DE1295049B - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter, insbesondere Flüssigkeitsschalter, mit einer Löschkammer, in der ein mechanisch angetriebener Pumpkolben zur Erzeugung einer den Lichtbogen bespülenden Löschmittelströmung angeordnet ist. Bekannte Schalter dieser Art (deutsche Patentschrift 970 016) weisen infolge ihrer Bauart eine im wesentlichen stromunabhängige Löschmittelströmung auf.
• Es ist bekannt, mittels eines stromabhängig durch die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes betätigten Steuerschiebers die Löschmittelströmung zu steuern (USA.-Patentschrift 2 056 009). Weiterhin ist es bekannt, durch eine besondere Regelvorrichtung den wirksamen Ausflußquerschnitt des oder der Auslaßkanäle eines elektrischen Schalters mit rein stromabhängiger Löschmittelströmung in Abhängigkeit von der Lichtbogenstromstärke derart zu ändern, daß die Stärke der Strömung des Lichtbogenlöschmittels aus der Schaltkammer selbsttätig mit Rücksicht auf ihre Lichtbogenlöschwirkung erhöht wird (deutsche Patentschrift 613 833).
• Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einem Schalter der eingangs genannten Art die durch die stromunabhängige Löschmittelströmung beim Schalten kleiner induktiver Ströme verursachten Schaltüberspannungen zu mildern oder ganz zu beseitigen. Die Lösung besteht darin, daß erfindungsgemäß ein Steuerschieber vorgesehen ist, der in an sich bekannter Weise durch die magnetische Wirkung des den Schalter durchfließenden Stromes verstellbar ist und bewirkt, daß die Lösehmittelströmung bei kleinen abzuschaltenden Strömen abhängig von der Stromhöhe gedrosselt wird.
• Zu diesem Zwecke kann beispielsweise ein den Stromleiter, insbesondere den Schaltstift, umgebender, durch eine vorzugsweise trapezförmige Aussparung unterbrochener Ring aus magnetischem Material vorgesehen werden, in dessen Aussparung ein entsprechend geformter, aus magnetischem Material bestehender Teil des Steuerschiebers eingreift, der entsprechend der jeweiligen magnetischen Erregung gegen die Wirkung einer Feder mehr oder weniger tief in die Aussparung hineingezogen wird. Der Pumpkolben kann als becherförmige Pumpdüse ausgebildet und der magnetische Ring und ein ringförmiger gefederter Steuerschieber können in einem Ringraum der Pumpdüsenwandung gelagert sein. Der Steuerschieber kann in diesem Fall seitliche Öffnungen des Pumpdüsenkörpers steuern, so daß durch diese Öffnungen mehr oder weniger Löschmittel abströmen kann, ohne den Lichtbogen zu bespülen, und gleichzeitig auch den Weg des Löschmittels zum Lichtbogen um so mehr drosseln, je weiter die Öffnungen, durch die ein Teil des Löschmittels der Lichtbogenbespülung entzogen wird, geöffnet sind. Die Erfindung läßt sich auch bei einem Schalter verwirklichen, bei dem gemäß einem älteren, nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag der bewegliche Schaltstift eine becherförmige Pumpdüse antreibt und die Mitnahme der Pumpdüse dadurch gedämpft erfolgt, daß der Schaltstift mit einem Dämpfungskolben in einen an der Pumpdüse vorgesehenen Dämpfungszylinder eingreift. Diese Anordnung hat den Zweck, die Pumpdüse verzögert in die Löschstellung zu bringen, damit die Löschmittelströmung bei Entstehung des Lichtbogens zunächst schwach beginnt und bis zum Erreichen der Löschdistanz allmählich auf den vollen Wert anwächst. Auf diese Weise wird den sich ändernden Verhältnissen beim Wachsen des Lichtbogens von der Kontakttrennung bis zum Erreichen der Löschdistanz in günstiger Weise Rechnung getragen. Beim Schalten sehr großer Ströme ist es nun aber erwünscht, diese Verzögerung auszuschalten und den Pumpkolben unverzüglich in die Löschstellung zu bewegen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zu diesem Zweck der Schaltstift mit Umgebungskanälen für den Dämpfungskolben versehen, die mittels des ringförmigen Steuerschiebers nach der Erfindung verschlossen werden können, der gegen Federwirkung gleitend auf dem Schaltstift sitzt und der durch einen ringförmigen, vom elektrischen Strom beeinflußten, am Schaltstift angeordneten Magneten betätigt wird.
• Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
• In A b b. 1 sind der Schaltstift und der Pumpkolben eines ölströmungsschalters dargestellt. In den Pumpkolben ist eine Steuereinrichtung eingebaut, deren Teile in A b b. 2 gesondert herausgezeichnet sind. Die übrigen Teile des Schalters, wie der feste Schaltkontakt, die Löschkammer und das Schaltergehäuse, sind weggelassen, da sie für die Erläuterung der Erfindung nicht benötigt werden. Die dargestellte Anordnung wirkt folgendermaßen: Bei der Ausschaltung wird nach einer gewissen Zeit der Pumpkolben 1 vom Schaltstift 2 über den Mitnehmer 3 zwangsweise mitgenommen. Die durch die Öffnung 4 geförderte Flüssigkeitsmenge wird zu einem Teil durch die Öffnung 5 in den Lichtbogen eingespritzt. Der andere Teil kann durch Entlastungsöffnungen 6 die Pumpe verlassen, ohne auf den Lichtbogen einzuwirken. Die durch die öffnungen 5 bzw. 6 austretende Flüssigkeitsmenge kann durch den Schieber 7 verändert werden. Dieser Schieber 7 wird von einem Magneten 8 entgegen der Wirkung einer Feder 9 bewegt. Der Magnet 8 besteht aus einem Eisenring mit schrägem Ausschnitt, in den teilweise der Anker 10 des Schiebers 7 hineinragt. Der im Schaltstift 2 fließende Strom erzeugt im Luftspalt zwischen 8 und 10 magnetische Kräfte. Diese versuchen entsprechend ihrer Größe den Schieber 7 entgegen der Feder 9 nach links zu bewegen. Damit wird erreicht, daß mit größer werdendem Strom die Entlastungsöffnung 6 immer mehr verschlossen und zugleich immer mehr Löschflüssigkeit durch die sich weiter öffnende Öffnung 5 dem Lichtbogen zugeführt wird. Die Löschwirkung der Pumpeinrichtung ist damit stromabhängig geworden.
• In A b b. 3 und dem zugehörigen, in A b b. 4 gezeichneten Teilschnitt ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, wobei wiederum für die Erklärung nicht notwendige Schalterteile weggelassen sind. Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Bei der Ausschaltbewegung des Schaltstiftes 11 läuft der mit diesem fest verbundene, zugleich als Mitnehmer wirkende Dämpfungskolben 12 in einen Hilfszylinder 13 des Pumpkolbens 14. Der Pumpkolben geht hierdurch verzögert in seine Löschstellung relativ zum Schaltstift, die erreicht ist, wenn der Dämpfungskolben 12 des Schaltstiftes an der oberen Wand des Pumpkolbens anliegt. Die Verzögerung wird dadurch bewirkt, daß der Dämpfungskolben 12 die im Hilfszylinder 13 befindliche Löschflüssigkeitsmenge verdrängen muß. Am Schaltstift 11 sind öffnungen 15 vorhanden, die den ringförmigen Dämpfungskolben 12 umgeben. Diese Öffnungen werden durch einen Schieber 16 abgedeckt, der mit Hilfe eines Magneten 17 entgegen der Wirkung der Feder 18 beweglich ist. Von einer bestimmten vorgegebenen Stromstärke an wird der Anker des Schiebers 16 in den Magneten hineingezogen. Dadurch werden die Umgehungsöffnungen 15 freigegeben, und die Dämpfungseinrichtung wird unwirksam gemacht. Der Pumpkolben 14 erreicht jetzt ohne Verzögerung seine Löschstellung. Der am Schaltstift 11 angebrachte Schieberring 19 verschließt die Öffnungen 20 schnellstens, so daß das gepumpte Löschmittel nur noch durch die untere von der Schaltstiftspitze freigegebene Düsenöffnung des Pumpkolbens 14 strömen kann.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Elektrischer Leistungsschalter, insbesondere Flüssigkeitsschalter, mit einer Löschkammer, in der ein mechanisch angetriebener Pumpkolben zur Erzeugung einer den Lichtbogen bespülenden Löschmittelströmung angeordnet ist, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen Steuerschieber (7, 16), der in an sich bekannter Weise durch die magnetische Wirkung des den Schalter durchfließenden Stromes verstellbar ist und bewirkt, daß die Löschmittelströmung bei kleinen abzuschaltenden Strömen abhängig von der Stromhöhe gedrosselt wird.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen den Stromleiter, insbesondere den Schaltstift, umgebenden, durch eine vorzugsweise trapezförmige Aussparung unterbrochenen Ring (8) aus magnetischem Material, in dessen Aussparung ein entsprechend geformter, aus magnetischem Material bestehender Teil (10) des Steuerschiebers (7) eingreift, der entsprechend der jeweiligen magnetischen Erregung gegen die Wirkung einer Feder (9) mehr oder weniger tief in die Aussparung hineingezogen wird.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkolben als becherförmige Pumpdüse ausgebildet ist und der magnetische Ring (8) und ein ringförmiger gefederter Steuerschieber (7) in einem Ringraum der Pumpdüsenwand gelagert sind (A b b. 1).
4. 4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpdüse (1) vom Steuerschieber (7) bei steigendem Strom verschließbare seitliche Öffnungen (6), durch die Lösehmittel abströmen kann, ohne den Lichtbogen zu bespülen, und einen zum Lichtbogen führenden, vom Steuerschieber (7) bei steigendem Strom freigegebenen Kanal (5) aufweist.
5. 5. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkolben (14) als vom Schaltstift (11) über einen Mitnehmer (12) nach einem Leerweg mitgenommene becherförmige Pumpdüse ausgebildet ist, daß die Mitnahme dadurch gedämpft erfolgt, daß der Schaltstift mit einem Dämpfungskolben (12) in einen an der Pumpdüse vorgesehenen Dämpfungszylinder (13) greift und daß der Schaltstift (11) Umgehungskanäle (15) für den Dämpfungskolben (12) aufweist, die mittels des ringförmigen Steuerschiebers (16) verschlossen werden können, der gegen die Wirkung einer Feder (18) gleitend auf dem Schaltstift (11) sitzt und der durch einen ringförmigen, vom elektrischen Strom beeinflußten, am Schaltstift angeordneten Magneten (17) betätigt wird.