DE628852C - Einrichtung zum Loeschen des Wechselstromlichtbogens in Stromunterbrechungseinrichtungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. APRIL 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 628852 KLASSE 21 c GRUPPE 35 ίο

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Februar 1933 ab

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Löschen des Wechselstromlichtbogens in Stromunterbrechungseinrichtungen mit Hilfe einer strömenden Flüssigkeit, die einer den Lichtbogen und das Löschmittel gemeinsam führenden engen Hülle vermittels Druckgas zugeführt wird. Hierbei wird von einem neuartigen Löschprinzip ausgegangen, welches darin besteht, in den innerhalb der engen Hülle befindlichen Lichtbogenraum die Flüssigkeit so rasch eindringen zu lassen, daß die Flüssigkeit in die unmittelbare Nachbarschaft der Lichtbogensäule gelangt und dadurch den Wechselstromlichtbogen beim ersten Stromnulldurchgang löschen kann. Der Lichtbogen kann also nicht wie bei den bekannten Löscheihrichtungen dem Löschmittel ausweichen und sich dabei verlängern, wobei der Löschmittel strom eine Art Zerreiß-

ao wirkung ausübt, sondern er steht innerhalb der engen Hülle absolut fest. Da der Lichtbogen einen beträchtlichen Qegendruck äußert, wenn in dem von der Hülle engbegrenzten Löschraum die Flüssigkeit in seine unmittelbarste Nähe gebracht wird, so ist umgekehrt, um die Flüssigkeit besonders nah an die Lichtbogensäule zu bringen, ein Flüssigkeitsdruck von bestimmter Mindestgröße erforderlich.

Es ist eine Löschvorrichtung bei Schaltern bekannt, bei welcher eine Flüssigkeit unter Druck zugeführt wird. Bei dieser bekannten Einrichtung wurde jedoch die gesamte in der Leitung und in einem geräumigen Vorratsbehälter " befindliche Flüssigkeit bei jedem Abschaltvorgang beschleunigt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeit in einem Teil der Druckgaszuleitung, der um eine flüssigkeitsfreie Beschleunigungsstreeke von der Löscheinrichtung entfernt ist, in einer Menge bereit gehalten wird, die gerade nur für eine Abschaltung ausreicht und auf der flüssigkeitsfreien Strecke der Zuleitung durch das Druckgas beschleunigt wird.

Hierdurch ist erreicht, daß die Flüssigkeit von vornherein mit der nötigen hohen Geschwindigkeit und leichten Beweglichkeit in den von der Hülle engbegrenzten Lichtbogenraum gebracht wird, wie es für die Wirksamkeit der benutzten Löscheinrichtung erforderlich ist. Die Geschwindigkeit der Löschflüssigkeit in der Hülle wird dabei infolge des Gegendruckes des Lichtbogens mindestens zeitweise in dynamischen Druck umgesetzt. Wegen ihrer kleinen Masse wirkt die Flüssigkeit elastisch auf den Lichtbogen in der Löschvorrichtung ein. Die aufzuwen-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Albert Lots in Berlin-Siemensstadt,

denden Drücke für das die Flüssigkeit beschleunigende Druckgas können daher mäßig sein. Ferner besitzt die Flüssigkeit von Anbeginn ihrer Einwirkung auf den Lichtbogen an Geschwindigkeit, wodurch die lichtbogenlöschende Wirkung beschleunigt wird.

Der in der Löschvorrichtung· wirksam werdende Flüssigkeitsdruck kann um so größer und der aufzuwendende Druck bei gleiehem. wirksamtem Flüssigkeitsdruck in der Löschvorrichtung um so kleiner gemacht werden, je größer man die flüssigkeitsfreie Beschleunigungsstrecke der Zuleitung und je kleiner man die Menge bewegter Flüssigkeit macht. Die Mindestmenge zu beschleunigender Flüssigkeit ist dadurch vorgeschrieben, daß diese ausreichen muß, um den Löschraum der Löschvorrichtung während der Löschzeit in entsprechender Weise mit strömender Flüssigkeit zu versorgen. Man wird zweckmäßigerweise die Flüssigkeit so in Bewegung setzen, daß sie den Löschraum der Löschvorrichtung erreicht und durchströmt, knapp bevor der Lichtbogen durch diesen Löschraum hindurchgezogen wird.

Die Anordnung kann zweckmäßig so getroffen werden, daß von der Zuleitung des Löschmittels zur Löscheinrichtung ein Teil, der um die Beschleunigungsstrecke von der Löschvorrichtung entfernt ist, zur Aufnahme einer beschränkten Flüssigkeitsmenge eingerichtet ist. Die Flüssigkeit kann auf den Auslösebefehl unter Druck gesetzt werden. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.

10 ist die Löschvorrichtung, bestehend aus einem Isolierkörper mit der Bohrung i 1, dem Löschkanal, durch den der Lichtbogen hindurchgezogen und in den die Flüssigkeit hineingepreßt wird. Die Flüssigkeitszuleitung, durch die die Flüssigkeit dem Löschkanal zugeführt wird, ist mit 12 bezeichnet. Sie besitzt einen Krümmer 13, dessen Ende sich in dem gasdichten Flüssigkeitsbehälter 14 befindet. In dem Krümmer steht bis zur Marke 15 Flüssigkeit, während der rechte Teil der Flüssigkeitsleitung 12 flüssigkeitsfrei ist. Der Krümmer 13 besitzt eine enge Öffnung 16, durch die er mit dem Flüssigkeitsbehälter in "Verbindung steht. Das Ende 17 des Rohres ist offen. Das Gefäß 14 besitzt in seinem oberen Teil einen Anschlußstutzen 18, an den eine Druckgasquelle, beispielsweise ein Kompressor oder eine Druckgasflasche, angeschlossen wird. 19 ist ein in dem Anschlußstutzen angeordnetes Absperrventil, welches durch eine Magnetspule 20 gesteuert wird. Das feststehende Schaltstück des Schalters ist mit bezeichnet, der bewegliche Schaltstift mit 22, die Ausschaltfeder mit 23. 24 ist eine als Kniehebel ausgebildete Sperrklinke, welche hinter den Zahn 25 des Schaltstiftes 22 greift und dadurch den Schaltstift in der geschlossenen Schalterstellung sperrt. An · dem Kniehebel greift der Magnet 26 an. Die Spulen der Magnete 20 und 26 werden von einer Batterie 27 in Parallelschaltung gespeist und sind durch den Uberstromauslöser 28 gesteuert, der in der Hauptleitung liegt. Der Strom wird dem Schaltstift durch die Leitung 29 und dem Gleitkontakt 30 zugeführt und vom feststehenden Schaltstück durch die Leitung 31 abgenommen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn der Überstrom einen gewissen Wert erreicht, spricht der Auslöser 28 an, wodurch die Spulen 20 und 26 erregt werden. Durch den Magnet 20 wird das Absperrventil 19 geöffnet und dadurch in den Raum im Behälter 14 oberhalb der Flüssigkeit Druckgas, z. B. Druckluft von einigen Atmosphären Druck, eingelassen. Der Druck wirkt durch die offene Mündung 17 des Rohr- ' krümmers 13 auf die in dem Krümmer stehende Flüssigkeit, deren Spiegel mit 15 bezeichnet ist. Diese Flüssigkeitsmenge wird infolgedessen auf der flüssigkeitsfreien Strecke 12 der Leitung beschleunigt und trifft mit einer bestimmten Geschwindigkeit im Löschkanal 11 der Löschvorrichtung ein. Einstweilen wurde durch den Magnet 26 der Kniehebel 24 nach unten durchgezogen; dieser hat die Nase 25 am Schaltstift 22 freigegeben, wodurch die Schaltfeder 23 den Schaltstift 22 in die Ausschaltlage 32 bewegt, welche gestrichelt eingezeichnet ist. Hierbei wird ein Lichtbogen durch den Löschkanal 11 der Löschvorrichtung hindurchgezogen. Die Auslöseverzögerung der beiden durch den Uberstromauslöser 28 gesteuerten Organe 19 und 24 ist nun so eingerichtet, daß die Flüssigkeit aus der Leitung 12 im Löschkanal 11 zeitlich vor dem Hindurchziehen des Lichtbogens eintrifft. Der Lichtbogen wird also in der strömenden Flüssigkeit gezogen, die den ganzen Löschkanal 11 in der Umgebung des Lichtbogens ausfüllt. Die Geschwindigkeitsenergie der Flüssigkeit setzt sich hierbei zum Teil in Verzögerungdruck um, weil der Lichtbogen, insbesondere im Strommaximum des Wechselstromes, wo er den Löschkanal 11 nahezu ausfüllt, einen großen Gegendruck äußert und nur wenig Flüssigkeit hindurchströmen läßt. Dieser statische. Druck setzt sich jedoch bei dem darauffolgenden Stromnulldurchgang des Wechselstromlichtbogens, wobei der Lichtbogenquerschnitt zusammenschrumpft, wieder in Bewegungsenergie um. Die Geschwindigkeit der ankommenden Flüssigkeit befähigt diese, verzögerungsfrei der Änderung des Lichtbogenquerschnitts zu folgen und den Löschraum auf diese Weise von

Anbeginn an auszufüllen, so daß die Lichtbogenlöschung mit verhältnismäßig, geringem Flüssigkeitsdruck und in der Regel schon im ersten Stromnulldurchgang, also mit kleinster Gasentwicklung, erreicht wird.

Die Menge der im Krümmer 13 enthaltenen Flüssigkeit ist so berechnet, daß sie ausreicht, den Löschkanal 11 während der Dauer mehrerer Halbwellen gefüllt zu erhalten, so daß die Löschung des Lichtbogens, wenn sie nicht schon beim ersten Stromnulldurchgang erzielt werden kann, in einer der folgenden Halbwellen stattfindet. Wenn die Löschung des Lichtbogens und damit die Stromunterbrechung vollzogen ist, öffnet sich der Kontakt des Auslösers 28, wodurch das Absperrventil 19 geschlossen wird und der Kniehebel 24 wieder in seine Strecklage zurückgestellt wird. Da der Rohrkrümmer 13 nunmehr flüssigkeitsleer ist, strömt die Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter 14 durch die enge Öffnung 16 in das Rohr wieder nach, bis dieses wieder gefüllt ist. Die Einrichtung ist sodann zur nächsten Abschaltung bereit. Der Schalter kann durch Herunterziehen des Schaltstiftes 22 bis zur verklinkten Stellung wieder geschlossen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Löschen des Wechselstromlichtbogens in Stromunterbrechungseinrichtungen mit Hilfe einer strömenden Flüssigkeit, die einer den Lichtbogen und das Löschmittel gemeinsam führenden engen Hülle vermittels Druckgas zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einem Teil der Druckgaszuleitung, der um eine flüssigkeitsfreie Beschleunigungsstrecke von der Löscheinrichtung entfernt ist, in einer Menge bereit gehalten wird, die gerade nur für eine Abschaltung ausreicht und auf der flüssigkeitsfreien Strecke der Zuleitung durch das Druckgas beschleunigt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen