DE1110271B

DE1110271B - Electric oil switch for high interruption currents

Info

Publication number: DE1110271B
Application number: DEA33091A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Walter Pucher
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1958-10-23
Filing date: 1959-10-22
Publication date: 1961-07-06
Also published as: CH373447A; FR1239080A; GB869787A; US3010003A

Description

Bei Löschkammern für Ölschalter ist es bekannt, die bei einer Unterbrechung entstehenden Lichtbogengase während des ersten Teils eines Unterbrechungsverlaufs den Gasdruck in einem über dem Ölspiegel in der Löschkammer angeordneten ringförmigen Raum erhöhen zu lassen. Bei einem gewissen Abstand zwischen den .Kontaktstücken des Schalters werden dann von dem beweglichen Kontaktstück eine oder mehrere Ausströmungsöffnungen für das Öl unter dem ringförmigen Raum freigelegt und das Öl von dem Gasdruck gegen den Lichtbogen gerichtet durch die Öffnungen hinausgepreßt. Das bedeutet, daß der Lichtbogen immer bis zu einer gewissen Länge gezogen werden muß, ehe die Löschströmung des Öls einsetzt. Bei hohen Unterbrechungsströmen ist es aber wichtig, daß die Löschströmung des Öls beim ersten Nulldurchgang des Stromes beginnt. Dies ist bei den bekannten Schaltern nicht immer der Fall.In the case of arcing chambers for oil switches, it is known to control the arc gases that arise when there is an interruption during the first part of an interruption curve, the gas pressure in one above the oil level To let increase arranged in the arcing chamber annular space. At a certain distance between the .Kontaktstücke the switch are then from the movable contact piece or a plurality of outflow openings for the oil are exposed under the annular space and the oil directed by the gas pressure against the arc pressed out through the openings. That means, that the arc must always be drawn to a certain length before the extinguishing flow of the oil begins. In the case of high interruption currents, however, it is important that the extinguishing flow of the oil begins at the first zero crossing of the current. This is not always the case with the known switches.

Die Erfindung betrifft einen Ölschalter mit einer in Öl eintauchenden Löschkammer, die oben mit einem Deckel geschlossen ist. Ein vom Deckel in die Löschkammer hinabhängender metallischer Zylinder trägt an seinem freien Ende das feste Kontaktstück. Löschkammer, Zylinder und Deckel bilden im oberen Teil der Löschkammer einen ringförmig geschlossenen Druckspeicherraum, und die Löschkammer steht durch eine oder mehrere in ihrer Wand angeordnete Ölstandsöffnungen mit dem Öl außerhalb der Löschkammer in Verbindung. Durch eine Öffnung im Boden der Löschkammer kann das bewegliche stiftförmige Kontaktstück in den festen Kontakt eingeführt werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das feste Kontaktstück als Düse ausgebildet ist und beim Trennen der Kontaktstücke freigelegt wird und dabei das Innere der Löschkammer über einen von dem Zylinder gebildeten Ausströmkanal mit dem vorzugsweise ölfreien Raum außerhalb der Löschkammer verbindet.The invention relates to an oil switch with an arcing chamber immersed in oil, the top with a Lid is closed. A metal cylinder hanging down from the lid into the arcing chamber carries the fixed contact piece at its free end. The extinguishing chamber, cylinder and cover form the upper part the quenching chamber an annular closed pressure storage space, and the quenching chamber is through one or more oil level openings arranged in its wall with the oil outside the extinguishing chamber in connection. The movable pin-shaped Contact piece can be inserted into the fixed contact. The invention is characterized in that that the fixed contact piece is designed as a nozzle and is exposed when the contact pieces are separated and thereby the interior of the extinguishing chamber via an outflow channel formed by the cylinder connects to the preferably oil-free space outside the extinguishing chamber.

Durch die Erfindung erhält man eine Löschkammer, in der eine starke Ölströmung längs des Lichtbogens und durch die Düse des festen Kontaktstückes ungefähr gleichzeitig mit dem ersten Nulldurchgang des Unterbrechungsstromes einsetzt. Die Löschkammer nach der Erfindung hat auch den Vorteil, daß der Lichtbogen in ihr nicht durch eine Wand aus Isolationsmaterial gezogen wird, ehe der Löschvorgang beginnt.The invention provides an arcing chamber in which there is a strong flow of oil along the arc and through the nozzle of the fixed contact piece approximately simultaneously with the first zero crossing of the interruption current begins. The arcing chamber according to the invention also has the advantage that the Arc in it is not drawn through a wall of insulation material before the extinguishing process begins.

Da die Düse in dem festen Kontakt schon freigelegt wird, wenn die Kontakte getrennt werden, wird beim Unterbrechen von geringeren Strömen der Druck in der Löschkammer nicht hoch genug für eine wirksame Löschung. Deshalb ist im Ausström-Since the nozzle in the fixed contact is already exposed when the contacts are separated when interrupting lower currents the pressure in the arcing chamber is not high enough for effective deletion. Therefore, in the outflow

Elektrischer Ölschalter
für hohe UnterbrechungsströmeElectric oil switch
for high interruption currents

Anmelder:Applicant:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Vasteräs (Schweden)Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Vasteräs (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43Representative: Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney, Giessen, Bismarckstrasse. 43

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 23. Oktober 1958Claimed priority:
Sweden 23 October 1958

Dr. phil. Walter Pucher, Ludvika (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenDr. phil. Walter Pucher, Ludvika (Sweden),
has been named as the inventor

kanal der Düse ein Überdruckventil angeordnet, das erst bei einem gewissen inneren Überdruck in derChannel of the nozzle arranged a pressure relief valve, which is only at a certain internal overpressure in the

as Löschkammer öffnet. Um das Unterbrechen bei geringeren Strömen noch weiter zu sichern, und um zu verhindern, daß der Lichtbogen dabei außerhalb der Löschkammer gezogen wird, sind im unteren Teil derselben eine oder mehrere Öltaschen angeordnet, durch welche der bewegliche Kontakt geführt wird.The extinguishing chamber opens. To interrupt at lower Streams even further to secure, and to prevent the arc from doing so outside of the The arcing chamber is pulled, one or more oil pockets are arranged in the lower part of the same, through which the moving contact is guided.

Um andererseits die Druckbeanspruchungen der Löschkammer beim Unterbrechen von hohen Strömen zu vermindern, ist die Löschkammer außer mit den Ölstandsöffnungen, der Öffnung für das bewegliche Kontaktstück und der Düse des festen Kontaktstückes noch mit zusätzlichen Ausströmöffnungen versehen, durch welche das Innere der Löschkammer mit dem Raum außerhalb der Löschkammer in Verbindung steht.On the other hand, the pressure loads on the arcing chamber when high currents are interrupted to reduce is the extinguishing chamber except with the oil level openings, the opening for the movable The contact piece and the nozzle of the fixed contact piece are provided with additional outflow openings, through which the interior of the arcing chamber communicates with the space outside the arcing chamber stands.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Löschkammer gemäß der Erfindung. Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Löschkammer für Schalter bestimmt ist, bei denen dasThe drawing shows a longitudinal section through an embodiment of an extinguishing chamber according to FIG Invention. The drawing shows that the arcing chamber is intended for switches where the

.!bewegliche Kontaktstück beim Öffnen eine abwärtsgerichtete Bewegung ausführt..! movable contact piece when opening a downward Movement.

In der Zeichnung bezeichnet 1 eine Löschkammer mit einem Metalldeckel 2. Am Deckel ist ein metallischer Zylinder 3 befestigt, der das feste düsenförmige Kontaktstück 4 trägt. Ein bewegliches stiftförmiges Kontaktstück 5 kann durch Öffnungen 6 in den festen Kontakt 4 eingeführt werden. Die Löschkammer 1 taucht bis zu einer gewissen Höhe in ÖlIn the drawing, 1 denotes an arcing chamber with a metal cover 2. A metal cover is on the cover Fastened cylinder 3, which carries the fixed nozzle-shaped contact piece 4. A movable pen-shaped one Contact piece 5 can be inserted into fixed contact 4 through openings 6. The quenching chamber 1 is immersed in oil up to a certain height

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ein und ihr Inneres steht mit dem umgebenden Öl durch die Ölstandsöffnungen 7, die Druckausgleichsöffnungen 8 und bei offenem Schalter auch durch die Öffnungen 6 in Verbindung. Das Innere der Löschkammer 1 steht außerdem, wenn die Kontakte getrennt sind, mit dem Raum oberhalb des die Löschkammer 1 umgebenden Öls durch den festen düsenförmigen Kontakt 4 über einen von dem Zylinder 3 gebildeten Ausströmkanal 9 in Verbindung. In diesem ist ein federbelastetes Sperrventil 10 angeordnet, das bei einem gewissen inneren Überdruck in der Löschkammer geöffnet wird. Das Sperrventil 10 ist mit einem Kanal 11 versehen. Die Löschkammer 1, der Zylinder 3 und der Deckel 2 bilden im oberen Teil der Löschkammer einen ringförmig geschlossenen Druckspeicherraum 12. Die Löschkammer 1 ist in ihrem unteren Teil mit einer oder mehreren Öltaschen 13 versehen.one and its interior is with the surrounding oil through the oil level openings 7, the pressure equalization openings 8 and when the switch is open also through the openings 6 in connection. The inside of the extinguishing chamber 1 is also, when the contacts are separated, with the space above the arcing chamber 1 surrounding oil through the fixed nozzle-shaped contact 4 via one of the cylinder 3 formed outflow channel 9 in connection. In this a spring-loaded shut-off valve 10 is arranged, which is opened at a certain internal overpressure in the extinguishing chamber. The check valve 10 is provided with a channel 11. The extinguishing chamber 1, the cylinder 3 and the cover 2 form in the upper Part of the extinguishing chamber is an annularly closed pressure storage space 12. The extinguishing chamber 1 is provided with one or more oil pockets 13 in its lower part.

Der Schalter arbeitet wie folgt:The switch works as follows:

Wenn das bewegliche Kontaktstück 5 bei einer Unterbrechung den festen düsenförmigen Kontakt 4 verläßt, tritt ein Lichtbogen auf, der eine Gasblase um die Unterbrechungsstelle bildet. Diese Gasblase verdrängt das umgebende Öl mit dem Ergebnis, daß der Ölspiegel im Druckspeicherraum 12 steigt und die Gase in diesem komprimiert werden.If the movable contact piece 5 touches the fixed nozzle-shaped contact 4 leaves, an arc occurs which forms a gas bubble around the point of interruption. This gas bubble displaces the surrounding oil with the result that the oil level in the pressure storage space 12 rises and the Gases are compressed in this.

Wenn der Wert des Unterbrechungsstromes sich Null nähert, sinkt der Druck in der Gasblase um den Lichtbogen, und das Öl in der Löschkammer 1 wird vom Gasdruck im Druckspeicherraum 12 gegen den Lichtbogen und durch den festen düsenförmigen Kontakt 4 gepreßt und dabei der Lichtbogen gelöscht. In der offenen Lage des Schalters wird die Löschkammer wieder mit Öl gefüllt, das durch die Öffnungen 6 und 8 hineinströmt. Damit das Öl unter dem ringförmigen Raum 12 und im Ausströmkanal 9 nach einer Unterbrechung immer bis zu demselben Niveau steigt, ist die Löschkammer mit den Ölstandsöffnungen 7 und das Sperrventil 10 mit dem Kanal 11 versehen. Ohne diese kann es nämlich vorkommen, daß die Löschkammer 1 und der Ausströmkanal 9 nach wiederholten Unterbrechungen allmählich mit Unterbrechungsgasen gefüllt werden.When the value of the interruption current approaches zero, the pressure in the gas bubble drops by the Arc, and the oil in the quenching chamber 1 is from the gas pressure in the pressure storage space 12 against the Arc and pressed through the fixed nozzle-shaped contact 4 and thereby extinguished the arc. In the open position of the switch, the extinguishing chamber is filled with oil again, which through the openings 6 and 8 flows into it. So that the oil under the annular space 12 and in the outflow channel 9 after an interruption always rises to the same level, is the extinguishing chamber with the oil level openings 7 and the shut-off valve 10 are provided with the channel 11. Without this it can happen that the quenching chamber 1 and the outflow channel 9 after repeated interruptions gradually with interruption gases be filled.

Beim Unterbrechen von kleineren Strömen ist anfangs der Druck in der Löschkammer 1 so niedrig, daß das Sperrventil 10 geschlossen bleibt. Dadurch steigt der Druck im Druckspeicherraum 12 schneller und vor allem bis auf einen für ein wirksames Löschen des Lichtbogens genügenden Wert an. Wenn dieser Wert erreicht ist, üben die Gase im Druckspeicherraum 12 einen solchen Druck auf das Öl in der Löschkammer 1 aus, daß das Sperrventil geöffnet wird und der Löschstrom aus Öl durch das feste düsenförmige Kontaktstück 4 beginnt. Um das Löschen des Lichtbogens noch weiter zu sichern, wird das bewegliche Kontaktstück in den Boden der Löschkammer durch eine oder mehrere Öltaschen 13 gezogen.When smaller currents are interrupted, the pressure in the extinguishing chamber 1 is initially so low that that the check valve 10 remains closed. As a result, the pressure in the pressure storage space 12 rises faster and above all up to a value sufficient to effectively extinguish the arc. If this Value is reached, the gases in the pressure storage space 12 exert such a pressure on the oil in the Extinguishing chamber 1 from that the shut-off valve is opened and the extinguishing flow of oil through the solid nozzle-shaped Contact piece 4 begins. To further secure the extinguishing of the arc, the movable one becomes Contact piece pulled into the bottom of the arcing chamber through one or more oil pockets 13.

Beim Unterbrechen von hohen Strömen kann andererseits so hoher Druck in der Löschkammer entstehen, daß die Gefahr einer Explosion der Kammer besteht. Damit dies nicht eintrifft, ist der untere Teil der Löschkammer mit Druckausgleichsöffnungen 8 versehen.On the other hand, when high currents are interrupted, the pressure in the extinguishing chamber can be so high that that there is a risk of the chamber exploding. So that this does not happen, is the lower part the extinguishing chamber is provided with pressure equalization openings 8.

Die Löschkammer ist in Fig. 1 nur teilweise in Öl eingetaucht gezeigt, aber sie funktioniert natürlich auch, wenn sie ganz in Öl getaucht ist. Die Druckbeanspruchungen der Löschkammer werden jedoch in dem letzteren Fall größer wegen der größeren Ölmenge, die die herausströmenden Gase verdrängen müssen. Die größeren Druckbeanspruchungen werden indessen dadurch aufgewogen, daß die ausströmenden heißen Gase in diesem Fall nicht der Isolation schaden können, die nun vom Öl geschützt wird.The arcing chamber is shown only partially submerged in oil in Figure 1, but of course it works even when it is completely immersed in oil. However, the pressure loads in the extinguishing chamber are in in the latter case larger because of the larger amount of oil that displaces the gases flowing out have to. The greater pressure loads are, however, offset by the fact that the outflowing In this case, hot gases cannot damage the insulation, which is now protected by the oil.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Electric oil switch for high interruption currents with an arcing chamber immersed in oil, a metal cylinder hanging down from the cover inside the arcing chamber, which carries the fixed contact piece at its free end and forms an annularly closed pressure storage space with the arcing chamber, the cylinder and the cover Oil level channels that connect the quenching chamber with the oil outside the quenching chamber, and with a movable pin-shaped contact piece which can be inserted into the fixed contact piece through an opening in the bottom of the quenching chamber, characterized in that the fixed contact piece (4) is designed as a nozzle which is exposed when the contact pieces are separated and thereby connects the interior of the quenching chamber (1) via an outflow channel (9) formed by the cylinder (3) with the preferably oil-free space outside the quenching chamber (1).

2. Oil switch according to claim 1, characterized in that a pressure relief valve (10) in the Outflow channel (9) is arranged, which at a certain internal overpressure in the extinguishing chamber (1) is opened.

3. Oil switch according to claim 1, characterized in that in the lower part of the extinguishing chamber (1) one or more oil pockets (13) are arranged through which the movable contact piece (5) is performed.

4. Oil switch according to claim 1, characterized in that the interior of the arcing chamber (1) with the oil-filled space outside the extinguishing chamber except through the oil level channels (7), the opening (6) for the movable contact piece and the fixed nozzle-shaped contact piece (4) is also in communication through pressure equalization openings (8).

1 sheet of drawings