DE1224382B - Druckgasschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21 c - 35/10

Nummer: 1224 382

Aktenzeichen: G 36432 VIII d/21 c

Anmeldetag: 19. November 1962

Auslegetag: 8. September 1966

Es sind Druckgasschalter bekannt, bei welchen zunächst zwischen zwei außerhalb des Druckgasstromes befindlichen und gegeneinander beweglichen Hilfselektroden ein Lichtbogen gezogen und sodann auf eine feste Hauptelektrode und eine ebenfalls feste Düsenelektrode übergeleitet wird und bei welchen der Druckgasstrom den zunächst auf der Düsenelektrode ansetzenden Fußpunkt des Lichtbogens in die Elektrodenöffnung hineintreibt. In dieser letzteren Lage des Lichtbogens, d. h., wenn der Lichtbogen die Düsenelektrode durchsetzt, wird der Lichtbogen sehr wirksam gekühlt und entionisiert.

Es ist auch bekannt, den einen Kontakt von zwei gegeneinander beweglichen Kontakten, zwischen denen ein Lichtbogen bezogen wird, rohrförmig auszubilden und die eine Rohrwand am Ende durch eine Mehrzahl von radialen Schnitten in eine Reihe von Sektoren zu unterteilen, welche sich bei Berührung der beiden Elektroden federnd an die Gegenelektrode anlegen sollen.

Es ist ferner bekannt, den Lichtbogen, welcher zwischen zwei sich trennenden Kontakten eines Schalters entsteht, durch ein elektromagnetisches Kraftfeld in den aus der Kammer abfließenden Löschmitteldruckstrom hineinzutreiben und durch ein anderes elektromagnetisches Kraftfeld in dem Löschmittelstrom umlaufend zu bewegen. Hierzu ist eine schraubenlinienförmige Trennfuge in der einen rohrförmigen Elektrode vorgesehen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, mittels einer geeigneten Formgebung der Öffnung der eingangs erwähnten Düsenelektrode auf magnetischem Wege Kräfte zu erzeugen, welche den Druckgasstrom in seiner Wirkung auf den Lichtbogen noch unterstützen, d. h. den zunächst auf der Düsenelektrode ansetzenden Fußpunkt des Lichtbogens in die Elektrodenöffnung hineinzutreiben.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichet, daß am Rande dieser Elektrodenöffnung Schlitze vorhanden sind, welche den Elektrodenring in gegeneinander starre Sektoren unterteilen und dadurch leitende Wege, die im wesentlichen in radialer Richtung nach außen verlaufen, definieren, so daß der Lichtbogen durch magnetische Kräfte in die Elektrode hineingetrieben wird.

F i g. 1 stellt einen Längsschnitt eines Druckgasschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar;

F i g. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung längs der Schnittebene 2-2 in Fig. 1;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Schnittebene 3-3 in Fig. 2;

Druckgasschalter

Anmelder:

General Electric Company,

Sehenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

John Wood Beatty, Newton Square, Pa.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St, v. Amerika vom 4. Dezember 1961
(156 672)

F i g. 4 ist eine Ansicht längs einer der Ebene 2-2 in F i g. 1 entsprechenden Ebene, die jedoch eine Düsenöffnung gemäß dem Stand der Technik zeigt, welche magnetische Kräfte entwickelt, die dem Eintritt des Lichtbogens in die Öffnung entgegenwirken;

F i g. 5 ist eine Schnittansicht längs der Schnittebene 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 2, bezieht sich jedoch auf eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 7 ist eine Aufsicht auf einen Teil der Anordnung in F i g. 6.

In F i g. 1 ist ein Schalter dargestellt, der mit Druckgas arbeitet. Schalter dieser Art sind in der USA.-Patentschrift 2 783 338 des Erfinders beschrieben. Die F i g. 1 enthält nur diejenigen Teile des Schalters, welche zum Verständnis der Erfindung notwenig erscheinen. Daher ist nur der rechte Teil des Schalters im Schnitt dargestellt, wobei zu beachten ist, daß der Schalter symmetrisch zu einer Vertikalebene durch den linken Schalterteil aufgebaut ist und der linke Schalterteil daher praktisch identisch ausgebildet ist wie der in Fig_fl erkennbare rechte Schalterteil. Wie im einzelnen in der erwähnten USA.-Patentschrift beschrieben ist, enthält der Sehalter ein Gehäuse 12, welches normalerweise mit Druckgas gefüllt ist, um eine Unterbrechungskammer 11 zu bil-

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den. Innerhalb der Unterbrechungskammer 11 befinden sich zwei Kontakte. 14 und 16, die sich voneinander entfernen können, so daß ein Lichtbogen innerhalb des unter Druck stehenden Gases in der Kammer 11 entsteht. Der Kontakt 14 ist ein fester Kontakt, während der Kontakt 16 sich um ein festes stromführendes Drehgelenk 18 drehen kann. Wenn der bewegliche Kontakt 16 um seinen Drehpunkt 18 im Uhrzeigersinn aus der ausgezogen bezeichneten Stellung in Fig. 1 herausbewegt wird, so entsteht ein Lichtbogen an derjenigen Stelle, an welcher sich die Kontakte voneinander trennen. Der bewegliche Kontakt 16 ist in F i g. 1 punktiert in seiner halboffenen Stellung dargestellt, die er nach der Bildung eines Lichtbogens durchläuft.

Der bewegliche Kontakt 16 ist in dem Drehgelenk 18 auf einem Halter 19 drehbar, das vorzugsweise mit einem feststehenden Zylinder 32 aus einem Stück besteht. Der Zylinder 32 ist an seinem unteren Ende von einem etwa zylindrischen Gußteil 33 getragen. Der Gußteil 33 ist am unteren Ende an einem Flansch 33 befestigt, der am feststehenden Metallgehäuse 12 angebracht ist.

Zur Herstellung eines Druckgasstromes für die Löschung des Lichtbogens enthält der zylindrische Gußteil 33 einen normalerweise geschlossenen Kanal 36, der von der Unterbrechungskammer 11 in die umgebende Luft verläuft. Der Gußteil 33 ist am oberen Ende mit einer rohrförmigen Düsenelektrode 38 versehen, welche eine Öffnung 39 besitzt, die ihrerseits einen Einlaß 37 in den Kanal 36 definiert. Dieser Einlaß 37 wird im folgenden als Öffnung bezeichnet. Der Fluß des den Lichtbogen löschenden Gases durch die rohrförmige Düse 38 und den Kanal 36 wird mit Hilfe eines zylindrischen und hin- und hergehenden Ventilkörper 40 gesteuert, der am äußeren oder unteren Ende des Kanls 36 liegt. Dieser Teil 40 befindet sich normalerweise in der ausgezogen gezeichneten geschlossenen Stellung, in welcher ein Ringflansch 42 dicht an einem Ring 34 anliegt, welcher am Gußteil 33 befestigt ist.

Während eines Unterbrechungsvorgangs wird der Teil 40 aus seiner ausgezogen gezeichneten geschlossenen Stellung durch eine halboffene Mittelstellung in punktiert gezeichnete Stellung in F i g. 1 gebracht. Dadurch kann unter Druck stehendes Gas in die Kammer 11 eintreten, so daß es mit hoher Geschwindigkeit durch die Öffnung 37 und die Düse 38 hindurchtritt und auch den Kanal 36 passiert. Es tritt dann in die Atmosphäre ein, wie es durch den punktiert gezeichneten Pfeil B in Fig. 1 angedeutet ist. Wie durch diesen Gasstrom der Lichtbogen gelöscht wird, wird noch genauer beschrieben werden.

Am oberen Ende umgibt der Teil 40 einen rohrförmigen vorstehenden Träger 41, auf welchen der Teil 40 leicht gleiten kann. Der Teil 41 ist auf dem Gußteil 33 vorzugsweise mit Hilfe von nicht mit dargestellten Bolzen befestigt, welche den Flansch 41a an der Oberseite des Gußteils 33 festklemmen. Eine Druckfeder 44 zwischen dem Teil 40 und dem unteren Ende des Trägers 41 hält den Teil 40 in seiner geschlossenen Stellung, d.h. in der Anlage am Sitz34.

Um den Träger 41 und das obere Ende des Teils 40 vor Beschädigungen durch den Lichtbogen zu bewahren, ist eine metallische Schutzhülse 43 um diese Teile herum angebracht und am Träger 41 geeignet befestigt. An der Außenfläche dieser Schutzhülse befindet sich eine-Elektrode 45, vorzugsweise aus warmfestem Metall, die radial zum Rohr 43 verläuft und in den Weg des Druckgases, d. h. in den Kanal 36 hineinragt. Es wird sogleich erklärt werden, daß der in der trömungsrichtung gesehen ,zweite Fußpunkt des Lichtbogens auf diese Elektrode 45 verlagert wird, während der Schalter seinen Öffnungsvorgang durchläuft, und daß nach dieser Verlagerung der Lichtbogen etwa so, wie bei 46 dargestellt, verläuft. Die in der Strömungsrichtung gesehen zweite Elektrode ist vorzugsweise so ausgebildet, wie in der USA.-Patentschrift 2 897 324 beschrieben, d. h., daß sie eine der Strömungsrichtung entgegengerichtete, nicht stromlinienartige Oberfläche 48 besitzt, welche mit dem Druckgas derart zusammenarbeitet, daß_ein Stagnationsgebiet vor der Fläche 48 auftritt. Der Fußpunkt eines Lichtbogens 46, welcher die Elektrode 45 erreicht, verbleibt in diesem Stagnationsgebiet und wird daher durch das Druckgas nicht weiter in dessen Strömungsrichtung verlagert.

Zur Steuerung der Bewegung des beweglichen Teils 40 und des beweglichen Kontaktes 16 dient ein Mechanismus 50. Dieser ist vorzugsweise in der bereits in der genannten USA.-Patentschrift 2 783 338 beschriebenen Weise ausgeführt, und seine Einzelheiten stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Der Mechanismus 50 enthält einen Kolben 51, welcher ein Ventil steuert, und einen Kolben 52, welcher einen Kontakt steuert. Dieser Kolben 52 ist innerhalb des Zylinders 32 angeordnet. Der das Ventil steuernde Kolben 51 ist mit dem beweglichen Teil 40 über eine Kolbenstange 54 gekuppelt, die an dem Ventilteil· 40 geeignet befestigt ist. Der Kolben 52, welcher einen Kontakt steuert, ist andererseits an dem beweglichen Kontakt 16 über eine Kolbenstange 58 und einen Kreuzkopf 59 befestigt. Ein Verbindungsglied 60, welches am Kreuzkopf 59 bei 61 und am beweglichen Kontakt 16 bei 62 drehbar ist, verbindet den Kreuzkopf 59 und den beweglichen Kontakt 16. Wenn der Kolben 51 nach oben bewegt wird, so öffnet er den Ventilteil 40, wobei gleichzeitig der Kolben 52 sich nach oben bewegt und den beweglichen Kontakt 16 in seine Öffnungsstellung bringt.

Bei dieser Bewegung des beweglichen Kontaktes 16 entsteht ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 14 und 16. Kurz danach wird durch den Gasstrom, welcher die Öffnung 37 passiert und in Richtung des punktiert gezeichneten Pfeiles B verläuft, der in der Richtung des Gasstromes gesehen erste Fußpunkt des Lichtbogens an die Elektrode 70 verlagert, die elektrisch mit dem festen Kontakt 14 verbunden ist. Bei der weiteren Bewegung des beweglichen Kontaktes 16 wird durch den Druckgasstrom der in der Strömungsrichtung gesehen zweite Fußpunkt des Lichtbogens vom beweglichen Kontakt 16 auf den Öffnungsrand 39 verlagert, der elektrisch mit dem beweglichen Kontakt 16 verbunden ist. Der Druckgasstrom treibt dann den in der Strömungsrichtung zweiten Fußpunkt des Lichtbogens durch die Öffnung 37 hindurch und durch die Düse 38 am oberen Ende der metallischen Schutzhülse 43. Von dort treibt der Druckgasstrom diesen Fußpunkt des Lichtbogens nach unten und in den obenerwähnten Stagnationsbereich an der Fläche 48 der Elektrode 45. Wenn der Lichtbogen sich in dieser Lage befindet, verläuft der Lichtbogen durch die Öffnung 37 und wird dort einem Gasstrom von hoher Geschwindigkeit ausgesetzt. Durch diesen Gasstrom wird der Lichtbogen gekühlt und entionisiert, so daß er bei

einem Nulldurchgang nicht mehr zünden kann. Die Elektrode 45, welche die in der Strömungsrichtung gesehen zweite Elektrode darstellt, und die in der Strömungsrichtung gesehen erste Elektrode 70 liegen so, daß die Länge des Lichtbogens und die Lage des Lichtbogens optimal sind, um eine Löschung mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Dies ist also mit anderen Worten diejenige Lage des Lichtbogens, die oben als die am leichtesten verletzliche Lage bezeichnet worden ist.

Um die Löschung des Lichtbogens mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen, ist es wichtig, daß der in der Strömungsrichtung gesehen zweite Fußpunkt des Lichtbogens durch die Öffnung 37 nicht blockiert wird oder ungebührlich behindert wird. Andernfalls würde der Eintritt des Lichtbogens in die empfindlichste Lage verhindert oder verzögert werden, so daß die Lichtbogenlöschung sich nicht mehr mit der gewünschen hohen Geschwindigkeit abspielen könnte. Ein schwerwiegender und bisher unerkannt gebliebener Mangel in vielen Konstruktionen, der den schnellen Eintritt des Lichtbogenfußpunktes durch die Öffnungen behinderte, bestand in dem Vorhandensein von magnetischen Feldern, welche diesem Eintritt entgegenwirken. Solange die zu unterbrechenden Ströme verhältnismäßig klein sind, sind diese magnetischen Kräfte, welche dem Quadrat der Stromstärke proportional sind, ebenfalls klein und können durch die Wirkung des Druckgasstromes leicht überwunden werden. Bei höheren Werten des Fehlerstroms können diese magnetischen Kräfte jedoch so hoch werden, daß sie den Eintritt des Lichtbogenfußpunktes in die Öffnung ernstlich beeinträchtigen oder sogar vollkommen verhindern.

Die Wirkung der magnetischen Kräfte auf den Lichtbogenfußpunkt bei den bekannten Einrichtungen soll an Hand der F i g. 4 und 5 genauer erläutert werden.

In F i g. 4 und 5 ist der Öffnungsteil 39 als geschlossener Ring ausgeführt, der an der Düse 38 durch Schrauben 80 und 81 befestigt ist, welche in geeignete, seitlich vorstehende Ansätze des Ringes 39 eingreifen. Unter diesen Schrauben 80 und 81 sind zwei Hauptberührungsgebiete zwischen dem Ring 39 und dem Rest der Düse 38, so daß der größte Teil des Stromes in die Düsenwände durch diese Kontaktgebiete hindurchfließt. Wenn der in der Strömungsrichtung pesehen zweite Fußpunkt des L^:chtbog£ns am Ring 39, beispielsweise an dessen Stelle A ansetzt, muß der Lichtbogenstrom, um in die Wände der Düse eintreten zu können, in der Richtung des Umfanges des Ringes 39 zu den Schrauben 80 und 81 fließen, bevor er in die Düsenwände eintritt. Wenn der Lichtbogenfußpunkt auf der senkrechten Mittellinie bei A liegt, teilt sich der Strom gleichmäßig nach links und rechts auf, wie in F i g. 4 durch die Ströme I₁ und i₂ angedeutet, so daß insgesamt in horizontaler Richtung der Strom Null fließt. Jedoch ist eine vertikale Stromkomponente in der Richtung der Mitte des Ringes 39 gleich der vektoriellen Summe der vertikalen Komponenten von I₁ und J₂ vorhanden. In F i g. 5 erkennt man, daß der Weg 85 dieser vertikalen Stromkomponente und der Weg 83 des durch den Lichtbogen fließenden Stromes eine Stromschleife bilden, welche von der Mitte des Ringes 39 weggerichtet ist. Wenn der Strom eine derartige Stromschleife durchfließt, haben die magnetischen Kräfte das Bestreben, die Schleife zu verlängern, so daß eine Kraft F₁₁ in F i g. 4 und 5 auftritt, welchen den Lichtbogen von der Mitte von 39 wegtreibt. Für hohe Fehlerströme kann diese Kraft F₁₁ so hoch werden, daß der Eintritt des Lichtbogenfußpunktes in die Öffnung verhindert wird, obwohl durch den Druckgasstrom der Lichtbogenfußpunkt in die Öffnung hineingetrieben wird.

Um die auf den Lichtbogen wirkenden Kräfte zu veranschaulichen, wenn der in der Strömungsrichtung gesehen zweite Fußpunkt des Lichtbogens sich an einer anderen Stelle befindet, sei angenommen, daß der Lichtbogenfußpunkt sich an der Stelle D in F i g. 4 befinden möge. Der Strom vom Punkt D teilt sich in die beiden Ströme i_s und i_i auf, so daß insge-

samt eine auf die Mitte des Ringes 39 gerichtete vertikale Stromkomponente vorhanden ist, welche gleich der vektoriellen Summe der vertikalen Komponenten der Ströme /₃ und z'₄ ist. Der Weg 85 d dieser vertikalen Komponente und der Weg 83 d des Stromes durch den Lichtbogen bilden eine Stromschleife, welche vom Mittelpunkt des Ringes 39 weggerichtet ist. Dies führt zu der Bildung einer Kraft F_d, welche den Lichtbogen von der Mitte der Öffnung wegtreibt, d. h. radial nach auswärts treibt.

as In F i g. 4 und 5 ist die auf den Lichtbogen wirkende Kraft für jede Lage des Lichtbogenfußpunktes auf dem Ring 39 radial nach auswärts gerichtet, mit Ausnahme in der Nähe der Schrauben 80 und 81, da in allen diesen Stellungen, mit Ausnahme der zwei zuletzt erwähnten Stellungen, eine Ventikalkomponente des Stromes vom Lichtbogenfußpunkt in radialer Richtung nach innen vorhanden ist. Man könnte vielleicht meinen, daß es zur Ausschaltung dieser Kraft nur notwendig sei, eine gute leitende Verbindung zwischen der Öffnung 39 und dem übrigen Teil der Düse 38 am ganzen Umfang des Öffnungsteils oder Ringes herzustellen. Hierdurch würde jedoch das Problem nicht gelöst werden, da der vom Lichtbogenfußpunkt in die Düsenwände fließende Strom noch längs des Umfangs des Ringes einen Weg zu anderen Teilen der Düse finden würde. Das Ergebnis ist eine resultierende Komponente des radial nach innen fließenden Stromes, welcher eine Kraft erzeugt, die den Lichtbogen radial nach außen treibt.

Um diese auf den Lichtbogen wirkende Kraft auszuschalten und eine Kraft herzustellen, welche den Lichtbogen nach innen treibt, wurde gemäß der Erfindung ein Öffnungsteil 39 mit Schlitzen 90 vorgesehen. Diese Schlitze 90 verlaufen von der Vorderfläche des Öffnungsringes in die Wände der Düse 38. Die einzelnen Teile des Öffnungsringes zwischen den Schlitzen 90 sind durch Hartlötung oder durch andere geeignete Verfahren mit dem Rest der Düse verbunden, so daß eine gute elektrische und mechanische Verbindung vorliegt. Die Schlitze 90, die in F i g. 2 und 3 erkennbar sind, bewirken einen Verlauf des Stromes vom Lichtbogenfußpunkt in die Wand der Düse 38 in radialer Richtung. Beispielsweise ist aus Fig. 3 erkennbar, daß der Strom von einem Lichtbogenfußpunkt A durch den Öffnungsring 39 und den Rest der Düse 38 einen Weg 92 nimmt, der vom Lichtbogenfußpunkt aus radial nach außen verläuft. Dieser Weg 92 und der Weg 93 des Stromes durch den Lichtbogen bilden eine Schleife, die nach innen gebogen ist, wie aus F i g. 3 hervorgeht. Die magnetischen Kräfte, welche bestrebt sind, die Schleife zu verlängern, treiben also den Lichtbogen nach innen statt wie in Fig.4 und 5 nach

außen. Die magnetischen Kräfte unterstützen also den Eintritt des Lichtbogens in die Öffnung 37. Hierdurch wird, wie oben erläutert, der Unterbrechungsvorgang erheblich abgekürzt und in manchen Fällen derjenige Strom erhöht, welcher überhaupt unterbrochen werden kann.

Um leichter verstehen zu können, wie die Schlitze 90 einen Stromfluß von einem Lichtbogenfußpunkt durch den Öffnungsring und die Düse 38, 39 nach außen hervorrufen, sei die Fig. 2 betrachtet, welche eine Stirnansicht des Öfinungsrings und der Düse 38, 39 darstellt. Wenn man annimmt, daß der Lichtbogenfußpunkt bei A liege, so- fließt offensichtlich ein Strom von A durch den Öffnungsring 39 und den Rest der Düse 38 auf den Wegen 92 a, 92 b, 92 c, 92 d und 92 e, die als Komponenten des Weges 92 in Fig. 4 betrachtet werden können. Diese Wege 92a bis 92 e haben eine resultierende Komponente nach außen, und die magnetische Kraft, welche auf den Lichtbogen wirkt, ist also nach innen gerichtet, wie durch den PfeilF_a in Fig. 2 angedeutet ist.

Eine entsprechende Kraft, welche den Lichtbogen radial nach innen treibt, ist bei jeder Lage des Lichtbogenfußpunktes auf dem Öffnungsring 39 vorhanden. Wenn beispielsweise der Lichtbogenfußpunkt bei C in F i g. 2 liegt, so verläuft der Strom längs der Wege 94 a bis 94 e nach außen, und die magnetische Kraft auf den Lichtbogen hat die Richtung des Pfeiles F_c. Der Verlauf des Stromes vom Lichtbogenfußpunkt nach außen wird nicht nur durch die Schlitze 90 erzwungen, sondern auch dadurch, daß die Wände der Düse 38, 39 am Umfang der Öffnung 37 zum größten Teil nach außen verlaufen. Diese beiden Merkmale haben zur Folge, daß ein Strom vom Lichtbogenfußpunkt praktisch bei jeder Lage am Umfang der Öffnung 37 radial nach außen fließt. Wenn die Polarität des Stromes sich umdreht, biegt sich die obenerwähnte Schleife noch in der gleichen Richtung, und die magnetische Kraft auf den Lichtbogen ist ebenfalls noch nach innen gerichtet.

Es ist manchmal wünschenswert, den Lichtbogenfußpunkt in der Richtung des Umfangs der Öffnung während des kurzen Intervalls, innerhalb dessen dieser Fußpunkt auf dem Öffnungsring ruht, zu bewegen. Diese Bewegung in Richtung des Umfangs vermeidet eine Lichtbogenerosion an einer bestimmten Stelle des Umfangs und insbesondere an den Schlitzen, an denen der Lichtbogenfußpunkt manchmal das Bestreben hat, sich festzusetzen.

Zur Herstellung einer in der Richtung des Umfangs auf den Lichtbogen wirkenden Kraft werden schräge Schlitze 100 nach F i g. 6 und 7 vorgesehen. Die Schlitze verlaufen dort nicht senkrecht zur Stirnfläche des Öffnungsrings 39, sondern unter einem spitzen Winkel zu dieser Stirnfläche. Die Schlitze 100 verlaufen also unter einem spitzen Winkel zu einer Ebene 105, welche senkrecht auf der Längsachse 107 der Düse 38 steht. Diese Form der Schlitze zwingt den Strom von einem Lichtbogenfußpunkt, beispielsweise vom Punkt D, den Weg 102 zu nehmen, welcher eine Komponente in der Richtung des Umfangs neben einer nach außen radialen Komponente besitzt. Es besteht also eine Stromrichtung, welche auf den Lichtbogen eine in der Umfangsrichtung wirkende Kraft ausübt. Für die kurze Zeitspanne, in welcher der Lichtbogenfußpunkt auf dem Öffnungsring 39 ruht, wird er also sowohl in der Umfangsrichtung als in der Richtung nach innen bewegt.

Um die Kräfte, welche den Lichtbogenfußpunkt radial nach innen bewegen, noch zu verstärken, wenn dieser Fußpunkt am unteren Teil des Öffnungsrings 39, wie bei A in F i g. 2 und 3 liegt, wird eine leitende Anordnung 110 in F i g. 1 vorgesehen. Diese Anordnung 110, die aus einem Metall geringen spezifischen Widerstandes im Vergleich zu dem Werkstoff des Gußkörpers 33 besteht, stellt einen Weg geringen Widerstandes dar, über welchen der größere Teil des Stromes vom Lichtbogenfußpunkt bei A radial nach außen fließen kann, nachdem er die Düse 38, 39 verlassen hat. Zu diesem Zweck ist die Anordnung 110 mit einem Arm 112 ausgerüstet, welcher von der Düse 38 radial nach außen verläuft und mit der Düse zwischen den Schlitzen 90 verbunden ist. Ein entsprechender Arm 112 α ist an der linken Düsenanordnung 38 α, 39α vorgesehen, und diese beiden Arme sind über einen leitenden Ring 114, welcher das Gußgehäuse 33 umgibt, miteinander verbunden.

Ein großer Teil des Stromes zwischen den beiden Düsen fließt über die Arme 112 und 112 a und über diesen Ring 114.

Der Grund für die Anbringung der leitenden Brücke 110 am unteren Ende der Düse 38, 38 α läßt sich am besten unter der Annahme verstehen, daß eine derartige Brücke nicht vorhanden sein möge. Es sei weiterhin angenommen, daß der Teil 41 in F i g. 1 aus einem Metall besteht, welches einen geringen elektrischen spezifischen Widerstand besitzt, also beispielsweise aus Aluminium bestehen möge, während das.Gußgehäuse 33 aus Stahl besteht, d. h. aus einem Metall mit einem verhältnismäßig hohen elektrischen Widerstand. Es sei außerdem daran erinnert, daß der Teil 41 mit dem Gußgehäuse 33 an der Oberseite desselben verschraubt ist, so daß die Berührung zwischen den Teilen 41 und 33 hauptsächlich an der Oberseite des Gußteils 33 vorliegt. Wegen des geringen elektrischen Widerstandes des Aluminiumteils 41 fließt ein Hauptteil des Stromes zwischen den Düsen 38 und 38 a über den Oberteil der Zwischenkonstruktion 33, 41. Wenn ein Lichtbogenfußpunkt bei A liegt, so muß der Teil des Stromes, der über den Oberteil der Zwischenkonstruktion 33, 41 fließt, nach oben verlaufen, nachdem er den geschlitzten Teil der Düsenanordnung 38, 39 verlassen hat. der Strom, der in dieser Weise nach oben verläuft, neutralisiert teilweise die magnetische Wirkung auf den Lichtbogen, welche von dem nach unten verlaufenden Strom auf dem Wege 92 hervorgerufen wird, da die beiden erwähnten Ströme innerhalb gewisser Grenzen entgegengesetzt gerichtet sind. Dieser Neutralisierungseffekt ist jedoch durch den Ring 110 nun zum großen Teil wieder beseitigt worden, da dieser Ring 110 von dem größten Teil des vom Liohtbogenfußpunkt A ausgehenden Stromes durchflossen wird. Auf diesem letzteren Wege wird der neutralisierende Effekt auf den längs des Weges 92 fließenden Strom viel geringer. Bei Benutzung der Brücke 110 wirkt also auf den Lichtbogenfußpunkt bei A noch eine starke, nach innen gerichtete Kraft.

Man erkennt, daß die Lage der Verbindung zwischen dem Ring 110 und den Düsen 38 und 38 a nur an einer Stelle an jeder der Düsen besteht. Wenn also Strom von einem Lichtbogenfußpunkt bei D ausgeht, so fließt noch ein erheblicher Teil dieses Stromes über die Oberseite der Zwischenkonstruktion 33, 41. Es besteht ein ausreichender Widerstand in dem Stromweg vom Punkte D zu dem Ring 110, um einen

größeren Teil des Stromes von dem Ring 110 abzuhalten. Es besteht also noch ein nach außen gerichteter Weg für den Strom vom Punkt D über die Düse 38 trotz des Vorhandenseins der leitenden Brücke 110.

In der Lichtbogenelektrode 70 in F i g. 1 ist ein Durchtrittsweg 120 vorgesehen. Ein Zweck dieses Kanals 120 besteht darin, einen stabilen Ruhepunkt für den Lichtbogenfußpunkt in der Mitte dieser Elektrode 70 zu vermeiden. Hierdurch wird eine Lichtbogenerosion der Elektrode 70 vermieden. Dadurch, daß man den Lichtbogen zwingt, von der Mitte der Elektrode 70 abzuweichen, wird außerdem die magnetische Wirkung der Schleife in F i g. 2 und 3 verstärkt, d. h. der Lichtbogen radial nach innen abgelenkt. Der Weg92 in Fig. 3 verläuft dann besser senkrecht zu dem Liahtbogenweg 93.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter, bei welchem zunächst zwischen zwei außerhalb des Druckgasstromes befindlichen und gegeneinander beweglichen Hilfselektroden ein Lichtbogen gezogen und sodann auf eine feste Hauptelektrode und eine ebenfalls feste Düsenelektrode übergeleitet wird und bei welchem der Druckgasstrom den zunächst auf der Düsenelektrode ansetzenden Fußpunkt des Lichtbogens in die Elektrodenöffnung hineintreibt, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande dieser Elektrodenöffnung Schlitze vorhanden sind, welche den Elektrodenring in gegeneinander starre Sektoren unterteilen und dadurch leitende Wege, die im wesentlichen in radialer Richtung nach außen verlaufen, definieren, so daß der Lichtbogen durch magnetische Kräfte in die Elektrode hineingetrieben wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (100) unter einem spitzen Winkel zu einer senkrecht auf der Längsachse der Elektrode (39) stehenden Ebene (105) verlaufen (Fig. 7).

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (90) senkrecht zu einer auf der Längsachse der Elektrode (39) senkrecht stehenden Ebene verlaufen (F i g. 2 und 3).

4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine leitende Anordnung (110,112,114) mit geringem innerem Widerstand an einer Seite der Düsenelektrode (38, 39) angebracht ist, um einen größeren Teil des auf die Düsenelektrode auftreffenden Stromes aufzunehmen, wenn ein Lichtbogenfußpunkt an dieser Seite der Düsenelektrode ansetzt (F i g. 1).

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite leitende Anordnung (112 a, 114) etwa diametral entgegengesetzt zur ersterwähnten leitenden Anordnung angebracht ist (Fig. 1).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 579 295, 646031,
661006.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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