DE2316008B2

DE2316008B2 - Anordnung zur Löschung eines rotierenden elektrischen Wechselstromlichtbogens

Info

Publication number: DE2316008B2
Application number: DE2316008A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Phys. Dr. 8520 Erlangen Hertz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-03-30
Filing date: 1973-03-30
Publication date: 1978-03-30
Also published as: GB1476964A; FR2274131A1; DE2316008A1; FR2274131B1; NL7407380A; CH579320A5; US3947649A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Löschung eines rotierenden elektrischen Wechselstromlichtbogens hoher Stromstärke mit einer Lichtbogenkammer, in welcher der Lichtbogen ein Löschmedium aufheizt, das durch wenigstens eine Öffnung in eine Ausgleichskammer abströmen kann. Solche Schalter werden vorzugsweise verwendet in Mittel- und Hochspannungsanlagen, insbesondere mit einer Versorgungsspannung von mehr als 1000 V. Der Lichtbogen wird im Nulidurchgang des Wechselstromes gelöscht.

Während im Druckgasschalter ein räumlich eingeengter Schaltlichtbogen der Strömung eines Löschgases ausgesetzt wird, erhält man bei Schaltern mit rotierendem Lichtbogen eine Kühlung des Lichtbogens dadurch, daß er sich im wesentlichen quer zu seiner Längsrichtung durch das ruhende Gas, vorzugsweise ein Löschgas, insbesondere Schwefelhexafluorid SF₆, bewegt und dadurch immer von frischem Löschgas umgeben ist. Der Lichtbogen kann beispielsweise in einer flachen ringzylindrischen Löschkammer in einer radial zur Zylinderachse verlaufenden Ebene rotieren. Durch die Berührung mit dem Boden und Deckel des Ringraumes wird der Lichtbogen gekühlt. Beim Überschreiten eines bestimmten Druckes findet eine plötzliche Ausdehnung der heißen Gase statt, indem man den Ringraum durch ein Ventil mit einer anderen Kammer verbindet. Eine Beblasung des Lichtbogens durch diese Gasströmung in der Ventilöffnung ist nicht vorgesehen (DE-PS 8 19 268).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Löschanordnung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit einem einfachen mechanischen Aufbau und geringen Kräften, die für den Schalterantrieb benötigt werden, eine Erhöhung der Abschaltleistung erreicht wird.

Es ist bekannt, daß der Abbrand der Elektroden eines Schalters durch Rotation des Lichtbogens vermindert werden kann. In einem Niederspannungsschalter mit U-förmig gebogenen Löschblechen, deren Enden ringförmig gebogen sind, wird der Lichtbogen in einzelne Teillichtbögen aufgeteilt. Zwei benachbarte offene Ringelektroden bilden jeweils eine Stromschleife, die den entsprechenden Teillichtbogen in der abgeschlossenen Kammer rotieren lassen. Solche Schalter sind jedoch nicht geeignet für hohe Stromstärken (DE-AS 20 06 991).
In einem weiteren bekannten Schalter mit zwei Löschkammern, die durch eine große Öffnung verbunden sind, wird der Lichtbogen bei geschlossener Öffnung in einer Kammer gebildet. Das Abschlußorgan der Öffnung gelangt nach einer bestimmten Druckerhöhung in der Kammer in seine Endstellung und gibt dann

die Öffnung frei, in welcher der Lichtbogen beblasen wird. Eine Rotation des Lichtbogens ist nicht vorgesehen (DE-AS 11 71974).

Das Schaltvermögen von Hochleistungsschaltern mit strömendem Gas als Löschmittel, den sogenannten

t>5 Gasströmungsschaltern, bei denen der Lichtbogen in Düsenanordnungen brennt, wird bekanntlich wesentlich durch den sogenannten Rückstaueffekt beeinflußt. Das ist eine bestimmte Wechselwirkung der Löschgasströ-

mung mit dem Lichtbogen. In einem Gasströmungsschalter brennt der Lichtbogen zwischen zwei Kontak-ϊι·η, von denen im allgemeinen wenigstens einer als Rohrkontakt gestaltet ist und zugleich eine Düse für die Gasströmung bildet. Es kann den Kontakten aber auch eine besondere Düse vorgelagert sein, die charakteristisch für alle diese Anordnungen ist, daß der Lichtbogen durch einen Hohlraum brennen muß. Dieser Hohlraum kann zylindrisch, konisch oder lavaldüsenähnlich geformt und verschieden lang sein. Durch diesen die Düse bildenden oder wenigstens als Düse wirkenden Hohlraum muß auch das Löschmittel strömen. Durch den Lichtbogen wird nun diese Löschmittelströmung behindert. Innerhalb der Düse kann man dann nach vereinfachenden Modellvorstellungen zwei Zonen unterscheiden, eine innere heiße Zone mit geringer Dichte und eine äußere kalte Zone mit hoher Dichte. Die innere Zone wird durch den Lichtbogen gebildet, während durch die äußere kalte Zone der größte Teil der die Düse durchsetzenden Gesamtmasse strömt. Je dicker nun der Lichtbogen wird, um so mehr weitet sich die heiße Zone auf, was auf Kosten der kaiten Randzone geschieht. Mit zunehmender Bogendicke nimmt somit der Massendurchsatz durch die Düse ab. Füllt der Bogen den Düsenquerschnitt ganz aus, so ist der Massendurchsatz minimal.

Der Strömungswiderstand in der Düse nimmt somit in Abhängigkeit von der Leistung des Lichtbogens zu. Zugleich nimmt in Abhängigkeit von der Temperatur der Massendurchsatz durch die Düse ab. Der Abtransport des während der Lichtbogendauer in der Löschkammer aufgeheizten Gases benötigt insbesondere bei großen Strömen eine bestimmte Zeit. Außerdem folgt die Einstellung der Gasströmung wegen der Massenträgheit nur mit einer zeitlichen Verzögerung. In einem Wechselstromschalter ändert sich der Lichtbogenstrom gemäß dem sinusförmigen Verlauf der Stromhalbwellen. Beim Abschalten eines großen Stromes, insbesondere eines Kurzschlußstromes, treten die genannten Effekte in der Umgebung des Strommaximums auf.

Mit zunehmender Abkühlung des Lichtbogens erhält man nun im Bogen eine radikale Gasströmung nach innen und damit eine entsprechende Erhöhung seiner Dichte. Es wird somit ein zusätzlicher Ringquerschnitt für die Gasströmung freigegeben. Im Stromnulldurchgang ist nun die ungestörte, nur vom Druck abhängige stationäre Strömung noch nicht wieder hergestellt, sondern um einen bestimmten Betrag verringert. Durch diese Strömungsverminderung wird die Kühlung des Lichtbogens und die Ausbildung einer für die Löschung günstigen Temperaturverteilung gerade in dem entscheidenen Zeitabschnitt vor dem Nulldurchgang behindert.

Die mit dem abnehmenden Massendurchsatz entsprechend verminderte Kühlwirkung hat zur Folge, daß die im Löschraum freigesetzte Leistung nicht mehr vom Löschmittel abtransportiert werden kann. Eine Folge davon ist ein starker Druckanstieg im Löschraum. Dieser Druckanstieg kann dazu führen, daß die Zuströmung aus dem Hochdruckteil des Schalters nicht nur vermindert wird, sondern daß sich die Strömungsrichtung sogar umkehrt. Mit dieser Rückströmung gelangt dann heißes Gas in die Zulaufkanäle. Wenn dann mit abnehmendem Stromwert die Gasströmung in der gewünschten Richtung wieder entsteht, strömt zunächst das schon aufgeheizte Löschmittel, das mit Metalldampf aus den Elektroden verunreinigt sein kann, in die Löschanordnung. Man versucht deshalb, den Rückstaueffekt durch besondere Maßnahmen weitgehend zu unterdrücken (ETZ-A, Band 90 (1969), Heft 26, Sei ten 711 bis 714, insbes. Seite 713, rechte Spalte A.2).
Es wurde nun ferner erkannt, daß dieser Rückstaueffekt in einer Düse in Verbindung mit der bekannten Löschung des Lichtbogens durch Rotation zu einer besonders vorteilhaften Löschwirkurag führen kann. Die Erfindung besteht somit darin, daß die öffnung in der Lichtbogenkammer als Düse gestaltet ist, die so angeordnet ist, daß der Lichtbogen wenigstens während der Löschphase durch diese Düse brennt, und daß deren Abmessungen so gewählt sind, daß der in der Lichtbogenkammer erzeugbare Überdruck über den Nulldurchgang des Wechselstromes erhalten bleibt Bei dieser Anordnung wird somit durch Rotation des Lichtbogens das Löschgas gleichmäßig aufgeheizt und zugleich ein Rückstaueffekt erzeugt. In der stromstarken Phase der Halbschwingung des Wechselstromes wird der Massendurchsatz in der Düse durch den Rückstau derart begrenzt, daß der Überdruck entsteht, der dann in der anschließenden stromschwachen Phase in der zeitlichen Umgebung des Nulldurchganges die Beblasung des Lichtbogens bewirkt. Es wurde nämlich erkannt, daß der Lichtbogen in der Rotationsphase zweckmäßig möglichst wenig gekühlt werden soll, um den Leistungsumsatz so gering wie möglich zu halten. Aus diesem Grunde ist auch keine besonders schnelle Rotation erforderlich. Die Rotation des Lichtbogens dient vorzugsweise der Verringerung des Abbrandes der Elektroden und der Begünstigung eiiier möglichst gleichmäßigen Aufheizung des Löschmediums in der Bogenkammer.

In der Ausführungsform mit einer einzigen Ausgleichskammer, die oberhalb oder unterhalb einer zylinderförmigen Lichtbogen-Löschkammer angeordnet sein kann, strömt das Löschgas aus einer Seite der Kammer durch die Düse ab, und der Lichtbogen wird dementsprechend nur an einem Ende durch, die Strömung beeinflußt. In dieser Ausführungsform der Schaltvorrichtung kann das der Düse gegenüberliegende Ende der anderen Ringelektrode zweckmäßig mit einer Druck- oder Fingerkontaktanordnung in bekannter Bauart versehen sein. Mit dieser IContaktanordnung wird das Ende der Schaltstange beim Einschalten des Schalters verbunden.

Das in einer oder auch in zwei Düsen beweglich angeordnete Schaltrohr bzw. die Schaltstange kann noch zusätzlich durch eine in der Aaisgleichskammer

so angebrachte Gleitkontaktvorrichtung geführt sein.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Löschanordnung besteht darin, daß mehrere Abströmdüsen für das Löschmittel vorgesehen sind. Die zusätzlichen Düsen werden dann an solchen Stellen der Elektroden angebracht, an denen zu erwarten ist, daß bei kleinen Stromwerten die Fußpunkte stehen bleiben, weil infolge starker Krümmung oder einer isolierten Unterbrechung die magnetischen Antriebskräfte nicht mehr ausreichen, um die Fußpunkte von diesen Elektrodenteilen wegzubewegen. Die Summe der inneren Düsenquerschnitte wird dann so gewählt, daß der zur Strömungserzeugung zweckmäßige Rückstaueffekt noch auftritt.

Neber, einem gasförmigen Löschmedium, wie beispielsweise Schwefelhexafluorid, kann die Löschvor-

h5 richtung auch mit einem flüssigen Löschmedium, beispielsweise öl, betrieben werden. In dieser Ausführungsform verdampft das öl durch den Lichtbogen und dieser öldampf dient zur Beblasung wenigstens eines

der Lichtbogen-Fußpunkte.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Löscheinrichtung mit einem flüssigen Löschmittel ergibt sich durch die Verwendung von flüssigem Schwefelhexafluorid SF₆. Flüssiges SF₆ hat bei 20°C einen Dampfdruck von 21 ata und bei -30⁰C noch etwa 5,1 ata. Danach hat man bei normalen Umgebungstemperaturen, beispielsweise zwischen 0° und 30⁰C, in einer teilweise mit flüssigem Schwefelhexafluorid SF₆ gefüllten Schaltkammer eine SF₆-Gasatmosphäre von 13 bis 27 ata, was gegenüber einem nur mit einer reinen SF₆-Gasatmosphäre von etwa 5 bis 7 ata betriebenen Schalter eine wesentliche Heraufsetzung der dielektrischen Festigkeit mit sich bringt. Da die Zersetzungsprodukte von Schwefelhexafluorid beim Abkühlen wieder zu Schwefelhexafluorid rekombinieren, ist hier eine Abführung der Zersetzungsprodukte nach außen nicht notwendig, was vor allem beim Einbau in gekapselte Anlagen von Vorteil ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele von Löschanordnungen schematisch veranschaulicht sind.

F i g. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Löschanordnung mit zwei offenen Ringelektroden und zwei Ausgleichskammern. In

F i g. 3 ist die Lichtbogenbewegung durch die magnetischen Kräfte dargestellt.

F i g. 4 zeigt den Querschnitt einer Düse und in den

F i g. 5 und 6 sind besondere Ausführungsformen der Ringelektroden veranschaulicht.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform als ölschalter.

In einer Löschanordnung nach F i g. 1 ist eine zylinderförmige Löschkammer 2 oben durch einen Deckel 4 und unten durch einen Boden 6 abgeschlossen. Ihre zylindrische Kammerwand 8 bildet zugleich die nicht näher bezeichnete Seitenwand für eine oberhalb der Lichtbogenkammer angeordnete Ausgleichskammer 10 und eine unterhalb der Lichtbogenkammer angeordnete weitere Ausgleichskammer 12. Die obere Ausgleichskammer ist durch einen Deckel 14 und die untere durch einen Boden 16 abgeschlossen. Die Kammerwände einschließlich Boden und Deckel bestehen aus einem hitzebeständigen Isolierstoff, beispielsweise Keramik oder auch Kunststoff. An der Innenoberfläche des Deckels 4 der Lichtbogenkammer 2 und auf ihrem Boden 6 ist jeweils eine Ringelektrode 20 bzw. 22 angeordnet, deren eines Ende mit einer Stromzuführung 24 bzw. 26 verbunden ist und deren anderes Ende jeweils als Düse 28 bzw. 30 gestaltet ist. Die beiden Düsen 28 und 30 bilden jeweils eine öffnung in dem Kammerdeckel 4 bzw. dem Kammerboden 6. Ein Schaltstift 32, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Düsen 28 und 30 angepaßt ist, ragt durch die beiden Düsen und stellt die elektrische Verbindung zwischen den beiden Ringelektroden 20 und 22 her. Mit einem in der Figur nicht dargestellten Antrieb kann der Schaltstift 32 in seiner Achsrichtung bewegt werden. Er ist durch eine entsprechende öffnung im Boden 16 der unteren Ausgleichskammer 12 hindurchgeführt und in einem zusätzlichen Gleitkontakt 34 geführt, der am Boden 16 der Ausgleichskammer angeordnet und mit der Stromzuführung 26 sowie einer Stromzuführung 36 elektrisch verbunden ist. In den beiden Ausgleichskammern 10 und 12 sind noch jeweils eine Blasspule 38 bzw. 40 angeordnet, die ein magnetisches Blasfeld für den Lichtbogen erzeugen, der zwischen den Ringelektroden 20 und 22 mit Hilfe des Schaltstiftes 32 gezogen wird. Diese Blasspulen 38 unc 40, deren elektrische Leiteranschlüsse in der Figur nich dargestellt sind, sollen elektrisch hintereinander um magnetisch gegeneinander geschaltet sein. Diese) Blasspulen 38 und 40 kann eine in der Figur ebenfall nicht dargestellte Kurzschlußwindung zugeordnet sein die in bekannter Weise eine Phasenverschiebung dei Magnetfeldes der Blasspule gegenüber dem das FeIc erzeugenden Lichtbogenstrom bewirken. Diese Kurz Schlußwindungen sind unmittelbar an den Blasspulen 3i bzw. 40 angeordnet oder umgeben diese Blasspuler auch teilweise. Sie haben dann eine besonders engt magnetische Kopplung mit den Blasspulen.

Zwischen der Lichtbogenkammer 2 und den Aus gleichskammern 10 und 12 ist jeweils ein Rückschlag ventil 18 bzw. 19 vorgesehen. Diese werden se eingestellt, daß sie beim Überschreiten eines vorbe stimmten Maximaldruckes in der Lichtbogenkammer ; öffnen und durch die dabei zusätzlich entstehende Abströmöffnung zu den Ausgleichskammern 10 und Y einen Druckabbau ermöglichen.

Zwischen jeder der Ausgleichskammern 10 und Y und dem Außenraum ist jeweils ein auf einer bestimmten Maximaldruck eingestelltes Sicherheitsven til 37 bzw. 39 angeordnet, das beispielsweise eir Federventil oder eine Platzmembran sein kann. Diesi Sicherheitsvorrichtung verhindert eine Explosion dei Schaltvorrichtung, wenn der abzuschaltende Stron solche Werte annimmt, daß er vom Schalter nich unterbrochen werden kann.

Aus dem Schnitt durch die Lichtbogenkammer 2 nacr F i g. 2 ist zu entnehmen, daß die offene Ringelektrodt 20 von der Kammerwand 8 etwa einen gleichbleibender Abstand hat und ihre Enden A und Ceine öffnung ßde; Ringes bilden. Das Ende C hat einen vergrößerter Querschnitt und bildet mit einer inneren öffnung 29 eint Düse, deren Querschnittsprofil für eine aerodynamisch Beschleunigung ausgelegt ist und die vorzugsweise da; Profil einer Laval-Düse haben kann.

Während einer Halbwelle des Betriebsstromes, dei nach F i g. 3 die Stromzuführung 26 sowie die Ringelek trode 22 in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtuni durchfließen soll, wird durch Bewegung des Schaltstifte: 32 ein Lichtbogen E zwischen den Enden C de Ringelektroden 20 und 22 gezogen. Der Strom fließt ir der Ringelektrode 20 in entgegengesetzter Richtung wie in der Figur ebenfalls durch Pfeile angedeutet is und verläßt die Löscheinrichtung über die Stromzufüh rung 24.

Mit den angegebenen Stromrichtungen bilden di( beiden Ringelektroden 20 und 22 ein sogenannte: Cusp-Feld, das mit 42 und 44 bezeichnet ist und in de Figur strichpunktiert dargestellt ist. Dieses Cusp-Felc hat in dem Raum zwischen den beiden Ringelektrodet 20 und 22 eine radiale Komponente, die eine ir tangentialer Richtung auf den Lichtbogen E wirkend Kraft K erzeugt. Diese Kraft K treibt den Lichtbogei zusätzlich an. Der Lichtbogen £ wird auch bereits durcl die Wirkung seiner eigenmagnetischen Kraft angetrie

Wi ben. Sie entsteht durch die Schleifenbildung der der Enden C benachbarten Ringelektrodenteile mit den Lichtbogen £ Durch diese Kraftwirkung wird de Lichtbogen füber die Ringöffnung B getrieben, und e rotiert zwischen den Ringelektroden 20 und 22, bis seil

(ι5 Stromwert innerhalb der Halbwelle auf einen vorbe stimmten Wert gesunken ist. Dann reichen diese Kräfti nicht mehr aus, um den Lichtbogen über die öffnung i zu treiben, und der Druck des durch den Lichtbogei

innerhalb der Lichtbogenkammer aufgeheizten Löschgases ist so weit angestiegen, daß die Enden des Lichtbogens durch das ausströmende Löschgas in die Düsen 28 und 30 hineingetrieben und dort besonders wirksam gekühlt werden.

Dagegen verhindert der Rückstaueffekt bei großem Stromwert und entsprechend großem Lichtbogen-Durchmesser das Einblasen des Lichtbogen-Fußpunktes in die Düse 28 bzw. 30.

Das Eintreten des Lichtbogen-Fußpunktes in die betreffende Düse kurz vor dem Nulldurchgang wird nach Fig.4 noch durch eine zusätzliche Schleifenbildung zwischen dem vom Strom durchflossenen Teil der Düse 28, beispielsweise der Düse 30 und dem angrenzenden Teil G des Lichtbogens E, gefördert. Die Stromteile F und G sind in der Figur gestrichelt angedeutet.

Auf den zwischen den Enden C entstehenden Lichtbogen wirken mit der angenommenen Strombahn magnetische Kräfte, die den Lichtbogen fin F i g. 3 im Gegenuhrzeigersinn bewegen. Diese Kräfte werden gebildet durch die Wirkung der Stromschleife in Verbindung mit der Wirkung des in den Ringelektroden in entgegengesetztem Sinn fließenden Stromes, der das Cusp-Feld 42, 44 erzeugt. Diese auf den Lichtbogen wirkenden Kräfte K sind proportional dem Quadrat des Stromes und somit in der Umgebung des Scheitelwertes der Stromhalbwelle groß. Solange diese magnetischsn Kräfte groß sind, rotiert der Lichtbogen der Lichtbogenkammer 2 und heizt dabei das in der Lichtbogenkammer befindliche Löschmedium, beispielsweise Schwefelhexafluorid, auf. Dadurch erhöht sich in der Lichtbogenkammer 2 der Druck, und es entsteht eine Löschmittelströmung durch die Öffnungen der Düsen 28 und 30 in die Ausgleichskammern 10 und 12. Das Volumen der Lichtbogenkammer 2 wird nun in Verbindung mit dem Durchmesser und dem Profil der Düsen 28 und 30 so gewählt, daß der Druckabbau in der Lichtbogenkammer durch das ausströmende Löschgas langer dauert als die betreffende Wechselstromhalbwelle, von deren Lichtbogen der Druck erzeugt worden ist. Die Strömung durch die Düsen 28 und 30 dauert somit über den Stromnulldurchgang hinaus. Dementsprechend werden die in die Düsen einlaufenden Fußpunkte und die angrenzenden Teile des Lichtbogens erst unmittelbar vor dem Nulldurchgang des Lichtbogens durch die Düsenströmung gekühlt. Die Düsenströmung bleibt praktisch ohne Einfluß auf den Lichtbogen, solange der Strom noch groß ist, d. h. in der Nähe des Scheitelwertes der Stromhalbwelle.

Die Ringelektroden bestehen im wesentlichen aus einem elektrisch leitenden Metall, beispielsweise Kupfer oder auch Wolframkupfer, der Düsenteil der Ringelektroden besteht aus Graphit. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß nach dem Übergang der Lichtbogenfußpunkte auf den Düsenbereich kein Metalldampf mehr erzeugt werden kann.

Zur Betätigung der Löscheinrichtung muß nur ein Schaltstift oder auch ein Schaltrohr bewegt werden. Es ist somit ein verhältnismäßig schwacher Antrieb für den Schalter ausreichend, weil die Löschmittelströmung nicht durch äußere Kräfte erzeugt werden muß.

In der Anordnung nach Fig.5 ist nicht nur das freie Ende einer schematisch angedeuteten Ringelektrode 48 mit einer Düse 50 versehen, sondern es sind auch noch weitere Düsen 51 bis 53 auf dem Umfang angeordnet. Das Gehäuse 58 der Lichtbogenkammer ist in der Figur lediglich als Ring schematisch dargestellt. Der Durchmesser der Düsen 50 bis 53 wird so gewählt, daß die Summe der Abströmquerschnitte einen ausreichend langsamen Druckabbau in der Lichtbogenkammer 58 gewährleistet. Der Vorteil dieser Elektrodengestaltung mit mehreren Düsen besteht darin, daß der Lichtbogen bei seiner Annäherung an den Nulldurchgang des Stromes nicht über den gesamten Umfang der Ringelektrode 48 laufen muß, um in eine Düse zu gelangen. Die Düsen sind am Umfang der Ringelektrode 48 etwa gleichmäßig verteilt.

Neben der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lichtbogenkammer als Zylinder ist auch eine Ausführungsform der Lichtbogenkammer als geschlossener Ringzylinder möglich, wie es in F i g. 6 dargestellt ist. In dieser Anordnung ist eine ebenfalls offene Ringelektrode 60 konzentrisch zu den Kammerwänden 62 und 64 derart angeordnet, daß der Lichtbogen in Achsrichtung der Ringkammer brennt. Auch in dieser Ausführungsform ist die Ringelektrode 60 mit mehreren Düsen versehen, die in der Figur mit 70 bis 73 bezeichnet sind.

Die Düsen 70 bis 73 münden in Ausgleichskammern.

Als Löschmedium sind außer dem bereits erwähnten Schwefelhexafluorid SFe auch andere gasförmige Medien geeignet, beispielsweise Stickstoff oder unter Umständen auch Luft. Ferner kann auch ein flüssiges Löschmedium, beisDielsweise flüssiges Schwefelhexafluorid oder auch öl, verwendet werden, das in der Ausführungsform einer Löschanordnung nach F i g. 7 in der Lichtbogenkammer 2 untergebracht sein kann. Das flüssige Löschmittel 150 auf dem Boden 6 der Lichtbogenkammer 2 wird durch den mit der Bewegung des Schaltstiftes 32 zwischen dem Kontaktstück 128 und der Düse 28 gezogenen Lichtbogen zum Teil verdampft und strömt durch die Düse 28 in die Ausgleichskammer 10. Nach dem Schaltvorgang sammelt sich das verdampfte Löschmittel wieder am Boden der Ausgleichskammer 10, der durch den Deckel 4 der Lichtbogenkammer 2 gebildet wird. Der Rücklauf des kondensierten Löschmittels von der Ausgleichskammer 10 in die Lichtbogenkammer 2 wird durch wenigstens eine zusätzliche Öffnung 152 erleichtert.

Zur Abführung der Zersetzungsprodukte des Löschmittels ist wenigstens ein Rückschlagventil 154 in der Wand 8 der Löschanordnung vorgesehen, das bei einem einstellbaren Überdruck öffnet.

Wegen ihrer besonders kompakten und nur geringen Raum beanspruchenden Bauweise sind die Löschanordnungen besonders geeignet zum Einbau in teilweise oder vollständig gekapselte Schaltanlagen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Löschung eines rotierenden elektrischen Wechselstromlichtbogens hoher Stromstärke mit einer Lichtbogenkammer, in welcher der Lichtbogen ein Löschmedium aufheizt, das durch wenigstens eine Öffnung in eine Ausgleichskammer abströmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Düse gestaltet ist, die so angeordnet ist, daß der Lichtbogen wenigstens während der Löschphase durch diese Düse brennt, und daß deren Abmessungen so gewählt sind, daß der in der Lichtbogenkammer erzeugbare Überdruck über den Nulldurchgang des Wechselstromes erhalten bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lichtbogenkammer (2) zwei offene Ringele.ktroden (20, 22) gleichachsig parallel zueinander angeordnet sind, deren eines Ende (A) jeweils mit einer Stromzuführung (24,26) verbunden ist, und daß das freie Ende (C) einer der Ringelektroden (20,22) die Düse (28,30) enthält.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der zweiten Ringelektrode als Kontaktstück (90,128) oder Fingerkontaktstück für das Ende eines Schaltstiftes (32, 88) ausgebildet ist, welcher durch die Düse (28, 30, 92) der anderen Ringelektrode hindurch in die Ausgleichskammer (10,12,84) ragt, und in Achsrichtung der Düse beweglich ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lichtbogenkammer (2) zwei offene Ringelektroden (20, 22) gleichachsig parallel zueinander angeordnet sind, deren eines Ende (A) jeweils mit einer Stromzuführung {24,26) verbunden ist, und daß das freie Ende (C) jeder Ringelektrode (20, 22) als Düse (28, 32) ausgebildet ist und über einen in Achsrichtung der Düsen (28, 30) beweglichen Schaltstift (32) miteinander verbindbar sind (Fig. 1).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Düsen (28,30,92) als Kontaktstück ausgebildet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lichtbogenkammer (2) zwei offene Ringelektroden (48) gleichachsig parallel zueinander angeordnet sind, deren eines Ende (A) jeweils mit einer Stromzuführung (24,26) verbunden ist, und daß die Ringelektroden (48) mehrere Düsen (50 bis 53) enthalten.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (32) zusätzlich durch wenigstens ein in der Ausgleichskammer (10,12,84) angeordnetes Ringkontaktstück (34) hindurchgeführt ist, das als Gleitkontaktstück ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelektroden (20, 22, 48, 60) und die Düse (Düsen) (50 bis 53) aus verschiedenen Materialien bestehen.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (20, 22, 48, 60) aus Metall und die Düsen (50 bis 53) aus Graphit bestehen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Löschniedium (130) in der Lichtbogenkammer (2) vorgesehen ist(Fig. 7).

U. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmedium flüssiges Schwefelhexafluorid SF₆ ist.