DE1170030B - Lichtbogenloeschkammer fuer Niederspannungs-Leistungsschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21 c - 35/06

Nummer: 1170 030

Aktenzeichen: L 38547 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 24. März 1961

Auslegetag: 14. Mai 1964

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöschkammer mit elektrisch leitenden und/oder isolierenden Löschplattenstapeln zur Lichtbogenteilung bzw. -längung und zur Dionisation von Abschaltlichtbögen hoher Stromstärken.

Das Ausschaltvermögen einer Lichtbogenkammer dieser Bauart liegt heute für Spannungen bis 500 Volt Wechselstrom bei 40 bis 50 kA_e//. Höhere Ausschaltwerte sucht man durch Parallelschaltung mehrerer Polbahnen zu erreichen, wobei eine Aufteilung der Ausschaltbarkeit auf die einzelnen Löschkammern erfolgt.

Es sind außerdem in neuerer Zeit Leistungsschalter bekanntgeworden, die bei einem Kurzschluß strombegrenzend arbeiten und den Stoßkurzschlußstrom in der ersten Halbwelle unterbrechen. Für derartige Schaltgeräte, die ein Ausschaltvermögen von mehr als 100 kA^ erreichen und die ihre Kontakte noch während des Stoßkurzschlußstromanstieges öffnen, können pro Kammer Durchlaßströme von 80 bis 150 kA auftreten, wenn bei asymmetrischem Kurzschluß die erste Halbwelle mehr als das Doppelte — je nach Schaltwinkel und Leistungsfaktor — des Effektivwertes als Scheitelwert besitzt.

Es ist bekannt, daß Lichtbögen, die in einer sie allseitig umschließenden Kammer gezündet werden, in kürzester Zeit den Kammerraum ausfüllen und in ihrer Wanderungsrichtung ähnlich einem Kolben eine starke, aus komprimierter Luft bestehende Kopfwelle erzeugen, während hinter den Lichtbogengasen in kurzer Zeit ein Vakuum gebildet wird. Hierdurch tritt eine Stauung der Lichtbogengase ein. Bei einer starken Stauung der Gase steigt der Druck im oberen Teil der Lichtbogenlöschkammer so hoch an, daß die leitenden Lichtbogengase durch den Staudruck in den Zündraum um die Kontakte zurückgeworfen werden, wobei es zu Wiederzündungen des Lichtbogens in diesem Raum kommt. Besonders nachteilig wirkt sich diese Erscheinung bei Lichtbogenlöschkammern für Leistungsschalter mit strombegrenzender Ausschaltcharakteristik aus, weil der unbedingt notwendige, die Güte der Strombegrenzung stark beeinflussende steile Lichtbogenspannungsanstieg bei sich stauenden Lichtbogengasen nicht erreicht werden kann.

Es ist bekannt, in einer Lichtbogenlöschkammer kaminartige Öffnungen zur Abführung der Lichtbogengase vorzusehen. Ferner ist es bekannt, ein der Kontaktseite des Kontaktsystems zugeordneter Abschluß der Lichtbogenlöschkammer anzuordnen, der düsenartige Öffnungen enthält.

Bei den bekannten Schaltern bildet die Licht-Lichtbogenlöschkammer für
Niederspannungs-Leistungsschalter

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:
Heinz Fehling, Einfeld

bogenlöschkammer gleichzeitig die Schaltkammer, d. h. den Raum, in dem der Lichtbogen entsteht.

Eine wesentliche Verbesserung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der Schaltraum als selbständige, innerhalb der Löschkammer gehalterte, aus lichtbogenfestem Material bestehende Kammer ausgebildet ist, deren Wandungen in einem solchen Abstand von den Löschkammerwänden stehen, daß zwischen ihnen und den Löschkammerwänden Luftschachte zur Zufuhr von Frischluft vorhanden sind.

So ist eine den Schaltraum (Zündkammer) und

Löschraum berücksichtigende konstruktive besondere Kammer gebildet. Die Zuführung von Frischluft zwecks Druckausgleiches erfolgt in einfachster Weise dadurch daß die Wandungen des Schaltraumes (der Zündkammer) einen gewissen Abstand von den Wandungen der Löschkammer haben. Man braucht also keine besonderen düsenartigen Öffnungen.

Nach einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens können die Löschkammerwände auf der Höhe der Zündkammer durchbrochen sein, so daß auch von hier Frischluft in die Luftschächte eintreten kann.
An Hand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 und 2 einen Quer- und einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Löschkammer,

Fig. 3a und 3b Lichtbogenstrom- und Licht-

bogenspannungsverläufe i — f (t) bzw. u — f(t) für eine Lichtbogenlöschkammer bekannter Bauart,

Fig. 3c und 3d Lichtbogenstrom- und Lichtbogenspannungsverläufe i=f(t) bzw. u=f(t) für eine Lichtbogenlöschkammer erfindungsgemäßer Bauart, Fig. 4 den Querschnitt durch eine Lichtbogenlöschkammer mit durchbrochenen Löschkammerwänden.

409 589/385

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Lichtbogenlöschkammer besteht aus der äußeren Kammer 1 mit Lichtbogenlöschblechen 2 und isolierenden Trennwänden 3 sowie der Zündkammer 4. Das feste Kontaktstück des zugehörigen Schalters ist mit 5, das bewegliche mit 6 bezeichnet. Die Kontakte sind bereits geöffnet; die Entwicklung des Lichtbogens ist gestrichelt angedeutet, seine Wanderungsrichtung mit gestrichelten Pfeilen gekennzeichnet. Die besonders schmal gehaltenen Abreißkontakte 7 bzw. 8 sind von den Wänden 9 der Zündkammer 4 eng umgeben. Die Löschbleche 2 sind mit den üblichen keilförmigen Einschnitten 10 versehen und sitzen mit ihren Schenkeln 11 reiterartig auf der Zündkammer 4 auf. Die Zündkammer 4 ist so schmal gehalten, daß zwischen den Zündkammerwänden 9 und den Seitenwänden 10 der Kammer Luftschächte 12 entstehen, durch die Frischluft in die Löschkammer nachströmen kann (Pfeile L), wenn im Gebiet der Abreißkontakte ein Unterdruck entstehen sollte.

In F i g. 4 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Bei ihm sind die Seitenwände der Löschkammer 1 auf der Höhe der Zündkammer 4 durchbrochen, so daß auch durch die Fenster 13 Luft nachströmen kann. Die Fensteröffnungen 13 können durch siebartig gelochte Platten 14 abgedeckt sein.

Aus den Oszillogrammen Fig. 3a bis 3d, die den Lichtbogenstrom i und die Lichtbogenspannung u in Abhängigkeit von der Zeiti darstellen, ist die wesentlich verbesserte Wirkungsweise der erfmdungsgemäßen Löschkammer (F i g. 3 c und 3 d) gegenüber einer bisher gebräuchlichen Kammer (F i g. 3 a und 3 b) zu erkennen.

Während das Oszillogramm der Lichtbogenspannung einer bekannten Löschkammer (F i g. 3 b) zahlreiche Wiederzündungen und eine relativ niedrige Lichtbogenspannung ausweist, wodurch sich eine lange Löschzeit und eine entsprechend hohe Beanspruchung des Schalters ergibt, ist aus den Oszillogrammen F i g. 3 d und 3 c ein steiler Lichtbogenspannungsanstieg zu erkennen, auf Grund dessen der Strom in einer Zeit von weniger als einer Halbwelle strombegrenzend abgeschaltet wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L. Lichtbogenlöschkammer für Niederspannungs-Leistungsschalter, bei der ein Schaltraum mit seinen Wandungen die Kontakte eng umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltraum als selbständige, innerhalb der Löschkammer gehalterte, aus lichtbogenfestem Material bestehende Kammer ausgebildet ist, deren Wandungen in einem solchen Abstand von den Löschkammerwänden stehen, daß zwischen ihnen und den Löschkammerwänden Luftschächte zur Zufuhr von Frischluft vorhanden sind.
2. 2. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkammerwände auf der Höhe der Schaltkammer durchbrochen sind.
3. 3. Lichtbogenlöschkammer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen der Löschkammerwände durch siebartig gelochte Platten abgedeckt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 040 647.
   053 067, 1 079 717.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   409 589/385 5.64 © Bundesdruckerei Berlin