DE591598C

DE591598C - Elektrischer Schalter mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes, gasfoermiges Medium

Info

Publication number: DE591598C
Application number: DEA63095D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-08-19
Filing date: 1931-08-19
Publication date: 1934-01-24

Description

Es sind bereits elektrische Schalter bekannt, bei denen der Löschvorgang durch strömendes Druckgas beeinflußt wird. Das Druckgas wird dabei entweder in einen zwischen feststehenden Kontakten ansetzenden Lichtbogen geblasen, ohne daß besondere Führungseinrichtungen vorhanden wären, oder die Kontakte selbst werden zur Führung für den Gasstrom verwendet. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art umhüllt gewöhnlich die feststehende Elektrode den beweglichen Kontakt. Bei der Kontakttrennung wird dann der Lichtbogen in die rohrförmige Hüllelektrode geblasen und zum Erlöschen gebracht. Eine düsenförmige Er-Weiterung der rohrförmigen Elektrode hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen.

Man hat^N auch bei Druckgasschaltern bereits vorgeschlagen, in der Lichtbogenbahn eine Isolierwand anzuordnen, die von Druckgas be-

spült wird und eine Öffnung besitzt, durch die sich der eine Kontakt hindurchbewegt.

Bei diesen Anordnungen muß jedoch, um eine wirksame Lichtbogenlöschung zu erzielen, das Gas eine möglichst hohe Geschwindigkeit besitzen. Um diese hohe Geschwindigkeit zu erzeugen, muß man einen sehr hohen Druck anwenden, und dieser wiederum bedeutet bei dem durch die Düsenform der Kontakte sich ergebenden großen Austrittsquerschnitt einen hohen Luftverbrauch und verhältnismäßig starke Geräuschbildung. Diese Nachteile zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung.

Die Erfindung betrifft somit einen elektrischen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes, gasförmiges Medium, wobei erfindungsgemäß bewegliche Isolierwände durch die Lichtbogenbahn hindurch in je einen durch feststehende Isolierwände gebildeten Raum derart hineinbewegt werden, daß sie den Lichtbogen in diese Räume hineinziehen, und wobei die. Luft, die durch das Eindringen¹ der beweglichen. Isolierwand aus dem Raum verdrängt wird, die Beblasung des Lichtbogens bewirkt.

Zweckmäßig ist hierbei eine Anordnung, bei der die beweglichen Wände zwischen je zwei mit öffnungen für den Durchtritt des bewegten Schaltstückes versehenen feststehenden Isolierwänden geführt werden. Diese Wände bilden dann den Raum, in den der Lichtbogen hineingezogen wird, und sie verhindern gleichzeitig, daß die Lichtbogengase nach irgendeiner Richtung den vordringenden beweglichen Wänden ausweichen können.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Lichtbogen an einer Stelle seiner Bahn, wo im Gegensatz zu den Fußpunkten verhältnismäßig wenig Ionen vorhanden sind, durch rein mechanische Mittel auf einen bestimmten engbegrenzten Raum konzentriert und derart eingeengt wird, daß nur ganz geringe Reste von Ionen und Lichtbogengasen übrigbleiben, die man mit einem Minimum an Löschgas wegblasen kann. Infolgedessen genügt die durch die bewegliche Wand erzeugte Luftströmung zur Löschung des Lichtbogens, und es wird keine besondere Druckgaserzeugungsanlage benötigt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen die Abb. ι und 3 den Aufriß des neuen Schalters ^sim Einschalt- bzw. Ausschaltzustand, während Abb. 2 einen Teil des Schalters im Grundriß erkennen läßt. Die Abb. 4 bis 6 zeigen die Lichtbogenlöschvorrichtung in verschiedenen Zwischenstellungen während des Abschaltvorganges. In den Abb. 7 und 8 sind schließlich noch weitere Einzelheiten dargestellt.

Wie aus Abb. 1 bis 3 zu ersehen, sind in einem Gehäuse 1 aus Isoliermaterial die feststehenden Kontakte 2 und 3 befestigt, die durch ein bewegliches Schaltstück 4 miteinander verbunden werden. Zwischen den Kontakten 2 und 3₍ sind Wände 5 aus Isoliermaterial angeordnet, die zu einem geschlossenen Körper mit annähernd rechteckigem Querschnitt zusammengefügt sind, wie aus dem Grundriß der Abb. 2 zu ersehen ist. Die Wände besitzen je eine Durchtrittsöffnung 6 für das Schaltstück 4. Zwischen den Wänden ist eine weitere Wand 8 beweglich geführt, welche den ganzen Querschnitt des durch die Wände 5 gebildeten Hohlraumes ausfüllt. Nur an denjenigen Stellen, an welchen die Öffnungen 6 sich befinden, besitzt die Wand 8 Längsrinnen 11, deren Breite etwa der Breite der Öffnungen 6 entspricht. Die Wand 8 wird durch eine nicht gezeichnete Klinke entgegen einer Federkraft 9 so festgehalten, daß die Öffnungen 6 frei sind. Beim Öffnen des Schalters wird dann, wenn das Schaltstück 4 die Öffnungen 6 verlassen hat, die Klinke gelöst und damit die Wand 8 durch die Feder 9 nach unten in die in Abb. 3 gezeichnete Lage gebracht.

An Hand der Abb. 4 und 5 sei der Löschvorgang selbst näher betrachtet. Abb. 4 zeigt, wie die Wand 8 sich in Bewegung setzt, sobald

das Schaltstück 4 die Öffnungen 6 freigegeben hat. Die Wand 8 dringt dabei in den zwischen den Kontakten 2 und 4 gezogenen Lichtbogen, der unter der Wirkung des thermischen Auftriebes oder etwaiger zusätzlicher magnetischer Blasung nach oben getrieben wird, ein. Der Gasstrang des Lichtbogens wird von der Vorderkante der Wand 8 in die von den Wänden 5 gebildete Kammer 10 hineingezogen.

In Abb. 5 ist dargestellt, wie mit fortschreitendem Eindringen der Wand 8 in die Kammer 10 die in dieser befindliche Luft komprimiert wird und sich ihren Austritt durch die in der Wand 8 befindlichen Rinnen ii und die Öffnungen 6 erzwingt. Wenn die Wand 8 in ihrer Führung gut dichtend eingepaßt ist, so bilden die Rinnen 11 und Öffnungen 6 den einzigen Weg für die entweichende Luft und die Lichtbogengase. Die durch das Vordringen der Wand 8 aus der Kammer 10 verdrängte Luft muß also durch die Rinnen 11 und die Schlitze 6 die Lichtbogengase mit sich fortreißen. Die Gase werden dann durch die Kanäle 12 (Abb. 1 und 3) nach außen geführt; damit die Gase eine genügende Abkühlung erfahren, können die Abgaskanäle in bekannter Weise mit einem Bündel dünner Metallplatten 13 versehen sein, an denen die heißen Lichtbogengase sich entionisieren.

Abb. 6 zeigt die Stellung der Wand 8 nach Beendigung des Löschvorganges. Die Rinnen 11 und die Wand 8 selbst sind dabei als konisch geformt angenommen, in der Weise, daß sich der Querschnitt der Rinnen nach unten allmählich erweitert. Der für den Lichtbogen zur Verfügung stehende Raum wird dann durch die Bewegung der Wand dauernd verengt. Wenn die Abschrägungen an der bewegten Wand 8 kürzer sind als die Tiefe der Kammer 10, dann steht schließlich für den Lichtbogen am Ende der Bewegung der Wand 8 überhaupt kein Raum mehr zur Verfügung. Diese Wirkung wird noch dadurch erhöht, daß auch die feststehenden Wände 5 entsprechende Vorsprünge besitzen, welche in die Rinnen 11 in der Endstellung der Wand 8 eingepaßt sind. Dadurch wird auch die Isolierfähigkeit der Unterbrechungsstrecke erhöht, da in den Rinnen etwa verbleibende Gasreste durch die Abkühlung an den Wänden sofort entionisiert werden. Eine Wiederzündung des Lichtbogens ist infolgedessen ausgeschlossen.

Um die Kriechwege noch zu erhöhen, kann man die bewegliche Wand 8, wie in Abb. 7 dargestellt ist, an ihrer Vorderkante mit Einschnitten 12 versehen, welche in der Endstellung in entsprechende Vorsprünge 13 der feststehenden Wände eingreifen.

Um die durch die Bewegung der Wand 8 verdrängte Luftmenge zu erhöhen, kann man den Querschnitt der Wand und den durch die Wände 5 gebildeten Kompressionsraum 10 vergrößern. Man wird dabei die Anordnung so treffen, daß an den öffnungen 6 der Abstand der Wände 5 am kleinsten, an den übrigen Stellen aber erweitert ist. Die Erweiterung kann dann in Form eines Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt erfolgen, wie in Abb. 8 dargestellt ist. Die Zylinder können dabei ebenso wie die nicht vor den Öffnungen 6 liegenden Teile der Wand 8 bei der Ausführung nach Abb. 2 aus Metall bestehen, um eine bessere Bearbeitung zu ermöglichen.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrischer Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes, gasförmiges Medium, gekennzeichnet durch die Anordnung von beweglichen und feststehenden Isolierwänden, derart, daß beim Ausschalten je eine bewegliche Isolierwand (8) durch die Lichtbogenbahn hindurch in einen durch

feststehende Isolierwände (5) gebildeten Zwischenraum (10) hineinbewegt wird, dadurch den Unterbrechungslichtbogen in diesen Raum (10) hineinzieht und gleichzeitig durch die von ihr aus dem Zwischenraum (10) verdrängte Luft eine 'Beblasung des Lichtbogens bewirkt.
2. Schalter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Isolierwände, daß der den Lichtbogen beblasende Luftstrom entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der beweglichen Wand (8) verläuft.
3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die feststehenden Wände (5) gebildete Raum (10) nur gegen die Eintrittsseite der beweglichen Wand (8) hin offen ist.
4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Isolierwände sich über die Lichtbogenbahn hinaus erstrecken und mit Öffnungen (6) für den Durchtritt des bewegten Schaltstückes (4) versehen sind.
5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (8) Längsrinnen (11) besitzt, deren Breite etwa der Breite der Durchtrittsöffnungen (6) entspricht.
6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (8) so konisch geformt ist, daß der für den Lichtbogen zur Verfügung stehende Raum durch die Bewegung der Wand verengt wird.
7. Schalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Wände (5) der Form der beweglichen Wand so angepaßt sind, daß am Ende der Bewegung die Wände sich eng ineinanderfügen.
8. Schalter nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung an einer solchen Stelle beginnt, die in der Ausschaltstellung unterhalb der Durchtrittsöffnungen (6) liegt (Abb. 6).
9. Schalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der feststehenden Wände (5) seitlich von der Lichtbogenbahn derart erweitert ist, daß trotz geringen Abstandes der feststehenden Wände (5) an der Lichtbpgenstelle eine zur Lichtbogenlöschung ausreichende Luftmenge ausgestoßen wird (Abb. 8).
10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Zwischenraumes (10) an den erweiterten Stellen zylindrisch geformt ist (Abb. 8).
11. Schalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (8) an ihrer Stirnfläche mit Einschnitten (12) versehen ist, welche in der Endstellung in entsprechende Vorsprünge (13) der feststehenden Wände (5) eingreifen (Abb. 7).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen