DE618455C - Vorrichtung fuer die Lichtbogenloeschung in OElschaltern - Google Patents
Vorrichtung fuer die Lichtbogenloeschung in OElschalternInfo
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
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- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/08—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
- H01H33/10—Metal parts
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Description
S nio82VIIIbl2ic
ist in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft eine schnellwirkende Vorrichtung für die Lichtbogenlöschung in
Ölschaltern, welcher der folgende Gedanke zugrunde liegt:
Der Lichtbogen besteht gänzlich aus Ionen und Elektronen ist deshalb sehr beweglich
und hat die Fähigkeit, allen Hindernissen auszuweichen oder sie zu umgehen; außerdem
ist er von einer öldampfhülle umgeben, die eine Berührung mit frischem öl verhindert.
Es werden daher Isolierkörper mit Kanälen oder Nuten angeordnet, die den Lichtbogen
einschnüren und beschränken. Außerdem sind an den Seitenwänden des Kanals Taschen
oder Zwischenräume geschaffen, in . denen frisches Öl festgehalten wird. Zwingt man
nun den Lichtbogen auf magnetischem Wege seinen Weg durch den Kanal zu nehmen, so
verdampft er das frische Öl, das sich in den Taschen befindet, und die nicht ionisierten
Gasteilchen, die auf diese Weise in den Lichtibogenstrom gebracht werden, bewirken
eine schnelle Lichtbogenlöschung.
Die Löscheinrichtung besteht aus einem Stapel von quer zur Unterbrechungsstrecke
angeordneten Isolierplatten mit durchgehendem Schlitz für den Lichtbogen, wobei zum
Zwecke der magnetischen Steuerung für den Lichtbogen zwischen den Isolierplatten '
magneti sierbare Platten in Abständen eingeschaltet und gegen den Lichtbogen isoliert
sind.
Infolge der elektrostatischen Wirkung der magnetisierbaren Platten wird jedoch die
Feldverteilung über die Unterbrechungsstrecke ungünstig beeinflußt. Insbesondere
ist dies der Fall, wenn mehrere Lichtbogenunterbrechungsstellen hintereinandergeschaltet
sind. Hierdurch können leicht Rückzündüngen von Teilen der Unterbrechungsstrecke durch
die wiederkehrende Spannung erfolgen, wenn nicht durch eine Vergrößerung des Plattenstapels
für eine Verlängerung der entionisierten Unterbrechungsstrecke gesorgt wird.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden nach der Erfindung elektrostatische Schinne
leitendem Material oder Parallelwider-
stände in dem Plattenstapel angeordnet, welche die Spannungsverteilung längs des
Lichtbogenweges im Augenblick des Stromnulldiirchganges verbessern.
Es ist bereits ein Wechselstromschalter bekannt, bei welchem der Lichtbogen dadurch
gelöscht wird, daß er in einen quer zu seiner Längsrichtung stehenden Stapel von leitenden
Platten hineingetrieben und zur Auflösung in eine Anzahl kurzer, zwischen den einzelnen
leitenden Platten brennender Lichtbögen gezwungen wird. Die Löschwirkung dieses
Schalters beruht auf der raschen Bildung der
sogenannten Kathodenschichten an den leitenden Platten im Augenblick des Stromnundurchganges,
welche eine Spannung von ungefähr 300 Volt aushalten können. Um den
Anteil der wiederkehrenden Spannung für jeden Plattenzwischenraum unter diesem für
die Kathodenschicht zulässigen Wert von 300 Volt zu halten, genügt es nicht, eine mit
Rücksicht auf die Betriebsspannung des Schalters genügende Plattenanizahl vorzusehen.
Die elektrostatische Kapazität eines derartigen Stapels aus leitenden Platten
untereinander und gegen Erde bewirkt nämlich eine ungleichmäßige Verteilung des
L5 Potential'gefalles über den Plattenstapel. Das
größte Potentialgefälle ist an den in der Nähe des Netzpotentials befindlichen Platten
vorhanden, während bei höheren Spannungen und daher großer PJattenzahl die auf der
ao Seite des Erdpotentials liegenden Plattenzwischenräume des Stapels schon ein sehr
geringes Potentialgefälle aufweisen. Auch durch eine Vermehrung der Plattenanzahl
läßt sich daher bei höheren Spannungen ohne weiteres keine dera'rtige Entlastung der
ersten Plattenzwiscbenräume erzielen, daß" die Wiederzündung des Lichtbogens nach dem
Strornnulldürchgang verhindert wird. Man hat daher bei diesem Schalter bereits elektrostatische
Schirme aus leitendem Material oder Parallelwiderstände angeordnet, um die Spannungsverteilung auf die Untgrbrechungsstrecke
gleichmäßig zu gestalten. Die Widerstände sind also hier die Voraussetzung für die Lichtbogenlöschung.
Anders ist es bei der vorliegenden Ölschalterlöscheinrichtung.
Hier wird die Lichtbogenstrecke in dem Plattenstapel durch
die entwickelten Gase so stark entionisiert, daß bei genügender Länge des Plattenstapels
Stromkreise jeder Spannung auch bei ungleichmäßiger Spannungsverteilung auf die Unterbrechungsstrecke unterbrochen werden.
Es können jedoch weniger Platten benutzt werden, wenn die Spannungsverteilung auf
den Stapel durch die Mittel der Erfindung verbessert wird. Die Anwendung elektrostatischer
Schirme und von Parallelwiderständen bei der vorliegenden ölschalterlöscheinrichtung
ermöglicht also eine Verkleinerung des Plattenstapels.
Insbesondere können zwischen die magnetisierbaren Platten Widerstände von solcher
Größe eingeschaltet werden, daß die Leitfähigkeit des von ihnen gebildeten zur Unterbrechungsstrecke
parallelen Strompfades ge-, ring, jedoch größer ist als die Wechselstromleitfähigkeit
der Plattenanordnung selbst.
In den Fig. 1 bis 4 sind die wesentlichen Teile zweier ölschalter dargestellt, die nach I
den beschriebenen Grundsätzen konstruiert sind·. An den Durchführungsisolatoren 105
und 106 des in Fig. 1 und 2 dargestellten ölschalters
sind die Kontaktstücke 107 und 108 befestigt, die durch die Schalttraverse 109 ß5
bei eingeschaltetem Schalter miteinander verbunden sind. Die Schalttraverse wird durch
die Schaltstange 110 bewegt. An jedem Kontaktstück ist ein Paket von genuteten Platten
112 aus Isoliermaterial angebracht, zwischen
den die magnetisierbaren Platten 113 sich befinden, deren etwas größere Nuten 114 mit
Isoliermaterial ausgefüllt sind, um das magnetisierbare Material sicher gegen die
Einwirkung des Lichtbogens zu schützen. Die Form der genuteten Platten ist aus Fig. 4
zu entnehmen. Die Platten 112 aus Isoliermaterial dienen zur seitlichen Einschränkung
des Lichtbogens, während das von den LJ-förmigen magnetisierbaren Platten 113 erzeugte
magnetische Feld dafür sorgt, daß sich der Lichtbogen in die Nut hineinbewegt und dadurch
nahe genug an die Nutwandungen gebracht wird. Die kalten, flüssigen ölteile, die sich in den Taschen und Zwischenräumen
der Platten befinden, werden verdampft, nicht ionisierte Teilchen werden in den Lichtbogenweg
gebracht und bewirken dessen Löschung. Die Verteilung der Spannung wird durch elektrostatische Schirmschilde 116 und 117 go
aus leitendem Material bewirkt, die die Wiederzündung des Lichtbogens dadurch verhindern,
daß sie unzulässig große Potentialunterschiede an den Enden des Raumes vermeiden,
der besonders von dem Lichtbogen eingenommen wird.
Eine andere Ausführungsform für die wesentlichen Schalterteile ist in Fig". 3 und 4
dargestellt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist dieser Schalter mit im ganzen sechs Unterbrechungsstellen
ausgerüstet. Jeder dieser Unterbrechungsstellen sind je zwei feste Kontaktstücke 140 und 141 und eine Flachkupferschalttraverse
142 zugeordnet. Die drei Schalttraversen sind an einer Stange 143 aus Isoliermaterial befestigt, die die
Schaltbewegung von dem Schaltmechanismus . 150 des ölschalters auf die Schalttraversen
überträgt. Die festen Kontaktstücke 141 sind mit Hilfe von Querträgern 154 an den Durchführungen
151 und 152 befestigt. Die Leitungsführung
der Verbindungen zwischen den einzelnen Unterbrechungskontakten ist aus Fig. 4 zu entnehmen. Von der Durchführung
152 führt eine Verbindung 156 zu dem linken äußeren Kontaktstück 141, von
der Durchführung 151 eine ähnliche Verbindung zu dem rechten äußeren Kontaktstück
an der anderen Seite des Schalters. Zwischen diesen Punkten sind die sechs Unterbrechungsstellen
hintereinandergeschaltet, wozu die Verbindungen 158 dienen. Die drei
Schalttraversen sind durch Zwischenwände i6i voneinander getrennt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist an jeder Unterbrechungsstelle ein Paket der oben beschriebenen
Kontaktplatten angeordnet, wobei jedes dieser Pakete mit leitenden Endplatten 162 und 163 am oberen und unteren
Ende versehen ist. An der unteren Platte 163 ist noch eine Zunge 164 angebracht, die sich
gegen die Schalttraverse 142 legt, so daß diese Kontaktverbindung erst unterbrochen
wird, wenn die Traverse ihre untere Stellung erreicht hat. Die beiden leitenden Platten 162 und 163 sind durch einen Widerstand
166 elektrisch verbunden, dessen Anzapfpunkte mit den einzelnen magnetisierbaren
Platten 167 in leitender Verbindung stehen. Der Widerstand 166 ist auf diese
Weise dem Lichtbogen parallel geschaltet.
Sobald der Lichtbogen unterbrochen ist,
springt die Spannung jedes dieser Widerstände auf 1Z6 der gesamten Schalterspannung.
Die Widerstände sind so groß gewählt, daß sie einen "Strom aufnehmen, der
groß ist im Vergleich zu dem kapazitiven Strom, der zwischen den geerdeten Teilen
des Schalterkessels und den metallischen Kontaktteilen fließt. Auf diese Weise wird
die Spannungsverteilung längs der Lichtbogenwege zwischen den Enden jedes der
sechs Lichtbogen und die Teilung der Gesamtspannung unter die sechs Unterbrechungsstellen
durch den in dem Parallelwiderstand fließenden Strom gesteuert. Man
ist dabei nicht an einen bestimmten Wert des Stromes gebunden. Er wird etwa in der
Größenordnung von 1J10 Amp. liegen. Die
magnetisierbaren Platten 167 der genuteten Pakete kontrollieren die Verteilung der
Spannung längs des Lichtbogenraumes. Dies wird erreicht durch entsprechende Bemessung
der Kapazitäten der einzelnen Platten 167 oder durch Verbindung der Platten mit den
Anzapfungen des Widerstandes 166 oder, wie in Fig. 3, durch beide Maßnahmen. Wie
ersichtlich, ist hier die mittlere der magnetisierbaren Platten 167 kleiner als die anderen,
hat also auch eine kleinere Kapazität.
Die Verbindung der Strombrücken mit Hilfe von an den unteren Enden der Unterbrechungsvorrichtungen
angeordneten, mit den Parallelwiderständen verbundenen GLeitkontakten
(164) ist bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung empfehlenswert, um während
des ersten Teiles der Ausschaltbewegung eine gleichmäßige Verteilung der Spannung
auf die in Reihe liegenden Unterbrechungsstellen zu gewährleisten,.
Claims (3)
1. Vorrichtung für die Lichtbogenlöschung in ölschaltern, bestehend aus
einem Stapel von quer zur Unterbrechungsstrecke angeordneten Isolierplatten
mit durchgehendem Schlitz für den Lichtbogen, wobei zwischen den Isolierplatten
magnetisierbare Platten in Abständen eingeschaltet und gegen den Lichtbogenpfad
isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Steuerung der Spannungsverteilung
auf die Unterbrechungsstrecke elektrostatische Schirme aus leitendem Material
oder Parallelwiderstände in dem Plattenstapel angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß Widerstände zwischen den magnetisierbaren Platten eingeschaltet sind, welche so groß bemessen sind, daß die Leitfähigkeit des
von ihnen gebildeten, zur Unterbrechungsstrecke parallelen Strompfades gering, jedoch größer als die Wechselstromleitfähigkeit
der Plattenanordnung selbst ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Schalter mit Mehrfachunterbrechung,
deren Unterbrechungsstellen durch bewegliche Strombrücken in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strombrücken mit Hilfe von Gleitkontakten mit den unteren Enden der an
den einzelnen Unterbrechungsvorrichtungen angeordneten Parallelwiderstände
während des ersten Teiles der Ausschaltbewegung in Verbindung stehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US705580A US1973485A (en) | 1934-01-06 | 1934-01-06 | Circuit interrupter |
Publications (1)
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Family
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DES116609D Expired DE629846C (de) | 1934-01-06 | 1934-12-29 | Vorrichtung fuer die Lichtbogenloeschung in OElschaltern |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES116609D Expired DE629846C (de) | 1934-01-06 | 1934-12-29 | Vorrichtung fuer die Lichtbogenloeschung in OElschaltern |
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---|---|
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DE (2) | DE618455C (de) |
GB (1) | GB438401A (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE974226C (de) * | 1943-09-11 | 1960-11-24 | Brown Ag | Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung |
DE1121161B (de) * | 1959-01-09 | 1962-01-04 | Sachsenwerk Licht & Kraft Ag | Hochspannungs-Leistungsschalter |
DE1198898B (de) * | 1962-10-02 | 1965-08-19 | Weyer & Zander Kommanditgesell | Schaltkammer in Schalenbauweise |
DE1068334B (de) * | 1968-09-26 | Sachsenwerk Licht und Kraft Ak tiengesellschaft 8000 München | In Luft schaltender Wechselstrom Lei stungsschalter mit Lichtbogenlöschung m spaltformigen Lichtbogenkammern |
Families Citing this family (2)
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GB571109A (en) * | 1942-11-11 | 1945-08-07 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to electric circuit interrupters having arc-extinguishing arrangements |
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1930
- 1930-10-29 DE DES111082D patent/DE618455C/de not_active Expired
-
1934
- 1934-01-06 US US705580A patent/US1973485A/en not_active Expired - Lifetime
- 1934-12-29 DE DES116609D patent/DE629846C/de not_active Expired
-
1935
- 1935-01-07 GB GB529/35A patent/GB438401A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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US1973485A (en) | 1934-09-11 |
GB438401A (en) | 1935-11-15 |
DE629846C (de) | 1936-05-13 |
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