DE2606630C2 - - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Blaskolbenschalter mit je
einem feststehenden und einem beweglichen, koaxial zueinander
angeordneten Kontaktstück, entsprechend dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Ein Blaskolbenschalter der gattungsbildenden Art ist bekannt
aus der DE-OS 18 15 723 und umfaßt im wesentlichen einen,
eine Kontakthülse verlängernden und eine Schaltkammer begren
zenden Schirm, der die Löschgasströmung nach einer Kontakt
öffnung bis zum Austritt des beweglichen Kontaktstückes aus
dem Schirm verzögert. Das hohl ausgebildete Kontaktstück weist
an seinem kontaktseitigen Ende eine Vielzahl von tulpenförmig
angeordneten, elastischen Kontaktfingern auf, die in Einschalt
stellung auf das andere Kontaktstück mit Gleitkontakt auf
schiebbar sind und dessen Inneres mit einem Expansionsraum in
Verbindung steht. Die Kontaktfinger sind von einer Hülse um
geben. Das Löschgas ist durch eine Kompressionseinrichtung
verdichtbar, deren Kompressionsraum von einem als Pumpzylinder
ausgebildeten und einem als Pumpkolben ausgebildeten Teil
begrenzt ist, welche Teile relativ zueinander bewegbar sind
und wovon das bewegliche Teil mit dem beweglichen Kontaktstück
fest verbunden ist. Koaxial zu den Kontaktstücken ist eine die
Lichtbogenlöschstrecke umgebende Düse angeordnet, deren Innen
raum mit dem Kompressionsraum der Kompressionseinrichtung
verbunden ist und in deren den Kompressionsraum benachbart
liegenden Teil des Innenraumes das die Kontaktfinger auf
weisende Ende des hohlen Kontaktstückes gegenüber der Düse
fest angeordnet ist. Hierbei verhindert der dicke, den Licht
bogen umschließende Schirm eine Optimierung der Lichtbogen
beblasung, insbesondere der Beblasung der Lichtbogenwurzeln.
Der Ausbildung der Löschgasströmung dienende konstruktive
Maßnahmen sind nicht erkennbar.
Ferner offenbart die DE-AS 11 95 392 einen Druckgasschalter
mit einer Druckgasquelle und einem den feststehenden Kontakt
umringenden Gasverteilungsraum. Gemäß der zugehörigen
Zeichnung besteht dieser feststehende Kontakt aus Kontakt
fingern und einer äußeren, sich bis zu den Kontaktfingerenden
erstreckenden Hülse, die offensichtlich ein Entweichen des
Druckgases zwischen den Kontaktfingern verhindern soll. Der
bewegliche Kontakt dringt nur sehr kurz in den feststehenden
Tulpenkontakt ein; desgleichen sind die elastischen Kontakt
finger sehr kurz. Es ist dieser Druckschrift nicht entnehmbar,
ob der Rand der Hülse des feststehenden Kontaktstückes gegen
über den Enden der Kontaktfinger zurückversetzt ist. Ferner
kann das feststehende Kontaktstück infolge seiner Form
gestaltung nicht zur Abführung von Löschgas dienen.
Aufgabe der im Patentanspruch 1 definierten Erfindung ist es,
einen Blaskolbenschalter anzugeben, bei dem eine durch die
Schaltbewegung verdichtete, verhältnismäßig geringe Gasmenge
im Augenblick der Kontaktöffnung gezielt auf die Lichtbogen
fußpunkte geblasen wird.
Die durch die Lösung erzielten Vorteile beruhen u.a. darauf,
daß das Innere des hohlen Kontaktstückes mit einem Expansions
raum verbunden ist; hierdurch wird die notwendige Ausbildung
der Löschgasströmung erzielt.
Gemäß der DE-OS 17 65 153 ist es möglich, das Innere eines
hohlen Kontaktstückes nicht mit einem Expansionsraum eines
solchen Schalters zu verbinden, aber es ist in diesem Falle
die gewünschte Ausbildung der Löschgasströmung nicht erzielbar.
Wesentlich für die Lösung ist das leichte Zurückstehen des
Hülsenrandes gegenüber den Enden der Kontaktfinger. Hierdurch
wird das Gas gezwungen, in die Endbereiche der Schlitze zu
strömen und somit die im Innern des Kontaktes liegenden Licht
bogenwurzeln zentripetal zu beblasen. Diese Querbeblasung
des Lichtbogens im Bereich der Kontaktfingerenden erfolgt
sofort bei Kontaktöffnung.
Die im Patentanspruch 2 angegebene Ausgestaltung ermöglicht
ein elastisches Nachgeben des dünnwandigen Rohres, das die
Kontaktfinger umgibt, was beim Einschieben des festen Kontakt
stückes in das Tulpenkontaktstück vorteilhaft ist.
Die alternative Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 erbringt
den gleichen Effekt, jedoch unter Anwendung einer steifen,
rohrförmigen Hülse.
In vorteilhafter Weise wird bei einer Ausschaltbewegung
zunächst das Löschgas vorkomprimiert, während die Kontakt
stücke noch in Berührung sind, und danach eine Löschgasströ
mung auf den zwischen den getrennten Kontaktstücken gezogenen
Lichtbogen gerichtet. Sofort bei Kontakttrennung wird eine
Querbeblasung der Lichtbogenfußpunkte mit einer Gasströmung in
den Enden der Schlitze zwischen den Kontaktfingern bewirkt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der etwas schematischen Zeichnung näher erläutert; in dieser
zeigen:
Fig. 1 das Kernstück des Blaskolbenschalters in geschlossener
Stellung im Längsschnitt und
Fig. 2 eine Teilansicht des Schalters gemäß Fig. 1 in ge
öffneter Stellung.
Ein mit Isoliergas, z.B. Schwefelhexafluorid gefülltes, rohr
förmiges Schaltergehäuse 10 aus Isolierstoff ist durch eine
Zwischenwand 12 in zwei Kammern unterteilt. Ein mit einem
hohlen beweglichen Kontaktstück 16 verbundener Pumpkolben 14
gleitet längs der Innenwand des Gehäuses 10 und vergrößert
oder vermindert dabei den zwischen Pumpkolben 14 und Zwischen
wand 12 gebildeten Kompressionsraum 18. Eine auf dem Pump
kolben 14 befestigte Düse 20 aus Isolierstoff weist einen
konvergierenden/divergierenden Innenraum 44 auf. Der durch
Öffnungen 22 des Pumpkolbens 14 fließende Löschgasstrom dringt
in die Düse 20 ein. Ein mit dem beweglichen tulpenförmigen
Kontaktstück 16 zusammenwirkendes feststehendes Kontakt
stück 24 ist hohl ausgeführt und steht durch Öffnungen 26 in
Verbindung mit einer Kammer 28 des Gehäuses 10. Öffnungen 30
verbinden das Innere des beweglichen Kontaktstückes 16 mit
einem Expansionsraum 32 des Gehäuses 10. Das bewegliche Kon
taktstück 16 ist mittels eines Isolierstückes 34 mit einer
Antriebsstange 36 verbunden, und ein Balg 38 dichtet die Durch
führung der Antriebsstange 36 ab.
Durch Schlitze bildende Einschnitte am einen Ende des beweg
lichen Kontaktstückes 16 wird eine Vielzahl von im Kreis tul
penförmig angeordneten elastischen Kontaktfingern 40 gebildet.
Dieses tulpenförmige Kontaktstück 16 ist in Einschaltstellung
des Schalters auf das feststehende Kontaktstück 24 aufschieb
bar; ein solches gleitendes Übereinanderschieben der Kontakt
stücke 16, 24 verzögert in bekannter Weise die Kontakttrennung
beim Ausschalten unter Vorkomprimieren des Löschgases.
Eine rohrförmige Hülse 42 umschließt das Ende des beweglichen
Kontaktstückes 16 und überdeckt die Schlitze 46 zwischen den
Kontaktfingern 40. Die Hülse 42 erstreckt sich bis in die Nähe
der Kontaktfingerenden (X, X′ gem. Fig. 1) und es steht der
Rand 48 leicht hinter den Kontaktfingerenden zurück, welche in
Richtung des feststehenden Kontaktstückes 24 aus der Hülse 42
hervorragen. Die Hülse 42 besteht aus einem auf das tulpen
förmige Kontaktstück 16 aufgeschobenen Kunststoffrohr, z.B.
aus Polytetrafluoräthylen, das ein Spreizen der Kontakt
finger 40 beim Aufschieben auf das Kontaktstück 24 ermöglicht.
Gemäß einer nicht abgebildeten Ausführungsform wird die Hülse
durch ein steifes, z.B. metallisches Rohr gebildet, das die
Kontaktfinger 40 mit zum Spreizen genügendem Spiel umschließt.
Die Kontaktfinger 40 können selbstverständlich aus einem
anderen Material als das Kontaktstück 16 bestehen und an
diesem in bekannter Weise befestigt oder an der Außenseite der
Hülse 42 angeordnet sein.
Die Wirkungsweise ist folgende: Bei der in Fig. 1 gezeigten
Schließstellung ist das bewegliche Kontaktstück 16 auf das
feststehende Kontaktstück 24 aufgeschoben. Zum Unterbrechen
des Stromkreises wird die Antriebsstange 36 in Pfeilrichtung F
(Fig. 2) gezogen, und das bewegliche Kontaktstück 16 wird
zusammen mit dem Pumpkolben 14 und der Düse 20 nach abwärts
bewegt. Zuerst bleiben die Kontaktstücke 16, 24 in Berührung
und es wird das Löschgas durch die Bewegung des Pumpkolbens 14
vorkomprimiert. Die Hülse 42 überdeckt die Schlitze 46 zwi
schen den Kontaktfingern 40 und verhindert ein Abströmen des
Löschgases durch diese Schlitze 46. Danach trennen sich die
Kontaktstücke 16, 24 und es entsteht ein Lichtbogen in der
Düse 20. Die Hülse 42 und die Düse 20 führen das komprimierte
Löschgas nach der Trennstelle 50 und bewirken eine radiale
Beblasung des Lichtbogens. Diese Beblasung erfolgt sofort nach
Trennung der Kontaktstücke 16, 24, da die Hülse 42 die Kontakt
fingerenden nicht überdeckt. Löschgas strömt ebenfalls durch
die Enden der Schlitze 46 und bebläst die zwischen den Kontakt
fingern 40 sich bildenden Lichtbogenwurzeln vor Entweichen in
entgegengesetzten Richtungen durch die hohlen Kontakt
stücke 16, 24. Die Hülse 42 verhindert jegliches Mischen zwi
schen den durch das Kontaktstück 16 ausfließenden ionisieren
den Gasen mit den frischen, nach der Trennstelle der Kontakt
stücke 50 strömenden Gasen. Beim Nulldurchgang des Stroms
erlischt der Lichtbogen.
- Bezugszeichenliste
10 Schaltergehäuse
12 Zwischenwand
14 Pumpkolben
16 bewegliches Kontaktstück
18 Kompressionsraum
20 Düse
22 Öffnungen
24 feststehendes Kontaktstück
26 Öffnungen
28 Kammer
30 Öffnungen
32 Expansionsraum
34 Isolierstück
36 Antriebsstange
38 Balg
40 Kontaktfinger
42 Hülse
44 Innenraum
46 Schlitze
48 Rand
50 Kontaktstück-Trennstelle
Claims (3)
1. Blaskolbenschalter mit
- a) einem feststehenden (24) und einem beweglichen (16), koaxial zueinander angeordneten Kontaktstücken, von denen mindestens das eine hohl ausgebildet ist, an sei nem kontaktseitigen Ende eine Vielzahl von tulpenförmig angeordneten, elastischen Kontaktfingern (40) aufweist, die in Einschaltstellung auf das andere Kontaktstück (24) mit Gleitkontakt aufschiebbar sind und dessen Inne res mit einem Expansionsraum (32) in Verbindung steht,
- b) einer die Kontaktfinger (40) umgebenden Hülse (42),
- c) einer Kompressionseinrichtung für das Löschgas, deren Kompressionsraum (18) von einem als Pumpzylinder ausge bildeten und einem als Pumpkolben (14) ausgebildeten Teil, die relativ zueinander bewegbar sind, begrenzt ist und deren bewegliches Teil mit dem beweglichen Kon taktstück (16) fest verbunden ist,
- d) einer koaxial zu den Kontaktstücken (16, 24) angeordne ten, die Lichtbogenlöschstrecke umgebenden Düse (20), deren Innenraum (44) mit dem Kompressionsraum (18) der Kompressionseinrichtung verbunden ist und in deren den Kompressionsraum (18) benachbart liegenden Teil des Innenraums (44) das die Kontaktfinger (40) aufweisende Ende des hohlen Kontaktstücks (16) gegenüber der Düse (20) fest angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- e) der dem freien Ende der Kontaktfinger (40) zugeordnete Rand (48) der Hülse (42) ist gegenüber diesem leicht zurückversetzt,
- f) der dem Kompressionsraum (18) benachbart liegende Teil des Innenraumes (44) der Düse (20) wird einerseits durch die Innenwand dieses Teiles des Innenraumes (44), ande rerseits durch die Hülse (42) und die freien Enden der Kontaktfinger (40) begrenzt.
2. Blaskolbenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Kontaktfingern (40) anliegende Hülse (42)
dünnwandig ist und aus einem elastischen Material besteht.
3. Blaskolbenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (42) steif ausgebildet ist und die Kontaktfin
ger (40) mit einem ein Spreizen ermöglichenden geringen
Spiel umgibt.
Applications Claiming Priority (1)
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