DE1281527B

DE1281527B - Druckgasschalter mit einer geschlossenen, mit Druckgas gefuellten Loeschkammer

Info

Publication number: DE1281527B
Application number: DEM56696A
Authority: DE
Inventors: Andre Latour
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1962-05-21
Filing date: 1963-05-04
Publication date: 1968-10-31
Also published as: FR1362117A; US3218421A; CH392665A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/10

Nummer: 1281527

Aktenzeichen: P 12 81 527.9-34 (M 56696)

Anmeldetag: 4. Mai 1963

Auslegetag: 31. Oktober 1968

Es ist ein Druckgasschalter mit einer geschlossenen Schaltkammer bekannt (deutsche Patentschrift 675 370), bei welchem in der Einschaltstellung der bewegliche Kontaktstift in einen an einem Differentialkolben befestigten ringförmigen Gegenkontakt eingreift. Der bewegliche Kontaktstift trägt einen Kolben, mit dessen Hilfe, je nachdem die obere oder untere Seite mit Druckgas beaufschlagt wird, der bewegliche Kontaktstift in seine Ausschaltstellung oder in seine Einschaltstellung gebracht werden kann. Bei der Trennung der Schaltkontakte gibt der bewegliche Kontaktstift den Raum oberhalb des Differentialkolbens frei, so daß Druckgas zur oberen Seite des Differentialkolbens übertreten und diesen nach unten treiben kann, so daß der Lichtbogen zwischen den Kontakten in einer gleichbleibenden kurzen Ausdehnung erhalten bleibt. Beim Stromnulldurchgang werden die heißen Gase aus dem Lichtbogenweg in die obere Kammer verdrängt und der Lichtbogenweg mit kaltem reinem Gas ausgefüllt und dadurch Rück- ao Zündungen vermieden. Bei diesem bekannten Druckgasschalter wird sowohl zum Einschalten als auch zum Ausschalten sowie zur Lichtbogenlöschung viel Druckgas verbraucht.

Es ist bereits ein Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Preßluft bekannt (deutsche Patentschrift 671 326), bei dem die Preßluft durch die Ausschaltbewegung erzeugt wird. In der Einschaltstellung greift der bewegliche Schaltstift in einen ringförmigen Gegenkontakt ein, aus dem er bei der Ausschaltbewegung durch einen Antrieb herausgezogen wird. Der bewegliche Schaltstift ist mit einem Kolben starr verbunden, der sich in einer Bohrung einer Hülse bewegen kann, die an ihrem oberen Ende den Schaltstift dicht umgibt. Das untere Ende der Hülse wird von einem ortsfesten Kolben dicht abgeschlossen, der von dem beweglichen Schaltstift durchsetzt wird. Bei der durch einen Antrieb bewirkten Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstiftes wird der Kolben in der entsprechenden Bohrung bis zu einem Anschlag der Hülse bewegt und hierbei die Luft zusammengepreßt. Bei der weiteren Bewegung des Schaltstiftes nimmt der bewegliche Kolben die Hülse an ihrem Anschlag mit und preßt die in der Hülse vor dem ortsfesten Kolben befindliche Luft so stark zusammen, daß diese durch die bei der Ausschaltbewegung von der Schaltstiftspitze freigegebene obere Öffnung der Hülse hindurch gegen den Lichtbogen geblasen wird und diesen zum Erlöschen bringt. Bei diesem bekannten Schalter muß die Preßluft immer wieder bei jedem Ausschaltvorgang erzeugt werden. Außerdem ist dieser Schalter relativ Druckgasschalter mit einer geschlossenen,
mit Druckgas gefüllten Löschkammer

Anmelder:

Ets. Merlin & Gerin, Societe Anonyme,

Grenoble, Isere (Frankreich)

Vertreter:

Dr. E. Wetzel und Dipl.-Ing. E. Tergau,

Patentanwälte, 8500 Nürnberg, Hefnersplatz 3

Als Erfinder benannt:

Andre Latour, Grenoble (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 21. Mai 1962 (617 887)

kompliziert ausgebildet, wodurch seine Fertigung erschwert und verteuert wird, da ja bei jedem Ausschaltvorgang der bewegliche Kolben und auch die Hülse gegenüber dem ortsfesten Kolben bewegt werden muß.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit einer geschlossenen, mit Druckgas gefüllten Löschkammer und einem mit dem beweglichen Kontakt verbundenen und diesen umschließenden Blaskolben, der bei seiner Verschiebung während der Öffnungsbewegung der Kontakte einen Löschgasstrom zur Löschung des Unterbrechungslichtbogens erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Druckgasschalter dieser Art so auszubilden, daß unter Verwendung möglichst einfacher Mittel eine möglichst schnelle Deionisierung des Druckgases und eine wirksame, schnelle Lichtbogenlöschung erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß zur selbsttätigen Bewegung des Blaskolbens und des an ihm befestigten beweglichen Kontaktes aus der Schließstellung des Schalters ein mit dem Blaskolben verbundener Antriebskolben vorgesehen ist, der in der der Schließstellung der Kontakte entsprechenden Lage verriegelt ist und nach der Entriegelung durch den in der Löschkammer vorhandenen Gasdruck in die Öffnungsstellung der Kontakte verschoben wird.

Die Ausschaltung des erfindungsgemäßen Druckgasschalters wird also in einfachster Weise durch

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Lösen der Verriegelung des Antriebskolbens eingeleitet und durch den in der Löschkammer vorhandenen Gasdruck bewirkt. Hierbei drückt das Druckgas den Antriebskolben nach außen, leistet also eine gewisse Arbeit und entspannt sich, wodurch sich das Löschgas abkühlt. Dieses abgekühlte Löschgas wird dem Lichtbogen zugeführt und bewirkt eine wirksame, schnelle Löschung dieses Lichtbogens und eine Deionisierung der Lichtbogenstrecke.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Axialschnitt durch einen Druckgasschalter zeigt.

In der Zeichnung ist das isolierende Gehäuse durch die Kammer 1 dargestellt. Sie trägt an beiden Enden ringförmige Nuten 2 bzw. 2', die ringförmige Dichtungen3 bzw. 3' enthalten, auf die in der angegebenen Art ein Deckel 4 bzw. 5 aufgesetzt ist. Die Abdichtung kann auch durch eine Stopfbuchse (nicht dargestellt) erreicht werden, die die Dichtung zusammendrückt; sie kann aber auch durch die Wirkung so des Gasdruckes in der angegebenen Weise erfolgen, der die Deckel 4 oder 5 kräftig auf die Dichtungen 3, 3' preßt. Es sei bemerkt, daß durch den versenkten Einbau der Deckel 4 und S bezüglich der Enden der Kammer 1 eine wesentliche Vergrößerung des Kriechstromweges eintritt. Der Deckel 4 trägt einen feststehenden Kontakte, der mit einem beweglichen Gegenkontakt? zusammenwirkt. Gegebenenfalls kann ein Abbrennkontakt 8 den festen Kontakt schützen. Der bewegliche Kontakt ist von einer Blasdüse 9 umgeben, die frei beweglich innerhalb einer Führung 10 eingebaut ist. Die Führung ist ihrerseits am Blaskolben 11 befestigt, der in der Kammer 1 eingebracht ist. Der untere Deckel 5 ist auf der einen Seite mit dem Gleitkontakt 12 und auf der anderen Seite mit einer Stulpenmembran 13 verbunden. Das zentrale Halsstück der Membran ist mit dem Antriebskolben 14 abgedichtet verbunden, der seinerseits mit dem beweglichen Kontakt starr verbunden ist. Der untere Teil des Antriebskolbens 14 ist in Verbindung mit einer Steuereinrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt), die es erlaubt, den beweglichen Kontakt zu verriegeln und in einer verriegelten Stellung festzuhalten.

Über den Anschluß 15 tritt der Strom in den Schalter ein und über den Anschluß 16 aus. Der Innenraum des Schalters ist mit einem geeigneten Druckgas gefüllt, vorzugsweise mit einem elektronegativen Gas, z. B. Schwefelhexafluorid.

Der Blaskolben 11 ist ein Differentialkolben, der den durch die Kammer 1 gebildeten Innenraum in die Teilräume 17 und 18 unterteilt. Blaskolben 11 trägt eine Rückschlagklappe 19, die es erlaubt, bei einer schnellen öffnungs-, Schließungsbewegung den Teilraum 17 schnell wieder mit Gas aufzufüllen. An Stelle der Verwendung von Klappenventilen kann man die runden Löcher20 im Blaskolben 11 auch mit einem kreisförmigen Ring aus elastischem Material verschließen oder Ventile anderer Art vorsehen.

Es sei bemerkt, daß die Funktion der Klappenventile ebensogut von dem Blaskolben selbst übernommen werden kann, wenn dem Blaskolben an Stelle eines Dichtungsringes ein entsprechend ausgebildeter Rand aus elastischem Material gegeben wird, der eine Dichtungswirkung nur in einer Bewegungsrichtung besitzt.

Die Blasdüse 9 kann aus geeignetem Isolationsmaterial hergestellt werden. Soll die Blasdüse vor der Einwirkung des Lichtbogens geschützt werden, kann sie im Inneren mit einer feuerfesten Auskleidung versehen oder ihr eine Metallverkleidung, z.B. ein Kupferfutter, gegeben werden. Die Blasdüse kann auch vollständig aus Metall bestehen, wenn dafür gesorgt wird, daß der bewegliche Kontakt 7 elektrisch isoliert ist, indem beispielsweise der Blaskolben 11 aus Isoliermaterial hergestellt wird.

Der Funktionsablauf des Schalters ist der folgende: Um eine Öffnung des Schalters herbeizuführen, genügt es, die Verriegelung freizugeben, die den Antriebskolben 14 in seiner Lage festhält. Da das komprimierte Gas dauernd einen Druck auf den Antriebskolben 14 und auf die Stulpenmembran 13 ausübt, der bestrebt ist, den Antriebskolben 14 nach unten zu drücken, tritt der Öffnungsvorgang des Schalters sehr schnell ein. Bei der Bewegung komprimiert der Blaskolben 11 das Gas im Teilraum 17 mit der Wirkung, daß die Blasdüse 9 nach oben angehoben wird. Dies erfolgt so lange, bis die Stirnfläche des beweglichen Kontaktes 7 im Inneren der Düse verschwunden ist und somit die Blasdüsenmündung freigegeben wird. Der Abreißlichtbogen, der zwischen den äußersten Teilen des festen und beweglichen Kontaktes brennt, wird dann sehr schnell durch den aus der Blasdüse 9 austretenden Gasstrom gelöscht. Am Ende des Weges nimmt die Führung 10 die Blasdüse 9 mit nach unten.

Die Blasdüse kann bezüglich des beweglichen Kontaktes fest angebracht sein. In diesem Fall wird der feste Kontakt zweckmäßig durch eine feste Stange gebildet, deren Ende in das Innere der Düsenmündung hineinragt, wo es sich gegen den beweglichen Kontakt unter der Wirkung einer Druckfeder abstützt.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit einer geschlossenen, mit Druckgas gefüllten Löschkammer und einem mit dem beweglichen Kontakt verbundenen und diesen umschließenden Blaskolben, der bei seiner Verschiebung während der Öffnungsbewegung der Kontakte einen Löschgasstrom zur Löschung des Unterbrechungslichtbogens erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß zur selbsttätigen Bewegung des Blaskolbens (11) und des an ihm befestigten beweglichen Kontaktes (7) aus der Schließstellung des Schalters ein mit dem Blaskolben (11) verbundener Antriebskolben (14) vorgesehen ist, der in der der Schließstellung der Kontakte (6, 7) entsprechenden Lage verriegelt ist und nach der Entriegelung durch den in der Löschkammer vorhandenen Gasdruck in die Öffnungsstellung der Kontakte (6, 7) verschoben wird.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (14) durch eine die wirksame Kolbenfläche vergrößernde Stulpenmembran (13) abgedichtet ist.

3. Druckgassehalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beblasung des Lichtbogens über ein mit dem Blaskolben (11) verbundenes Teleskoprohr (9, 10) erfolgt, dessen

.- zur Beblasung dienende Öffnung in der Sehließstellung der Kontakte (6, 7) durch den beweglichen Kontakt (7) verschlossen ist.

4. Druckgassehaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der

Blasdüse (9) des Teleskoprohres (9, 10) mit Metall ausgekleidet ist.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (9) des Teleskoprohres (9, 10) aus Metall besteht.

6. Druckgasschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einer rohrförmigen Löschkammer aus Isolationsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kammer (1) dicht verschließenden Deckel (4, 5) von den Löschkammerenden entfernt angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 676421, 675370, 671326.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen