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Leistung.
Es sind bereits elektrische Schalter für Hochleistungsstromkreise bekannt, bei welchen das Trennen der Elektroden innerhalb einer ruhenden oder strömenden Flüssigkeit, der sogenannten Schalt- flüssigkeit, erfolgt.
Es sind ferner Schalter mit bei derTrennung aufeinander gleitenden Kontakten (Gleitkontakten) bekannt, deren Kontaktflächen an ihrer Oberfläche mit Rillen versehen sind, die zwischen den unmittelbar aneinanderliegenden vollen Kontaktflächen Zwischenräume bilden. Im Augenblick des Schaltens wird in diese Zwischenräume Schaltflüssigkeit unter Druck zugeleitet, die kleine miteinander in Verbindung stehende Flüssigkeitsbehälter bzw. eine durch Adhäsions- und Kapillarwirkung sich ausbreitende FlÜssigkeitsschicht mit Verästelungen bildet.
Da derartige mechanisch hergestellte Rillen einen gewissen Feinheitsgrad nicht überschreiten können, ist bei der Trennung der Kontakte ein Überspringen des Lichtbogens an den massiven, vorstehenden Metallteilen dennoch möglich, und auf den Lichtbogen wirkt nur eine durch diese Flüssigkeitsbehälter hervorgerufene ,,Oberflächenkühlung", die, wie die
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ausserdem aber deshalb in geringem Masse wirksam ist. weil das Kopfende des inneren Kontaktes beim Trennen der Kontakte freiliegt.
Es sind ferner Schalter bekannt, bei welchen sich die Kontakte in einem Flüssigkeitsraum befinden und der durch den Lichtbogen erzeugte Dampf in einen Kondensationsraum strömt. Um die Löschwirkung zu erhöhen, ist die nach oben aus der Schaltkammer herausziehbare hohle Elektrode mit Öffnungen versehen, durch die während des Schaltens Flüssigkeit austritt, die an der Aussenfläche der Elektrode herabläuft und diese einhüllen soll. Diese Öffnungen sind bezÜglich Herstellung und Wirkungsweise den vorstehend erwähnten Rillen gleich zu halten.
Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein elektrischer Schalter, bei dem die Elektroden oder deren Kontakt bildende Teile aus porösen Metallen oder Metallegierungen bestehen, die mit einer Sehaltflüssigkeit getränkt sind oder erst vor und während der Trennung der Elektroden getränkt werden.
Versuche mit Elektroden aus porösen Metallen, die mit Wasser oder einer andern Flüssigkeit getränkt sind, haben ergeben, dass beim Öffnen des Stromkreises (versucht wurde hochgespannter Gleichstrom) ein Lichtbogen von derart geringer Intensität entsteht, dass derselbe schon bei ganz kleinem Kontaktabstand erlischt. Untersuchungen in dieser Richtung mit dem Oszillographen haben einwandfrei gezeigt, dass Kontaktstellen aus porösem. mit Flüssigkeit vollgesaugtem Metall nur einen Bruchteil der Löschzeit ergeben wie der Vergleichsschalter mit dichten Kontakten.
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fl (issigkeit vermieden.
In einer praktischen Ausführung der Erfindung wird die Schaltflüssigkeit vor und während der Trennung der Elektroden einem oder beiden porösen Elektroden bzw. Kontaktteilen zugeführt, zweckmässig in der Weise, dass die Schaltflüssigkeit durch die eine hohle Elektrode den Kontaktflächen zugeführt wird und dabei in die zweite poröse Elektrode bzw. deren Kontaktteil eintritt.
Die porösen Körper können eine beliebige Form haben ; insbesondere eignet sich die Form von Hohlkörpern und Platten. Zweckmässig haben die porösen Körper die Form eines vertieften Hohlkörpers und eines dazu passenden Gegenkörpers, insbesondere eines Hohlkonus und Gegenkonus. Durch Ausbildung einer oder beider porösen Elektroden oder Kontakt bildenden Teile zu Hohlkörpern wird deren
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ermöglicht.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt.
1 und 2 sind die beiden Elektroden und. 3, -1 deren Kontakt bildende Teile, die aus porösem Metall odereiner Metallegierung bestellen. Es eignen sichhiefür die verschiedensten Metalle oder Metalllegierungen von höherem Schmelzpunkt, z. B. Kupfer, Silber, Wolfram od. dgl.
Es ist zweckmässig, dem einen porösen Kontaktteil 3 die Form eines vertieften Hohlkörpers, insbesondere eines Hohlkonus, und dem zweiten Kontaktteil ; 1 die Form eines dazu passenden Gegenkörpers, insbesondere Gegenkonus, zu geben. Beide Kontaktteile J, bilden poröse Hohlkörper von geringer Wandstärke und sind auf die hohlen Elektroden 1 bzw. 2 aufgesetzt, u. zw. der Kontaktteil 3 zweckmässig in der Weise, dass er einen Hohlraum 5 am offenen Ende der hohlen Elektrode 1 abschliesst.
Ein rohrförmiger Fortsatz l'der hohlen Elektrode 1 ragt in ein die Schaltflüssigkeit aufnehmendes Gefäss 6 bis fast zum Boden, und an dieses Gefäss ist z. B. eine Luftpumpe 7 angeschlossen. Elektrode und Gefäss sind von einem Isoliermantel 8 umgeben.
Werden die Elektroden z. B. durch Anheben der Elektrode : 2 voneinander getrennt, dann wird
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Hohlkörper 4 und dringt in diesen ein. wodurch das rasche Tränken des Hohlkörpers 4 : gesichert werden soll. Beim folgenden Trennen der Elektroden sind beide Hohlkörper 3, 4 mit Schaltflüssigkeit genügend getränkt. um die beschriebene Wirkung herbeizuführen. Die in der hohlen Elektrode 1, l'befindliche Flüssigkeit fliesst nach erfolgter Stromunterbreelhung und rascher Beseitigung des Überdruckes in das Gefäss 6 zurück.
Dadurch. dass kurz vor dem Offnungsvorgang als auch während desselben Sehaltflussigkeit durch die porösen Körper. 3, 4 hindurchgepresst wird, wird erreicht, dass der sich bildende Lichtbogen schon im ersten Stadium der Trennung der Elektroden eine intensive Innenkühlung erfährt und damit weitgehend entionisiert wird. Da ferner durch die Poren der porösen Körper ,- selbst in sehr kurzer Zeit Flüssigkeit schon im ersten Stadium der Sehaltbewegung zwischen die sich entfernenden Elektroden befördert wird, wird auch eine intensive Kühlung der Kontaktflächen erzielt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schalter für Gleich-und Wechselstrom, insbesondere für Stromkreise von höherer Leistung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden oder deren Kontakt bildende Teile aus porösen Metallen oder Metallegierungen bestehen, die mit Sehaltflüssigkeit getränkt sind oder erst vor und während der Trennung der Elektroden getränkt werden.