DE1216407B

DE1216407B - Elektrischer Schalter mit selbsterzeugter Loeschmittel-, insbesondere Druckgasstroemung

Info

Publication number: DE1216407B
Application number: DEC21541A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Hartig
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1960-05-27
Filing date: 1960-05-27
Publication date: 1966-05-12

Description

Elektrischer Schalter mit selbsterzeugter Löschmittel-, insbesondere Druckgasströmung Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch eine Löschmittelströmung, die ein becherartiger Hohlkörper erzeugt, der einen relativ zu ihm feststehenden Kolben umgreift, demgegenüber er bewegt wird, wobei am dem Kolben gegenüberliegenden Ende des Hohlkörpers eine Düse für das, zur Unterbrechungsstelle abströmende Löschmittel vorgesehen ist. Durch die Erfindung sollen Schalter :dieser Axt bezüglich ihrer Wirkungsweise bei einfachem Aufbau wesentlich verbessert werden.
Es ist bei elektrischen Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch eine Druckgasströmung bereits bekannt, daß die Druckerhöhung durch Bewegen der Schaltkammer bewirkt wird. Bei diesen Schaltern wird die Schaltkammer von einem verschiebbaren Rohrmantel gebildet und ist am beweglichen Schaltstift vorgesehen. Dieser Aufbau ist jedoch mit Nachteilen verbunden. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Kompression des Gases vor der Kontakttrennung nicht ohne weiteres in dem Maße möglich ist, daß sofort bei der Kontakttrennung eine so intensive Löschmittelströmung zustande kommt, wie sie für die Bewältigung höherer Schaltleistungen erforderlich ist. Dies liegt nach der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis nicht nur an der Art der verwendeten Löschmedien, sondern in hohem Maße auch an der konstruktiven Ausbildung der Schalter selbst.
Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Ihr Grundgedanke ist auf eine derartige Ausbildung eines Schalters der vorbezeichneten Art gerichtet, daß Druckerhöhung und Druckverminderung in verschiedenen Räumen der Schaltkammer durch Bewegen der Schaltkammer bewirkt wird und dadurch eine erheblich günstigerere Beblasung erreicht wird.
Zur Erreichung dieses Zieles ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der den feststehenden Kolben umgreifende Hohlkörper an seinem dem festen Kolben gegenüberliegenden Ende über den an ihm befestigten Kolben hinaus verlängert ist und .mit dem verlängerten Teil hinter der Unterbrechungsstelle einen zweiten, relativ zum Hohlkörper feststehenden Kolben umgreift.
Dabei zeigt es sich in überraschender Weise, daß weitere Ausgestaltungen getroffen werden können, die dem Ziel der Erfindung, die Beblasung günstig zu gestalten, in noch höherem Maße Rechnung tragen.
An der als Hohlkörper ausgebildeten Schaltkammer und am beweglichen Schaltstift sind Mitnehmer derart angeordnet, daß die als Hohlkörper ausgebildete Schaltkammer den Schaltstift nach Zurücklegen eines gewissen Weges mitnimmt. Man hat es hierbei also in der Hand, den Grad von Druckerhöhung und Druckverminderung, :d. h. die die Strömung hervorrufende Druckdifferenz, die bei der Kontakttrennung bestehen soll, beliebig festzulegen. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, solche Schalter auf einfache Weise für erheblich höhere Schaltleistungen als bisher einzurichten.
Es ist auch möglich, dem Schaltstift einen zylindrischen Düsenkörper zuzuordnen, dessen Düse beim Ausschalten der Schaltstiftspitze vorgelagert ist, wodurch bekanntermaßen infolge der bestimmten Lage der Düse zur Schaltstiftspitze die beste Ausnutzung der Löschmittelströmung gewährleistet ist. Man kann diesen Düsenkörper auch in bekannter Weise als Pumpkolben ausbilden, der nach der Kontakttrennung Löschmittel zur Unterbrechungsstelle pumpt. Die Löschmittelströmung kann dann in zwei Stufen erzeugt werden, wie es, ähnlich bei öls.trömungsschaltern, an sich bereits bekannt ist.
Als Löschmittel für den Schalter der Erfindung ist besonders eine gaserzeugende Flüssigkeit, z. B. in bekannter Weise Schwefelhexafluorid (SFs), Selenhexafluorid (SeFs) od. dgl. geeignet, wobei man am günstigsten verfährt, wenn man darauf achtet, daß der Nenndruck im Schalter mit dem Sättigungsdruck der das Gas erzeugenden Flüssigkeit übereinstimmt.
Die Erfindung und die durch sie ermöglichten vorteilhaften Ausgestaltungen werden im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.
Die schematische Zeichnung, welche sich im wesentlichen auf die Wiedergabe der zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Teile beschränkt, zeigt einen Schalterpol gemäß der Erfindung. Vorweg sei vermerkt, daß man bei Schaltern höherer Spannung ohne weiteres mehrere solcher Schalteinheiten in Reihe vorsehen kann.
In dem Hohlisolator 1, der mit Löschmittel gefüllt ist, befindet sich der feste Schaltkontakt 2 an einem feststehenden Boden 3, der als Kolben mit der zylindrischen beweglichen Schaltkammer 4 zusammenwirkt. Wird die Schaltkammer 4 durch das Gestänge 5 nach unten bewegt (Ausschaltung), so wird zunächst das Gas im Raum 6 komprimiert (der mit dem Düsenkörper 13 verbundene Kolben steht zunächst fest) und über die Öffnungen 23 in den Raum 7 des zylindrischen, zunächst feststehenden Düsenkörpers 13 gedrückt, der innerhalb des Raumes 6 angeordnet ist, die Schaltkammer 4 räumlich unterteilt und den sich mit der Schaltkammer bewegenden Zwischenboden 22 durchdringt. Bevor sich der bewegliche Schaltstift 10 vom festen Schaltkontakt 2 trennt, ist also bereits eine erhebliche Druckdifferenz in den Räumen 6 und 17 erzielbar. Sobald bei der Weiterbewegung der Schaltkammer 4 ihr ringförmiger Mitnehmer 8 auf den Mitnehmer 9 des Schaltstiftes 10 trifft, wird der Schaltstift mitgenommen und die Kontakttrennung bewirkt.
Der Düsenkörper 13 ist mit einem Kolben 12 versehen, an den sich bei der weiteren Ausschaltbewegung der Mitnehmer 11 des Schaltstiftes 10 anlegt und von diesem in der Ausschaltrichtung mitgenommen wird. Damit komprimiert der Kolben 12 Gas im Raum 14, der durch den feststehenden kolbenartigen Boden 15 begrenzt ist. Das während der weiteren Bewegung im Raum 14 komprimierte Gas strömt durch den Raum? zur Düse 16 des Düsenkörpers 13, durch die es, die sich in einem bestimmten Abstand zur Düse befindliche Schaltstiftspitze umspülend, in den Raum 17 verminderten Druckes gelangt. Der Kolben 12 ist mit Einwegventilen 19 ausgerüstet, so daß schon bei der Kontakttrennung bzw. sofort nach Eintritt der Schaltstiftspitze in den Raum 7 genügend Druck für eine Gasströmung vorhanden ist. Damit am Ende des Ausschaltvorganges Druckdifferenzen sich gut ausgleichen können, sind am oberen Ende der Schaltkammer 4 Bohrungen 20 vorgesehen. Zur Druckentlastung beim Einschalten und im Fall zu hohen Druckes innerhalb der Schaltkammer beim Ausschalten sind die Einwegventile 21 vorgesehen. Zum Stromanschluß für den beweglichen Schaltstift dienen am Boden 15 angebrachte Stromanschlußbolzen 24 und Kontaktrollen 18. Zum Bewegen der Schaltkammer 4 durch die Gestänge 5 kann ein beliebiger Antrieb, z. B. ein hydraulischer Antrieb oder ein Druckluftantrieb, verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrischer Schalter mit Lichtbogen- 55 löschung durch eine Löschmittelströmung, die durch die Bewegung eines becherförmigen Hohlkörpers erzeugt wird, der einen relativ zu ihm feststehenden Kolben umgreift, wobei der obere Teil des Hohlkörpers eine Düse für das zur Unterbrechungsstelle abströmende Löschmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der den feststehenden Kolben (15) umgreifende Hohlkörper (4) an seinem dem festen Kolben gegenüberliegenden Ende über den an ihm befestigten Kolben (22) hinaus verlängert ist und mit dem verlängerten Teil hinter der Unterbrechungsstelle (2, 10) einen zweiten, relativ zum Hohlkörper (4) feststehenden Kolben (3) umgreift.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mitnehmer (8, 9) am Hohlkörper (4) und am. beweglichen Schaltstift (10) angeordnet sind, derart, daß der Hohlkörper (4) den Schaltstift nach Zurücklegung eines gewissen Weges mitnimmt.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlkörpers (4) ein zylindrischer Düsenkörper (13) angeordnet ist, der mit einem Kolben (12) verbunden ist, der sich nach einem gewissen Schaltweg gegen einen Mitnehmer (11) des Schaltstiftes (10) anlegt, so daß die Düse (16) beim Ausschalten der Schaltstiftspitze vorgelagert wird.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Düsenkörper (13) innerhalb des Kolbens (22) angeordnet ist.
5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (7) des Düsenkörpers (13) durch öffnungen (23) mit dem ihn umgebenden, durch den Kolben (22) und den Kolben (12) begrenzten Ringraum (6) des Hohlkörpers verbunden ist.
6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (12) Einwegventile (19) vorgesehen sind.
7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den festen Schaltkontakt (2) tragende feststehende Kolben (3) mit Druckentlastungsventilen (21) versehen ist. B.
Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem feststehenden Kolben (15) Stromanschlußbolzen (24) befestigt sind, mit denen der bewegliche Schaltstift (10) über Kontaktrollen (18) in Verbindung steht.
9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (4) in einem mit Löschmittel gefüllten Hohlisolator (1) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 762 613.