DE606862C - Switch with arc extinguishing by a gas flow - Google Patents

Description

In elektrischen Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch einen Gasstrom, der in einer allseitig geschlossenen, mit einem Absperrorgan versehenen Druckkammer aus einer in dieser enthaltenen Kälte abgebenden und verdunstenden Masse durch den Unterbrechungslichtbogen selbst erzeugt wird, läßt sich das zum Löschen benutzte gasförmige Medium leicht bis auf eine Temperatur abkühlen, die weit unter dem Gefrierpunkt liegt. Ein Schalter dieser Art ist im Hauptpatent beschrieben. In electrical switches with arc quenching by a gas stream flowing in a pressure chamber, which is closed on all sides and provided with a shut-off element, consists of an in this contained cold releasing and evaporating mass is generated by the interruption arc itself, can be Cool the gaseous medium used for extinguishing slightly to a temperature that is well below freezing. A switch of this type is described in the main patent.

Ist nun die Abkühlung, die der durch den vom Lichtbogen selbst erzeugte Gasstrom durch die Kälte abgebende und verdunstende Masse erfährt, sehr stark, so findet an den Teilen des Schalters, die keine genügende thermische Isolierung erhalten können, eine Reifbildung statt, indem sich die in der Luft enthaltende Feuchtigkeit an diese Teile in fester Form niederschlägt. Eine derartige Reifbildung statt, indem sich die in der weglichen Teilen des die Druckkammer abschließenden und bei einem bestimmten Überdruck ansprechenden Absperrorgans unter Umständen zu Hemmungen, durch welche das einwandfreie Arbeiten des Schalters beseitigt wird.Now is the cooling that is the result of the gas flow generated by the arc itself by the cold releasing and evaporating mass experiences, very strongly, then takes place in the Parts of the switch that cannot get sufficient thermal insulation, one Frost formation takes place by the moisture in the air on these parts precipitates in solid form. Such frost formation takes place in that the in the movable parts of the pressure chamber closing and at a certain Overpressure responsive shut-off device may lead to inhibitions through which the proper working of the switch is eliminated.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil bei einem Schalter bei der im Hauptpatent be- 3p schriebenen Art dadurch vermieden, daß mit dem beweglichen Teil des Absperrorgans ein mit seitlichen Gasaustrittsörrnungen versehener, in einem Ventilgehäuse gleitender Schieber verbunden ist, dessen Gasraum bei geschlossenem= Absperrorgan durch dieses gegen die Druckkammer und durch ein feststehendes Schiebergehäuse gegen den Außenraum abgeschlossen ist. Gleichzeitig sind am Schieber und am Ventilgehäuse seitliche Öffnungen so angeordnet, daß sie beim Ansprechen des Absperrorgans eine Gasverbindung zwischen der Druckkammer und dem Außenraum herstellen. Dabei ist es zweckmäßig, den Schieber mitsamt dem Ventilgehäuse und das Absperrorgan gegenüber der Druckkammer elektrisch zu isolieren. Man erreicht dadurch, daß man die erwähnten Teile unbedenklich aus Metall ausführen kann, ohne sich der Gefahr auszusetzen, daß Teile, die von außen zugänglich sind, Spannung führen.According to the invention, this disadvantage is 3p in a switch in the main patent inscribed type avoided by having the movable part of the shut-off device with lateral gas outlet openings, is connected in a valve housing sliding slide, the gas space at closed = shut-off device through this against the pressure chamber and through a fixed one Valve housing is closed from the outside space. At the same time are on Slide and openings on the side of the valve housing are arranged in such a way that they provide a gas connection when the shut-off device is activated Establish between the pressure chamber and the outside space. It is useful to move the slide together with the To electrically isolate the valve housing and the shut-off element from the pressure chamber. This is achieved by making the mentioned parts safely from metal can perform without exposing yourself to the risk of parts that are accessible from the outside are, lead tension.

In der Zeichnung ist ein Schalter mit einem Ventil nach der Erfindung dargestellt. In einer Druckkammer 1 sind der bewegliche Kontakt 2 und der feststehendeIn the drawing, a switch with a valve according to the invention is shown. In a pressure chamber 1, the movable contact 2 and the fixed

Kontakt 3 angeordnet. Am unteren Teil 4 der Druckkammer mündet eine Rohrleitung 5, in welcher beispielsweise flüssige Kohlensäure zugeführt wird, die zur Bildung von Kohlensäureschnee6 dient. Oberhalb der Druckkammer ist über der Austrittsöffnung 7 das Ventil angeordnet. Das Ventil setzt sich aus dem Ventilgehäuse 8, der Schieberkammer 9, der Druckfeder 10, einem Führungsbolzen 12 und aus diesem das zur thermischen und druckfesten Abschließung dienende Abschlußorgan 13, welches durch ein Isolierstück 14 von den übrigen Ventilteilen isoliert angeordnet ist, zusammen. Oberhalb des Ventils sind zwei Stellschrauben 15 angeordnet, die zur Regelung der Druckfeder 10 dienen. Ferner ist noch eine Betätigungsvorrichtung für das Ventil vorgesehen, um ein öffnen des Ventils zu ermöglichen. Dies wird, wie aus der· Zeichnung in dem Ausführungsbeispiel ersichtlich ist, durch die Anordnung einer Magnetspule 16 erreicht. Zu diesem Zwecke befindet sich am Führungsbolzen 12 ein als Anker 17 ausgebildeter Eisenkern. Die Schieberkammer 9 besitzt die Austrittsöffnungen 18 und 19. Durch die Austrittsöffnung 18 wird das Gas in die Rohrleitung 20 geleitet, während .die Austrittsöffnungen 19 den Austritt des Gases durch die Öffnungen 21 ins Freie gestatten.Contact 3 arranged. A pipe 5 opens into the lower part 4 of the pressure chamber to which, for example, liquid carbonic acid is supplied, which leads to the formation of carbonic acid snow6 serves. The valve is arranged above the outlet opening 7 above the pressure chamber. The valve breaks down the valve housing 8, the slide chamber 9, the compression spring 10, a guide pin 12 and from this to the thermal and pressure-tight closure serving closure member 13, which by an insulating piece 14 is arranged isolated from the other valve parts, together. Above the valve two adjusting screws 15 are arranged, which are used to regulate the compression spring 10. Furthermore, an actuating device for the valve is also provided in order to open it of the valve. This becomes, as from the drawing in the embodiment can be seen, achieved by the arrangement of a solenoid 16. To this For this purpose, an iron core designed as an anchor 17 is located on the guide pin 12. The slide chamber 9 has the outlet openings 18 and 19. The gas is fed into the pipeline through the outlet opening 18 20 while .die outlet openings 19 allow the gas to exit through the openings 21 allow outdoors.

Die Einrichtung wirkt wie folgt. Der Gasinhalt der Druckkammer 1 wird durch den vorrätigen Kohlensäureschnee 6 sehr stark abgekühlt, und durch die Verdunstung desselben findet eine Drucksteigerung statt. Die Druckkammer wird durch das Abschlußorgan 13 des Ventils abgeschlossen. Die normale Drucksteigerung des Gasvolumens in der Druckkammer 1 teilt sich dem Gasinhalt 4a der Schieberkammer 9 durch feine Durchbohrungen 22 mit. Durch kurzes Öffnen des Ventils, z. B. durch den Elektromagneten 16, wird vor Inbetriebnahme des Schalters dafür gesorgt, daß das in der Schieberkammer 9 vorrätige Medium auch wie in der Druckkammer ι Kohlensäuregas ist. Es befindet sich also in den Räumen 1 und 9 Kohlensäuregas unter gleichemDruckverhältnis, aber unter ungleicher Temperatur, da das in der Schieberkammer 9 befindliche Gas nicht die Abkühlung erfahren kann wie das "Gas, welches unmittelbar mit dem Kohlensäureschnee in Berührung steht. Durch diese Anordnung wird erstens erreicht, daß die mit der Luft in Berührung stehende Schieberkammer 9 keine besondere. Abkühlung erfährt, die eine Beschlagung durch Reif ermöglicht. Und zweitens wird in der Schieberkammer 9 ein Gas ohne Feuchtigkeit gehalten, so daß ein Beschlagen des Abschlußorgans nicht möglich ist. Die Bewegungen der Schieberkammerg werden also keineswegs durch Vereisung behindert. Dies ist aber für die Wirkungsweise des Schalters un-' bedingt notwendig, da einerseits durch die dauernde Verdunstung des Kohlensäureschnees eine Drucksteigerung aufrechterhalten wird, die durch die entsprechende Einstellung des Ventils einen konstanten Wert in der Druckkammer 1 aufrechterhalten soll. Dementsprechend muß das Ventil unter dem stetig anwachsenden Druck in bestimmten Zeiträumen, Gas austreten lassen, wobei die Schieberkammer ihre Bewegungen sehr leicht ausführen muß. Dieser Gasaustritt erfolgt durch die Gasaustrittsstelle 18 in die Rohrleitung 20, durch weiche das Gas in eine Apparatur zur Verflüssigung geleitet wird. Anderseits ist eine leichte Bewegung der Schieberkammer 9 bei dem Schaltvorgang erforderlich. Bei diesem entsteht durch' die Lichtbogenbildung zwischen den Kontakten 2 und 3 in der Druckkammer 1 eine große Drucksteigerung, die sich durch das öffnen des Ventils in eine Gasströmung umsetzt. Bei dieser Drucksteigerung erfährt die Schieberkammer 9 eine Aufwärtsbewegung, wodurch das Gas aus der Druckkammer 1 durch die Gasaustrittsstellen 19 und 21 in das Freie gelangt.The setup works as follows. The gas content of the pressure chamber 1 is through the available carbon dioxide snow 6 cooled down very strongly, and by evaporation the same there is an increase in pressure. The pressure chamber is through the closure member 13 of the valve completed. The normal pressure increase of the gas volume in the pressure chamber 1 is divided by the gas content 4a of the slide chamber 9 through fine bores 22 with. By briefly opening the valve, e.g. B. by the electromagnet 16, it is ensured before the switch is put into operation that the valve in the valve chamber 9 Medium in stock as well as in the pressure chamber ι carbonic acid gas. It is So in rooms 1 and 9 carbon dioxide gas under the same pressure ratio, but under unequal temperature, since the gas in the valve chamber 9 does not Can experience cooling like the "gas, which directly with the carbonic acid snow is in contact. This arrangement firstly ensures that the slide chamber which is in contact with the air 9 no special. Cooling experiences, which enables a fogging by frost. And secondly, a gas without moisture is held in the valve chamber 9, so that fogging of the closing organ is not possible. The movements of the Schieberkammerg are by no means hindered by icing. However, this is un- ' conditionally necessary, on the one hand due to the constant evaporation of the carbon dioxide snow an increase in pressure is maintained by the appropriate setting of the valve is to maintain a constant value in the pressure chamber 1. Accordingly, the valve must be under the steadily increasing pressure in certain Periods of gas leakage, the slide chamber making its movements very easily must perform. This gas exit takes place through the gas exit point 18 into the pipeline 20, through which the gas is passed into an apparatus for liquefaction. On the other hand, a slight movement of the slide chamber 9 is required during the switching process. In this case a large arcing occurs between the contacts 2 and 3 in the pressure chamber 1 Pressure increase, which is converted into a gas flow when the valve is opened. at this pressure increase experiences the slide chamber 9 an upward movement, whereby the gas from the pressure chamber 1 through the gas outlet points 19 and 21 into the open got.

Die Druckänderungen in der Druckkammer ι werden also auf das Ventil durch das Abschlußorgan 13 übertragen. Diese Anordnung hat außer dem eben beschriebenen Vorteil der thermischen Isolierung der Schieberkammer 9 noch die besondere Zweckmäßigkeit, daß die Verschließung des Druckkammerraumes ι auf eine geringe Fläche begrenzt wird, so daß Undichtigkeiten vermieden werden. Ferner trägt die entsprechend kleine Durchgangsöffnung mit zur wirksameren Löschung des Lichtbogens bei, da eine intensivere und zielbewußtere Beblasung erfolgt. Zur zweckmäßigen Beblasung des Lichtbogens wird man den Raum zwischen dem festen Kontakt 3 und dem Abschlußorgan 13, den man als Schacht ansehen kann, zweckmäßig länglich gestalten. Das Abschlußorgan 13 kann man so ausbilden, daß der Lichtbogen durch dieses beim Aufwärtsgehen geteilt wird.The pressure changes in the pressure chamber ι are so on the valve through the Closing organ 13 transferred. This arrangement has in addition to that just described The advantage of the thermal insulation of the valve chamber 9 is also the special expediency, that the closure of the pressure chamber space ι limited to a small area so that leaks are avoided. Furthermore, the correspondingly small through opening contributes to the more effective Extinction of the arc, as a more intensive and more purposeful blowing takes place. For appropriate blowing of the arc, the space between the fixed contact 3 and the terminating member is used 13, which can be seen as a shaft, should be designed to be elongated in an expedient manner. The final organ 13 can be trained so that the arc goes through this when going up is shared.

Um, wie es schon vorgeschlagen worden ist, beim . Abschaltvorgang schon beim Öffnen der Kontakte eine Gasströmung durch den in der Druckkammer vorrätig gehaltenen Druck zu erzielen, ist es zweckmäßig, gleichzeitig mit dem Öffnen der Kontakte das Abschlußorgan 13 zu lüften. Dies kann auf mechanische oder elektrische Art erfolgen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird dies durch die Anordnung eines Elektromagneten ermöglicht, der auf die Führungsstange 12Um, as has already been suggested, at the. Shutdown process already at Opening the contacts, a gas flow through the one held in stock in the pressure chamber To achieve pressure, it is expedient, at the same time as the opening of the contacts, the closure member 13 to ventilate. This can be done in a mechanical or electrical manner. As can be seen from the drawing, this is achieved by arranging an electromagnet allows that on the guide rod 12

des Ventils wirkt und eine Lüftung des Abschlußorgans 13 herbeiführt. Man kann dies natürlich nur auf mechanischem Wege erreichen, indem man bei Betätigung des beweglichen Kontaktes gleichzeitig das Ventil öffnet.of the valve acts and a ventilation of the closure member 13 brings about. One can do this Of course, this can only be achieved mechanically by actuating the movable Contact at the same time the valve opens.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: ίο i. Schalter mit Lichtbogenlöschungίο i. Arc extinguishing switch durch einen Gasstrom, der in einer allseitig geschlossenen, mit einem Absperrorgan versehenen Druckkammer aus einer in dieser enthaltenen Kälte abgebenden und verdunstenden Masse durch, uen. Unterbrechungslichtbogen selbst erzeugt wird, nach Patent 601 563, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Absperrorgans (13) mit einem in einem feststehenden Gehäuse (8) gleitenden Schieber (9) verbunden ist, welcher in bezug auf das Ventilgehäuse (8) so ausgebildet und angeordnet ist, daß der vom Schieber (9) eingeschlossene Gasraum bei geschlossenem Absperrorgan (13) gegen den Außenraum abgeschlossen ist und bei offenem Absperrorgan (13) mit dem Außenraum über Öffnungen (19, 21) in Verbindung steht.by a gas stream that flows through a pressure chamber, which is closed on all sides and is provided with a shut-off element, from a mass that emits and evaporates in this cold. Interrupting arc itself is generated, according to patent 601 563, characterized in that the movable part of the shut-off element (13) is connected to a slide (9) sliding in a fixed housing (8) which is so designed with respect to the valve housing (8) and it is arranged that the gas space enclosed by the slide (9) is closed off from the outside space when the shut-off element (13) is closed and communicates with the outside space via openings (19, 21) when the shut-off element (13) is open. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (9) mit dem Ventilgehäuse (8) und das Absperrorgan (13) gegenüber der Druckkammer elektrisch isoliert sind.2. Switch according to claim 1, characterized in that the slide (9) with the valve housing (8) and the shut-off element (13) opposite the pressure chamber are electrically isolated. 3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilgehäuse (8) eine Magnetspule (16) angeordnet ist, die bei ihrer Erregung das Absperrorgan (13) und den Schieber (9) zum Ansprechen bringt.3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that a solenoid (16) is arranged on the valve housing (8), which brings the shut-off element (13) and the slide (9) to respond when excited. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings