DE703115C - Elektrischer Gasschalter mit roehrenfoermigem Schaltraum - Google Patents

Elektrischer Gasschalter mit roehrenfoermigem Schaltraum

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DE703115C
DE703115C DE1935R0093295 DER0093295D DE703115C DE 703115 C DE703115 C DE 703115C DE 1935R0093295 DE1935R0093295 DE 1935R0093295 DE R0093295 D DER0093295 D DE R0093295D DE 703115 C DE703115 C DE 703115C
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/76Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor

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  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • Elektrischer Gasschalter mit röhrenförmigem Schaltraum Die Erfindung betrifft einen elektrischen Gasschalter mit Lichtbogenlöschung durch Gase und Dämpfe, die durch den Abschaltlichtbogen selbst aus den Wandungen eines röhrenförmigen Schaltraumes frei gemacht werden, welcher aus einem unter dem Einfluß des Lichtbogens gasabgebenden Stoff bestehen.
  • Bei den bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen Schaltern dieser Art beeinflußt von vornherein die Verwendung derartiger Schaltröhren den sonstigen konstruktiven Aufbau des Schalters. So werden z. B. in der Regel stets Schleifkontakte für die Kontakttrennstelle vorgesehen, während die Verwendung von Messerkontakten nicht möglich ist. Auf der anderen Seite aber legt die Verwendung gerade von Schleifkontakten der Konstruktion des Gasschalters z. B. im Hinblick auf die Ausbildung eines nachgezogenen Füllstückes o. dgl. gewisse Beschränkungen auf.
  • Diese Beschränkungen sollen gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, da,ß der Schalter derartig ausgebildet wird, daß beim Ausschalten die bewegliche Schaltelektrode zuerst von ihrer Gegenelektrode gelöst und dann die gleitend an der beweglichen. Schaltelektrode gelagerte Schaltröhre über die Kontaktstelle an der beweglichen Schaltelektrode geschoben wird.
  • Auf der Zeichnung sind .einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt, an denen auch noch verschiedene andere @erfindungsgemäße Einzelheiten erkennbar sind.
  • Die Abb. i bis 3 zeigen Formen, die von der bekannten Konstruktion des Schwenktrennschalters ausgehen. Die Kinematik des Schwenktrennschalters wird zur Erzeugung der Trennbewegung ausgenutzt. Der Gegenkontakt i ist feststehend angeordnet, während der- gesamte Löschteil die Schwenkbewegung ausführt. Die Löschbewegung wird von der Schaltröhre 3 ausgeführt, die sich während der Schaltbewegung über die Kontaktstelle des Schaltstückes z und über das Füllstück 4 schiebt. In den Abb. i bis 3 sind verschiedene Wege gezeigt, diese Bewegung der Schaltröhre mit der Trennbewegung zu kuppeln.
  • Das Schaltstück 2 kann einen runden, einen rechteckigen (flachen) oder .einen beliebigen anderen Querschnitt erhalten. Die beim Schaltvorgang entstehenden Gase sollen am Füllstück vorbei ins Freie strömen. Es ist deshalb am unteren Teil der Schaltröhre 3 eine Dichtung 5 vorzusehen, die als Labyrinthdichtung, als eine Stopfbuchse o. dgl. ausgebildet sein kann. Diese Dichtung ist mit der Schaltröhre verbunden und dient als Führung der Schaltröhre am Schaltstück. Die Schaltröhre besteht also im wesentlichen aus zwei Teilen, der eigentlichen Löschröhre 3 aus gasabgebendem Isolierstoff und aus dem vorzugsweise metallischen Dichtungsteil 5 an ihrem dem Füllstück abgekehrten Ende. Mit Rücksicht auf Dichtung und Führung und auf die einfache Herstellung ist es vorteilhaft, den Schaltstift 2 rund auszubilden. Um eine leichte Kontaktgebung zu erreichen, kann dabei der Kontakt 2 abgeflacht sein. Am Drehpunkt 6 geht er zweckmäßig ebenfalls in einen flachen Körper über, entsprechend den bekannten Drehkontakten der Schwenkschalter.
  • Die Abmessungen, insbesondere die Länge der Schaltröhre, hängen von der Betriebsspannung und der geforderten Schaltleistung ab. Der Schaltstückquerschnitt ist abhängig von der Nennstromstärke des Schalters. Es zeigt sich, daß die Löschfähigkeit der Schaltröhre um so größer ist, je kleiner der lichte Querschnitt der Röhre ist und je enger das Füllstück die Röhre ausfüllt, d. h. die Länge der Röhre bei gegebener Spannung kann um so kleiner gewählt werden, je kleiner der Schaltstückquerschnitt bzw. je niedriger der Nennstrom des Schalters ist. Andererseits je-, doch ergeben diese beiden Maßnahmen zur Verringerung des Querschnittes der Lichtbogenbahn eine Vergrößerung des Abbrandes des Wandungsmaterials. Deshalb ist es, wie es schon vorgeschlagen worden ist, besonders günstig, z. B. durch konische Ausbildung des Füllstückes und der Röhre eine allmähliche Verringerung des Ringquerschnittes zu erreichen. Die Löschung großer Ströme erfolgt, wie Versuche zeigen, in kürzerer Zeit und bei größerer Breite des Ringquerschnittes zwischen Schaltröhre und Füllstück. Der im wesentlichen durch die Großströme verschuldete Abbrand wird hierbei auf ein Mindestmaß beschränkt. Ferner können die Schalt-, gase stets ungehindert austreten, so daß. eine Kondensation der Gasreste in der Röhre nicht eintreten kann. Zur Abführung der Gase können im Füllstück nach einem anderen Vorschlag schmale Längsschlitze oder -rillen über einen Teil oder über die ganze Länge vorgesehen werden, die so eng sind, daß in ihnen der Lichtbogen nicht brennen kann und die Gase in ausreichendem Maße austreten können.
  • In Abb. i erfolgt die Löschbewegung der Schaltröhre 3, indem sie durch einen Isolierhebel 7, der um den Drehpunkt 18 schwenkbar ist, über den Füllstift geschoben wird. Beide Bewegungen erfolgen also zwangsläufig. Durch die Wahl der Lage des Drehpunktes 18 und der Länge des Hebels 7 läßt sich die gewünschte Reihenfolge der Bewegungen erreichen.
  • In Abb.2 ist auf den Zwanglauf beider Bewegungen zugunsten einfacher Konstruktion verzichtet. Der Pleuel 8 greift im Gegensatz zur Abb. i an der Schaltröhre an. Es erfolgt zunächst vorzugsweise die Schwenkbewegung, d. h. die Trennbewegung, bis die Nase 9 auf den Anschlag io stößt. Dann erfolgt die Löschbewegung, indem der Hebel 8 die Röhre über das Füllstück schiebt.
  • In Abb.3 werden die Schaltröhre und das Schaltstück durch getrennte Pleuel 8 und i I angetrieben, die von demselben Hebel 12 bewegt werden.
  • Gestrichelt bzw. strichpunktiert ist jeweils die Ausschaltstellung dargestellt.
  • In Abb. q. ist eine kinematisch besonders günstige Anordnung dargestellt. Die Trennbewegung wird von der Schaltröhre und von dem Schaltstift gemeinsam als Schwenkung um die Achse 6 durchgeführt. Die Löschbewegung führt jedoch im Gegensatz zu den Abb. i bis 3 das Schaltstück aus, indem es nach vollzogener Schwenkung eine Axialbewegung ausführt. Um diesen Bewegungsverlauf zu erreichen, ist die Schaltröhre um die Achse 6 schwenkbar angeordnet, während das Schaltstück durch den Pleuel i q. angetrieben wird, der an dem mit dem Schaltstück starr verbundenen Ansatz im Punkt 15 angreift. Um den beschriebenen Bewegungsverlauf zu erzielen, müßte sich dieser Punkt während der Schwenkung auf einem Kreisbogen um 6 während der Löschbewegung geradlinig bewegen. Dieser Bewegungsverlauf wird durch die Schwenkbewegung des Antriebpleuels um die feste Achse 16 nur angenähert wiedergegeben, so daß die Trenn-und die Löschbewegung ineinander übergehen. Diese Anordnung ergibt außer dem außerordentlich einfachen Antrieb einen besonders geringen Raumbedarf. Die Kurve 17 zeigt den Verlauf der Füllstiftspitze.
  • Die in den Abb. i bis ¢ dargestellten Konstruktionen sind besonders geeignet für Schalter geringerer Abschaltleistung, also vor allem als Leistungstrennschalter, infolge ihres einfachen Aufbaues. Zur Beherrschung großer Abschaltströme, also insbesondere der Kurzschlußabschaltungen, sind besondere Maßnahmen erforderlich zur Kühlung und Abführung der dabei in großer Menge entstehenden Schaltgase.
  • Die Abb. 5 zeigt einen Hochleistungsschalter gemäß der Erfindung und stellt im wesentlichen eine kinematische Umkehrung der Ausbildung der Steuerung nach den Abb. i bis q. dar. Um eine sichere Gasabführung zu erreichen, wird die Schaltröhre 3 mit dem Gasabführungsrohr i 9 verbunden und feststehend angeordnet. Das Gasabführungsrohr enthält Gaskühler 20 und kann mit Schalldämpfern versehen werden. Die Trennbewegung wird vom Gegenkontakt i übernommen, der von dem Kontakt 2 etwa quer zur Richtung der Löschbewegung und der Achse des Schaltrohres durch den Pleuel i q. wegbewegt wird. Zur Erreichung des gewünschten Bewegungsverlaufes ist das Kontaktstück i über einen Hebel 2 i mit dem Stützer 22 verbunden. Der Hebel 21 kann selbst stromführend ausgebildet sein und mit dem Gegenkontakt i durch ein Stromband 23 elektrisch zuverlässig leitend verbunden sein. Es kann auch das Gelenk 24 als Gegenkontakt ausgebildet sein. Die öffnung 27 des Gasabführungsrohres, durch welche der Gegenkontakt i die Ausströmungsbahn der Löschgase verläßt, kann zur Vermeidung des Gasaustrittes durch eine Klappe o. dgl. verschlossen werden. Die Endstellung i, 2i, 14 ist gestrichelt dargestellt. Die Löschbewegung erfolgt durch das Schaltstück 2... 4, das durch den Pleuel25 nach unten bewegt wird. Mit Rücksicht auf die Löschung großer Ströme sind die Schaltröhre und das Füllstück konisch ausgebildet, so daß erst in der Endstellung die volle Querschnittsverengung erreicht wird. Beide Antriebswellen 16 und 26 können miteinander in jeder gewünschten Weise gekuppelt sein. 28 ist ein Schleifkontakt.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Gasschalter mit röhrenförmigem Schaltraum und mit Wandungen aus unter dem Einfluß des Lichtbogens gasabgebenden Stoffen, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, daß beim Ausschalten die bewegliche Schaltelektrode zuerst von ihrer Gegenelektrode gelöst und dann die gleitend an der beweglichen Schaltelektrode gelagerte Schaltröhre über die Kontaktstelle an der beweglichen Schaltelektrode geschoben wird.
  2. 2. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die stiftförmige bewegliche Schaltelektrode an ihrem freien Ende mit einem Isolierfüllstück versehen ist, mit dem die über die Kontaktstelle an der beweglichen Schaltelektrode geschobene Schaltröhre zusammenarbeitet.
  3. 3. Elektrischer- Gasschalter nach Ari= spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück nach dem zuletzt in die Schaltröhre eintretenden Ende zu einen stetig oder stufenweise zunehmenden Querschnitt besitzt.
  4. 4. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch 3, dadurch- gekennzeichnet, daß das Füllstück. (4) als Kegelstumpf ausgebildet ist.
  5. 5. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Schaltröhre (3) der Form des Füllstückes (4) derart angepaßt ist, daß in der Ausschaltstellung das Füllstück die Röhre möglichst vollständig ausfüllt.
  6. 6. - Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltröhre an ihrem dem Füllstück abgewandten Ende gegen das Schaltstück abgedichtet ist, derart, daß die Schaltgase gezwungen sind, die Röhre an dem durch das verdickte Füllstück verengten Ende zu verlassen.
  7. 7. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Gegenkontakt, mit dem das bewegliche Schaltstück im Einschaltzustand in Eingriff steht, beim Ausschalten aus der Bahn des Füllstückes herausbewegt wird. B. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Gegenkontaktes im wesentlichen quer zur Achse der Schaltröhre und über eine solche Strecke ,erfolgt, daß im Ausschaltzustand zwischen der Schaltröhre und dem Gegenkontakt eine Lufttrennstelle vorhanden ist. g. Elektrischer Gasschalter nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung -des Gegenkontaktes zur Schaltröhre .durch eine Schwenkbewegung erfolgt.
DE1935R0093295 1935-05-11 1935-05-11 Elektrischer Gasschalter mit roehrenfoermigem Schaltraum Expired DE703115C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154171B (de) * 1959-03-25 1963-09-12 Siemens Ag Lasttrennschalter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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