DE1297730B

DE1297730B - Oil switch with an extinguishing chamber immersed in oil for high voltages

Info

Publication number: DE1297730B
Application number: DEA36184A
Authority: DE
Inventors: Pucher; Dr Walter
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-12-16
Filing date: 1960-12-02
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB910775A; CH385959A; US3166659A

Description

Unterbrechungsspannungen in einem solchen Abstand von dem festen Kontakt angebracht werden kann, daß eine Unterbrechung erst bei dem zweiten oder dritten Nulldurchgang des Unterbrechungs-5 Stroms stattfindet, ohne daß der Druck in der Löschkammer auf einen unzulässigen Wert steigt. Dadurch, daß die Unterbrechung bis zum zweiten oder dritten Nulldurchgang aufgeschoben wird, wird die Gefahr einer Wiederzündung des Lichtbogens sehr gering.Interrupting voltages are applied at such a distance from the fixed contact can that an interruption only occurs with the second or third zero crossing of the interruption 5 Current takes place without the pressure in the arcing chamber increasing to an impermissible value. Through this, there is a danger that the interruption is postponed until the second or third zero crossing reignition of the arc is very slight.

Für Ölschalter ist eine Löschkammer mit Druckspeicherkammer in Form eines geschlossenen und
oberhalb des Ölspiegels angebrachten Raumes bekannt, in den das bei einer Unterbrechung von den
Lichtbogengasen verdrängte Öl während des ersten
Teils des Unterbrechungsverlaufs hineingedrückt
wird und das darin enthaltene Gas unter Druck
setzt (deutsche Auslegeschrift 1 023 111). Erreichen
die Kontakte bei der Trennung einen gewissen Abstand voneinander, so wird von dem beweglichen io Beim Schließen des Schalters bei einem Kurzschluß Kontakt des Schalters ein von dem geschlossenen hat die Erfindung bei hohen Spannungen den Vorteil, Raum zum Lichtbogenraum führender Kanal freige- daß der Druck in der Löschkammer in annehmbaren legt, so daß das öl in der Druckspeicherkammer von Grenzen gehalten wird, auch wenn ein langer Eindem Gasdruck im Druckspeicherraum durch den schaltlichtbogen zwischen den beiden Kontakten des Kanal in Richtung gegen den Lichtbogen gepreßt 15 Schalters entsteht.For oil switches is an extinguishing chamber with pressure storage chamber in the form of a closed and
Known above the oil level mounted space, in which the in the event of an interruption of the
Arc gases displaced oil during the first
Part of the interruption course pressed in
and the gas it contains under pressure
sets (German Auslegeschrift 1 023 111). Reach
If the contacts are separated a certain distance from each other, the movable one from the closed when the switch closes in the event of a short-circuit contact of the switch, the invention has the advantage at high voltages of freeing space to the arc chamber leading channel that the pressure in the extinguishing chamber in acceptable places, so that the oil in the pressure storage chamber is kept within limits, even if a long gas pressure in the pressure storage space is created by the switching arc between the two contacts of the channel in the direction against the arc pressed 15 switch.

und dieser beim Stromnulldurchgang gelöscht wird. Die Löschkammer kann mit weiteren Verbindungs-and this is deleted when the current crosses zero. The extinguishing chamber can be connected to other

Bei einer Löschkammer dieser Art, bei der der kanälen versehen werden, die in den Lichtbogen-Lichtbogen durch eine völlig geschlossene Löschkam- kanal münden und alle mit der Druckspeicherkammer gezogen wird, ist es notwendig, die entwickelte mer verbunden sind. Diese Ausführung ist besonders Lichtbogenenergie niedrig zu halten, damit der ao in dem Fall vorteilhaft, daß ein Kurzschluß mitten in Druck in der Löschkammer nicht allzu hoch wird, einem bereits eingeleiteten Unterbrechungsverlauf d. h. man kann nicht einen langen Lichtbogen von auftreten sollte. Eine Explosion der Kammer wird großer Stromstärke in der Löschkammer zulassen. dann dadurch verhindert, daß die Gase um den Der Abstand zwischen dem festen Kontakt und der Lichtbogen außer durch die Druckentlastungskanäle Mündung des genannten Kanals in den Lichtbogen- z5 auch durch eine Mehrzahl von Verbindungskanälen raum ist deshalb bei anderen bekannten Konstruk- längs des Lichtbogenkanals sich ausbreiten können, tionen (deutsche Auslegeschrift 1 017 682) so gewählt Die Löschkammer kann alternativ mit den Lichtworden, daß der Lichtbogen bei hohem Unterbre- bogenkanal überquerenden Verbindungskanälen verchungsstrom beim ersten oder zweiten Nulldurchgang sehen werden, durch die der Lichtbogenkanal einmal des Unterbrechungsstroms gelöscht wird. Dabei be- 30 mit der Druckspeicherkammer und zum anderen mit steht aber die Gefahr, daß bei hoher Unterbrechungs- dem Raum außerhalb der Löschkammer in Verbinspannung der Lichtbogen von der wiederkehrenden dung steht.In an arcing chamber of this type, in which the channels are provided that lead into the arc arc open through a completely closed extinguishing chamber channel and all with the pressure storage chamber is drawn, it is necessary to connect the developed mer. This version is special Keeping arc energy low so that the ao is beneficial in the event that a short circuit is in the middle Pressure in the quenching chamber does not become too high, an interruption process that has already been initiated d. H. you can't get a long arc of should occur. An explosion of the chamber will occur allow high amperage in the extinguishing chamber. then this prevents the gases from around the The distance between the fixed contact and the arc except through the pressure relief ducts Mouth of the mentioned channel in the arc z5 also through a plurality of connecting channels There is therefore space in other known constructions along the arc channel, (German Auslegeschrift 1 017 682) so selected The extinguishing chamber can alternatively be equipped with the light, that the arc with high sub-arc channel crossing connecting channels verchungsstrom will see at the first or second zero crossing, through which the arc channel once of the interruption current is deleted. In doing so, with the pressure storage chamber and with the other however, there is a risk that, in the event of a high interruption, the space outside the arcing chamber will be connected to voltage the arc from the recurring manure is in place.

Spannung wieder gezündet wird, weil der Abstand Das Öl in der Druckspeicherkammer ist vorzugs-The voltage is re-ignited because the distance The oil in the pressure storage chamber is preferred

zwischen dem festen und dem beweglichen Kontakt weise mit dem Öl außerhalb der Löschkammer durch noch nicht groß genug werden konnte. Die Lösch- 35 einen Ölstandskanal verbunden, und das Öl in der kammer kann dabei einem solchen Druck ausgesetzt Druckspeicherkammer steigt deshalb nach jeder werden, daß sie beschädigt wird. Unterbrechung wieder zu derselben Höhe.between the fixed and the movable contact with the oil outside the arcing chamber couldn't get big enough yet. The extinguishing 35 connected to an oil level channel, and the oil in the chamber can be exposed to such a pressure pressure storage chamber therefore increases after each that it will be damaged. Interruption again at the same height.

Die Erfindung geht von einem Ölschalter aus, der Um die Beanspruchungen der Druckspeicherkam-The invention is based on an oil switch that is designed to cope with the stresses on the pressure accumulator

eine in öl eingetauchte Löschkammer für hohe mer bei der Unterbrechung von hohen Strömen zu Spannungen, einen in der Löschkammer angeordne- 40 vermindern, kann diese Kammer mit zusätzlichen ten Lichtbogenkanal, einen innerhalb des Lichtbogen- Ausströmungsöffnungen versehen werden, durch kanals zu einem festen Kontakt verschiebbaren welche sie mit dem Raum außerhalb der Löschkambeweglichen Kontakt, eine in der Löschkammer ange- mer verbunden ist.an extinguishing chamber immersed in oil for high mer when interrupting high currents Tensions, which are arranged in the quenching chamber, can be reduced by this chamber with additional th arc channel, one provided within the arc outflow openings channel to a fixed contact which they move with the space outside the extinguishing chamber Contact, one of which is connected in the arcing chamber.

ordnete und teilweise mit Öl gefüllte Druckspeicher- Bei niedrigen Strömen kann es eintreten, daß derordered and partially filled with oil accumulator- At low currents it can happen that the

kammer, die einen mit Gas gefüllten Raum oberhalb 45 Gasdruck in der Druckspeicherkammer für das Gedes Öls enthält, und einen Verbindungskanal zwi- lingen des ersten Löschversuches nicht hoch genug sehen Druckspeicherkammer und Lichtbogenkanal ist. Auf der dem festen Kontakt gegenüberliegenden hat. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Seite des Verbindungskanals werden deshalb vorteileinen solchen Ölschalter für hohe Spannungen bei haft Öltaschen um den Lichtbogenkanal herum angeiiblicher Netzfrequenz (50 oder 60 Hertz) auszubil- 50 ordnet. Auf diese Weise kann auch das Löschen von den, bei dem unzulässige Beanspruchungen der niedrigen Strömen gesichert werden. Löschkammer vermieden sind. Diese Aufgabe wird Ein Schalter gemäß der Erfindung hat gegenüberchamber, which is a gas-filled space above 45 gas pressure in the pressure storage chamber for the Gedes Contains oil, and a connection channel forcing the first extinguishing attempt is not high enough see pressure storage chamber and arc channel is. On the opposite of the fixed contact Has. The invention is based on the object, the side of the connecting channel are therefore advantageous Such oil switches for high voltages with sticky oil pockets around the arc channel are more common Network frequency (50 or 60 Hertz). In this way, the deletion of the one with which impermissible stresses of the low currents are secured. Extinguishing chamber are avoided. A switch according to the invention has been opposed to this object

dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Verbin- den eingangs genannten Schaltern mit Druckspeicherdungskanal in einem solchen Abstand vom festen kammer den bereits erwähnten Vorteil, daß ein Kontakt angeordnet ist, daß er bei der Öffnungs- 55 Wiederzünden des Lichtbogens infolge zu geringen bewegung des Kontakts erst nach Durchlauf von Kontaktabstandes vermieden ist. Es sind weiter mindestens einer Halbwelle des zu unterbrechenden Schalter bekannt, bei denen der feste Kontakt außer-Stroms freigegeben wird, und daß entweder der halb der eigentlichen Löschkammer angeordnet ist Lichtbogenkanal in freier Verbindung mit dem die und der Lichtbogen vom beweglichen Kontakt in die Löschkammer aufnehmenden Ölraum steht oder der 60 Kammer hineingezogen wird (deutsche Patentschriffeste Kontakt außerhalb der Löschkammer angeord- ten 910 792 und 623 113). Diesen bekannten Schalnet ist. tern, die keine Druckspeicherkammer aufweisen, Bei einem Schalter gemäß der Erfindung ist ver- liegt nicht die Aufgabe zugrunde, den Löschvorgang mieden, daß während des ersten Teils eines Unter- erst in dem Zeitpunkt einsetzen zu lassen, in dem brechungsverlaufs ein unzulässig hoher Druck in der 65 eine Löschung auch möglich ist, vielmehr soll durch Löschkammer erzeugt wird. Die Erfindung ermög- die Anordnung des festen Kontaktes außerhalb der licht es, daß der Verbindungskanal zwischen Druck- Löschkammer nur vermieden werden, daß beim Einspeicherkammer und Lichtbogenkanal bei hohen schalten des Schalters in der Kammer ein Einschalt-solved in that, according to the invention, the connections mentioned at the beginning with pressure accumulator earthing duct at such a distance from the fixed chamber the already mentioned advantage that a Contact is arranged so that when opening 55 re-ignition of the arc due to insufficient Movement of the contact is only avoided after the contact distance has been passed. There are further at least one half-wave of the switch to be interrupted is known in which the fixed contact is out of power is released, and that either half of the actual arcing chamber is arranged Arc channel in free connection with the die and the arc from the moving contact into the The oil chamber accommodating the extinguishing chamber stands or the chamber is drawn into it (German patent litigation Contact outside of the arcing chamber 910 792 and 623 113). This well-known Schalnet is. tern that do not have a pressure storage chamber, in a switch according to the invention is not based on the task of the erase process avoided that during the first part of a sub- only start at the point in time in which During the course of the refraction, an unacceptably high pressure in which deletion is also possible, but rather should through Arcing chamber is generated. The invention enables the arrangement of the fixed contact outside the it is light that the connecting channel between the pressure-quenching chamber can only be avoided in the case of the storage chamber and arc channel when the switch in the chamber turns high.

lichtbogen entsteht. Dafür genügt aber ein sehr geringer Abstand des festen Kontaktes von der Kammer. Die Löschung beim Ausschalten wird bei dem genannten bekannten Schalter in möglichst kurzer Zeit angestrebt, d. h. möglichst beim ersten Nulldurchgang des Stromes.arcing occurs. For this, however, a very small distance between the fixed contact and the is sufficient Chamber. The deletion when switching off is in the case of the known switch mentioned in as far as possible aimed for a short time, d. H. if possible at the first zero crossing of the current.

Die Zeichnung zeigt drei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigtThe drawing shows three different exemplary embodiments of the invention. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Löschkammer mit nur einem Verbindungskanal,F i g. 1 shows a longitudinal section of an extinguishing chamber with only one connecting channel,

F i g. 2 eine Löschkammer mit mehreren längs des Lichtbogenkanals angeordneten Kanälen undF i g. 2 an arcing chamber with several channels arranged along the arc channel and

F i g. 3 eine Löschkammer mit einer Strömung des Löschmittels quer durch den Lichtbogenkanal.F i g. 3 an arcing chamber with a flow of the extinguishing agent across the arc channel.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine im öl eingetauchte Löschkammer, 2 eine bis zu einer gewissen Höhe mit Öl gefüllte Druckspeicherkammer und 3 einen mit Gas gefüllten geschlossenen Raum oberhalb des ölspiegels. Der feste düsenförmige Kontakt 4 ist im oberen Teil der Löschkammer angeordnet. 5 ist der bewegliche Kontakt und 6 ein Lichtbogenkanal, durch den der bewegliche Kontakt 5 zum festen Kontakt 4 geführt werden kann. Die Druckspeicherkammer 2 steht durch den Kanal 7 mit dem Lichtbogenkanal 6 in Verbindung. Das Öl im Lichtbogenkanal 6 zwischen dem Verbindungskanal 7 und dem festen Kontakt 4 steht durch Druckentlastungskanäle 8 in freier Verbindung mit dem öl außerhalb der Löschkammer 1. Die Öffnung des Verbindungskanals 7 im Lichtbogenkanal 6 kann als ringförmiger Spalt ausgeführt werden, der in einem solchen Abstand vom festen Kontakt 4 angeordnet ist, daß der Kanal von dem beweglichen Kontakt frühestens eine halbe Periode nach dem Trennen der Kontakte freigelegt wird. 9 ist eine ölstandsöffnung, die in der Druckspeicherkammer angeordnet ist, damit das öl in dieser nach jeder Unterbrechung dieselbe Höhe einnehmen kann wie vor der Unterbrechung. Um die Unterbrechung von kleinen Strömen zu sichern, sind öltaschen 10 im unteren Teil der Löschkammer angeordnet. 11 sind besondere Ausströmungsöffnungen, die den Druck in der Löschkammer bei hohen Strömen in annehmbaren Grenzen halten.In Fig. 1, 1 denotes one immersed in oil Extinguishing chamber, 2 a pressure storage chamber filled to a certain height with oil and 3 one with Gas-filled closed space above the oil level. The fixed nozzle-shaped contact 4 is in arranged upper part of the arcing chamber. 5 is the moving contact and 6 is an arc channel, through which the movable contact 5 can be guided to the fixed contact 4. The pressure storage chamber 2 is connected to the arc channel 6 through the channel 7. The oil in the arc duct 6 between the connecting channel 7 and the fixed contact 4 is through pressure relief channels 8 in free connection with the oil outside of the quenching chamber 1. The opening of the connecting channel 7 in the arc channel 6 can be an annular Gap are carried out, which is arranged at such a distance from the fixed contact 4 that the Channel from the moving contact no earlier than half a period after the contacts have been separated is exposed. 9 is an oil level opening which is arranged in the pressure storage chamber so that the oil during this period, after each interruption, it can take the same amount as before the interruption. To the To secure the interruption of small currents, oil pockets 10 are arranged in the lower part of the extinguishing chamber. 11 are special outflow openings that reduce the pressure in the extinguishing chamber at high currents keep within acceptable limits.

Der Schalter in Fig. 2 unterscheidet sich vom Schalter in F i g. 1 nur dadurch, daß längs des Lichtbogenkanals eine Mehrzahl von VerbindungskanälenThe switch in FIG. 2 differs from the switch in FIG. 1 only in that along the arc channel a plurality of connection channels

12 angeordnet ist, die bei einer Unterbrechung nacheinander von dem beweglichen Kontakt freigelegt werden.12 is arranged, which are exposed one after the other from the movable contact in the event of an interruption will.

In F i g. 3 ist der Schalter mit VerbindungskanälenIn Fig. 3 is the switch with connection channels

13 versehen, die den Lichtbogenkanal 6 überqueren. Die Kanäle 13 sind in einer Richtung angeordnet. Der Lichtbogenkanal ist somit auf der einen Seite direkt mit dem Raum außerhalb der Löschkammer und auf der anderen Seite mit der Druckspeicherkammer verbunden. Diese Ausführung hält immer den Druck im Lichtbogenkanal in annehmbaren Grenzen.13 provided that cross the arc channel 6. The channels 13 are arranged in one direction. Of the The arc channel is thus on the one hand directly with the space outside the arcing chamber and on the other side connected to the pressure storage chamber. This version always holds the pressure in the arc channel within acceptable limits.

Die Arbeitweise des Schalters ist folgende:
Wenn der bewegliche Kontakt 5 den festen Kontakt 4 verläßt, wird ein Lichtbogen gebildet, der Gas erzeugt und dadurch das Öl um den Lichtbogen verdrängt. Während des ersten Teils des Unterbrechungsverlaufs erzeugt das verdrängte Öl keinen Gegendruck, da es frei in den ölraum außerhalb der Löschkammer 1 durch die Kanäle 8 austreten kann.The function of the switch is as follows:
When the movable contact 5 leaves the fixed contact 4, an arc is formed which generates gas and thereby displaces the oil around the arc. During the first part of the interruption course, the displaced oil does not generate any counter pressure, since it can freely escape into the oil space outside the extinguishing chamber 1 through the channels 8.

Wenn der Kanal 7 freigelegt wird, erzeugt jedoch das in diesem Kanal von den Lichtbogengasen verdrängte öl einen hohen Gegendruck in dem mit Gas gefüllten Raum 3. Wenn sich dann der Unterbrechungsstrom wieder Null nähert, sinkt der Druck in den Gasen um den Lichtbogen, und das öl in der Druckspeicherkammer wird von dem Druck in dem Raum 3 in Richtung zurück zum Lichtbogen gepreßt. Die Löschkammer in Fig. 2 und 3 funktioniert im Prinzip in derselben Weise. Der Unterschied ist der, daß hier der Lichtbogen mit öl und Gas von mehreren Auslaufkanälen bespült wird.When the channel 7 is exposed, however, that which is displaced by the arc gases in this channel is generated oil creates a high back pressure in the gas-filled space 3. If the interruption current When it approaches zero again, the pressure in the gases around the arc drops, and so does the oil in the pressure storage chamber is pressed by the pressure in the space 3 in the direction back to the arc. The arcing chamber in Figs. 2 and 3 works in Principle in the same way. The difference is that here the electric arc with oil and gas of several Outlet channels is flushed.

Claims

Patent claims:

1. Oil switch with an arcing chamber for high voltages immersed in oil, one in the Arcing chamber arranged arc channel, one within the arc channel to one fixed contact movable movable contact, one arranged in the arcing chamber and partially oil-filled pressure storage chamber, which has a gas-filled space above the Contains oil, and with a connecting channel between the pressure storage chamber and the arc channel, characterized in that this connecting channel (7) at such a distance from the fixed contact (4) is arranged so that when the contact (5) opens released only after passage of at least one half-wave of the current to be interrupted is, and that either the arc channel (6) in free connection with the arcing chamber

(1) receiving oil space or the fixed contact (4) is arranged outside of the extinguishing chamber is.

2. Oil switch according to claim 1, characterized in that along the arc channel (6) several connecting channels (12) are arranged, which connect the pressure storage chamber (2) to the arc channel (6) connect (Fig. 2).

3. Oil switch according to claim 1 and 2, characterized in that the extinguishing chamber with at least a channel (13) crossing the arc channel is provided through which the arc channel once with the pressure storage chamber

(2) and, on the other hand, is connected to the space outside the extinguishing chamber (Fig. 3).

4. oil switch according to one of the preceding Claims, characterized in that the pressure storage chamber with additional outflow openings (11) is provided, through which the pressure storage chamber (2) is in communication with the space outside the extinguishing chamber.

5. oil switch according to one of the preceding claims, characterized in that one Opening (9) through which the pressure storage chamber with the space outside the pressure storage chamber is in communication, is arranged in the wall of the pressure storage chamber.

6. Oil switch according to one of the preceding claims, characterized in that around the Arc channel on the side of the connecting channel facing away from the fixed contact or the Connecting channels one or more oil pockets (10) are arranged.

1 sheet of drawings