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Installationsschalter mit Lichtbogenbildung Bei Installationsschaltern,
d. h. Niederspannungsschaltern in gekapselter Ausführung, erfolgt die Stromunterbrechung
durch einfache Kontakttrennung in Verbindung mit Momentschaltung. Wenn es sich darum
handelt, nennenswerte Schaltleistungen zu bewältigen, z. B. beim Schalten hochkerziger
Lampen, so müssen dieSchaltwege wesentlich größer gewählt werden als der -der Betriebsspannung
entsprechende Isolationsabstand beträgt, da sonst der Schaltlichtbogen nicht mit
Sicherheit zum Abreißen gebracht werden könnte. Aus den gleichen Gründen mußauch
die Schaltgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch sein, was einerseits zur Folge hat,
daß die Schaltfedern stark beansprucht werden und in relativ kurzer Zeit erlahmen
oder brechen, und andererseits bei der Betätigung des Schalters einen verhältnismäßig
großen Kraftaufwand bedingt, der vielfach als lästig empfunden wird.
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Erfindungsgemäß wird ein derartiger Installationsschalter mit Lichtbogernbildung
dadurch verbessert, daß in,der Nähe .des Schaltlichtbogens Isolierteile aus Carbamid!harzen
derart angeordnet und vorzugsweise als die Lichtbogenbahn umgebende Wandungen ausgebildet
sind, daß die unter dem Einfluß des Schaltlichtbogens aus den .Isoläerteilen erzeugten
Gase bzw. Dämpfe die Löschung des Lichtbogens unterstützen. Dadurch kommt man mit
wesentlich kleineren Schaltwegen aus als bei den bekannten Isolationsschaltern.
Ferner kann man die Schaltgeschwindigkeit geringer wählen, wodurch die Lebensdauer
der Schaltfeidern erhöht wird und der Schalter leichter geht. Der ganze Installationsschalter
wird also kleiner, billiger, dauerhafter und bequemer zu bedienen.
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Die Verwendung der erwähnten Carbamidharze, das sind Kunst!harzstoffe
auf .der Harnstoffbasis, hat noch den besonderen Vorteil, daß sie, im Gegensatz
zu anderen gasabgebenden Stoffen nicht hygroskopisch sind und nur solche Gase abgeben,
welche .die Oberflächenisolation der Isolierstoffe praktisch nicht herabsetzen.
Auch ein Beschlagen der Oberfläche dieser Stoffe mit verdampftem Kontaktmetall tritt
nicht ein, da die austretenden Gase dies verhindern und die Oberfläche sieh unter
der Einwirkung des Lichtbogens dauernd erneuert. Es ist .daher möglich, die aus
dem erwähnten gasabgebenden Kunstharzen. bestehenden Isolierteile als Isolierstrecken
zwischen den Kontakten anzuordnen, ohne das die Bildung von Kriechwegen und .dadurch
hervorgerufenen übersc'hlä@gen zu befürchten ist.
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Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen, daß der Lichtbogen nach
er Kontakttrennung gezwungen ist, in einem engen Schlitz zwischen den aus gasabgebenden
Stoffen bestehenden Isolierwandungen zu brennen, wobei man gegebenenfalls die gasabgebenden
Isolierstoffteile
als Träger der Kontakte ausbilden kann. Die Löschvorrichtung erfordert praktisch
keinen Mehraufwand an Material und keinen besonderen Platzaufwand. Dabei ist die
Wirkung der Löschvorrichtung ähnlich wie bei magnetischer Blasung stromabhängig,
.da die Gaserzeugung bei höheren Stromstärken intensiver wird.
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Zweckmäßig sind Ausführungsformen, bei denen in an sich bekannter
Weise der Lichtbogen durch das bewegte Schaltstück in eine aus gasabgebenden Stoffen
bestehende Isolierröhre hineingezogen wird. Um die Wirkung zu verstärken, kann man
hierbei noch die Allordnung so treffen, .daß in gleichfalls an sich bekannter Weise
beider Abschaltung ein dem bewegten Schaltstück nachfolgendes Isolierfülistück in
die Röhre eingeschoben wird.
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Da die Oberflächen der Kurnsth:arzteile ihre Isolierfähigkeit beibehalten,
wird es auch möglich, @diie Gase durch den Schalter langsam abströmen zu lassen,
und zwar gegebenenfalls durch den Raum; in dem der Antriebsmechanismus sitzt, ohne
@daß ein bedenkliches Verschmutzen eintritt, zumal, da die Menge der erzeugten Gase
bei Installationsschaltern nur gering ist. Man kann aber andererseits auch den Schaltraum
völlig getrennt für sich anbringen, so daß die Schaltfunken nicht an den Auslöse-
und Antriebsmechanismus gelangen können.
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Soll bei Schaltern größerer Leistung eine magrnetiscbe Zusatzblasung
angebracht werden, so gestatten die gasabgebenden Isolierstoffe ein Heranbringen
der Polschuhe auf die allergeringste Entfernung ohne Hilfsumkleidung, da die gasabgebenden
Isolierstoffe ohnedies dicht an :der Unterbrechungsstelle sitzen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele, der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. i und 2 zeigen einen Installationsschalter, bei dem die Schaltbewegung
als Drehbewegung erfolgt. De Stromanschlüsse sind mit a und 9 bezeichnet: Die Schaltwelle
31 betätigt die Strombrüche 30. Der Mechanismus zur Erzielung der Momentschaltung
ist in dem Gehäuse 13 untergebracht. Von dem Anschluß z fließt der Strom
zu dem einen feststehenden Schaltkontakt 32, .der in einer Aussparung eines aus
gasabgebenden Stoffen bestehenden Isolierzylinders 33 angeordnet ist. Diametral
gegenüber sitzt der feststehende Gegenkontakt 34, von dem aus der Strom dem Anschluß
9 zugeleitet wird. Die Strombrücke 3o selbst trägt d?e Kontakte 35 und 36, die durch
Federn gegen die Kontaktre 32 bzw. 34 gepreßt werden. Ferner sind an der Strom-Brücke
segmentartige Isolierfüllstücke 37 und 38 befestigt, die sich gegen die Wandungen
des Zylinders 33 legen und seinen lichten Raum im wesentlichen ausfüllen. Die Teile
33, 37 und 38 bestehen aus Carbamidharzen.
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Brei Betätigung des Knebels 39 führt die Schaltwelle 31 eine Drehbewegung
um 9o0 aus: Dadurch werden zwischen den Kontakten 32 und 35 bzw. 34 und 36 Schaltfunken
gezogen, die durch die Füllstücke 37 und 38 eng gegen die Zylinderwandungen 33 gepreßt
werden. Infolgedessen werden aus diesen Wandungen Gase erzeugt, die den Lichtbogen
entionisieren und durch ;Ihre in Achsrichtung .des Schalters erfolgende Strömung
zum Erlöschen bringen, Die Gasse, deren Menge nur gering ist, sammeln sich in dem
Raum 14 und treten von da durch nichtdargestellte, seitlich oder im Deckel angeordnete
Öffnungen nach außen. Unter Umständen genügen für das Ablassen ,der Gase schon die
Öffnungen, durch welche die Stromzuleitungen 2 und 9 eingeführt werden.
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Abb. 3 zeigt einen Installationsschalter, bei dem die Kontaktstelle
in einer geschlossenen Schaltkapsel angeordnet ist. Ein derartiger Schalter ist
für feuchte oder schiagwettergefährdete Räume geeignet. Das bewegte Schaltstück
5, das am freien Ende ein Isolierfüllstück 12 trägt, ist an einer Membran 41 befestigt,
die den Schaltraum nach außen abschließt und durch einen Kniehebel 42 zum Einschalten
nach unten bewegt wird. Dabei kommt das Schaltstück 5, das durch di,e Meinbi-an
mit dem Stromanscbluß 9 verbunden ist, in Berührung mit dem feststehenden Schaltkontakt
4, der mit der zweiten Stromzuleitung 2 verbunden ist. Der röhrenförmige Schaltkontakt
4 setzt sich nach oben in ein!--r aus gasabgebenden Stoffen bestehenden Isolierröhre
to fort, in welche bei der Ausachaltbewegung der zwischen den Kontakten 4 und 5
gebildete Schaltfunken - hineingezogen - wird. Durch das nachfolgende Füllstück
12 wird der Schaltfunken eh,- an die Wandungen der Teile 12 und so gepreßt. Hierdurch
werden aus den Wandungen dieser Teilre Gase erzeugt, die die Stromunterbrechung
unterstützen bzw. herbeiführen. Die Gase treten aus dem durch die Membran 4F- und
dlie Abschlußwand 43 gebildeten Kapselraum durch enge Öffnungen 44 in einen Kühlraum
45, von dem sie durch weitere Öffnungen 46 nach außen entweichen können: Im allgemeinen
ist jedoch d#ie Gasmenge so gering, daß der besondere, Kühlraum 45 in Wegfall kommen
kann. Wird er vorgesehen, so ordnet inan in ihm zweckmäßig Stoffe mit großer Kühlfläche,
z. B. Metallplatten ö. dgl., an. Die Schaltkapsel kann als selbständiger Bauteil
ausgebildet werden, der ausw echselbar ist- und -in beliebige Schaltergehäuse eingesetzt
werden kann.
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Die Abb. q. und 5 zeigen in zwei um 9o° gegeneinanderversetztenLängsschn
itten einen
In stallationss,elbstsehalter mit diem Gehäuse i, das
in üblicher Weise in Stöpselform ausgebildet ist und aus keramischem Material bestehen
kann. Der Strom fließt in der Einschaltstellung - gezeichnet ist die Ausschaltstellung
- von dem Anschlußkontakt 2 über die Stromleitungen 3 zu den unteren Schaltkontakten
q., die durch das bewegliche stiftförmige Schaltstück 5 mit den oberen Schaltkontakten
6 verbunden sind. Von den Kontakten 6 fließt der Strom über die Auslösevorrichtung
7 und den Leiter 8 zu dem Gewindekont.akt 9. Zwischen den Kontakben;4 und 6 ist
eine aus Carbamidharz bestehende Isolierröhre io angeordnet. Das Schaltstück 5,
das durch eine Feder i i in die gezeichnete Ausschaltstellung bewegt wird; trägt
am unteren Ende eine VeiXängerung 12, die als Isoli:erfüllistück gleichfalls aus
gasabgebenden Stoffen besteht und den OOuerschnitt der Röhre io im wesentlichen
aüsfiillt. Der untere Teil <les Sockels besitzt eine Aussparung 23, in die das
Füllstück 12 im Einsch altzustand hineinragt.
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Wie aus Abb. 5 ersichtlich, ist der die Ari triebs- und Auslösevorrichtung
enthaltende Raum 13 so schmal ausgebildet, daß bei,derseits Auspuffräume 14 verbleiben,
die mit Kühlvorrichtungen für die Schaltgase, z. B. Metallspänen oder Raschigringen,
gefüllt sind. De aus :der Röhre io ausströmenden SchaU-gase strömen durch Zwischenräume
zwischen den Kontakten 6 in die Räume 1q., wo sie gekühlt werden und durch Öffnungen
15 im Schaltgehäuse i allmählich ins Freie entweichen können. - Durch :die Dichtungen
16 werden die Schaltgasedaran gehindert, in das Antrnebsgehäus.e 13 zu gelangen.
Die Antriebsvorrichtung selbst ist in beliebiger, an sich bekannter Weise ausgebildet
und bedarf als für die Erfindung nicht wesentlich keiiner näheren Erläuterung.
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Beim Ausschalten entsteht zwischen dem unteren Ende des Schaltstiftes
5 und den Kontakten a. der Unterbrechungslichtbogen, :der durch dieAufwärtsbewegung
des Schaltstiftes in die Schaltröhre io hineingezogen wird. Durch das nachfolgende
Isolierfüllstück 1a wird der Lichtbogen eng an die Wandungen der Röhre io und :des
Füllstückes 12 gepreßt. Dadurch werden aus d:ie,sen Wandungen Gase erzeugt, .die
:den Lichtbogen entioni.sieren und durch ihre nach oben erfolgende Strömung zum
Erlöschen bringen.
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In Abb. 6 und 7 ist ein Installationsschalter dargestellt, der sieh
besonders zum Einhau in Geräte bzw. deren Zuleitungsschnur eignet. Auch hiier findet
eine Strombrücke 3o Verwendung, die die Kontakte 32 und 3q., die mit Gien Anschlüssen
2 und 9 versehen sind, miteinander verbindet. Die Kontaktbrücke 30 wird von einer
aus Isolierstoff bestehenden Schubstange 51 getragen, die durch den Ausschaltknopf
52 und den Einschaltknopf 53 nach rechts bzw. links verschoben wird. Von -der Schubstange
5i besteht wenigstens der links von der Schaltbrüche 3o befindliche Teil aus gasabgebenden
Isolierstoffen, ebenso wie die in das Gehäuse 54 eingesetzte Schaltröhre io.
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Beim Ausschalten wird die Kontaktbrücke 3o nach rechts verschoben
und unterbr,ichtden Stromfluß zwischen den Kontakten 32 und 3d.. DieSchaltfunkenwerden
in dieIsolierröhre zo hineingezogen und :durch das nachfolgende Isolierfüllstück
51 bzw. die aus Iden Wand:ungen der Röhre dies Füllstückes erzeugten Gase
gelöscht. Es kann auch eine Vorrichtung zur Momentsc!haltung vorgesehen sein, damit
das bewegliche Schaltglied nicht in einer Zwischenstellung stehen bleibt.