DE2708030A1

DE2708030A1 - Elektrisch isolierender, der wirkung von lichtboegen in einem druckgasschalter ausgesetzter, einen fuellstoff enthaltenden kunststoffteil, insbesondere blasduese

Info

Publication number: DE2708030A1
Application number: DE19772708030
Authority: DE
Inventors: Rudolf Graf
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1977-10-13
Also published as: CH596641A5; FR2346823A1; FR2346823B3

Description

Patentanwälte

Leinweber !'* i;.v.·ermann

Roser, Lsi 7;!.Aufg.

D-8000 München 2

SPRECHER & SCHUH AG .Aarau (Schweiz)

Elektrisch isolierender, der Wirkung von Lichtbogen in einem Druckgasschalter ausgesetzter, einen Füllstoff enthaltenden Kunststoffteil, insbesondere Blasdüse

Die Erfindung betrifft einen elektrisch isolierenden, der Wirkung von Lichtbogen in einem Druckgasschalter ausgesetztem, einen Füllstoff enthaltenden Kunststoffteil, insbesondere eine Blasdüse.

Solche Kunststoffteile sind bekannt. Die Praxis zeigt, dass diese Kunststoffteile oder -Körper zwar im Stande sind, dem chemischen Angriff durch die im Lichtbogen entstehenden, stark ionisierten Zersetzungsgase, namentlich auch bei SFg-

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isolierten Druckgasschaltern, zu v/iderstehen. Andererseits scheint die Praxis ebenfalls zu ergeben, dass durch die Wirkung des Lichtbogens, insbesondere der Lichtbogenwärme, im Kunststoff selbst Gase und Dämpfe freigesetzt werden, die sich in kleinen, lunkerartigen Räumen oder Poren unter der Oberfläche mit steigendem Druck ansammeln und schliesslich zum Abplatzen oder Wegsprengen von Oberflächenbruchstücken führen, so dass das Kunststoffteil nicht wegen des chemischen Angriffes, sondern wegen der mechanischen Oberflächenzerstörung unbrauchbar wird.

Um diese mechanische Zerstörung zu vermeiden oder zumindest hinauszuzögern ist es z.B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 319 932 bereits bekannt, zumindest einen Teil der Oberfläche des Kunststoffteiles mit Austrittsöffnungen, z.B. in Form von Sacklöchern geringem Durchmessers oder schmalen Nuten, zu versehen, die dazu dienen sollen, das unter der Wirkung des Lichtbogens im Kunststoff selbst gebildete Gas abzuführen.

Ein anderer, in dieselbe Richtung weisender, bekannter Vorschlag ist der Schweizer Patentschrift 557 589 zu entnehmen. Danach wird dem Kunststoffteil eine Struktur mit durchgehender Porosität verliehen, so dass die im Kunststoff sich entwickelnden Gase und Dämpfe entweichen können, selbst wenn Teile der Oberfläche, die der grössten Wärmeeinwirkung des Lichtbogens ausgesetzt sind, abschmelzen und zu einer glasurartigen, porenfreien Oberflächenschicht zusammenfliessen.

Abgesehen davon, dass die Herstellung der beiden vorbekannten, vorstehend gewürdigten Kunststoffteile eines nicht uner-

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heblichen technischen Aufwandes bedarf, haftet diesen der grundsätzliche Nachteil an, dass die zur Abführung der im Kunststoffteil selbst entstehenden Gase und Dämpfe getroffenen Massnahmen gewissermassen therapeutischer, d.h. heilender Natur sind.

Demgegenüber ist der Erfindung die Aufgabe zugrunde gelegt, einen Kunststoffteil der eingangs genannten Art zu schaffen, der derart ausgebildet ist, dass die Bildung von solchen Gasen und Dämpfen im Kunststoffteil weitgehend vermieden wird. Mit anderen Worten sollen am vorgeschlagenen Kunststoff teil also prophylaktische, d.h. vorbeugende Massnahnen getroffen werden, wodurch heilende oder therapeutische Massnahmen von sekundärer Bedeutung wenn nicht gar überflüssig werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der vorgeschlagene Kunststoffteil erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetische Strahlung absorbierender Füllstoff vorgesehen ist, der frei von Kristallwasser, Si und B ist.

Dabei ist zu beachten, dass in diesem Zusammenhang der Begriff "elektromagnetische Strahlung" im weitesten Sinne aufzufassen ist, und namentlich das Spektrum von UR- über sichtbares Licht, UV- und Röntgen- Strahlung mit umfasst.

Bei dem erfindungsgemässen Kunststoffteil wird somit ein Eindringen dieser Strahlung in den Kunststoffteil weitgehend verhindert. Der dennoch in den Kunststoffteil eindringende Strahlungsanteil wird vom Füllstoff absorbiert und in Wärme umgewandelt, ohne dass sich Gase oder Dämpfe entwickeln würden, und danach wird diese Wärme mit der Zeit durch Wärmeleitung abgeführt.

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In der beiliegenden Zeichnung ist auf sehr schematische Weise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Form einer Blasdüse 10 dargestellt. Diese ist mittels Bolzen 11 auf der mit Durchlassöffnungen 12 versehenen, stirnseitigen Abschlusswand 13 eines Pumpzylinders 14 aufgeschraubt, aus dessen Innenraum 15 der Blasdüse durch die Oeffnungen 12 ein Löschgas, z.B. SFg zugeführt wird.

Auf der Abschlusswand 13 ist auch ein Kontaktstift 16 festgeschraubt, der in und ausser Eingriff mit einem Gegenkontakt 17 bringbar ist. Diese beiden Kontaktstücke sind nicht die Leistungskontakte (nicht gezeigt) des Druckgasschalters, zu dem die Blasdüse 10 gehört, sondern jene, die beim Abschalten zeitlich nach den Leistungskontakten ausser Eingriff gelangen. Zwischen diesen Kontaktstücken 16 und kommt es also zur Bildung eines Lichtbogens 18. Dieser Lichtbogen 18 wird durch das in zwei auf die engste Stelle 19 der Blasdüse 10 hin konverqierenden, koaxialen Blaskanälen 20, 21 strömende Löschgas beblasen.

Die Blasdüse 10 selbst ist aus einem thermoplastischen oder duroplastischen, giessbaren Kunststoff oder aus einem gesinterten Kunststoff hergestellt. In beiden Fällen ist dieser Kunststoff mit einem die vom Lichtbogen 18 ausgehende, elektromagnetische Strahlung absorbierenden Füllstoff 22 gemagert bzw. durchsetzt. In der Zeichnung sind die Füllstoff partikel übertrieben vergrössert dargestellt. Als giessbare Kunststoffe können z.B. verwendet werden : - ein modifiziertes Tetrafluoräthylen - und Aethylen-Copolymer mit einem Anteil von mindestens 60 % Tetrafluoräthylen, wie es z.B. unter dem Namen "Tefzel" von der

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Firma Du Pont de Nemours International S.A., Genf im Handel angeboten wird.

- Ebenso eignen sich als giessbare Kunststoffe cycloaliphatische Epoxydharze.

Als Beispiel für einen gesinterten Kunststoff kann das unter dem Namen "Teflon" oder "Hostafion" bekannte und im Handel erhältliche Polytetrafluoräthylen verwendet werden.

Als Füllstoffe können einzeln oder in Kombination beispielsweise verwendet werden : Kohle, Titandioxyd (Rutil), Calziumfluorid, AI2O3 (insbesondere in JL-Modifikation, d.h. (Korund).

Der Füllstoffgehalt kann in beispielsweise im Mittel zwischen 5 und 15 Gewichtsprozenten variieren, wobei vorzugsweise der Füllstoffgehalt im Bereich insbesondere der dem Lichtbogen zugekehrten Oberfläche grosser als in den übrigen Bereichen gewählt wird.

Die Körnung des Füllstoffes ist an sich unkritisch, doch im Interesse einer leichteren Bearbeitbarkeit wird eine feine Körnung bis etwa 100yu, im Falle von Korund bis etwa 5fi bevorzugt.

Ueberraschend gute Ergebnisse wurden mit einer aus "Tefzel" mit einem Gehalt von etwa 10 Gewichtsprozenten Kohlepulver gegossenen Blasdüse erreicht. Trotz des elektrisch leitenden Füllstoffes wurde das Isoliervermögen einschliesslich der Kriechstromfestigkeit dieser Blasdüse kaum beeinflusst.

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Ebenso wurden gute Ergebnisse mit einer aus "Teflon" gesinterten Blasdüse erreicht, die etwa 8 Gewichtsprozent Titandioxyd als Füllstoff enthielt.

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Claims

Patentansprüche:

Elektrisch isolierender, der Wirkung von Lichtbogen in einem Druckgasschalter ausgesetzter, einen Füllstoff enthaltender Kunststoffteil, insbesondere Blasdüse, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetische Strahlung absorbierender Füllstoff vorgesehen ist, der frei von Kristallwasser, Si und B ist.
2. Kunststoffteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Kohle z.B. in Form von Graphit oder
Buss enthält.
3. Kunststoffteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Titandioxyd enthält.
4. Kunststoffteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Calciumfluorid enthält.
5. Kunststoffteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Al₂O*, insbesondere in Form von
Korund, enthält.
6. Kunststoffteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Al₂O* eine Korngrösse im Bereich von 0 bis 5 μ aufweist.
7. Kunststoffteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoffanteil 5 bis 15, vorzugsweise 8 bis 10 Gewichtsprozente beträgt.
8. Kunststoffteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Zusammensetzung vorgesehen ist: ein im Mittel mit etwa 10 Gewichtsprozenten Kohlepulver gemagertes, giessbares, modifiziertes Tetrafluoräthylen- und Äthylen-Copolymer mit einem Anteil von mindestens 60 $> Tetrafluoräthylen.

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9. Kunststoffteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Zusammensetzung vorgesehen ist: ein im Mittel mit etwa 8 Gewichtsprozenten Titandioxyd gemagertes, gesintertes Polytetrafluoräthylen.
10. Kunststoffteil nach den Ansprüchen 1 und/oder 8 bzw. 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoffgehalt im Bereich der Oberfläche grosser ist als im Inneren des Kunststoffteiles.

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