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Bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch einen Druckgasstrom ist es bekannt, den bei der Unterbrechung gezogenen Lichtbogen durch die Druckgase ringförmig so zu umfassen, dass er vom Druckgasstrom senkrecht getroffen und in zwei gleichachsig verlaufende Hohlelektroden hineingeblasen wird, durch die das Druckgas in entgegengesetzter Richtung strömt. Um innerhalb der Hohlelektrode ein Anstauen der den Lichtbogen einhüllenden heissen Gase zu verhindern und so zu ververmeiden, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Druckgases vermindert wird, ist es auch bekannt, nach aussen sich erweiternde Hohlelektroden zu verwenden.
Es hat sieh aber gezeigt, dass der zwischen den Hohlelektroden gezogene Lichtbogen nicht wirksam genug von dem Druckgasstrom erfasst wird, weil die Lichtbogenfusspunkte innerhalb der Hohlelektroden wandern und so dem Druckgasstrom ausweichen können. Innerhalb der sich erweiternden Hohlelektroden kann somit durch die wandernden Lichtbogenfusspunkte eine schädliche Längung des Lichtbogens und dadurch eine vermehrt Ionendruckbildung eintreten, die die Löschung des Lichtbogens erschweren. Um dieses zu verhindern und ausserdem zu vermeiden, dass bei der Kontaktöffnung die Lichtbogenfusspunktc an den zur Kontaktgabe dienenden Teilen stehenbleiben bzw. an diesen Teilen entlangwandern und so diese durch Abbrand beschädigt werden können, dient die nachstehende Erfindung.
Erfindungsgemäss sind innerhalb der Hohlelektroden mit den Hohlelektroden fest verbundene Hilfskontakt angebracht, auf welche der Lichtbogen unter dem Einfluss des Druckgasstromes übertritt. Durch diese Hilfskontakt und durch die Form der Hohlelektroden sowie die Anordnung der DruckgasZuführung während der Lichtbogenlöschung bleibt der Lichtbogen 80 im Wirkungsbereich des Druckgasstromes, dass durch tangentiale Beblasung des Lichtbogens wie der Lichtbogenfusspunkte sowie durch die ringförmige Umfassung des Lichtbogens ein Wandern der Lichtbogcnfusspunkte nicht eintreten kann.
Durch den Druckgasstrom erfolgt nicht ein Wegblasen, sondern ein Beblasen des Lichtbogens mit der Wirkung, dass eine Reinigung des Lichtbogenraumes von Metalldämpfen, eine rasche Entfernung der Ladungsträger aus dem Löschraum und eine gute Kühlung der Elektroden eintritt. Erlischt der Licht-
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abströmen können, sind die Hohlelektroden unterhalb der kontaktgebenden Flächen mit seitlichen Öffnungen versehen.
Bei bekannten, mit Hilfselektroden versehenen Schaltern strömt das Gas parallel zur Hilfselektrode, so dass ein lang ausgestreckter schleifenförmiger Lichtbogen entsteht, auf den eine Zerreisswirkung aus- geübt wird. Im Gegensatz dazu strömt das Druckgas bei der vorliegenden Erfindung von der Seite her in radialer Richtung und teilt sich nach oben und unten, indem es dann durch die Hohlelektrode abfliesst. Somit findet nicht ein Wegblasen und damit ein Zerreissen statt, sondern der Lichtbogen verbleibt
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Druckgas gesorgt.
Nimmt man nur Hohlelektroden ohne Hilfselektroden, so wird der Lichtbogen zu einer langen Schleife ausgeblasen, womit aber die Spannung wächst und damit die Gefahr der Wiederzündung nach der Löschung.
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um die angestrebte Wirkung zu erzielen.
Um im Augenblick der Kontakttrennung ein sicheres Übertreten des entstehenden Lichtbogens von den Hohlelektroden auf die Hilfskontakt zu erreichen, wird die neben der Kontaktstelle angeordnete ringförmige Druckgaseintrittsöffnung vorübergehend abgeschlossen, u. zw. zweckmässig durch die beweglichen Hohlelektroden selbst, die diese Öffnung geschlossen halten, bis durch Trennung der Kontakte die Lichtbogenbildung beginnt. Es kann somit jetzt der volle Druck des Druckgases auf den Lichtbogen wirken, während sonst erst der Raum bis zur Erzeugungsstelle des Druckgases mit Gas aufgefüllt werden muss und somit nicht der volle Druck gleich auf den Lichtbogen wirken würde.
Wird eine Hohlelektrode feststehend angeordnet, so wird zweckmässig diese feststehende Elektrode mit einer Umhüllung versehen, und in bezug auf einen eingesetzten Isolierkörper so angeordnet, dass zwischen der Umhüllung und dem Isolierkörper ein ringförmiger Zuführungskanal für die Druckluft nach der Unterbrechungsstelle hin gebildet wird. Durch diese Anordnung ist es möglich, unter Verwendung nur weniger Einzelteile einen einfachen Aufbau des Schalters zu erhalten.
Wird in an sich bekannter Weise der bewegte Schaltstift durch eine Öffnung des den unteren Abschluss bildenden Isolierkörpers beim Ausschalten ins Freie bewegt, so entsteht eine sichtbare Trennstelle, d. h. es kann aus der Ferne sofort erkannt werden, ob der Schalter ein-oder ausgeschaltet ist.
Hiedurch kann auch der bewegte Kontakt auf seinen Zustand nachgeprüft werden.
In den Abströmwegen der Lichtbogengase können in an sich bekannter Weise grossflächige bzw. engmaschige Metalleinlagen vorgesehen sein.
Um eine kreisförmige Bewegung der Lichtbogenfusspunkte sowohl auf der festen wie beweglichen Elektrode zu erhalten, kann in bekannter Weise durch Anbringung von Führungswänden im Druckgaszuführungskanal der Unterbrechungsstelle das Druckgas in tangentialer Richtung so zugeführt werden, dass eine Strudelbewegung des Druckgases entsteht.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Abbildungen, die in Fig. l und 2 schematisch die Wirkungsweise des Druckgassehalters nach der Erfindung zeigen. a und b sind die für das Abströmen des Druckgases vorgesehenen Kanäle, deren Querschnitt sich vergrössert, c ist die Stelle, an der das Druckgas wirksam wird, d die Druckgaszuführungsleitung. e ist eine Hohlelektrode, in deren Innern der Hilfskontakt f angeordnet ist. h ist die Gegenelektrode mit dem Hilfskontakt k. Fig. 1 zeigt den Schalter im Augenblick der Kontaktöffnung. Der Lichtbogen ist durch die Wirkung des Druckgases auf die Hilfskontakte f, k übergegangen und wird hier ringförmig beblasen. Ein Wandern bzw. Zurückspringen des Lichtbogens auf die Elektroden ist durch den Druckgasstrom unmöglich gemacht.
Im ersten Augenblick wird sich um den Lichtbogen eine Gasblase lagern, die aber durch die Druckgase in die Abströmkanäle a, b weggedrängt wird. Fig. 2 zeigt den Zustand bei Stromnulldurchgang. Da durch das Bespülen des Lichtbogens innerhalb der Lichtbogenstrecke die Metalldämpfe, Ladungsträger usw. sofort entfernt werden, kann beim Stromnulldurchgang ein Wiederzünden des Lichtbogens nicht mehr eintreten. Die Gasblase hat sich in zwei Teile tt, t2 zerlegt, die durch das Druckgas in entgegengesetzter Richtung weggedrängt werden.
Fig. 3 und 4 zeigen eine Schalterausführung in zwei Ansichten, bei der eine der Hohlelektroden fest angeordnet ist. Für die einzelnen Teile ist die gleiche Bezeichnung wie in Fig. 1 gewählt. e ist die
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der bewegten Hohlelektrode h dient dazu, zu Beginn der Ausschaltbewegung die Ausströmöffnung für das Druckgas vorübergehend zu schliessen, so dass bei der Weiterbewegung der Hohlelektrode h eine gleichmässige, ringförmige und durch die vorübergehende Stauung des Druckgases eine kräftige Beblasung des Lichtbogens einsetzt. Für das Durchtreten der heissen Gase werden an der bewegten Elektrode h die Durchtrittsöffnungen I vorgesehen. m sind radial angeordnete Wände im Druckgaszuführungskanal, um eine gleichmässige Zuführung des Druckgases zu erreichen.
Die Fig. 4 und 3 zeigen den Schalter in der Einschaltstellung. Entsteht im Augenblick der Unterbrechung zwischen der festen Elektrode e und der bewegten Elektrode h der Lichtbogen, so wird durch die Gasströmung, nachdem sich der Kontaktring i an der Druckgaseintrittsstelle c vorbeigeschoben hat, der Fusspunkt des Lichtbogens von den Elektroden e und b auf die Hilfskontakte fund Hilfs- kontakt k übergeleitet. Durch die ringförmige Umfassung wird der Lichtbogen so allseitig von Druckgas beblasen, dass die Lichtbogenprodukte nach entgegengesetzten Seiten abgedrängt werden und bei Stromnulldurchgang eine sichere Löschung herbeigeführt wird.
In Fig. 5 ist eine vereinfachte Form des Druckgasschalters nach der Erfindung dargestellt, bei welcher gleichfalls eine feststehende Hohlelektrode e vorgesehen ist. Die Umhüllung s dieser Elektrode e und der Einsatz o aus Isolierstoff begrenzen den Zuführungskanal y der Druckluft. Der Isoliereinsatz 0 besitzt eine Bohrung p, durch welche die bewegte Elektrode h bei der Ausschaltung hindurchbewegt
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angebracht, durch welche die erhitzten Lichtbogengase gekühlt werden. So sind z. B. in dem Kanal b grossflächige Rippen q aus gutwärmeleitendem Material eingesetzt. An Stelle dieser Kühlrippen können auch Netze oder Siebe eingesetzt werden.
Der übrige Aufbau des Schalters entspricht der in Fig. 3 und 4 dargestellten Form, und es gelten die dort verwendeten Bezugszeichen sinngemäss auch hier.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schalter mit Lichtbogenlöschung durch einen Druckgasstrom und mit Hohlelektroden, die sich in je einem sich hinter der Kontaktstelle erweiternden Raum befinden und durch welche das Druckgas bei der Stromunterbrechung in entgegengesetzten Richtungen abströmt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hohlelektroden mit den Hohlelektroden fest verbundene Hilfskontakt angebracht sind, auf welche der Lichtbogen unter dem Einfluss des radial zugeführten Druckgasstromes übertritt.