sowie das andere Ende der Spule 10a mit der einen Stromzuführung des Schalters verbunden, so dass diese nicht erfindungswesentlichen Detaile in der Figur 1 nicht dargestellt sind. Im ausgeschalteten Zustand des Schalters, in dem der erste Schaltkontakt 6 sich mit dem zweiten Schaltkontakt 8 nicht im Eingriff befindet, steht der Kompressionsraum 3 über die Ringöffnung lla des Laufringes 11 sowie den Hohlraum 6b der Düse 6a mit dem kontaktträgerseitigen Gasraum 5d in Verbindung.In the area of the one pipe end 3b of the pipe 3a, the fixed contact carrier 5 is detachably connected to the pipe 3a by means of fixing parts 3e. The contact carrier 5 has an annular opening 5b which is surrounded by the edge zone 5a of the contact carrier 5. The edge zone 5a of the contact carrier 5 carries the first switching contact 6, the nozzle 6a of which. Ring opening 5b is arranged in alignment. The nozzle 6a is surrounded by a coil 10a, which in the area of the free end 6c of the first switching contact 6 is connected at one end to a race 11 arranged there, the parts 10a and 11 being carried by the fixed contact carrier 5 by means of a supporting part 5c will. In one of the usual ways, the first switch contact 6 and the other end of the coil 10a are closed with one current leadership of the switch connected so that these details not essential to the invention are not shown in Figure 1. In the switched-off state of the switch, in which the first switch contact 6 is not in engagement with the second switch contact 8, the compression space 3 is connected to the contact space-side gas space 5d via the ring opening 11a of the race 11 and the cavity 6b of the nozzle 6a.

Im Bereich des anderen Rohrendes 3c des Rohres 3a ist der feststehende Isolierdüsenträger 7 mittels weiterer Fixierteile 3f mit dem Rohr 3a lösbar verbunden. Der Isolierdüsenträger 7 weist eine Ringöffnung 7b auf, die von der Randzone 7a des Isolierdüsenträgers 7 umgeben ist. Die Randzone 7a des Isolierdüsenträgers 7 trägt die Isolierdüse 7, wobei die Isolierdüse 7 mit der Ringöffnung 7b fluchtend angeordnet ist. Der Isolierdüsenträger 7 weist ausserdem Durchtrittslöcher 7d für das Löschgas auf, so dass bei einer Lageveränderung des Ringkolbens 1 zwischen dem Federraum 2a und dem isolierdüsenträgerseitigen Gasraum 7e ein Druckausgleich des Löschgases erfolgen kann. Im ausgeschalteten Zustand des Schalters befindet sich der zweite Schaltkontakt 8 mit dem ersten Schaltkontakt 6 nicht im Eingriff, so dass der Kompressionsraum 3 über die Stirnöffnung 7f der Isolierdüse 7c sowie den Hohlraum 8a des zweiten Schaltkontaktes 8 mit dem isolierdüsenträgerseitigen Gasraum 7e in Verbindung steht. Auf eine der üblichen Arten ist der zweite Schaltkontakt 8 mit der anderen Stromzuführung des Schalters verbunden und mittels des Schalterantriebes angetrieben, so dass diese nicht erfindungswichtigen Details in der Figur 1 ebenfalls nicht abgebildet sind. Die Räume 2a, 3, 5d und 7e sind mit Löschgas gefüllt. Wird nun der zweite Schaltkontakt 8 des eingeschalteten stromführenden Schalters in Richtung des Pfeiles 14 in die AUS-Stellung bewegt, so gelangen die freien Enden 6c und 8b der Schaltkontakte 6 und 8 ausser Eingriff und wird dadurch zwischen diesen Enden 6c und 8b ein Ausschaltlichtbogen gezogen, der zufolge der Bewegung des zweiten Schaltkontaktes 8 verlängert wird. Dieser Lichtbogen heizt hiebei das im Kompressionsraum 3 befindliche Löschgas auf, so dass eine Erhöhung des Druckes dieses Gases eintritt und das Löschgas in Form einer Blasströmung den Lichtbogen bebläst und hiebei über die Hohlräume 6b und 8a der Schaltkontakte 6 und 8 in die Gasräume 5d und 7e abströmt. Durch die Längung sowie Beblasung tritt eine Formänderung und Kühlung des Ausschaltlichtbogens ein, die mit einer Vergrösserung des Lichtbogenwiderstandes verbunden ist, so dass nun der auszuschaltende elektrische Strom auch über die Spule 10a und den Laufring 11 sowie den Ausschaltlichtbogen und den Schaltkontakt 8 zu fliessen beginnt und der Lichtbogen in der weiteren Folge mit seinem einen Fusspunkt vom Schaltkontakt 6 auf den Laufring 11 kommutiert, wie dies in Fig. 2 unter Position 4 dargestellt ist. Der Vollständigkeit halber ist noch daraufhinzuweisen, dass das'Rohr 3a aus elektrisch isolierendem Werkstoff besteht.In the area of the other pipe end 3c of the pipe 3a, the fixed insulating nozzle holder 7 is detachably connected to the pipe 3a by means of further fixing parts 3f. The insulating nozzle holder 7 has an annular opening 7b which is surrounded by the edge zone 7a of the insulating nozzle holder 7. The edge zone 7a of the insulating nozzle carrier 7 carries the insulating nozzle 7, the insulating nozzle 7 being arranged in alignment with the ring opening 7b. The insulating nozzle carrier 7 also has through holes 7d for the extinguishing gas, so that when the position of the annular piston 1 changes between the spring chamber 2a and the gas chamber 7e on the insulating nozzle carrier side, pressure equalization of the extinguishing gas can take place. When the switch is switched off, the second switching contact 8 is not in engagement with the first switching contact 6, so that the compression space 3 is connected to the gas space 7e on the insulating nozzle carrier side via the front opening 7f of the insulating nozzle 7c and the cavity 8a of the second switching contact 8. In one of the usual ways, the second switch contact 8 is connected to the other power supply of the switch and driven by the switch drive, so that these details, which are not important to the invention, are also not shown in FIG. 1. Rooms 2a, 3, 5d and 7e are filled with extinguishing gas. Now the second switch contact 8 is turned on Moving the current-carrying switch in the direction of arrow 14 to the OFF position, the free ends 6c and 8b of the switching contacts 6 and 8 disengage, and a switch-off arc is drawn between these ends 6c and 8b, which results from the movement of the second switching contact 8 is extended. This arc heats up the quenching gas located in the compression space 3, so that an increase in the pressure of this gas occurs and the quenching gas in the form of a blowing flow blows the arc and heats up via the cavities 6b and 8a of the switching contacts 6 and 8 into the gas spaces 5d and 7e flows out. The elongation and blowing result in a change in shape and cooling of the switch-off arc, which is associated with an increase in the arc resistance, so that the electrical current to be switched off now also begins to flow via the coil 10a and the race 11 and the switch-off arc and the switch contact 8 and the arc subsequently commutates with its one base point from the switching contact 6 to the race 11, as is shown in FIG. 2 under position 4. For the sake of completeness, it should also be pointed out that the tube 3a is made of an electrically insulating material.

In der in Fig. 2 dargestellten Schaltphase ist demnach die Spule 10a vom auszuschaltenden Strom durchflossen, so dass der Ausschaltlichtbogen 4 unter der Wirkung des Spulenfeldes rotiert, wobei der eine Fusspunkt des Lichtbogens 4 auf dem Laufring 11 umläuft. Durch die Lageveränderung des Lichtbogens 4 wird das Löschgas im Kompressionsraum 3 in kurzer Zeit intensiv aufgeheizt und dadurch der Druck dieses Gases entsprechend erhöht und dadurch die Wirkung der Blasströmung auf den Lichtbogen 4 spontan intensiviert. Hiebei ist das für die Löschung des Ausschaltlichtbogens 4 not- wendige und hinreichende Löschgasvolumen des Kompressionsraumes 3 vor allem von der Grösse des abzuschaltenden elektrischen Stromes abhängig. Um ein sicheres Funktionieren des Schalters zu gewährleisten, wird man bei solchen Selbstblasschaltern die Dimensionierung des Kompressionsraumes 3 und somit des Blasvolumens auf die bei diesen Schaltern kritischen kleinen und mittelgrossen Ströme der jeweiligen Leistungsklasse abstimmen. Dies ist vor allem deshalb notwendig, um bei solchen Strömen eine hinreichende Aufheizung des Löschgases im Kompressionsraum 3 sicherzustellen. Dementsprechend ist demnach der den Kompressionsraum 3 mitbegrenzende lageveränderliche Ringkolben 1 so anzuordnen, dass auch kleine und mittelgrosse Ströme einwandfrei ausgeschaltet werden. Wird nun bei einer solchen Dimensionierung des Kompressionsraumes 3 durch das durch den Ausschaltlichtbogen 4 aufgeheizte Löschgas bei grösseren abzuschaltenden Strömen ein vorgebbarer Löschgasdruck überschritten, so wird der lageveränderliche Ringkolben 1 entsprechend in Richtung der Druckpfeile 15 gegen die Druckfeder 2 gedrückt und dadurch die Feder 2 entsprechend zusammengepresst und dadurch das Volumen des Kompressionsraumes 3 selbsttätig an'den abzuschaltenden grösseren Strom angepasst. Infolge Bemessung des Kompressionsraumes 3 auf kleine und mittelgrosse Ströme wird bei auftretenden abzuschaltenden grossen Strömen durch eine entsprechende Lageveränderung des Ringkolbens 1 eine unerwünschte Druckerhöhung in dem im voraus nur für kleine und mittelgrosse Ströme bemessenen Kompressionsraum 3 vermieden. Die Feder 2 bewirkt jedoch nicht nur eine Begrenzung des Druckes des Löschgases im Kompressionsraum 3 sondern speichert in der Phase des Druckanstieges den in dieser Zeit für die Bildung der Blasströmung nicht notwendigen Drucküberschuss, indem die Feder 2 durch diesen komprimiert wird, um dann bei kleiner werdendem abzuschaltenden Strom bzw. Druck im Kompressionsraum 3 im Stromnulldurchgang den gespeicherten Druck über die Blasströmung in die Gasräume 5d und 7e abzubauen und dadurch die Löschfähigkeit des Selbstblasschalters zu verbessern. Selbstverständlich kann die Lageveränderung des Kolbens 1 in an sich bekannter Weise über eine mechanische Kopplung zusätzlich als Antriebshilfe für den Antrieb-des Selbstblasschalters genützt werden, wobei der Kolben 1 insbesondere als Differentialkolben ausgebildet sein kann. Indem der lageveränderliche Kolben 1 bei grossen Strömen kompressionsraumvergrössernd/wirksam ist, bedarf es im Hinblick auf die mit der Stromvergrösserung verbundene nur relativ geringe Zunahme der mechanischen Beanspruchung der Begrenzung des Kompressionsraumes 3 im allgemeinen keiner Verstärkung dieser Begrenzung bzw. Schaltkammer.Accordingly, in the switching phase shown in FIG. 2, the current to be switched off flows through the coil 10a, so that the switch-off arc 4 rotates under the action of the coil field, one foot point of the arc 4 rotating on the race 11. Due to the change in the position of the arc 4, the extinguishing gas in the compression space 3 is heated up intensively in a short time, and the pressure of this gas is increased accordingly, thereby spontaneously intensifying the effect of the blowing flow on the arc 4. This is necessary for the extinction of the switch-off arc 4 - manoeuvrable and sufficient extinguishing gas volume of the compression space 3 depends primarily on the size of the electrical current to be switched off. In order to ensure the safe functioning of the switch, the dimensioning of the compression space 3 and thus the blowing volume will be matched to the small and medium-sized currents of the respective power class which are critical with these switches. This is necessary above all to ensure sufficient heating of the extinguishing gas in the compression space 3 in the case of such currents. Accordingly, the positionally variable annular piston 1, which also delimits the compression space 3, is to be arranged in such a way that even small and medium-sized currents are switched off properly. If, in the case of such a dimensioning of the compression space 3, the extinguishing gas pressure which can be predetermined is exceeded by the quenching gas heated by the cutout arc 4, the positionally variable annular piston 1 is pressed accordingly in the direction of the pressure arrows 15 against the compression spring 2 and the spring 2 is accordingly compressed accordingly and thereby the volume of the compression space 3 is automatically adapted to the larger current to be switched off. As a result of the dimensioning of the compression space 3 for small and medium-sized flows, if large flows to be switched off occur, a corresponding change in the position of the annular piston 1 prevents an undesirable increase in pressure in the compression space 3, which was previously designed only for small and medium-sized flows. However, the spring 2 not only causes a limitation of the pressure of the extinguishing gas in the compression space 3 but also stores the excess pressure not necessary at that time for the formation of the blowing flow in the phase of the pressure increase, by compressing the spring 2 by it, and then reducing it Current or pressure to be switched off in the compression space 3 to reduce the stored pressure via the blowing flow into the gas spaces 5d and 7e in the current zero crossing and thereby to improve the extinguishing capacity of the auto-blowing switch. The change in position of the piston 1 can of course also be used in a manner known per se via a mechanical coupling as a driving aid for driving the auto-blow switch, wherein the piston 1 can be designed in particular as a differential piston. Since the position-adjustable piston 1 is compression space enlarging / effective in the case of large flows, in view of the only relatively small increase in the mechanical stress associated with the enlargement of the compression space 3, there is generally no need to reinforce this limitation or switching chamber.

In Fig. 3 ist eine weitere Variante des Selbstblasschal- ters gemäss der Erfindung in der EIN-Stellung abgebildet. Hiebei sind die den Teilen der Variante nach Fig. 1 entsprechenden Teile gemäss Fig. 3 genauso wie in Fig. 1 bezeichnet. Der wesentliche Unterschied der Variante nach Fig. 3 im Vergleich mit der Variante nach Fig. 1 besteht darin, dass bei der Variante nach Fig. 3 der lageveränderliche Ringkolben 1 mit dem ersten Schaltkontakt 6 fest verbunden ist und dieser dadurch die Lageveränderungen des Ringkolbens 1 mitausführt. Die.Halterung der Spule 10a sowie des Laufringes 11 erfolgt mittels eines Spulenträgers 10, der mittels lösbarer Fixierteile 3g unbeweglich mit dem Rohr 3a fest verbunden ist. Der ringförmige Spulenträger 10 weist eine Ringöffnung 10b auf. Die Spule 10a sowie der Laufring 11 sind bezüglich der Ringöffnung 10b fluchtend angeordnet. Der ringförmige Spulenträger 10 ist ausserdem mit Durchtrittslöchern lOc für das aufgeheizte Löschgas versehen. Der von der Randzone le der Ringöffnung If des lageveränderlichen Ringkolbens 1 getragene erste Schaltkontakt 6 ist mit seiner Düse 6a in der Ringöffnung 10b des Spulenträgers 10 geführt, wobei zwischen der Düse 6a und dem Spuelenträger 10 in dessen Ringöffnung 10b feststehend eine Gleitdichtung 9 angeordnet ist. Die Feder 2 ist zwischen der vom Löschgas abgewandten Seite Ib des lageveränderlichen Ringkolbens 1 und einem lösbaren Lagerteil 12 eingespannt, wobei der Ringkolben 1 in axialer Richtung bis zum feststehenden Spulenträger 10 auflaufen kann.3 shows a further variant of the auto - blow switch according to the invention in the ON position. The parts corresponding to the parts of the variant according to FIG. 1 are designated according to FIG. 3 in the same way as in FIG. 1. The main difference between the variant according to FIG. 3 and the variant according to FIG. 1 is that in the variant according to FIG. 3 the position-changing ring piston 1 is firmly connected to the first switching contact 6 and this thereby also carries out the position changes of the ring piston 1 . The coil 10a and the race 11 are held by means of a coil carrier 10 which is immovably connected to the tube 3a by means of detachable fixing parts 3g. The annular coil support 10 has an annular opening 10b. The coil 10a and the race 11 are arranged in alignment with the ring opening 10b. The annular coil support 10 is also provided with through holes 10c for the heated extinguishing gas. The first carried by the edge zone le of the ring opening If of the position-changing ring piston 1 Switching contact 6 is guided with its nozzle 6a in the ring opening 10b of the bobbin 10, a sliding seal 9 being arranged between the nozzle 6a and the bobbin 10 in the ring opening 10b. The spring 2 is clamped between the side Ib of the position-changing annular piston 1 facing away from the extinguishing gas and a detachable bearing part 12, the annular piston 1 being able to run up to the fixed coil carrier 10 in the axial direction.

In Fig. 4 ist eine Ausschaltphase der Variante des Selbstblasschalters nach Fig. 3 dargestellt, bei der der Ausschaltlichtbogen 4 soeben vom ersten Schaltkontakt 6 auf den Laufring 11 kommutiert. Der auszuschaltende Strom ist hiebei von einer Grössenordnung, die nicht ausreicht, dass der Ausschaltlichtbogen 4 das Löschgas im Kompressionsraum 3 so stark aufheizt, dass der vorgegebene Wert des Druckes erreicht wird, von dem ab der Ringkolben aus seiner in Fig. 3 dargestellten Ruhe- oder Ausgangslage gelangt. Der erste Schaltkontakt 6 funktioniert als feststehender Schaltkontakt während der zweite Schaltkontakt 8 durch den Schalterantrieb in die durch den Pfeil 14 angegebene Ausschaltrichtung bewegt wird. Hiebei strömt das durch den Ausschaltlichtbogen 4 aufgeheizte Löschgas infolge der damit verbundenen Zunahme des Löschgasdruckes unter gleichzeitiger Beblasung des Lichtbogens 4 in den durch die Strömungspfeile 16 angegebenen Richtungen in die beiden Räume 2a und 7e mit niedrigerem Gasdruck als im Kompressionsraum 3 ab. Die der Blasströmung bei diesem Druckausgleich zwischen dem Kompressionsraum 3 einerseits und dem Federraum 2a sowie dem isolierdüsenträgerseitigen Gasraum 7e andrerseits zur Verfügung stehende jeweilige freie Wegquerschnitt hängt hiebei nicht nur von der jeweiligen räumlichen Erstreckung des Ausschaltlichtbogens 4 sondern unter anderem auch von der Raumform sowie der'jeweiligen gegenseitigen Lage der die Blasströmung begrenzenden Schalterteile ab.FIG. 4 shows a switch-off phase of the variant of the auto-blow switch according to FIG. 3, in which the switch-off arc 4 has just commutated from the first switching contact 6 to the race 11. The current to be switched off is of an order of magnitude which is not sufficient for the switch-off arc 4 to heat up the extinguishing gas in the compression space 3 to such an extent that the predetermined value of the pressure is reached, from which the annular piston is shown in FIG Starting position. The first switch contact 6 functions as a fixed switch contact while the second switch contact 8 is moved by the switch drive in the switch-off direction indicated by the arrow 14. The quenching gas heated by the switch-off arc 4 flows out as a result of the associated increase in the quenching gas pressure with simultaneous blowing of the arc 4 in the directions indicated by the flow arrows 16 into the two rooms 2a and 7e with a lower gas pressure than in the compression chamber 3. The respective free path cross section available to the blowing flow at this pressure equalization between the compression space 3 on the one hand and the spring space 2a and the gas space 7e on the other side on the insulating nozzle carrier depends not only on the respective spatial extent of the switch-off arc 4 but also, among other things also on the spatial shape and the respective mutual position of the switch parts delimiting the blowing flow.

In Fig. 5 ist im Gegensatz zur Ausschaltphase nach Fig. 4 der Fall für die Ausschaltung eines grossen Stromes dargestellt. Hiebei ist eine Phase wiedergegeben, in der der Lichtbogen 4 mit seinem einen Fusspunkt vom ersten Schalt-' kontakt 6 bereits auf den Laufring 11 kommutiert hat. Infolge des grossen abzuschaltenden Stromes erreicht der Druck des durch den Lichtbogen 4 im Kompressionsraum 3 aufgeheizten Löschgases einen Wert, der den Wert überschreitet, bis zu dem der lageveränderliche Ringkolben 1 durch die Wirkung der Feder 2 in seiner Ruhelage verharrt. Der im Kompressionsraum 3 allseitig wirksame Druck des aufgeheizten Löschgases drückt demnach den lageveränderlichen Kolben 1 zusammen mit dem ersten Schaltkontakt 6 in Richtung der Druckpfeile 17 aus seiner in Fig.4 dargestellten Ruhelage, wobei die Druckfeder 2 zusammengedrückt wird. In diesem Fall wird das Löschgas durch einen Ausschaltlichtbogen 4 auf geheizt,'der vor seiner Kommutierung nicht nur durch die Bewegung des zweiten Schaltkontaktes 8 in Richtung des Pfeiles l4 sondern zusätzlich auch noch durch die Bewegung des ersten Schaltkontaktes 6 in Richtung der Pfeile 17 in seiner Länge vergrössert worden ist, wie ein Vergleich der Figuren 4 und 5 ergibt, wo bei gleich grossem Abstand des freien Endes 8b des zweiten Schaltkontaktes 8 vom Laufring 11 bei der Ausschaltung gemäss Fig. 5 der Abstand zwischen dem freien Ende 6c des ersten Schaltkontaktes 6 einerseits und dem freien Ende 8b des zweiten Schaltkontaktes 8 andrerseits erheblich grösser als bei der Ausschaltung gemäss Fig. 4 ist. Ein weiterer Vorteil des Selbstblasschalters nach der Erfindung besteht insbesondere darin, dass unter Umständen auch bei relativ kleiner axialer Lageveränderung des Ringkolbens 1 durch die dadurch bedingte zusätzliche Verlängerung des Ausschaltlichtbogens 4 die Lichtbogenspannung entsprechend erhöht und dadurch die Kommutierung des Ausschaltlichtbogens 4 verbessert wird.In contrast to the switch-off phase according to FIG. 4, FIG. 5 shows the case for switching off a large current. Here, a phase is shown in which the arc 4 has already commutated with its one base point from the first switching 'contact 6 to the race 11. As a result of the large current to be switched off, the pressure of the quenching gas heated by the arc 4 in the compression space 3 reaches a value which exceeds the value up to which the positionally variable annular piston 1 remains in its rest position due to the action of the spring 2. The all-round effective pressure in the compression chamber 3 of the heated extinguishing gas presses the position-changing piston 1 together with the first switching contact 6 in the direction of the pressure arrows 17 from its rest position shown in FIG. 4, the compression spring 2 being compressed. In this case, the extinguishing gas is heated up by a switch-off arc 4, which, before it is commutated, not only by the movement of the second switch contact 8 in the direction of the arrow 14 but also by the movement of the first switch contact 6 in the direction of the arrows 17 in its The length has been increased, as a comparison of FIGS. 4 and 5 shows, where, with the same distance between the free end 8b of the second switching contact 8 and the race 11 when switching off according to FIG. 5, the distance between the free end 6c of the first switching contact 6 on the one hand and the free end 8b of the second switching contact 8, on the other hand, is considerably larger than when switching off according to FIG. 4. Another advantage of the auto-blow switch according to the invention is, in particular, that under certain circumstances even with relative Small axial change in position of the annular piston 1 due to the resulting additional extension of the switch-off arc 4 increases the arc voltage accordingly and the commutation of the switch-off arc 4 is thereby improved.

In Fig. 6 ist die gleiche Schaltervariante wie in Fig. 5 dargestellt, nur mit dem einen Unterschied, dass zwischen dem Tragteil 5c der Spule 10a und dem Laufring 11 wenigstens eine radiale Blasöffnung 13 vorgesehen ist. Bei entsprechender Verlängerung des ersten Schaltkontaktes 6 bzw. relativer Anordnung der radialen Blasöffnung 13 bezüglich des freien Endes 6c des ersten Schaltkontaktes 6 wird erreicht, dass erst bei grösseren abzuschaltenden Strömen durch eine entsprechende Lageveränderung des Ringkolbens 1 zusammen mit dem Schaltkontakt 6 nach einem hinreichenden Druckanstieg im Kompressionsraum 3 die Blasöffnung 13 durch den Schaltkontakt 6 freigegeben und dadurch der Ausschaltlichtbogen 4 gezielt seitlich bzw. radial beblasen wird, was eine weitere.Verbesserung der Kommutierung sowie Kühlung des Ausschaltlichtbogens 4 bewirkt.FIG. 6 shows the same switch variant as shown in FIG. 5, with the only difference that at least one radial blow opening 13 is provided between the support part 5c of the coil 10a and the race 11. With a corresponding extension of the first switching contact 6 or relative arrangement of the radial blowing opening 13 with respect to the free end 6c of the first switching contact 6, it is achieved that only with larger currents to be switched off by a corresponding change in position of the annular piston 1 together with the switching contact 6 after a sufficient pressure increase in Compression chamber 3, the blowing opening 13 is released by the switching contact 6 and thereby the switch-off arc 4 is blown selectively laterally or radially, which brings about a further improvement in the commutation and cooling of the switch-off arc 4.

Mittels der vorbeschriebenen Varianten bzw. des Selbstblasschalters gemäss der Erfindung ist ein Schalter realisiert, der in Sicht auf die mit Hilfe von Selbstblasschaltern erfolgende Ausschaltung von immer grösseren Strömen entgegen der allgemeinen Auffassung der Erkenntnis folgt, dass die stromabhängige Löschfähigkeit von Selbstblasschaltern bei grösseren Strömen nicht durch zunehmend immer grössere Löschgasdrücke verbesserbar ist, sondern dass eine Begrenzung des Löschgasdruckes mit einer gleichzeitigen kurzseitigen Druckspeicherung sowie anschliessen-By means of the above-described variants or the auto-blow switch according to the invention, a switch is implemented which, in view of the switching off of ever larger currents with the aid of auto-blow switches, contrary to the general view of the knowledge that the current-dependent extinguishing capacity of auto-blow switches does not occur at higher currents increasingly larger extinguishing gas pressures can be improved, but that a limitation of the extinguishing gas pressure with simultaneous short-side pressure storage and subsequent

den entsprechenden Nutzbarmachung des einen vorgebbaren Grenzdruck übersteigenden Löschgasdruckes.in der vorbeschriebenen Weise eine Möglichkeit zur Optimierung der Löschfähigkeit der Selbstblasschalter gewährleisten.the corresponding utilization of the extinguishing gas pressure exceeding a predeterminable limit pressure. In the manner described above, guarantee a possibility for optimizing the extinguishing capacity of the auto-blow switch.

B .e .z e. i .c. h n .u n .g .s. 1 .i. s. t eB .e .z e. i .c. h n .u n .g .s. 1 .i. s. t e

  • 1 lagerveränderlicher Teil, lageveränderlicher Kolben bzw. Ringkolben
    • la dem Löschgas zugewandte Wand von 1
    • lb vom'Löschgas abgewandte Seite von 1
    • lc äussere'Mantelfläche von 1
    • ld innere Mantelfläche von 1
    • le Randzone von lf
    • lf Ringöffnung von 1
    1 variable-position part, variable-position piston or ring piston
    • la wall of the extinguishing gas from 1
    • lb side of the extinguishing gas facing 1
    • lc outer surface of 1
    • ld inner surface of 1
    • le border zone of lf
    • lf ring opening of 1
  • 2 Feder
    2a Federraum    2 spring
    2a spring chamber
  • 3 Kompressionsraum
    • 3a Rohr, Zylinder
    • 3b ein Rohrende von 3
    • 3c das andere Rohrende von 3
    • 3d Anschlag
    • 3e Fixierteile
    • 3f weitere Fixierteile
    • 3g lösbare Fixierteile.
    3 compression room
    • 3a tube, cylinder
    • 3b a pipe end of 3
    • 3c the other tube end of 3
    • 3d stop
    • 3e fixing parts
    • 3f further fixing parts
    • 3g releasable fixation parts.
  • 4 Ausschaltlichtbogen4 switch-off arcs
  • 5 feststehender Kontaktträger
    • 5a Randzone von 5b
    • 5b Ringöffnung von 5
    • 5c Tragteil
    • 5d kontaktträgerseitiger Gasraum
    5 fixed contact carriers
    • 5a border zone of 5b
    • 5b ring opening of 5
    • 5c supporting part
    • 5d gas compartment on the contact carrier side
  • 6 erster Schaltkontakt
    • 6a Düse von 6
    • 6b Hohlraum von 6a
    • 6c freies Ende von 6
    6 first switching contact
    • 6a nozzle of 6
    • 6b cavity of 6a
    • 6c free end of 6
  • 7 Isolierdüsenträger
    • 7a Randzone von 7b
    • 7b Ringöffnung von 7
    • 7c Isolierdüse
    • 7d Durchtrittslöcher des Löschgases
    • 7e . isolierdüsenträgerseitiger Gasraum
    • 7f Stirnöffnung von 7c
    7 insulating nozzle holder
    • 7a edge zone of 7b
    • 7b ring opening of 7
    • 7c insulating nozzle
    • 7d through holes of the extinguishing gas
    • 7e. Gas compartment on the insulating nozzle carrier side
    • 7f frontal opening of 7c
  • 8 zweiter Schaltkontakt
    • 8a Hohlraum von 8
    • 8b freies Ende von 8
    8 second switching contact
    • 8a cavity of 8
    • 8b free end of 8
  • 9 Gleitdichtung
    • 9a gasdichte Gleitdichtung
    • 9b gasdichte weitere Gleitdichtung
    9 sliding seal
    • 9a gas-tight sliding seal
    • 9b gastight additional sliding seal
  • 10 Spulenträger
    • 10a Spule
    • 10b Ringöffnung von 10
    • 10c Durchtrittslöcher für das aufgeheizte Löschgas
    10 coil carriers
    • 10a coil
    • 10b ring opening of 10
    • 10c through holes for the heated extinguishing gas
  • 11 Laufring
    lla Ringöffnung von 11    11 race
    lla ring opening from 11
  • 12 Lagerteil12 bearing part
  • 13 radiale Blasöffnung13 radial blow opening
  • 14 Pfeil in Ausschaltrichtung14 Arrow in the switch-off direction
  • 15 Druckpfeile15 pressure arrows
  • 16 Strömungspfeile16 flow arrows
  • 17 Druckpfeile17 pressure arrows

Claims (7)

1. Elektrischer Selbstblasschalter mit einem von einer Spule (10a) umgebenen ersten Schaltkontakt (6), wobei die Spule (10a) mit ihrem einem Ende mit der Stromzuführung des ersten Schaltkontaktes (6) und mit ihrem anderen Ende mit einem im Bereich des freien Endes (6c) des ersten Schaltkontaktes (6) angeordneten Laufring (11) für den Lichtbogen (4) verbunden ist, mit einem gegenüber dem ersten Schaltkontakt (6) beweglichen zweiten Schaltkontakt (8), wobei wenigstens einer der beiden Kontakte (6, 8) ein düsehförmiges Kontaktende (6c, 8b) aufweist, und mit einem mit Löschgas gefüllten, durch den Ausschaltlichtbogen (4) aufheizbaren Kompressionsraum (3), der über das düsenförmige Kontaktende (6c, 8b) mit einem Expansionsraum (5d, 7e) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (1, 2) vorgesehen sind, die eine Vergrösserung des Kompressionsraumes (3) ermöglichen, wenn der Druck des durch den Ausschaltlichtbogen (4) aufgeheizten Löschgases im Komressionsraum (3) einen vorgebbaren Wert überschreitet.1. Electrical auto-blow switch with a first switching contact (6) surrounded by a coil (10a), the coil (10a) having one end with the power supply of the first switching contact (6) and the other end with one in the region of the free end (6c) of the first switching contact (6) arranged race (11) for the arc (4) is connected to a second switching contact (8) movable with respect to the first switching contact (6), at least one of the two contacts (6, 8) has a nozzle-shaped contact end (6c, 8b), and with a compression space (3) which is filled with extinguishing gas and can be heated by the switch-off arc (4) and which is connected via the nozzle-shaped contact end (6c, 8b) to an expansion space (5d, 7e), characterized in that means (1, 2) are provided which enable the compression space (3) to be enlarged when the pressure of the quenching gas heated by the switch-off arc (4) in the compression space (3) is a predefinable value t exceeds. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (l, 2) mit der weiteren Begrenzung (3a, 5, 6a, 7c, 8; 3a, 6a, 7, 7c, 8) des Kompressionsraumes (3) zusammenwirken und in ihrer Anordnung ein hinsichtlich ihres Platzbedarfes veränderliches System bilden, das wenigstens einen lageveränderlichen Teil (1), aufweist dessen dem im Kompressionsraum (3) befindlichen Löschgas zugewandte Wand (la) einen Wandteil der Begrenzung des Kompressionsraumes (3) bildet; und dessen von diesem Löschgas abgewandte Seite (lb) unter der Wirkung einer Gegenkraft steht.2. Switch according to claim 1, characterized in that the means (l, 2) cooperate with the further limitation (3a, 5, 6a, 7c, 8; 3a, 6a, 7, 7c, 8) of the compression space (3) and in their arrangement form a system which is variable in terms of its space requirement and which has at least one position-changing part (1), the wall (la) of the extinguishing gas located in the compression space (3) of which part of the wall of the boundary of the Compression space (3) forms; and its side (lb) facing away from this extinguishing gas is under the action of a counterforce. 3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus einem Kolben-Zylinder-System (1, 3a) bestehen, bei dem der Kolben (1) den lageveränderlichen Teil (1) bildet, dessen vom im Kompressionsraum (3) befindlichen Löschgas abgewandte Seite (lb) unter der Wir- . kung einer Feder (2) steht.3. Switch according to claim 2, characterized in that the means consist of a piston-cylinder system (1, 3a), in which the piston (1) forms the position-changing part (1), the one located in the compression chamber (3) Extinguishing gas facing away (lb) under the Wir-. kung a spring (2). 4. Schalter nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des Kompressiorisraumes (3) zum Teil aus einem Rohr (3a) besteht, dass das Rohr (3a) an seinem einen Rohrende (3b) durch einen feststehenden ringförmigen Kontaktträger (5) abgeschlossen ist, wobei die Randzone (5a) der Ringöffnung (5b) des Kontaktträgers (5) fluchtend mit der Düse (6a) des düsenförmigen ersten Schaltkontaktes (6) fest verbunden ist, dass das Rohr (3a) an seinem anderen Rohrende (3c) mit einem ringförmigen Isolierdüsenträger (7) feststehend verbunden ist, wobei die Randzone (7a).der Ringöffnung (7b) des Isolierdüsenträgers (7) fluchtend mit der Isolierdüse (7c) fest verbunden ist, und wobei der düsen- förmige zweite Schaltkontakt (8) in der Isolierdüse (7c) axial beweglich geführt ist, dass der die Form eines Ringkolbens (1) aufweisende lageveränderliche Teil (1) an seiner äusseren Mantelfläche (lc) unter Zwischenschaltung einer gasdichten Gleitdichtung (9a) durch das Rohr (3a) und an seiner inneren Mantelfläche (ld) unter Zwischenschaltung einer gasdichten weiteren Gleitdichtung (9b) durch die Isolierdüse (7c) axial beweglich geführt ist, dass zwischen dem Isolierdüsenträger (7) und dem Ringkolben (1) eine Feder (2) angeordnet ist, und dass der Isolierdüsenträger (7) wenigstens ein Durchtrittsloch (7d) aufweist.4. Switch according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the limitation of the compression chamber (3) partly consists of a tube (3a), that the tube (3a) at its one tube end (3b) by a fixed annular Contact carrier (5) is completed, the edge zone (5a) of the ring opening (5b) of the contact carrier (5) in alignment with the nozzle (6a) of the nozzle-shaped first switching contact (6) that the tube (3a) on its other The tube end (3c) is fixedly connected to an annular insulating nozzle carrier (7), the edge zone (7a). Of the ring opening (7b) of the insulating nozzle carrier (7) being fixedly aligned with the insulating nozzle (7c), and the nozzle-shaped second Switching contact (8) in the insulating nozzle (7c) is guided so that it can move axially so that the position-changing part (1) having the shape of an annular piston (1) on its outer lateral surface (lc) with the interposition of a gas-tight sliding seal (9a) through the pipe (3a ) and a n its inner lateral surface (ld) with the interposition of a gas-tight further sliding seal (9b) is guided so that it can move axially through the insulating nozzle (7c), that between the insulating nozzle carrier (7) and the Ring piston (1) a spring (2) is arranged, and that the insulating nozzle carrier (7) has at least one passage hole (7d). 5. Schalter nach den Ansprüchen l, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) mit dem ersten Schaltkontakt (6) fest verbunden ist.5. Switch according to claims l, 2 and 3, characterized in that the piston (1) with the first switching contact (6) is fixedly connected. 6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des Kompressionsraumes zum Teil aus einem Rohr (3a) besteht, dass das Rohr (3a) an seinem einen Rohrende (3b) durch einen feststehenden ringförmigen Isolierdüsenträger (7) abgeschlossen ist, wobei die Randzone (7a) der Ringöffnung (7b) des Isolierdüsenträgers (7) fluchtend mit der Isolierdüse ( 7c) fest verbunden ist, und wobei der düsenförmige zweite Schaltkontakt (8) in der Isolierdüse (7c) axial beweglich geführt ist, dass das Rohr (3a) an seinem anderen Rohrende (3c) den die Form eines Ringkolbens (1) aufweisenden lageveränderlichen Teil (1) unter Zwischenschaltung einer gasdichten Gleitdichtung (9a) an seiner äusseren Mantelfläche (lc) führt, wobei die Randzone (le) der Ringöffnung (lf) des lageveränderlichen Ringkolbens (1) fluchtend mit der Düse (6a) des düsenförmigen ersten Schaltkontaktes (6) fest verbunden ist, dass im Bereich der dem Löschgas im Kompressionsraum (3) zugewandten Seite (la) des lagerveränderlichen Ringkolbens (1) ein ringförmiger Spulenträger (10) mit dem Rohr (3a) feststehend verbunden ist, wobei die Spule (10a) zusammen mit dem Laufring (11) fluchtend mit der Ringöffnung (10b) des Spulenträgers (10) von diesem gehalten ist, dass die Düse (6a) des düsenförmigen ersten Schaltkontaktes (6) unter Zwischenschaltung einer Gleitdichtung (9) in der Ringöffnung (10b)' des Spulenträgers (10) geführt ist, wobei dieser wenigstens ein Durchtrittsloch (10c) für das aufgeheizte Löschgas des Kompressionsraumes (3) aufweist, und das zwischen dem lageveränderlichen Ringkolben (1) und einem ausserhalb des Kompressionsraumes (3) angeordneten Lagerteil (12) eine Feder (2) angeordnet ist.6. Switch according to claim 5, characterized in that the limitation of the compression space partly consists of a tube (3a), that the tube (3a) at its one tube end (3b) is closed by a fixed annular insulating nozzle carrier (7), wherein the edge zone (7a) of the ring opening (7b) of the insulating nozzle carrier (7) is firmly connected in alignment with the insulating nozzle (7c), and the nozzle-shaped second switching contact (8) is guided in the insulating nozzle (7c) so that the pipe ( 3a) at its other pipe end (3c) the part (1) which has the shape of an annular piston (1) and has a gas-tight sliding seal (9a) on its outer lateral surface (lc), the edge zone (le) of the ring opening (lf ) of the position-changing annular piston (1) in alignment with the nozzle (6a) of the nozzle-shaped first switching contact (6) is firmly connected in the region of the side (la) of the bearing that faces the extinguishing gas in the compression chamber (3) ring piston (1) an annular coil carrier (10) is fixedly connected to the tube (3a), the coil (10a) together with the race (11) being held in alignment with the ring opening (10b) of the coil carrier (10) that the nozzle (6a) of the nozzle-shaped first switching contact (6) with the interposition of a sliding seal (9) in the Ring opening (10b) 'of the coil carrier (10) is guided, which has at least one through hole (10c) for the heated extinguishing gas of the compression space (3), and which is arranged between the positionally variable annular piston (1) and one outside the compression space (3) Bearing part (12) a spring (2) is arranged. 7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem dem Laufring (11) zugewandten Ende der Spule (10a) und dem Laufring (11) wenigstens eine in radialer Richtung angeordnete Blasöffnung (13) vorgesehen ist.7. Switch according to claim 6, characterized in that between the end of the coil (10a) facing the race (11) and the race (11) there is at least one blowing opening (13) arranged in the radial direction.
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