DE1110721B - Druckgasschalter mit niederohmigen Widerstaenden - Google Patents

Description

Zur Bewältigung großer Abschaltleistungen bei Leistungsschaltern, insbesondere Druckgasschaltern, werden diese mit niederohmigen Widerständen versehen, die einer Hauptschaltstelle parallel liegen. Beim Öffnen dieses Kontaktes wird der Strom gezwungen, durch den Widerstand zu fließen, und wird dadurch gedämpft. Der Reststrom muß dann von einer zweiten Nebenschaltstelle unterbrochen werden.

Diese Nebenschaltstelle, die mit der Hauptschaltstelle in Reihe liegt, hat nun besondere Bedingungen zu erfüllen. Die bisherigen Ausführungen haben nämlich den Nachteil, daß durch sie die Gesamtabschaltzeit infolge der Hintereinanderschaltung erhöht wird. Außerdem besteht bei kleinen Strömen die Gefahr, daß bei zu starker Beblasung unzulässige Überspannungen auftreten. Der Widerstand wird bei zu langer Abschaltzeit unnötig belastet und muß daher für längere Zeiten ausgelegt werden.

Es ist nun bei Druckgasschaltern bekanntgeworden, die Düsenkontakte zur Verbesserung der Lösch- ao wirkung in besonderer Form auszuführen. Bei Querbeblasung sind für die Druckluftzuführung Kanäle quer zur Düse erforderlich, wobei die Beblasung an mehreren Stellen gleichzeitig erfolgen kann. Sie liegt aber dann nicht gerade am günstigsten Querschnitt. Man hat auch den Raum zwischen Düse und Stift besonders ausgestaltet, um die Wirbelung zu verhindern und die Druckluft möglichst wirkungsvoll auszunutzen. Auch der Kontakt selbst ist zur Verbesserung des Abschaltvermögens unterteilt worden, wobei mehrere Teile durch eine einzige Düse hindurchgezogen werden. Der Erfinder hat sich aber zur Aufgabe gestellt, die Verbesserung des Abschaltvermögens dadurch zu erreichen, daß die wirkungsvollste Blasung immer gerade dann vorhanden ist, wenn der Lichtbogenstrom kurz vor dem Nulldurchgang ist. Bei den bekannten Ausführungen ist dies nicht möglich, da nur eine einzige Düse vorhanden ist und die wirkungsvollste Blasung dann entsteht, wenn der Stift gerade an der Düse liegt. Dann nämlich wirkt die Beblasung auf beide Fußpunkte des Lichtbogens in günstiger Weise. Hierbei ist aber noch nicht gesagt, daß der Strom auch den für die Beblasung günstigen Moment besitzt. Liegt der Nulldurchgang eine bestimmte Zeit nach der Öffnung des Kontaktes, so ist sicherlich der Lichtbogenfußpunkt am beweglichen Kontakt von der für die Beblasung günstigsten Stelle schon weiter entfernt.

Um nun möglichst auch für jeden Zeitpunkt des Nulldurchganges die günstigste Düsenwirkung ausnutzen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, unmittelbar an den metallenen Teilen der Druckgasschalter
mit niederohmigen Widerständen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 28. März 1957

Hans Thommen, Baden, Aargau (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Kontaktdüse mehrere mindestens teilweise aus Isolierstoff bestehende Düsen anzuschließen, welche aus übereinandergeschachtelten Ringen mit gegen den Schaltstift gerichteten Wülsten bestehen.

Die Mehrzahl der Löschdüsen, die teilweise aus leitendem, teilweise aus nichtleitendem Material bestehen können, hat zur Folge, daß die Löschung sehr rasch vollzogen wird. Dadurch wird die Gesamtabschaltzeit herabgesetzt. Insbesondere ergibt sich der Vorteil, daß bei verschiedener Phasenlage des Abschaltstromes im Augenblick der Trennung des Kontaktes immer eine gute Abschaltung erfolgt. Beginnt die Öffnung beispielsweise gerade kurz vor dem Nulldurchgang des Stromes, so wird der Lichtbogen bereits kurz nach Beginn der Trennung durch die erste Löschdüse gelöscht. Erfolgt der Nulldurchgang des Stromes später, so tritt an Stelle der ersten je nach der Zeitdauer eine der weiteren Löschdüsen. Wäre keine weitere Löschdüse vorhanden, so würde das Abschaltvermögen kleiner werden, da es sich nach der ungünstigsten Phasenlage richten muß. Dazu kommt, daß durch das Vorhandensein mehrerer Löschdüsen die Beblasung des Bogens, welcher durch alle Löschdüsen hindurchgehen muß, ebenfalls vervielfacht wird. Der Bogen kann dann an mehreren Stellen gleichzeitig unterbrochen werden. Zur weiteren Verstärkung dieser günstigen Wirkung kann man am Ende der Löschkammer in an sich bekann-

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ter Weise eine Drosselstelle für das Druckgas anbringen. Diese Drosselstelle am Ende der Löschkammer hat den Zweck, bei kleinen Abschaltströmen den Luftstrom zu dämpfen und dadurch die Löschwirkung abzuschwächen, so daß das Entstehen von Überspannungen, welche gerade bei kleinen induktiven und kapazitiven Strömen auftreten, auf ein Mindestmaß beschränkt wird. Es muß hierbei aber darauf geachtet werden, daß der Luftquerschnitt vor der Drosselstelle, also in der Löschkammer selbst, groß sein muß, um die durch den Lichtbogen entstehenden Gase abführen zu können.

Die Ausführung mit mehreren hintereinanderliegenden Düsen, die zweckmäßigerweise teleskopartig übereinandergeschoben sein können, wird vorwiegend bei der Nebenschaltstelle verwendet, welche den durch den Widerstand fließenden Strom abschalten soll. Hierbei kann die Hauptschaltstelle in bekannter Weise ausgeführt sein. Die Nebenschaltstelle kann hierbei gleichzeitig auch im abgeschalteten Zustande die notwendige Isolationsstrecke erhalten. In diesem Falle muß sie nach dem Abschalten offenbleiben, während aber die Hauptschaltstelle wieder geschlossen werden kann.

Man kann auch, insbesondere bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung, beliebig viele Haupt- und Nebenschaltstellen in beliebiger Reihenfolge hintereinanderschalten.

Die Figuren erläutern den Erfindungsgedanken genauer. In

Fig. 1 ist ein Kontakt mit Mehrfachdüsen und eine Drosselstelle dargestellt, in

Fig. 2 der Aufbau eines Schalters mit Mehrfachunterbrechung.

In Fig. 1 ist mit 1 der Löschkammerisolator bezeichnet, in welchem die Schaltstelle untergebracht ist. Diese besteht aus dem beweglichen Stift 2 und den drei teleskopartig übereinandergeschobenen Düsen 3, 4, 5. Die Düse 3 ist hierbei metallisch, während die Düsen 4 und 5 aus Isoliermaterial bestehen. Oberhalb der Düse ist die Kammer 6 angeordnet, in welche die Druckluft einströmen kann. Sie ist mit der Außenluft durch die Drosselstelle 7 verbunden. Der Durchströmungsquerschnitt der Drosselstelle ist hierbei kleiner als der Düsenquerschnitt.

Der Löschvorgang ist nun folgender: Wenn der Stift 2 sich nach unten bewegt, wirkt zunächst die Düse 3. Sollte während dieser Zeit der Strom durch Null gehen, so löscht er bereits an dieser Stelle. Ist aber die Zeit bis zum Nulldurchgang länger, beispielsweise gerade so lang, bis der Stift durch die zweite Düse hindurchgeht, so löscht der Lichtbogen etwa an dieser Stelle. Ist die Zeit bis zum Nulldurchgang noch länger, so erfolgt die Löschung erst bei der dritten Düse. Immer aber ist die Möglichkeit vorhanden, daß der Strom in der Nähe einer Düse unterbrochen wird. Hierdurch ist es möglich, das Abschaltvermögen zu vergrößern.

In der Fig. 2 ist der Aufbau eines Schalters mit Mehrfachunterbrechung für höchste Spannungen gezeigt. Der Schalter besitzt die Hauptschaltstellen 8, denen niederohmige Widerstände 9 parallel geschaltet sind, 10 sind die Nebenschaltstellen, die entsprechend dem Erfindungsgedanken ausgeführt sind. Es sind also zwei Hauptschaltstellen mit drei Nebenschaltstellen in Reihe geschaltet. Die Hauptschaltstellen sind in bekannter Weise ausgeführt, sie besitzen nur eine Löschstelle. Sie ist durch den Stift 11 und die Düse 12 angedeutet. Die Druckluft wird aus dem Kessel 13 über den Isolator 14 zugeführt. Die Ventile lassen die Druckluft in die Löschkammer 8 ein. Sie werden durch die isoliert ausgeführte Welle 16 betätigt. Diese wiederum wird durch das Gestänge 17 angetrieben. Die Nebenschaltstellen 10 bestehen aus dem beweglichen Stift 18 und den Düsen 19, 20. Es sind also hier nur zwei Düsen vorgesehen. Die Düse ist metallisch, die Düse 20 besteht aus Isoliermaterial. Die Druckluft gelangt über das Ventil 21 in die Löschkammern 10 der Nebenschaltstellen und von dort über das Zusatzventil 22, das nach der Abschaltung die Kammer wieder abschließt, an die in der Zeichnung nur angedeutete Drosselstelle 23, durch welche die Druckluft ins Freie ausströmen kann. Der Stromlauf geht von der Anschlußstelle 24 nach der Stelle 25 an der zweiten Hauptschaltstelle und von dort zu den Nebenschaltstellen zum Punkt 26, dann über die Nebenschaltstellen 10 zur Anschlußstelle 27. Die Schaltstellen können auch in anderer Reihenfolge angeordnet sein.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckgasschalter mit einer Leistungsschaltstelle als Hauptschaltstelle, der ein niederohmiger Widerstand parallel geschaltet ist, und mit einei weiteren der Leistungsschaltstelle in Reihe geschalteten Nebenschaltstelle, welche den durch den Widerstand fließenden Reststrom abschaltet und die notwendige Spannungsisolation herstellt, wobei die feststehenden Kontakte als Düse und die beweglichen Kontakte als die Kontaktdüse verschließende Stifte ausgebildet sind und der lichtbogenlöschende, durch die Kontaktdüsen fließende Druckgasstrom der Bewegungsrichtung der beweglichen Kontaktstifte entgegengesetzt gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich unmittelbar an den metallenen Teil der Kontaktdüse mehrere, mindestens teilweise aus Isolierstoff bestehende Düsen anschließen, welche aus übereinandergeschachtelten Ringen mit gegen den Schaltstift gerichteten Wülsten bestehen.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas nach Durchgang durch die aus mehreren Ringen zusammengesetzte Düse über eine Drosselstelle ausgeblasen wird.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drosselstelle für das Ausblasen der Druckluft und dem engsten Querschnitt der Düse in an sich bekannter Weise ein besonderer Zwischenraum vorgesehen ist.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drosselstelle kleiner als der kleinste Querschnitt der Löschdüse ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 733 702, 736317, 957, 868 939, 901199, 901200.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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