DE407680C - Elektrischer Schalter mit in einer Isolierfluessigkeit arbeitenden Kontakten - Google Patents

Description

• Elektrischer Schalter mit in einer Isolierflüssigkeit arbeitenden Kontakten. Bei elektrischen Schaltern, derea Kontakte in einer Isolierflüssigkeit arbeiten, sind bisher eine Reihe von Flüssigkeiten vorgeschlagen, beispielsweise 01, Wasser, stark zusammengepreßte Luft, Tetrachlorkohlenstoff und andere Chlorverbindungen. Alle diese Flüssigkeiten haben im Hinblick auf den von ihnen zu erfüllenden Zweck, der im wesentlichen in der Löschung des entstehenden Lichtbogens besteht, besondere Vor- und Nachteile.
• Die Unterbrechungsleistung eines Schalters ist im wesentlichen begrenzt durch den Druck, «-elchen der Flüssigkeitsbehälter aushält, und der entstehende Druck ist wiederum abhängig von der Gasmenge, die bei Unterbrechung des Stromkreises auftritt. Infolgedessen ist bei der Konstruktion des Schalters und bei der Auswahl der Isolierflüssigkeit die Menge des entstehenden Gases von ausschlaggebender Bedeutung. Diese Gasmenge ist natürlich abhängig von dem Charakter der Flüssigkeit, in welcher die Kontakte arbeiten. Wenn der Schaltvorgang in einer Flüssigkeit von verhältnismäßig geringem Widerstand vor sich geht, so addiert sich die in der Flüssigkeit entstehende Stromwärme IZR mit der im Lichtbogen entstehenden Stromwärme, und die Unterbrechungsleistung des Schalters ist ziemlich klein mit Rücksicht darauf, daß das durch die Stromwärme im Lichtbogen entstehende Gasvolumen ein Vielfaches von dem ist, was durch den Lichtbogen allein entstehen würde. Daraus ergibt sich, daß man zur Erzielung großer I nterbrechungsleistungen Flüssigkeiten verwenden muß, deren Widerstand sehr hoch ist.
• Wenn man dagegen verhältnismäßig kleine Energiemengen bei hoher Spannung abschalten muß, ist nicht in dem gleichen Maße ein hoher Widerstand der Isolierflüssigkeit erforderlich. Im Gegenteil, es ist in diesem Falle eine Flüssigkeit von verhältnismäßig geringem Widerstand vbrteilhaft,. weil mit Rücksicht auf das große Gasvolumen der Druck im Flüssigkeitsbehälter rasch ansteigt, dieser eine Kolbenwirkung ausübt und auf diese Weise das Öffnen des Stromkreises durch Beschleunigung der bffnungsbe-wegung erleichtert.
• Daraus ergibt sich, daß bei Bewältigung von hohen Abschaltleistungen und bei Verwendung von Flüssigkeiten geringen Widerstandes unter Umständen die Menge des entstehenden Gases eine verheerende Wirkung auf den Schalter ausüben kann. Anderseits ist bei Verwendung von Flüssigkeiten von hohem Widerstand die entstehende Gasmenge beim Abschalten geringer Ströme zu klein, um eine wirkungsvolle Beschleunigung zu erreichen, und es kann vorkommen, daß der Gasdruck allein nicht ausreicht, um die Kontakte zu trennen, und daß infolgedessen eiri Lichtbogen eine verhältnismäßig lange Zeit stehenbleibt. Hierbei würden sich die Wände bei Schaltkammern mit von den Kontakten abspritzenden Metallteilen überziehen und den Schalter unbrauchbar machen.
• Zur Vermeidung ,der genannten Übelstände und zur Ausbildung eines Schalters, der für alle Zwecke eine gute Löschwirkung erzielen läßt, werden erfindungsgemäß zwei oder mehrere Unterbrechungsstellen in Reihe geschaltet, deren einzelne Kontakte in Flüssigkeiten arbeiten, die hinsichtlich ihrer Löschwirkung verschiedene Eigenschaften besitzen. Wesentlich ist hierbei eine solche Auswahl der Flüssigkeiten, daß die die Arbeitsweise des Schalters verbessernden Eigenschaften der Flüssigkeiten zur Wirkung kommen und ihre unerwünschten Eigenschaften nach Möglichkeit unterdrückt werden. Zweckmäßig wird ein Teil der Kontakte in eine Flüssigkeit von verhältnismäßig hohem Widerstand eingetaucht, beispielsweise in destilliertes Wasser oder in eine Flüssigkeit von ähnlicher Wirkung. Die anderen Kontakte werden zweckmäßig in eine Flüssigkeit eingetaucht, die ähnliche Eigenschaften wie Öl besitzt und geeignet ist, auch ganz geringe Ströme fast momentan zu unterbrechen. Vorzugsweise werden außerdem alle die an sich bekannten Mittel angewendet, um die Trennung der Kontakte nach Möglichkeit zu beschleunigen.
• Während der normalen Arbeitsweise des Schalters werden die im Wasser arbeitenden Kontakte die Leistung des Ölschalters herabsetzen; wird dagegen der Widerstand des Wassers zu gering, so wird immer noch der Olschalter die Abschaltung bewirken können. Weiterhin besitzt das Wasser gegenüber dein Öl - das beim Auftreten eines Lichtbogens leicht zerstäubt und leicht brennbare Gase entwickelt, die auch das Ölgefäß und die Umgebung mit Ruß oder ähnlichen Körpern überziehen - den wesentlichen Vorteil, daß es eine außerordentlich gute Löschwirkung besitzt, aber keine brennbaren Dämpfe oder Gase entwickelt, daß es vielmehr bei etwaiger Zersetzung durch die Lichtbogentemperatur sich in Teile zersetzt, die sich leicht wieder vereinigen und wieder kondensieren. Die hohe spezifische Wärme, die Leichtigkeit, mit welcher die dissoziierten Gase sich wieder vereinigen und sich dann wieder kondensieren, sind Eigenschaften, die das Wasser hervorragend für die "Zwecke des Schalterbaues geeignet machen. Unter sonst gleichen Bedinhingen ist es möglich, eine größere Energiemenge in Wasser zu unterbrechen als in Öl. Andererseits ist die Verwendung von Wasser allein deswegen nicht möglich, weil bereits geringe Unreinlichkeiten eine mehr oder weniger große Leitfähigkeit herbeiführen und die Verwendung als isolierendes Medium unmöglich machen. Wenn man andererseits versuchen würde, die Kontakte so weit voneinander zu entfernen, daß mindestens der eine aus dem Wasser ganz herausgezogen wird, dann besteht eine große Gefahr darin, daß leicht Überschläge infolge der Feuchtigkeitsschicht eintreten, die sich im Innern des Gefäßes an den Wänden bildet.
• Wenn man jedoch gemäß der Erfindung einen Teil der Kontakte in Wasser, den anderen Teil in Öl einbaut, ist es möglich, die große Abschaltleistung, die durch Wasser beseitigt wird, zu verwerten und andererseits auch von den hervorragend isolierenden Eigenschaften des Öles Gebrauch zu machen. Besonders zweckmäßig werden hierbei Mittel benutzt, durch welche es möglich ist, zuerst die im Wasser arbeitenden Kontakte zu trennen, so daß die Wärme, die im 01 erzeugt «-irl, entsprechend vermindert wird. Auf diese Weise ist es möglich, bei einer gegebenen Schalterkonstruktion die Abschaltleistung ganz wesentlich zu erhöhen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Die Zuleitungen zum Schalter sind mit i bezeichnet, 2 sind die feststehenden in einer Löschkammer 3 arbeitenden Hilfskontakte, die mit den beweglichen Kontakten g zusammen arbeiten. Auf dem Deckel 4 der Löschkammer 3 sind die feststehenden Hauptkontakte 5 angeordnet. Die Schaltbrücken 6 und 7 tragen die beweglichen Hauptkontakte 8 und die beweglichen Hilfskontakte 9. Der eine der Flüssigkeitsbehälter ist finit Wasser, der andere mit Öl gefüllt. Statt -lessen können auch Flüssigkeiten mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden. Wesentlich ist hierbei, daß zwei verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden, die die oben ausführlich auseinander gesetzten Eigenschaften besitzen. Im Deckel des Wasserbehälters ist ein Rohr i9 befestigt, was durch ein Ventil 2o verschlossen wird. Das Ölgefäß dagegen besitzt eine Öffnung 2i, die mit einem Behälter 22 in Verbindung steht. Diese enthält in bekannter Weise Kies oder ähnliches Material, um die entstehenden Öldämpfe zu spuhlen und zu kondensieren. Wenn der Schalter bei einer Temperatur arbeiten muß, die unter dem Gefrierpunkt des Wassers liegt, wird zweckmäßig eine Mischung von Wasser und Glyzerin an Stelle von Wasser allein verwendet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Schalter mit in einer Isolierflüssigkeit arbeitenden Kontakten, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kontakte in Reihe geschaltet sind, die in Flüssigkeiten arbeiten, welche hinsichtlich ihrer Löschwirkung verschiedene Eigenschaften besitzen.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Kontakte in Wasser oder in einer Flüssigkeit von ähnlicher Wirkung, der andere Teil der Kontakte in 01 oder in einer Flüssigkeit von ähnlicher Wirkung arbeitet.