DE747995C - Druckgasschalter - Google Patents

Description

• Druckgasschalter Es ist bekannt, daß durch eine Druckgas-bzw. Druckluftströmung in einem Schalter die Löschung des Lichtbogens hervorgerufen werden kann. Die Gasströmung wird dabei so eingestellt, daß eine intensive Kühlung des Lichtbogens erreicht wird. Es sind weiterhin in der letzten Zeit Anordnungen bekanntgeworden, bei denen eine besonders gute Löschung erzielt wird, wenn. ein oder beide Fußpunkte des Lichtbogens sich auf sogenannten Abbrandstiften befinden, deren Form von Ölschalterkonstruktionen her bekannt ist (vgl.ETZ 1934, 5.2I2, undETZ 1934, S.247). Es wird angegeben, daß die Anordnung der Abbrandstifte deshalb günstig ist, weil der Abbrand dadurch auf Teile verlegt wird, die nicht zur Kontaktgebung- dienen. Darüber hinaus wird angegeben, daß bei Anwendung der Abbrandstifte die Löschung erleichtert wird. Die günstige Wirkung dieser Stifte beruht zum großen- Teil darin, daß sie den aus dem eigentlichen Lichtbogenraum ausströmenden Gasen entgegengestellt sind. Dies ist aber, wie aus den Veröffentlichungen hervorgeht, noch nicht erkannt und deshalb nur zum kleinsten Teil richtig ausgenutzt worden.
• Die richtige Ausbildung dieser Körper ist ein. Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung: Zum Verständnis ihrer Wirkung ist folgende Betrachtung nötig: Wenn der Liehtbogen in einem Schalter .unter geringen Aufwendungen, d. h. mit möglichst geringer Gasmenge und niedrigem Gasdruck, gelöscht .werden soll, muß darauf geachtet werden, daß der Lichtbogen während der Brenndauer bis zum Nulldurchgang des Stromes möglichst geringe Wärmeentwicklung im Lichtbogenraum hervorruft. Dazu ist nötig, daß der Spannungsabfall des Lichtbogens während der Hauptbrenndauer möglichst klein gehalten. wird. Es darf deshalb, wie schon bekannt, der Lichtbogen nicht übermäßig gelängt werden. Man hat zu diesem Zweck bei einer bekannten Anordnung zwischen den Kontakten einen. GasführungskGrper vorgesehen, der das Gas radial dem Lichtbogenraum zu- und dann in Richtung der Lichtbogenachse über die Kontakte hin-,veg aus dem Lichtbogenraum abführt. Bei dieser bekannten. Anordnung, die vielleicht für Sicherungen brauchbar sein mag, für Hochspannungsschalter aber voraussichtlich unbrauchbar ist, soll der Lichtbogen im wesentlichen dadurch gelöscht werden, daß das Gas den Lichtbogen quer bebläst und zerreißt. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß der Lichtbogen möglichst keiner Querbeblasung, d. h. einer Beblasung in Richtung senkrecht zur Mittelachse des Lichtbogens, ausgesetzt werden darf, da sonst erhöhte Verluste auftreten und die Löschung des Lichtbogens nicht erleichtert, sondern vielmehr erschwert wird. Bei einer weiteren bekannten Anordnung ist eine derartige Ouerbeblasung des Lichtbogens zwar dadurch vermieden., daß zwei Hohlelektroden vorgesehen sind, hinter denen Gegenpolelektroden (Gasablenkkörper) angeordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung sind die Gegenpolelektroden (Gasablenkkörper) aber stromlinienförmig ausgebildet. Das durch die Hohlelektroden aus dem Lichtbogenraum ausströmende Gas wird infolgedessen hinter den Gasdurchtrittsöffnungen der Hohlelektroden nicht etwa rechtwinklig und scharf, sondern nur um etwa d.5° und allmählich abgelenkt. Diese bekannte Anordnung besitzt infolgedessen, wie der praktische Betrieb gezeigt hat, den Nachteil, daß der auf der Gegenpolelektrode sitzende Lichtbogenfußpunkt durch den Gasstrahl noch ein beträchtliches Stück auf der Gegenpolekktrode mitgenommen wird.
• Alle diese Nachteile der bekannten Anordnungen werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Ablenkfläche jeder Gegenpolelektrode eine zentrale Vertiefung aufweist und daß wenigstens eine dieser Vertiefungen durch das Zurückziehen des Schaltstiftes in eine Bohrung der Gegenpolelektrode beim Löschvorgang gebildet wird.
• Die gewünschte scharfe Ablenkung der Gasströmung hinter den Gasdurchtrittsöffnungen der Hohlelektroden wird nämlich besonders dann gut erreicht, wenn die der Gasströmung entgegengestellte Fläche. des Ablenkkörpers flach oder konkav ausgebildet wird oder in einer anderen Form nach innen eingezogen ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Ablenkfläche möglichst groß und den Abstand zwischen der Ablenkfläche und der zugeordneten Hohlelektrode möglichst klein zu bemessen.
• Wenn der Ablenkkörper sehr dicht hinter der Hohlelektrode steht, ist besonders darauf zu achten, daß die Stellen, die von dem Lichtbogen bzw. den Fußpunkten berührt werden und deshalb hohe Temperatur besitzen, nach der Lichtbogenlöschung nicht zu Rückzündungen Anlaß geben. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Hohlelektroden in ihrer Form so ausgebildet sind, daß sie eine elektrische Abschirmung für die Ablenkfläche darstellen.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Hohlelektroden sind mit i und a und die @egenpolelektroden (Gasablenkkörper) mit 3 und d. bezeichnet. Die Ablenkfläche der Gegenpolelektrode 3 ist nach innen. eingezogen. Die Gegenpolelektrode q. besteht aus den beiden konzentrisch angeordneten Teilen q. und Der Bolzen 5 kann in dem eigentlichen Gasablenkkörper q. bewegt werden. Er kann demgemäß als Abbrandstift oder auch als Schaltstift für die Kontaktherstellung zwischen der Gegenpolelektrode q. und der Gegenpolelektrode 3 benutzt werden. Dabei kann der Teil d. aus Metall oder Isolierstoff bestehen oder einen Isolierstoffüberzug erhalten, so daß nur bestimmte Teile für die Lichtbogenfußpunkte frei und dem Abbrand ausgesetzt sind.
• Durch die scharfe, fächerförmige Ablenkung der Luftströmung und die dadurch auftretende Änderung der Strömungsquerschnitte kann außer den beschriebenen Vorteilen noch Eine günstige Dämpfung der Schaltgeräusche bewirkt werden. - Erfindungsgemäß soll dies bei der Formgebung für die Ablenkkörper berücksichtigt werden.
• Für die Anwendung des geschilderten Verfahrens ist es grundsätzlich gleichgültig, ob für den Schalter Gasströmungen mit ein oder zwei Ausströmrichtungen benutzt werden, denn bei der Wahl hierfür sind Gesichtspunkte über die günstigste Ioriisierung und Beseitigung von. Metalldämpfen maßgebend, während bei der vorliegenden Erfindung die Vorgänge vor der Löschung des Lichtbogens erfaßt werden und dadurch eine Verminderung der für die Löschung aufzuwendenden Mittel bzw. eine Steigerung der Abschaltleistung und der Sperrspannung erreicht wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Druckgasschalter mit ein- oder zweiseitiger Gasausströmanordnung, bei dein jeder der beiden Kontakte aus einer Schirm- und einer Gegenpolelektrode besteht, wobei jede Schirmelektrode eine in Richtung der Lichtbogenachse verlaufende Gasdurchtrittsöffnung besitzt und die GasstrÖmung den. durch die Kontakte gezogenen Lichtbogen. nur umhüllt und längs bebläst, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfläche jeder Gegenpolelektrode eine zentrale Vertiefung. aufweist und daß wenigstens eine dieser Vertiefungen durch das Zurückziehen des Schaltstiftes in eine Bohrung der Gegenpolelektrode beim Löschvorgang gebildet wird.
2. 2. Druckgasschalter nach Anspruch-i, dadurch-gekennzeichnet, daß der Ablenk körper zum Teil aus Isolierstoff besteht oder mit Isolierstoff überzogen ist, so daß nur bestimmte Teile, z. B. der bzw. die Schaltstifte dem Abbrand ausgesetzt sind.
3. 3. Druckgasschalter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlelektroden in ihrer Form so ausgebildet sind, daß sie eine elektrische Abschirmung für diejenigen Stellen auf den Ablenkkörpern, die durch die Berührung mit dem Lichtbogen bzw. durch die Fußpunkte erhitzt sind, darstellen.
4. 4. Druckgasschalter nach Anspruch i, geke;nzeichnet durch eine solche Ausbildung der Ablenkfläche, daß mit der Ablenkung der Gasströmungen zugleich eine Schalldämpfung verbunden ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... .. Nr. 569 075; französische Patentschriften. - 68635o, 696 259, 755 867; britische Patentschriften . . .. - 39921.3, qo6 o03; USA: Pafientschriften ..... - 728.29,3, 716 84.8; A. E. G.-Mitteilungen (193o), S. 16; B. B. C.-Mitteilungen (193o), . S. 63; E. T. Z. (1933), S.396/397