DE755056C

DE755056C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenloeschung durch ein stroemendes Loeschmittel

Info

Publication number: DE755056C
Application number: DEL102826D
Authority: DE
Inventors: Leonard J Linde
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-12-22
Filing date: 1940-12-22
Publication date: 1953-07-06
Also published as: GB544989A; US2272214A

Description

Die Erfindung¹ bezieht sich auf eineni elektrischen Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel, wie Druckgas. Bei einem solchen; Schalter wird der Abschaltlichtbogeni durch einen Druckgasstrom, gelöscht, der ihm entweder längs oder quer bebläst. Die Schaltgase werden dabei durch eine Abgaskammer bzw. einen Abgaskanail· über einen Kühler abgeleitet, so daß sie bei ihrem Austritt aus dem Schalter so weit gekühlt sind,

daß sie keinen Anlaß zu· Überschlägen geben können.

Nun ist aber der beim Abschaltvorgang zuerst entstehende Teil der Lichtbogenlänge infolge der noch nahe beieinanderliegenden Enden der Schaltkontakte stärker mit von den Kontakten losgerissenen¹ Metalikeilchen angefüllt. Diese müssen vor dem Austritt der Schaltgase aus; dem Schalter vollständig¹ verbrennen, unid außerdem müssen die Gase wiederum genügend gekühlt aus dem Schalter

austreten. Wenn; man nun aber mit Rücksicht auf diese Erscheinung alle Schaltgase, wie man es bisher getan hat, durch eine entsprechend ausgebildete Abgaskammer mit entsprechenden Kühleinrichtungen, leitet, so ist dies im Hinblick auf den übrigen Teil der Schaltgase, der eine derartige Abführung¹ an sich nicht braucht, unwirtschaftlich.

Die Erfindung schlägt daher vor, daß die ίο Schaltgase durch mindestens zwei voneinander getrennte Abgaskammern oder Kühleinrichtungen abgeführt werden, von denen der Abgaskanal für die Schaltgase des beim Abschaltvorgang zuerst entstehenden. Lichtbogenteils länger ist als die übrigen, mit zunehmender Länge des Lichtbogens durchströmten. Abgaskanäle. Dadurch, daß der Widerstand der Kühleinrichtung, der eine Behinderung des Blasluftstromes darstellt, im Laufe des- Ahs ehalt Vorganges vermindert wird, können die Abgase mit zunehmender Geschwindigkeit ausströmen, wodurch die Entionisierung der Schaltstrecke beschleunigt wird¹.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Und zwar ist Fig. ι eine teilweise im Schnitt gezeichnete

Darstellung des effindungsgemäßen Schalters; Fig. 2 ist ein Teilschritt gemäß der

Linie 2-2 der Fig. 1.

Der dargestellte Stromunterbrecher enthält einen festen, Kontakt 10, der mehrere federnde Kontaktfinger besitzt, und einen beweglichen Kontakt 11, der mittels eines geeigneten,, nicht dargestellten Antriebes von dem Isolierstoffarm 12 bewegt wird, mit dem er durch den Kreuzkopf 13 verbunden ist. Diese Verbindung ist durch den Stift 14 hergestellt, der in den Schlitz 15 des Kreuzkopfes eingreift. Der feste Kontakt 10 ist an die Leitung 16 angeschlossen, während der bewegliche Kontakt 11 mit der Leitung 17 über den Schleifkontakt iS verbunden ist. Die Leitungen sand von Isolierhüllen 19 umgeben. Die Kontakte 10 und 11 unterbrechen in der aus Isolierstoff bestehenden Kammer 20. Dieser Kammer wird bei der Kontakttrennung durch das Rohr 21 ein Lichtbogenlöschmittel, wie z. B. Luft, zugeführt. An der dem Rohr 21 gegenüberliegenden Seite ist eine Anzahl von Wänden 22 angeordnet, die¹ mehrere sich erweiternde Kammerteile bilden, durch die der Lichtbogen beim Abschaltvorgang getrieben: wird. Die Lichtbogenkammer legt sich vorzugsweise dicht an die gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Kontaktes an, so daß die von den Wänden 22 gebildeten Kammerteile bei eingeschalteten Kontakten gegen den Blasstrom des Rohres 21 abgesperrt sind und bei der Trennbewegung fortschreitend geöffnet werden. Bei der Abschaltung erhält jeder durch die Wände 22 gebildete Kammerteil Gase aus dem ihm entsprechenden Teil der Lichtbogenlänge. Jeder Kammerteil ist mit mehreren Kühlblechen 23 aus gut wärmeleitendem Material, wie Kupfer, versehen.

Versuche haben gezeigt, daß bei einem Stromunterbrecher der beschriebenen Art der Lichtbogen bereits sehr früh nach der Kontakttrennung erlischt. Es ist weiter gefunden worden, daß die heißesten, aus der Lichtbogenkammer austretenden Gase aus der dem festen Kontakt 10 am nächsten gelegenen Öffnung kommen und daß diese Gase oft einen beträchtlichen Prozentsatz unverbrannter Teile enthalten. Die letztgenannte Erscheinung tritt insbesondere auch bei Schaltern auf, bei denen die Wände 22 und die Wände der Kammer 20 aus einem Material bestehen, welches, wie z. B. hartes- Fiber, unter der Lichtbogeneinwirkung verdampft. Die Erfindung hat nun eine verbesserte Anordnung zum Gegenstand, bei der die Gase in der Kammer vollständig verbrennen und genügend gekühlt werden, bevor sie in die Atmosphäre austreten. Wie die Zeichnung zeigt, strömen die Gase aus der Lichtbogenkammer durch die von den Wänden 22 gebildeten Durchgänge und durch eine öffnung in ein längliches Gehäuse 24 aus Isolierstoff, welches sich im wesentlichen quer zu den Wänden 22 erstreckt. Das Gehäuse 24, welches in der Hauptsache rechteckigen Querschnitt hat, ist an dem einen Ende abgeschlossen, an dem anderen Ende mündet es in das Rohr 25 ein. Bei der dargestellten Ausführung ist das Rohr 25 nach oben gerichtet, so daß die heißen Gase in dieser Richtung abziehen. Das Innere des Gehäuses ist durch die Wand 29 und eine der Wände 22 int zwei ol>ere Teile 26 und 27 und einen unteren Teil 28 unterteilt. Die Kammern 26 und 2j stehen über den Abgaskanal 28 und die Kammer 30 in Verbindung. Die aus den Räumen 27 und 28 austretenden Gase mischen sich in der Kammer 30. In der Zeichnung ist die Löschkammer und das Gehäuse 24 als aus einem Stück bestehend dargestellt. Es ist aber selbstverständlich,, daß die Anordnung auch aus einzelnen Isolierplatten zusammengefügt sein kann.

Zur schnellen Abkühlung der heißen Gase im Gehäuse 24 sind in den Kammern, 26, 27 und 28 mehrere Stapel von Kühlblechen 31, 32 und 33 vorgesehen. Wie die Fig. 2 klar erkennen läßt, werden die Platten durch an ihnen vorgesehene Erhebungen, in einem gewissen Abstand voneinander gehalten. Die KühlWeche und die Gehäusewände werden durch Bolzen 34 und Schrauben 35 zusammengehalten.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Bei der Kontakttrennung wird zwischen den Kontakten ein Lichtl>ogen ge-

zogen. Ferner wird in die Lichtbogenkammer durch das Rohr 21 ein Luftstrom oder ein Strom eines anderen lichtbogenlöisehenden Gases geschickt. Die Blasluft wird durch geeignete, nicht dargestellte Mittel· gesteuert, z. B. durch eini Ventil, welches· vom Sehalterantriebsmechanismus. aus betätigt wird. Der Lichtbogen wird gegen die Kanten der Wände 22 in: die zwischen ihnen eingeschlossenen Kammerteile geblasen, wo er erlischt, so daß der Strom unterbrochen! wird. Bei diesem Vorgang wird der Lichtbogen zuerst verlängert, indem er sich um die Kanten der Wände 22 herumbiegt, bis er schließlich durch die Wände 22 zerteilt wird. Nach der Unterbrechung des Lichtbogens sind insbesondere die in der Nähe dies· festem Kontaktes 10 befindlichen) Gase noch erhitzt und können einen beträchtlichen! Prozentsatz, univerbrannter Teile enthalten. Wie im vorstehenden ausgeführt, ist dies hauptsächlich, dann der Fall, wenn die Wände 2,1 aus hartem Fiber oder aus einem anderen gasabgebenden Material bestehen. Gemäß der Erfindung werden die Gase in der Nähe des Kontakte® 10 nach dem geschlorssenen Ende dies Gehäuses 24 abgeführt, voo wo sie durch zwei KühJplattenanordnungen 31 und 33 nach dem offenen Ende weitergeleitet werden. Die vom festen Kontakt entfernten, aus der Lichtbogenkammer austretenden Gase werden durch die Kammer 27 direkt nach der Kammer 30 geleitet, wo eine- Mischung der Gase stattfindet, bevor sie durch das Rohr 25 austreten. Die aus der Kammer 27 austretenden Gase enthalten einen sehr kleinen! Prozentsatz, entzündbarer Stoffe. Die Mischung der auf dem beiden Wegen in. die Kammer 30 gelangenden Gase vor ihrem Austritt in das Rohr 25 dient einei vollkommenen Verbrennung noch unverbrannter, aus der unteren Kammer 28 des Gehäuses 24 kommender Teile. Man sieht also, daß die heißeren und mengenmäßig einen größeren Anteil unverbrannter Teile enthaltenden. Gase über einen Umweg nach dem Misebraum geführt werden, wähnend! die weniger heißen und weniger entzündbaren Gase des vom festen Kontakt entfernter liegenidien Teils des Lichtbogens· direkt nach dem Mischraum gelangen. Diese Teilung des¹ Gasabzuges ermög-■ licht die Abführung der Gase in, die Atmosphäre ohne Nachteile für die Umgebung und ohne Gefahr für das Personal, ohne dabei eine unwirtschaftlich große Einrichtung für die Ableitung und Kühlung zu benötigen.

Es ist festgestellt worden, daß bei dieser Anordnung auch unter den schwierigsten Umständen an dem Ende des Rohres 25 keine Feuerers cheinungen vorhanden sind und keine übermäßig heißen Gase austreten.

Claims

Patentansprüche.·

ι. Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere Schalter, mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel, wie Druckgas, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgase durch mindestensi zwei, voneinander getrennte Abgaskammern odler Kühleinrichtungen abgeführt werden, von denen der Abgaskanal für die Schaltgase des beim Abschaltvorgang zuerst entstehenden. Lichtbogenteils länger ist als die übrigen mit zur nehmender Länge des Lichtbogens· durchströmten Abgaskanäle.
2. Stromunterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abgaskanal für die Schaltgase des zuerst entstehenden Licbtbogenteils größere bzw. mehrere, vorzugsweise zwei Kühler vorgesehen sind, während in dem anderen Kanal beispielsweise nur ein Kühler angeordnet ist.
3. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskanäle in eine gemeinsame Mischkammer für die Abgase einmünden,.
4. Stromunterbrecher nach den, Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Mischkammer eint vorzugsweise im wesentlichen nach oben gerichtetes Auspuffrohr anschließt.
5. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis 4 mit Ouerbeblasung des Abschal tlichtbo'gens, wobei die Lichtbogenkammer durch im wesentlichen in der Blasrichtung fächerartig angeordnete Zwischenwände in mehrere Kammerteile unterteilt ist und der Lichtbogen¹ gegen die Kanten der Wände und in die Kammerteile geblasen¹ wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindesten® eine der Zwischenwände derart verlängert ist, daß mindestens, zwei völlig getrennte Teilkammern entstehen, an die sich die Abgaskanäle anschließen.
6. Stromunterbrecher nach den. An-Sprüchen 1 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der durch die Wände gebildeten Kammerteile Küblbleche angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

5254 6.