DE644382C - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch in einer Schaltkammer zusammengehaltenes und zwischen den Kontakten hindurchstroemendes Druckgas - Google Patents

Description

Buf, Ind. Eigendom

15 MEI 1937

AUSGEGEBEN AM
30. APRIL 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 644382
KLASSE 21c GRUPPE 35 ίο

R 73127 Vlllb/sic Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: S.April

Frida Strauss geb. Ruppel in Frankfurt, Main

Schalter mit Lichtbogenlöschung durch in einer Schaltkammer zusammengehaltenes "und zwischen den Kontakten hindurchströmendes Druckgas

Patentiert im Deutschen Reiche vom iö. Dezember 1927 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Schalter mit Lichtbogenlöschung durch zwischen den Kontakten hindurchströmendes Druckgas, das in einer Kammer zusammengehalten wird, und mit als Endunterbrecher dienenden Hilfselektroden. Bei derartigen Schaltern wird dadurch, daß das Druckgas in einer Kammer zusammengehalten wird, eine für die Stromunterbrechung günstige Führung und Lenkung des Druckgases ermöglicht. Als nachteilig erweist sich jedoch der Umstand, daß die durch den Lichtbogen an den Unterbrecherkontakten erzeugten Metalldämpfe und Ionen einen Gegendruck im Lichtbogen erzeugen, der die Blaswirkung des Druckgasstrornes an der Kontaktstelle beeinträchtigt. Erfindungsgemäß läßt sich die Leistungsfähigkeit derartiger Schalter dadurch erhöhen, daß die aus schwer verdampfendem Metall bestehenden Hilfselektroden mit den aus gut leitendem Metall bestehenden Hauptkontakten fest verbunden und derart angeordnet sind, daß der bei der Stromunterbrechung an den Ilauptkontakten entstehende Lichtbogen in Richtung des Druckgasstromes . auf die in der Einschaltstellung an der Stromleitung nicht teilnehmenden Hilfselektroden wandert.

Hierdurch wird einerseits erreicht, daß die

aus gut leitendem Metall bestehenden und infolgedessen geringe Stramwärmeverluste aufweisenden Kuiitakte den ',ranzen Betriebsstrom führen, während die aus schwer verdampfendem Metall bestehenden Hilfselektroden bis zu dem Augenblick, wo der L'nterbrechungslichtbogen auf sie geblasen wird, unbelastet und kühl sind und so. die durch den Druckgasstrom bewirkte Lichtbogenlöschung erleichtern. Andererseits ergibt sich der Vorteil, daß man die aus schwer verdampfendem Metall, bestehenden Hilfselektroden ohne Rücksicht auf die Kontaktgebung ausschließlich nach den für die Lichtbogenlöschung günstigsten strömungstechnischen Gesichtspunkten ausbilden kann, so daß der an den gut leitenden Kontaktflächen entstehende Unterbrechungslichtbogen durch den Druckgasstrom mit Sicherheit auf die schwer verdampfenden Elektroden geblasen und dort möglichst intensiv vom Druckgas umspült wird.

Dadurch, daß die erlindungsgcmäße Anordnung bei einem Schalter mit einer Zusammenfassung der Gasströmung in einer Kammer verwendet wird, bei welchem das Druckgas gut zusammengehalten wird und mit größter Geschwindigkeit zwischen den Kontakten hindurchströmt, wird ferner erreicht, daß das Gas den Lichtbogen mit Sicherheit auf die Hilfselektroden treibt. Im Zusammenwirken dieser Maßnahmen wird sowohl die .Menge als auch die kinetische Energie des sich bildenden Metalldampfes

auf ein Mindestmali herabgesetzt, und da diese Faktoren die erzielbare Abschaltleistung ausschlaggebend beeinflussen, die Leistungsfähigkeit des Druckgasschalter stark heraufgesetzt.

Diese vorteilhaften Wirkungen werden }sdoch nicht erzielt, wenn wie bei einem bekannten Schalter die Kontakte und Hilfsclektroden sich in freier Luft befinden und auch ίο nicht fest miteinander verbunden sind, wobei noch erschwerend hinzukommt, daß auch keine Verwendung schwer verdampfenden Kontaktmatcrials vorgesehen ist.

Bei einem Schalter, dessen einer stiftförmig ausgebildeter Kontakt in der Einschaltstellung von seinem Gegenkontakt vorzugsweise kaminartig umgeben ist, läßt sich der Erfindungszweck in einfacher Weise dadurch erreichen, daß man das freie Ende des Stiftkontaktes als aus schwer verdampfendem Metall bestehende Hilfselektrode ausbildet. Dabei wird die eigentliche Kontaktstelle aus Kupfer o. dgl. gebildet und das schwer verdampfende Metall nicht zum Stromüberleiten benutzt, sondern nur so angeordnet, daß es bei der Trennung der Kontakte diejenige Stelle bildet, an welcher der Lichtbogen zuletzt Fuß faßt, ßei entsprechender Disposition konnte man die Anordnung so treffen, daß an dem Kupfer überhaupt kein Lichtbogen oder ganz kurzzeitig auftritt, während an dem schwer verdampfenden Metall der Trenmmgsliehtbogen entsteht.

Es ist auch vorteilhaft, daß der den Stiftkontakt umgebende Gegenkontakt vorzugsweise an den Stellen, an denen der Lichtbogen zuletzt FuI?) faßt, also insbesondere an einem King (ganz oder an Vorsprängen eines Ringes ι, mit einer Einlage aus schwer verdampfendem Metall versehen ist.

in der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. ί zeigt die Kontaktanordnung eines Druckgasschalters, bei welchem der stiftförniige bewegte Kontakt 1 von seinem düsen!ormig ausgebildeten Gegenkontakt 2 kaminartig umhüllt wird. Der Düsenkontakt 2 bildet den Abschluß einer aus Isoliermaterial bestehenden Löschkammer }, von weicher nur der obere "IViI in der Zeichnung dargestellt ist. Der i -rifttormige Kontakt 1 besitzt :111s gut leiten- I 'lern Metall bestehende Hauptk.Jiitaktllächen 4 j .-■.■wie an seinem zugespitzten Ende einen aus j schwer \erdamptendem Metall bestellenden ! Htifskfiiiiakt 5, dessen Uegenkoniakt durch im j [;i;iern <ies Düsenkontaktes 2. angeordnete 1 Xasen oder Rippen h gebildet werden, die ; gleichfalls; ganz oder teilweise aus schwer j ,ei-dampiendem Metall bestehen. Die Hilfs- j <5o kontakte 5 und <> stehen einander in der gezeichneten Einsciialtsteliung in geringem Ab stand gegenüber und bilden gewissermaßen die Elektroden einer Funkenstrecke, die parallel zu 'den Hauptkontakten 2 und 4 liegt.

Beim Ausschalten wird der Kontakt 1 nach unten gezogen und gleichzeitig in Richtung der Pfeile 7 unter Druck stehendes Gas mit großer Geschwindigkeit durch die Löschkammer eingcblasen. Sobald die Hauptkontaktflächen 4 den Difsenkontakt 2 verlassen haben, springt der L'nterbrcchungslichtbogen auf die Hilfskontakte 5, 6 über und wird dort durch das mit großer Geschwindigkeit die Düse durchströmende Druckgas schnell gegelöscht. Dadurch, daß die Hilfskontakte 5, 6 im Einschaltzustand nicht belastet sind, so sind sie im Augenblick der Unterbrechung verhältnismäßig kühl, und die an sich günstige Wirkung der Verwendung von schwer verdampfendem Metall für die Hilfskontakte wird durch das Tiefhalten der Kontakttemperatur noch weiter gesteigert. Anstatt den Ililfskontakt 5 in Form eines Zylinders auszubilden, kann man ihn auch am oberen Ende pilzartig etwas erweitern, so daß er bei der Ausschaltbewegung seine Gegenkontaktc 6 kurzzeitig berührt und die Stromführung übernimmt.

Abb. 2 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, bei welcher der bewegte Kontakt 1 ebenfalls eine aus sclnver verdampfendem Metall bestehende und den bewegten Hilfskontakt bildende Spitze 5 trägt. Seine Gegenkontakte werden durch Rippen 6 gebildet, die im Innern des düsentörmigen Kontaktes 2 angeordnet sind und an denen die Fußpunkte des ("nterbrechungslichtbogens während des Ausschaltvorganges nach oben entlang wandern. Der Kontakt 2 ist auf eine aus Isolierstoff bestehende Löschkammer 3 aufgesetzt, der durch Stutzen <S das Druckgas zur Loschung des ("nterbrechungslichtbogens zugeführt wird. Bei der Ausschaltbewegung wird der Kontakt 1 samt dem Hilfskontakt 5 nach unten aus der Loschkammer herausbewegt. so daß die Ausschaltstellung von außen sichtbar gemacht werden kann. Die Hilfskontakte 5 und 6 bestehen entweder aus an sich schwer verdampfendem Metall, wie Wolfram oder Tantal, oder auch aus gut leitendem Metall, wie Kupfer oder Nickel, das durch besondere Bearbeitung verdichtet oder in schwer vrrdamptbaren Zustand gebracht ist. An Steile eines reinen Metalles werden in manchen Fällen auch /werkmäßig Metallegierungen, insbesondere WoItram legierungen, \ erwendet, F.s ist nicht erforderlich, dal.) der ganze Hilfskontakt 5 aus schwer verdampfendem Metall liesteht. sondern es genügt. u(~nn seine < »bertluche mit einer I'lattierung oder einem galvanischen I berzug aus schwer verdainpfc-ndcm .MiMaIl versehen ist.

In Abb. 3 ist nur das zugespitzte Ende des bewegten Kontaktes ι mit Rippen 9 aus schwer verdampfendem Metall versehen, welche die Hilfskon takte bilden. Als Gegenkontakt dient der sich erweiternde Teil des düsenförmigen Kontaktes 2, der gegebenenfalls auch mit Einlagen aus schwer verdampfendem Metall nach Art der Rippen 6 in Abb. 2 versehen sein kann.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schalter mit Lichtbogenlöschung durch in einer Schaltkammer zusammengehaltenes und zwischen den Kontakten hindurchströmendes Druckgas und mit als Endunterbrecher dienenden Hilfselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus schwer verdampfendem Metall bestehenden Hilfselektroden mit den aus gut leitendem Metall bestehenden Hauptkontakten fest verbunden und derart angeordnet sind, daß der bei der Stromunterbrechung an den Hauptkontakten entstehende Lichtbogen in Richtung des Druckgasstromes auf die in der Einschaltstellung an der Stromleitung nicht teilnehmenden Hilfselektroden wandert.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden aus einer Legierung eines schwer verdampfenden Metalles, insbesondere einer Wolframlegierung, bestehen.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dessen einer stiftförmig ausgebildeter Kontakt in der Einschaltstellung von seinem Gegenkontakt vorzugsweise kaminartig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Stiftkontaktes als aus schwer verdampfendem Metall bestehende Hilfselektrode ausgebildet ist.
4. 4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Stiftkontaktes zugespitzt ist.
5. 5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stiftkontakt umgebende Gegenkontakt, vorzugsweise an den Stellen, an denen der Lichtbogen zuletzt Fuß faßt, mit einer Einlage aus schwer verdampfendem Metall versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen