DE1015091B

DE1015091B - Electrical apparatus, in particular liquid switches

Info

Publication number: DE1015091B
Application number: DEN9356A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Arend Hidde Nijland
Original assignee: IACOQIA NV
Current assignee: IACOQIA NV
Priority date: 1953-08-24
Filing date: 1954-08-18
Publication date: 1957-09-05
Also published as: US2731105A; FR1083833A; GB751324A; BE522785A; NL78582C

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Apparat, und zwar insbesondere auf einen Flüssigkeitsschalter, dessen unter Spannung stehende Teile in einem Isolierflüssigkeit enthaltenden, nahezu vollständig geschlossenen und druckfesten Behälter untergebracht sind, welcher in oder nahe seiner oberen Wand eine Öffnung zum: Auslassen der z. B. während einer Schaltung erzeugten Gase aufweist.The invention relates to electrical apparatus, and more particularly to a liquid switch, its energized parts in an insulating liquid containing almost completely closed and pressure-tight container are housed, which in or near its upper Wall an opening for: leaving out the z. B. has gases generated during a circuit.

In einem Flüssigkeitsschalter wird beim Abschalten eines starken Stromes eine große Menge heißer Gase erzeugt, die unter hohem Druck nach außen zu entweichen sucht. Ist ein solcher Schalter mit einer Gasauslaßöffnung versehen, so werden durch diese hindurch nicht nur die Gase, sondern auch eine verhältnismäßig große, durch die Gase mitgerissene Flüssigkeitsmenge ausgeschleudert. Bei der Abschaltung starker Kurzschluß ströme kann die ausgeworfene Flüssigkeitsmenge so groß werden, daß die Isolierung der unter Spannung stehenden Teile gefährdet wird. Um diese Gefahr zu vermindern, hat man bereits vorgeschlagen, die Gasauslaßöffnung mit dem oberen Ende einer im oder am Behälter vorgesehenen, sich mindestens oberhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels erstreckenden Kammer zu verbinden, die mit einer großen Anzahl von Prallflächen versehen ist und mit ihrem untersten Ende sowohl durch einen Kanal verhältnismäßig großen Durchtrittsquerschnitts mit dem Raum des Behälters oberhalb des Flüssigkeitsspiegels als auch durch einen Kanal verhältnismäßig' kleinen Durchtrittsquerschnitts mit dem Raum _v des Behälters unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in Verbindung steht. Bei den bisher bekannten Flüssigkeitsschaltern dieser Art reicht aber die Wirkung der eingeschalteten Prallflächen bei der Entwicklung größerer Gasmengen nicht aus, um die hochgedrückte: Flüssigkeitsmenge zurückzuhalten. In a liquid switch, when a strong current is switched off, a large amount of hot gases is generated which tries to escape to the outside under high pressure. If such a switch is provided with a gas outlet opening, then not only the gases but also a relatively large amount of liquid entrained by the gases are ejected through it. If strong short-circuit currents are switched off, the amount of liquid ejected can become so large that the insulation of the live parts is endangered. In order to reduce this risk, it has already been proposed to connect the gas outlet opening to the upper end of a chamber provided in or on the container, which extends at least above the normal liquid level and which is provided with a large number of baffles and both with its lowermost end communicates through a channel with a relatively large passage cross-section with the space of the container above the liquid level and through a passage with a relatively small passage cross-section with the space _{v of} the container below the liquid level. With the previously known liquid switches of this type, however, the effect of the switched-on baffles when large amounts of gas develop is not sufficient to hold back the amount of liquid that has been pushed up.

Es ist weiterhin bereits eine Vorrichtung an Ölschaltern zur Verhinderung des Ölauswurfes bei der Abschaltung bekannt, bei denen die Auspufföffnung des Schalters mit eineni. druckentlasteten Verschlußkörper versehen ist, der mit Hilfe von Prallflächen durch das hochgehende Öl in die Abschlußstellung gebracht wird. Bei dieser^b'ekannten Vorrichtung steht aber das Innere des Ölbehälters dauernd mit der Außenluft in offener Verbindung. Dies ist nachteilig und muß vermieden werden.It is still a device on oil switches known to prevent the ejection of oil when switching off, in which the exhaust port of the switch with one i. pressure-relieved closure body is provided, which is brought into the final position with the help of baffles through the rising oil will. In this known device, however, the interior of the oil container is constantly with the Outside air in open connection. This is disadvantageous and must be avoided.

Ferner sind Schalter.\mit Gasauslaßvorrichtungen bekannt, die auch eine Kammer mit Prallflächen aufweisen. Ein Flüssigkeitsverschluß im Gasauslaßkanal ist dabei aber nicht vorgesehen. Schließlich sind auch Vorrichtungen bei Schaltern bekannt, welche eine Trocknung der eingezogenen Luft bewirken, um zu verhindern, daß feuchte Außenluft in den SchalterFurthermore, switches. \ With gas outlet devices are known which also have a chamber with baffles. A liquid seal in the gas outlet channel is not provided. Finally are too Devices known for switches, which cause a drying of the air drawn in to prevent humid outside air from entering the switch

Elektrischer Apparat,
insbesondere FlüssigkeitsschalterElectrical apparatus,
especially liquid switches

Anmelder:
N. V. »COQ«, Utrecht (Niederlande)Applicant:
NV »COQ«, Utrecht (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 8 Representative: Dipl.-Ing. EF Eitner, patent attorney,
Munich 5, Erhardtstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 24. August 1953Claimed priority:
Netherlands 24 August 1953

Hendrik Arend Hidde Nijland, Laren (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenHendrik Arend Hidde Nijland, Laren (Netherlands),
has been named as the inventor

eindringt und sich dadurch Feuchtigkeit auf der Isolation niederschlägt.penetrates and moisture condenses on the insulation.

Durch die Erfindung wird bezweckt, die bisher bekannten Schalter oder ähnlichen Apparate zu verbessern. The aim of the invention is to improve the previously known switches or similar apparatus.

Der Apparat oder Flüssigkeitsschalter gemäß der Erfindung verwendet ebenfalls eine Kammer mit Prallflächen. Die Erfindung besteht nun darin, daß sich die Kammer mit den Prallflächen in einem Rohr befindet, das in einiger Entfernung von einem zweiten Rohr umgeben ist, die beiden Rohre mit ihren oberen Enden an einer an der oberen Wand des Behälters oder nahe dieser Wand am Behälter befestigten, einen einerseits nach außen und andererseits in den oberen Teil dieser Kammer ausmündenden Kanal aufweisenden Kappe befestigt sind und an ihren unteren Enden durch einen Boden abgeschlossen sind, der ringförmige Raum zwischen beiden Rohren einerseits mit dem unteren Ende der Kammer und andererseits sowohl durch eine oder mehrere Öffnungen in der Nähe der Kappe als auch durch eine enge Öffnung an oder nahe seinem unteren Ende mit dem Behälterraum in Verbindung steht und daß das totale Volumen aller sich innerhalb des Außenrohres unterhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels erstreckenden Räume kleiner als das Volumen des sich oberhalb dieses Spiegels befindenden Teiles der Kammer mit den Prallflächen ist.The apparatus or liquid switch according to the invention also uses a chamber with Baffles. The invention consists in that the chamber with the baffles is in a tube which is surrounded at some distance by a second tube, the two tubes with their upper ones Ends to one attached to the top wall of the container or near that wall to the container, one on the one hand to the outside and on the other hand having a channel opening into the upper part of this chamber Cap are attached and closed at their lower ends by a bottom, the annular space between the two tubes on the one hand with the lower end of the chamber and on the other hand both through one or more openings near the cap and through a narrow opening or is in communication near its lower end with the container space and that the total volume all spaces within the outer tube below the normal liquid level smaller than the volume of the part of the chamber with the above this level Baffles is.

7» 660/3137 »660/313

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die erzeugten Gase durch die unmittelbar unterhalb der oberen Wandung des Behälters befindlichen Einlaßöffnungen den Kanal verhältnismäßig großen Durchtrittsquerschnitts erreichen, die darin befindliche, verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsmenge größtenteils in die erwähnte Kammer drücken, sich in dieser Kammer von der Flüssigkeit trennen und durch die Gasauslaß-Öffnung entweichen, während die durch die Prallflächen zurückgehaltene Flüssigkeit durch den in niedrigerer Höhenlage vorgesehenen Flüssigkeitsauslaß in den Behälter zurückfließt. Auf diese Weise wird auch die bei maximaler Schaltarbeit im Kurzschlußfall erzeugte Gasmenge praktisch ohne Flüssigkeitsauswurf abgeführt, ohne daß dabei eine unzulässige Druckerhöhung im Schalterinnenraum auftritt. This training ensures that the gases generated by the immediately below the Upper wall of the container located inlet openings the channel of relatively large passage cross-section achieve, the relatively small amount of liquid contained therein mostly in press the mentioned chamber, separate from the liquid in this chamber and through the gas outlet opening escape while the liquid retained by the baffles flows through the in The liquid outlet provided at a lower altitude flows back into the container. In this way the amount of gas generated at maximum switching work in the event of a short circuit, practically without any liquid ejection dissipated without an inadmissible pressure increase occurring in the switch interior.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.In the drawing the invention is in one embodiment for example illustrated.

Fig. 1 zeigt in einem senkrechten, abgebrochenen Schnitt den oberen Teil des Behälters eines elektrischen, mit einem Gas-Flüssigkeits-Scheider versehenen Schalter, währendFig. 1 shows in a vertical, broken section the upper part of the container of an electrical, equipped with a gas-liquid separator switch, while

Fig. 2 in verkleinertem Maßstab schematisch einen Leistungsschalter mit einem Gas-Flüssigkeits-Scheider nach Fig. 1 ebenfalls im senkrechten Schnitt dargestellt. 2 shows, on a reduced scale, a circuit breaker with a gas-liquid separator according to Fig. 1 also shown in vertical section.

In Fig. 2 ist mit 1 der Behälter eines elektrischen Flüssigkeitsschalters dargestellt, welcher aus festen Kontakten 2, 3 und einem mit diesen zusammenwirkenden stiftförmigen, beweglichen Kontakt 4 besteht. Der Behälter ist durch einen Deckel 5 abgeschlossen und größtenteils mit Mineralöl gefüllt, dessen Spiegel mit 6 angegeben ist. An dem mit einer Öffnung versehenen Deckel des Behälters hängt ein Gas-Flüssigkeits-Scheider 7, der teilweise in die Flüssigkeit eintaucht.In Fig. 2, the container of an electrical liquid switch is shown with 1, which is made of solid Contacts 2, 3 and a pin-shaped, movable contact 4 cooperating with them. The container is closed by a lid 5 and mostly filled with mineral oil, whose mirror is indicated by 6. The lid of the container, which is provided with an opening, is attached Gas-liquid separator 7, which is partially immersed in the liquid.

Der Scheider besteht aus zwei konzentrischen, im Abstand zueinander angebrachten Rohren 8,, 9, deren obere Enden in eine Kappe 10 hineinragen, welche mittels einer Hohlschraube 11, deren Bohrung mit 12 bezeichnet ist, am Deckel 5 befestigt ist. Die Rohre 8, 9 sind unten durch einen Pfropfen 13 abgeschlossen, der eine mittlere Bohrung 15 aufweist, weiche am unteren Ende durch Querbohrungen 16 mit dem unteren Ende des Ringraumes 17 zwischen den Rohren 8, 9 in Verbindung steht.The separator consists of two concentric, spaced apart tubes 8 ,, 9, whose the upper ends protrude into a cap 10, which by means of a hollow screw 11, the bore of which is marked 12 is designated, is attached to the cover 5. The tubes 8, 9 are closed at the bottom by a plug 13, which has a central bore 15, soft at the lower end through transverse bores 16 with the lower end of the annular space 17 between the tubes 8, 9 is in communication.

Am unteren Ende des Ringraumes 17 ist die Wand des Rohres 9 mit einem Nippel 20 verschraubt, dessen Bohrung 21 einen geringen Durchtrittsquerschnitt hat. Die Kappe 10 umschließt eine Kammer 22, deren oberes Ende in die Bohrung 12 der Schraube 11 mündet und am unteren Ende eine verhältnismäßig enge Öffnung 23 aufweist, die eine Verbindung mit der Kammer 24 im Rohr 8 bildet. Beide Kammern 22 und 24 sind mit Metallspänen gefüllt.At the lower end of the annular space 17, the wall of the tube 9 is screwed to a nipple 20, the Bore 21 has a small passage cross section. The cap 10 encloses a chamber 22 whose upper end opens into the bore 12 of the screw 11 and at the lower end a relatively has narrow opening 23 which forms a connection with the chamber 24 in the tube 8. Both chambers 22 and 24 are filled with metal chips.

Werden z. B. infolge einer Schaltung Gase im öl erzeugt, so werden diese im Behälter 1 emporsteigen und zusammen mit einer gewissen mitgerissenen ölmenge durch die öffnung 18., den Ringraum 17, die Querbohrungen 16 und die Bohrung 15 die Kammer 24 erreichen, wo die darin angebrachten Metallspäne das öl zurückhalten. Die Gase strömen dagegen durch die öffnung 23 in die Kammer 22 über, in der etwa noch mitgerissene Flüssigkeit durch die Metallspäne zurückgehalten wird, und entweichen schließlich durch die Bohrung 12 nach außen. Das in den Kammern 24, zurückgehaltene öl fließt durch die Bohrung 23, 15, 16 und 21 in den Flüssigkeitsraum des Behälters 1 zurück.Are z. B. as a result of a circuit, gases are generated in the oil, they will rise in the container 1 and together with a certain amount of entrained oil through the opening 18, the annular space 17, the Cross bores 16 and the bore 15 reach the chamber 24, where the metal chips attached therein hold back oil. The gases, on the other hand, flow through the opening 23 into the chamber 22, in which approximately still entrained liquid is retained by the metal chips and eventually escape through the bore 12 to the outside. The oil retained in the chambers 24 flows through the bore 23, 15, 16 and 21 back into the liquid space of the container 1.

Da der Scheider teilweise in die Flüssigkeit eintaucht, befindet sich stets eine kleine ölmenge in den Kanälen 15, 16, 17 und 21. Dieses öl verhindert, daß die Außenluft unmittelbar mit dem Raum 19 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 1 in Verbindung gelangt. Diese unter normalen Verhältnissen immer im Ringraum 17 vorhandene ölmenge wird durch die gebildeten Gase in die Kammer 24 hineingedrückt. Letztere hat ein so viel größeres Volumen als die genannte Ölmenge, daß die Gase in der Kammer 24 sich leicht von dem öl abscheiden.Since the separator is partially immersed in the liquid, there is always a small amount of oil in the Channels 15, 16, 17 and 21. This oil prevents that the outside air directly with the space 19 above the liquid level in the container 1 in connection got. This amount of oil always present under normal conditions in the annular space 17 is through the formed gases pressed into the chamber 24. The latter is so much larger in volume than the said one Amount of oil that the gases in the chamber 24 are easily separated from the oil.

Claims

Claim

Electrical apparatus, in particular liquid switches, the live parts of which are in housed an insulating liquid containing, almost completely closed container are, which has an opening in or near its upper wall for discharging the z. B. during a Circuit generated gases, which gas outlet opening with the upper end of an im or formed or arranged on the container, extending at least above the normal liquid level chamber in connection stands, which is provided with a large number of baffles and with its lower end both through a channel with a relatively large slide access cross-section with the space of the container above the liquid level as well as through a channel with a relatively small passage cross-section with the space of the container below of the liquid level is connected, characterized in that the chamber (24) with the baffles in a tube (8) that is some distance from a second Tube (9) is surrounded, the two tubes (8 and 9) with their upper ends at one of the upper Wall (5) of the container (1) or near this wall attached to the container (1), one on the one hand to the outside and on the other hand channel opening into the upper part of this chamber (12, 22, 23) having cap (10) are attached and closed at their lower ends by a base (13) are, the annular space (17) between the two tubes (8, 9) on the one hand with the lower end of the chamber (24) and on the other hand both through one or more openings (18) in the near the cap as well as through a narrow opening (21) at or near its lower end communicates with the container space (1) and that the total volume of all is within of the outer tube below the normal liquid level extending spaces (17, 16, 15) smaller than the volume of the part of the chamber (24) located above this level the baffles.

Documents considered: German Patent No. 573 181; French patents nos. 598 788, 575 138.

1 sheet of drawings