DE1079718B

DE1079718B - Electric switch with expansion chamber

Info

Publication number: DE1079718B
Application number: DES54254A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Marcel Zuehlke; Dipl-Ing Johannes Laepple
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-07-12
Filing date: 1957-07-12
Publication date: 1960-04-14
Also published as: CH358144A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind ölarme Leistungsschalter mit elastischer Expansionslöschkammer bekannt. Diese Löschkammer besteht in vielen Fällen aus aufeinandergeschichteten Kammerzellen aus Isoliermaterial. Der Stapel von Kammerzellen steht unter dem Druck einer Feder. 5' Die elastische Kammer hat den Vorteil, daß auch sehr große Ausschaltleistungen bewältigt werden können. Durch den beim Ausschalten auftretenden Lichtbogen wird das öl verdampft. Beim Abschalten sehr großer Ströme entsteht dabei in der Kammer ein so hoher Druck, daß der Federdruck überwunden wird. Die elastische Kammer öffnet, d. h., die Kammerzellen werden entgegen der Wirkung einer Feder voneinander abgehoben, so daß zwischen je zwei Kammerzellen ein Spalt entsteht. Aus den Spalten strömen die Schaltgase in das die Kammer umgebende Isoliergefäß. There are known low-oil circuit breakers with an elastic expansion chamber. This extinguishing chamber in many cases consists of stacked chamber cells made of insulating material. The stack of chamber cells is under the pressure of a spring. 5 ' The elastic chamber has the advantage that even very large disconnection capacities can be managed. The oil is evaporated by the arc that occurs when switching off. When switching off, very large Currents in the chamber create such a high pressure that the spring pressure is overcome. the elastic chamber opens, d. That is, the chamber cells are separated from each other against the action of a spring lifted off, so that a gap is created between each two chamber cells. They pour out of the crevices Switching gases into the insulating vessel surrounding the chamber.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung derartiger elastischer Löschkammern für ölarme Leistungsschalter. Gemäß der Erfindung werden die Außenwandungen der Kammerzellen mit ringförmigen Wülsten versehen. Dadurch wird erreicht, daß auch nach mehrmaligem Schalten und bei sehr hohen Spannungen der Überschlag zwischen Schaltstift und feststehendem Schaltstück beim Einschalten innerhalb der elastischen Kammer erfolgt, so daß ohne Gefahr für den Schalter bei einem in der Nähe befindlichen Kurzschluß eingeschaltet werden kann. Die Löschkammer gemäß der Erfindung kann noch dahingehend verbessert werden, daß in die öffnung für den Schaltstift mindestens bei der dem feststehenden Schaltstück benachbarten Kammerzelle Metallteile, vorzugsweise ein Metallring, eingesetzt werden. Durch diese Metallteile bzw. den Ring wird erreicht, daß bei einem Überschlag vom Schaltstift auf eine verrußte Fläche der Kammerzelle der groß te Teil der von dieser ausgehenden Kraftlinien in der Nähe 'der Berührungsfläche im Isoliermaterial der Kammerzelle verläuft. Außerdem wird die innere Festigkeit der Kammer etwas herabgesetzt. The object of the invention is to improve such elastic arcing chambers for low-oil circuit breakers. According to the invention, the outer walls of the chamber cells are annular Provided with beads. This ensures that even after repeated switching and at very high voltages the flashover between the switch pin and the fixed contact piece when switching on within the elastic chamber takes place, so that there is no danger to the switch in the vicinity Short circuit can be switched on. The arcing chamber according to the invention can still do so can be improved that in the opening for the switching pin at least in the case of the stationary switching piece adjacent chamber cell metal parts, preferably a metal ring, are used. Through these pieces of metal or the ring is achieved that in the event of a rollover from the switch pin on a sooty surface of the Chamber cell the largest part of the lines of force emanating from it in the vicinity of the contact surface in the The chamber cell's insulating material runs. In addition, the internal strength of the chamber is somewhat reduced.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Löschkammer ist im Schnitt dargestellt. Mit 1 ist das feststehende Schaltstück bezeichnet, mit 2 der Schaltstift. Der dem Schaltstück 1 zugeordnete Abbrennring trägt das Bezugszeichen 3. Die Löschkammer besteht aus den Kammerzellen 4, von denen nur fünf gezeichnet sind. Mit 5 ist ein Druckstück bezeichnet, das durch nicht dargestellte Federn gegen die obere Kammerzelle gedrückt wird. Die aus den Kammerzellen gebildete Löschkammer wird in an sich sich bekannter Weise von einem nicht dargestellten Isoliergehäuse, das mit öl gefüllt ist, umgeben. Jede Kammerzelle besteht aus zwei Teilen 6 und 7, die so ausgebildet und miteinander verbunden Elektrischer Schalter
mit ExpansionslöschkammerThe drawing shows an embodiment of the invention. The arcing chamber is shown in section. 1 with the stationary contact piece is designated, with 2 the switch pin. The burn-off ring assigned to the contact piece 1 bears the reference number 3. The quenching chamber consists of the chamber cells 4, of which only five are shown. 5 with a pressure piece is referred to, which is pressed against the upper chamber cell by springs, not shown. The quenching chamber formed from the chamber cells is surrounded in a manner known per se by an insulating housing, not shown, which is filled with oil. Each chamber cell consists of two parts 6 and 7, which are designed and connected to one another electrical switch
with expansion chamber

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Marcel Zühlke ¥, Otto KrügerDipl.-Ing. Marcel Zühlke ¥, Otto Krüger

und Dipl.-Ing. Johannes Läpple, Berlin-Siemensstadt,and Dipl.-Ing. Johannes Läpple, Berlin-Siemensstadt,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

sind, daß Hohlräume 8 für die Schaltflüssigkeit entstehen. Die Kammerzellen besitzen eine Bohrung 9 für den Durchtritt des Schaltstiftes 2. Gemäß der Erfindung sind die Außenwandungen der Kammerzellen mit ringförmigen Wülsten 10 versehen, und zwar die oberste mit einem, die darauffolgenden drei mit je zweien. Werden große Leistungen mehrmals ausgeschaltet, so können die Berührungsflächen 11 zwischen zwei Kammerzellen verrußen, da durch den Lichtbogen das Öl zersetzt wird. Bei sehr hohen Spannungen besteht dabei beim Einschalten die Gefahr eines Außenüberschlages, d. h., der Überschlag erfolgt vom Schaltstift zur verrußten Fläche und dann weiter außerhalb der Löschkammer zum festen Schaltstück bzw. Abbrennstück. Bringt man jedoch erfindungsgemäß die Wülste an, so wird diese Gefahr vermindert; denn durch die Wülste wird eine Gleitfunkenbildung erschwert, die zu einem Außenüberschlag führen könnte.are that cavities 8 arise for the switching fluid. The chamber cells have a bore 9 for the passage of the switching pin 2. According to the invention, the outer walls of the chamber cells provided with annular beads 10, namely the top one with one, the following three with each two. If large powers are switched off several times, the contact surfaces 11 can between Soot two chamber cells because the electric arc breaks down the oil. At very high voltages there is a risk of external flashover when switching on, d. i.e., the rollover takes place from Switch pin to the sooty surface and then further outside the arcing chamber to the fixed switch piece or burn-off piece. However, if the beads are attached according to the invention, this risk is reduced; because the bulges make it more difficult to generate sliding sparks, which lead to external flashover could.

Im Ausführungsbeispiel sind in die Bohrung der dem feststehenden Schaltstück unmittelbar benachbarten Kammerzelle zwei Metallringe 12 und 13 eingesetzt. Wie günstig diese auf die Feldverteilung wirken, zeigt das eingezeichnete Feldbild. Bei der Darstellung dieses Feldbildes ist vorausgesetzt, daß vom Schaltstift ein Überschlag zur verrußten Berührungsfläche zwischen der zweiten und dritten Kammerzelle von oben erfolgt, wie durch einen Pfeil angedeutet ist. Man sieht, daß an der Außenkante der Kammerzelle eine Feldlinienkonzentration vermieden ist, daß vielmehr der größte Teil der Feldlinien im Innern der Löschkammer verläuft, so daß also in der Nähe derIn the exemplary embodiment, the one immediately adjacent to the stationary contact piece is in the bore Chamber cell two metal rings 12 and 13 are used. How favorable these affect the field distribution, shows the field image drawn. When displaying this field image it is assumed that from Switching pin a flashover to the sooty contact surface between the second and third chamber cells takes place from above, as indicated by an arrow. You can see that on the outer edge of the chamber cell a field line concentration is avoided, that rather the largest part of the field lines in the interior of the Extinguishing chamber runs so that so near the

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Berührungsfläche diese Feldlinien durch das Isoliermaterial der Kammerzelle gehen. Dadurch wird die Möglichkeit der Bildung eines Gleitfunkens, der zu einem Außenüberschlag führt, noch weiter herabgesetzt. Es genügt im allgemeinen, wenn die vier dem „ feststehenden Schaltstück benachbarten Kammerzellen mit Wülsten versehen werden. Es können aber auch weniger oder mehr als vier Kammerzellen mit Wülsten ausgerüstet werden. Die Metallringe 12 und 13 wird man im allgemeinen nur bei der obersten Zelle verwenden. Man konnte aber auch z. B. noch die zweitnächste damit ausrüsten.Contact surface these field lines go through the insulating material of the chamber cell. This will make the The possibility of the formation of a glide spark, which leads to an external flashover, is further reduced. In general, it is sufficient if the four chamber cells adjacent to the “fixed contact” be provided with beads. But there can also be fewer or more than four chamber cells Be equipped with beads. The metal rings 12 and 13 will generally only be used on the top one Use cell. But you could also z. B. equip the second next one with it.

Durch die Metallringe kann bei gleicher Sicherheit hinsichtlich der Vermeidung eines Außenüberschlages der Außendurchmesser der Wülste verringert werden. Das hat den Vorteil, daß auch der Durchmesser des Isoliergehäuses, in dem die Schaltkammer sitzt, kleiner gehalten werden kann.The metal rings can be used to avoid external flashover while maintaining the same level of security the outside diameter of the beads can be reduced. This has the advantage that the diameter of the Insulating housing, in which the switching chamber sits, can be kept smaller.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn an Stelle des Öles eine andere isolierende Schaltflüssigkeit verwendet wird, die bei ihrer Zersetzung durch den Lichtbogen Kohlenstoff ausscheidet.The invention can also be used if another insulating switching fluid is used instead of the oil carbon is deposited when it is decomposed by the arc.

Claims

Patent claims:

1. Electric switch with elastic expansion chamber, which consists of stacked one on top of the other Chamber, consists of cells, and with an insulating extinguishing liquid which, when decomposed, carbon ruled out, characterized in that the outer walls of the chamber cells are provided with beads are.

2. Switch according to claim 1, characterized in that in the opening for the switching pin Metal rings are used at least in the chamber cell adjacent to the stationary contact piece are.

1 sheet of drawings