DE662402C - Vorrichtung fuer die Lichtbogenloeschung in mit Schaltkammern ausgeruesteten Fluessigkeitsschaltern - Google Patents

Description

REICH

ENTAMT

Die Erfindung· betrifft eine Vorrichtung zum Löseben des an 'den Kontakten von elektrischen Ölsehaltern oder -Unterbrechern auftretenden Lichtbogens, mit deren Hilfe es möglich ist, Dauer und Länge des bei der Unterbrechung entstehenden Lichtbogens zu verkürzen.

Diese Wirkung kann durch eine wirksame Entionisierung der .den Lichtbogen umgebenden Zone bewirkt werden, indem eine Relativbewegung zwischen dem Lichtbogen und dem benachbarten dielektrischen Mittel, beispielsweise dem Ölbad, vorgenommen wird. Die Relativbewegung.,, kann 'entweder durch eine Verschiebung- des Lichtbogens in dem Ölbade oder durch eine Einbringung von Öl in die Lichtbogenzone oder schließlich durch beide Mittel gleichzeitig erfolgen.

Bei bekannten Ölsehaltern wird die Löschwirkung· dadurch erreicht, daß ein durch mechanischen Druck oder durch die Lichtbogenenergie erzeugter Ölstrahl in die Lichtbogienzone gerichtet wird. Es ist auch ein Ölschalter bekannt, bei dem der Lichtbogenraum von magnetischem Material umgeben ist, durch das eine Wechselwirkung zwischen dem Lichtbogen und dem von ihm erzeugten Magnetfeld erreicht wird. Der aus einem Stapel von Isolierplatten und magnetischen Platten gebildete Lichtbogenraum hat dabei einen schlitzförmigen Querschnitt, der sich in Richtung der Lichtbogenbewegung· verjüngt. Der Bogen bewegt sich also nach innen, d.h. gegen die geschlossene Seite der Schlitze, wodurch das dort vorhandene Öl gezwungen wird, durch den Bogen hindurch aus den Öffnungen zu entweichen, die auf der dem Grund der Schlitze entgegengesetzten Seite des Stapels vorgesehen sind.

Durch die Erfindung· wird im Gegensatz zu den bekannten Schaltern eine doppelte Löschwirkung in der Weise erzielt, daß die Schaltkammern einerseits, wie bereits bekannt, aus zwei Abteilungen bestehen, in deren erster die auf den Ölinhalt der zweiten Abteilung· einen Druck ausübenden Gase erzeugt werden, und daß andererseits die zweite Abteilung aus einem Stapel von aufeinanderfolgenden Isoüerplatten und Magnetplatten von solcher Form besteht, daß erstens in seiner Seitenwand, wie ebenfalls bekannt ist, ein 'unterteilter Auslaßkanal gebildet wird und zweitens eine Bewegung des Lichtbogens gegen diesen Auslaßkanal mit einer Vergrößerung des mit diesem Lichtbogen verketteten magnetischen Flusses verbunden ist, so daß der in der zweiten Abteilung befindliche Lichtbogen infolge seines Bestrebens,

den größtmöglichen Magnetfluß zu umfassen, sich gegen die Auslaßöfrnungen bewegt und gleichzeitig der Wirkung eines von dem in der ersten Abteilung erzeugten Druck herrührenden Ölstrahles unterworfen ist, welche, die vorgenannte Bewegung noch, -unterstützt. Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar sind:

ίο Abb. ι ein Längsschnitt durch die Kontakte und das Unterbrechungsgefäß in der Mittelebene des Auswurfkanals,

Abb. 2 ein Querschnitt durch das Unterbrechüngsgefäß, der eine Isolierplatte eines Plattenstapels zeigt,

Abb. 3 ein Querschnitt durch das Unterbrechungsgefäß, der ein Element der Blasmagnetamordnung zeigt,

Abb. 4 ein Grundriß der Unterbrechungskammer,

Abb. 5 ein Längsschnitt in der Mittelebene des Auswurfkanals einer Unterbrechungskammer, die mit einer Trennwand zwischen den zwei Abteilungen versehen ist, Abb. 5a ein Grundriß der Trennwand,

Abb. 6 ein Längsschnitt in der Mittelebene des Auswurfkanals einer Unterbrechungskammer mit drei Abteilungen, wobei 'die beiden letzten Abteilungen durch eine Trennwand getrennt sind,

Abb. 7 ein Längsschnitt in der Mittelebene

des Auswurfkanals einer Unterbrechungskammer mit drei Abteilungen und Trennwänden zwischen den verschiedenen Abteilungen· Die Löschvorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Unterbrechungsgefäß, das den festen Unterbnedmngskontakt in bekaninter Weise vollständig umschließt. Der feste Kontakt, der beispielsweise als Tulpenkontakt dargestellt ist, besteht aus Segmenten 1, die durch biegsame Lamellen 2 mit einem festen Klotz 3 verbunden sind, der in dem oberen, von der Haube 5 gebildeten Teil des Gefäßes untergebracht ist und mit der Dürchführungsstange 4 in Verbindung steht.

Eine Gewindebolirung· in dem Boden 6 der

Haube 5 gestattet eine Befestigung derselben auf der Durchführungsstange 4, so daß die Haube als Haltestück für andere Teile des Unterbrechüngsgefäßes dienen kann. Der untere Teil der Haube 5 besitzt Innengewinde zur Befestigung des abnehmbaren Teiles 8 der Unterbrechungskammer.

Der abnehmbare Teil 8 der Unterbrechungskammer besteht aus einem Stapel abwechselnder Schichten von Magnetblechen 9 und Isolierstoff platten 10, die mit Hilfe von Schrauben 12, deren Köpfe auf einer den Bidden, der Unterbrechungskammer bildenden fio Verschlußpiatte 13 ruhen, fest gegen einen Tragring 11 gedrückt werden.

Die Form der Isolierplatten ι ο ist gemäß Abb. 2 die einer rechteckigen Platte mit einem Loch, das dem Innenquer schnitt der Unterbrechungskammer entspricht. Die aus magnetischem Blech bestehenden Platten 9 sind dagegen, wie Abb. 3 zeigt, hufeisenförmig ausgeschnitten. Durch abwechselnde Aufeinanderschichtung einer oder mehrerer Isolierplatten 10 und eines Pakets von magnetisehen Blechen 9 kann man Kammern von verschiedener Länge bilden, deren eine Wand an Stelle magnetischer Teile Schlitze aufweist, die senkrecht zur Achse verlaufen und einen unterteilten Kanal bilden.

Dadurch, daß man in jeder Schicht von magnetischen Blechen 9 in bekannter Weise Schuhe 14 aus Isolierstoff von der Stärke der magnetischen Anordnung anbringt und die innere Wand -der Kammer, wie ebenfalls bereits bekannt, mit eimern isolierenden Zylinder 15 versieht, 'der gemäß der Stärke der obenerwähnten Schlitze ausgeschnitten ist, isoliert man die Magnetblechpakete 9 vollständig.

Die Form des Tragringes 11 ist derart gewählt, daß die Achse der Kammer 8 gegenüber der der Unterbredhungskontakte versetzt ist. Ein Gewindering 16 sorgt für eine Befestigung 'des Ganzen an der Haube 5. Im Innern des Ringes 11, und zwar an seinem unteren Teil, ist ein an sich bekannter Hilfsunterbrechiungsbonitakt 17 in ■ Segmentform befestigt, der gegenüber dem Ring 11 isoliert ist.

Der abnehmbare Teil 8 der Unterbrechungskammer ist an seinem unteren Teil durch eine Isolierplatte 13 verschlossen, die durch die gleichen Schrauben wie die Platten des Plattenstapels befestigt ist und nur eine Durch-. trittsöffriung\ für den beweglichen Kontakt 18 aufweist, der beispielsweise stangenförmig dargestellt ist. Die Köpfe der Verbindungsschrauben 12 sind mit Gewinde versehen, so daß darauf Isolierkappen 19 befestigt werden können.

Die Arbeitsweise der Löschvorrichtung ist folgende: Bei einer Unterbrechung entsteht ein erster Lichtbogen zwischen den festen Unterbrechungskontakten 1 und der Spitze der beweglichen Kontaktstange 18. Hierdurch entstehen in dem Teil 7 der Kammer zwischen den festen Kontakten 1 und dem Hilfskontakt 17 Gase. Diese Gase üben auf das in. der Kammer 8 enthaltene Öl einen Druck aus, und es entsteht infolgsedessen ein ölstrioan in Richtung der und durch die öffnungen der Kammer 8, d. h. in Richtung der und durch die Öffnungen des unterteilten Kanals und in zweiter Linie des Raumes, der sich zwischen der Stange 18 und den Wänden des Durchlasses in dem Boden 13 befindet. Da

•dieser letztere Raum sehr klein ist, so erfolgt der ÖlfLuß hauptsächlich durch den unterteilten Kanal.

Sobald .die bewegliche Kontaktstange 18 sich an dem Hüfsunterbrechungskontakt 17 vorbei bewegt, teilt sich der Lichtbogen in zwei in Reihe liegende Teilstücke, von denen das eine Teilstück zwischen den Kontakten 1 und dem Hilfskontakt 17 und das andere Teilstück zwischen dem Hilfskontakt 17 und der Spitze der Kontaktstange 18 entsteht. Dieser zweite Lichtbogen zwischen dem Hilfskontakt 17 und der Spitze einer Stange 18, der sich entsprechend der Abstiegsbewegung der Stange 18 verlängert, 'unterliegt der Wirkung des Ölstromes, der durch den Druck der Gase in dem oberen Teil 7 der Kammer hervorgerufen wird. Durch dieses Hineinschleudern von Öl wird bereits eine wirksame Kühlung des Lichtbogens bewirkt. Gleichzeitig unterliegt der Lichtbogen der Wirkung des magnetischen Feldes, das in den Magnetarmatureng durch den elektrischen Stromkreis Zuführungsleiter 4 und 2, Kontakte 1, erster Lichtbogen, Kontakt 17, zweiter Lichtbogen und Kontaktstange 18 hervorgerufen wird. Infolge der Neigung jedes beweglichen Leiters, das Maximum des möglichen, magnetischen Flusses zu 'umfassen, bewegt sich der Lichtbogen schnell nach dem Kanal hin.

Unter der doppelten Wirkung des Ölstrahles einerseits und der magnetischen Blasung andererseits wird der Lichtbogen in die Abteilungen 20 des Kanals getrieben und infolge der Trennwände 10 in mehrere Bänder aufgespalten, die infolge der innigen Berührung zwischen dem Lichtbogen und dem Öl stark gekühlt werden. Hierdurch wird das Erlöschen des Lichtbiogens bewirkt.
An sich bekannte Öffnungen 21 in der oberen Haube 5 der - Kammer, deren Abmessungen derart sind, daß der durch diese Öffnungen zu Beginn der Unterbrechung fließende Ölstrom unbedeutend ist, erlauben einen Auslaß der in der Kammer 8 entstandenen Gase und die Auffüllung der Kammer.

Gemäß Abb. 5 kann die Abteilung, wo sich die Gase bilden, deren Druck den Ölstrom bewirkt, auch unter Hinzufügung einer Platte 22 aus Isolierstoff gebildet werden, die zwischen dem Tragring 11 und dem Stapel der Teile 9 und 10 angeordnet ist. Der Hilfsunterbrechungskontakt 17 gemäß Abb. 1 ist hier durch eine Hülste 23 aus leitendem Stoff mit gleicher Wirkung ersetzt. Die an sich bekannten Öffnungen 24 in der Platte 21 erlauben einen Ölumlauf zwischen den beiden Abteilungen 25 und 26 der .Unterbrechungskammer.

Bei einer Unterbrechung entsteht ein erster Lichtbogen zwischen den Kontakten 1 und der Spitze der beweglichen Kontaktstange 18. Sobald sich die Spitze der Stange 18 an der metallischen Hülse 23 vorbei bewegt, teilt sich der Lichtbogen in zwei in Reihe liegende Teilstücke, von denen das eine Teilstück zwischen den Kontakten 1 und der Hülse 23 und das andere Teilstück zwischen der Hülse 23. und der Stange 18 entsteht. Wenn sich die Stange 18 von der Hülse 23 entfernt, so findet eine Streckung des zweiten Lichtbogens entsprechend der Abwärtsbewegung der Stange 18 statt. Der in der Abteilung 25 entstandene Lichtbogen verursacht den notwendigen Druck, um das Öl durch die Kanäle 24 in die Abteilung 26 zu treiben. Die die Löschung des Lichtbogens bewirkenden Erscheinungen sind die gleichen wie oben beschrieben.

Der Vorteil der Ausführungsform nach Abb. 5 besteht darin, daß ein Strahl reinen Öles in den brennenden Lichtbogen in der Abteilung 26 geworfen wird, weil beim Durchgang der Stange 18 durch die Hülse 23 das in den Kanälen 24 enthaltene Öl für den Augenblick der zersetzenden Wirkung des Lichtbogens entzogen wird.

Die Löschvorrichtung nach Abb. 1 ist besonders für die Unterbrechung von Lichtbogen geringer Länge geeignet. Wenn es sich darum handelt, beispielsweise einen Strom von sehr hoher Spannung zu unterbrechen, so würde die nutzbare Länge zwischen den Kontakten 1 'und dem Boden 13 ungenügend sein, um die Unterbrechung im Innern der Unterbrechungskammer hervorzurufen. Andererseits würde eine einfache Verlängerung der Abteilung 8 durch Vervielfachung der aufeinandergesehichteten Lagen 9 und 10 zu einer Konstruktion führen, bei der der Inhalt der Abteilung 7 zu dem der Abteilung 8 nicht mehr in einem geeigneten Verhältnis steht. Gemäß Abb. 6 kann die Löschvorrichtung der Länge des Lichtbogens durch Hinzufügung einer dritten Abteilung 27 angepaßt werden. Die Ausbildung der Abteilung 27 entspricht derjenigen der Abteilung 8, nur ist sie von dieser durch eine Isolierplatte 28 getrennt, in der sich Öffnungen 30 befinden, die einen Ölumlauf zwischen den Abteilungen 8 und 27 gestatten. Im übrigen ist die no Isolierplatte 28 mit einer Hülse 29 aus leitendem Stoff versehen.

Bei der Unterbrechung entsteht ein erster Lichtbogen zwischen den Kontakten 1 und der Spitze der beweglichen Kontaktstange 18. Sobald 'diese sich an dem Hilfskontakt 17 vorbei bewegt, teilt sich der Lichtbogen in zwei in Reihe befindliche Teilstücke, von denen das eine Teilstück zwischen den Kontakten ι und dem Kontakt 17 und das andere Teilstück zwischen dem Kontakt 17 und der Stange 18 entsteht. Die Erscheinungen, die

sich bis zu dem Augenblick, wo die Spitze der Stange 18 in die Hülse 29 eintritt, einstellen, sind oben beschrieben worden. Beim Durchgang der Spitze der Stange 18 durch die Hülse 29 wird der Lichtbogen in drei Teile aufgeteilt, von denen die beiden ersten, d.h. die Teilüchtbögien, zwischen den Kontakten 1 und dem Kontakt 17 einerseits und zwischen dem Kontakt 17 und der Hülse 29 andererseits alsdann die Gase erzeugen, die den Druck liefern, der dazu notwendig ist, um einen ÖlstDom durch die Kanäle 30 in die Abteilung zu drücken.

Abb. 7 zeigt schließlich beispielsweise eine Ausführungsform der Löschvorrichtung mit drei Abteilungen, von denen die erste im wesentlichen der Gasbildung und die zweite nacheinander als Löschkammer und zur Erzeugung der Gase für die Abteilung 27 'dient.

Die Ausführungsform nach Abb. 7 vereinigt also die in den Abb. 5 und .6 dargestellten Verbesserungen.

Claims (11)

1. Patentansprüche·.

   ι . Vorrichtung für die Lichtbogenlöschung in mit Schaltkammern ausgerüsteten Flüssigkeitsschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltkammern einerseits aus zwei Abteilungen bestehen, in deren erster die auf den Ölinhalt der zweiten Abteilung einen Druck ausübenden Gase erzeugt werden, und daß andererseits die zweite Abteilung aus einem Stapel von aufeinanderfolgenden Isolierplatten und Magnetplatten von solcher Form besteht, daß erstens in seiner Seitenwand ein unterteilter Auslaßkanal gebildet wird und zweitens 'eine Bewegung des Lichtbogens gegen diesen Auslaßkanal mit einer "Vergrößerung des mit diesem Lichtbogen verketteten magnetischen Flusses verbunden ist, so daß der in der zweiten Abteilung befindliche Lichtbogen infolge seines Bestrebens, den größtmöglichen Magnetfluß zu umfassen, sich gegen die Auslaßöffn'ungen bewegt und gleichzeitig der Wirkung eines von dem in der ersten Abteilung erzeugten Druck herrührenden Ölstrahles unterworfen ist, welche die vorgenannte Bewegung noch 'unterstützt.
2. 2. Lichtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetarmaturen auf einer Seite der Abteilung oder Abteilungen einen durch die Isolierplatten in Teilkanäle aufgeteilten Durchlaß aufweisen.
3. 3. LicKtbogenl'öschvorrichtung nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, 'daß die festen Kontakte von einer Haube umschlossen sind, die die Unterbrechungskammer trägt.
4. 4. Lichtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungskammer mit der Haube in Schraubverbindung steht.
5. 5. Lidhtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube seitliche Öffnungen aufweist, die eine Füllung der Unterbrechungskammer mit Öl gestatten.
6. 6. Lichtbogenlöschvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere in der Unterbrech'ungskammer angeordnete Hilfskontakte, die eine Aufteilung •des Lichtbogens in in Reihe liegende Teilstücke bewirken.
7. 7. Lichtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetarmaturen an den den Durchlaß bildenden Kanälen durch Isolierstücke (14) eingefaßt sind.
8. 8. Lichtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Abteilungen der Löschkammer oder ein Teil derselben durch eine Isolierwand mit einer metallischen, einen Hüfskontakt bildenden Hülse getrennt sind.
9. 9. Lichtbogenlöschvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwand bzw. die Isolierwände öffnungen aufweisen, durch die hindurch der Gasdruck in der folgenden Abteilung zur Wirkung kommen kann.
10. ι o. Lichtbogenlöschvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Löschkammer mit einer isolierenden Bekleidung versehen ist, die gegenüber den Teilkanälen Aussparungen aufweist.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgendien, dadurch gekennzeichnet, daß bei sehr langen Lichtbögen die Kammer aus drei oder mehreren Abteilungen besteht, die von der zweiten an durch Zwischenwände getrennt sind und, von dei zweiten bis zur vorletzten, aufeinanderfolgend die Aufgabe einer Druckkammer und einer Löschkammer haben, wobei die erste Abteilung nur als Druckkammer, die letzte nur als Löschkammer dient und zwischen der ersten und zweiten Abteilung gegebenenfalls auch eine Zwischenwand vorgesehen ist.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

    BMlUN. GEURtICKT IN DEIt