Expansionssehalter. Die Erfindung betrifft einen Expansions- s(halter mit Flüssigkeit enthaltender Schalt kammer, das heisst einen Leistungsschalter, bei dem beim Abschalten in der Schaltkam- mer gebildeter gespannter Dampf sprunghaft vom Druck entlastet wird.
Bei dem Expansionsschalter nach der Er- findun- enthält ein oberhalb der Kontakt <B>s</B> stelle der Schaltstücke liegender, den beweg- n liehen Schaltstift umschliessender Teil der Schaltkammer einen Expansionsverschluss, ist in einem flüssigkeitsfreien Raum angeordnet und als Isolierzylinder ausgebildet, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des die Kontaktstelle umgeben den Teils der Schaltkammer.
Wird bei einem solchen Schalter Flüssig keit in den Isolierzylinder eingeführt, so kann der den Lichtbogen umgebende Flüssigkeits körper bei dem durch Verdampfen der Flüs sigkeit entstehendeii Druck nicht ausweichen, sondern er wird in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens festgehalten. Ferner ist wegen des kleinen Durchmessers des Isolierzylinders die Flüssigkeitsmenge, die in ihn eingeführt werden kann, auch klein, so dass es möglich ist, dass diese nahezu ganz verdampft wird.
Es verbleibt dadurch im Zylinder keine Flüs sigkeit, welche die Öffnungen des Expau- sionsverschlusses verstopfen und welche die Durchsehlagsfestigkeit der Unterbrechungs strecke nach der Lichtbogenlöseliung in schädlich,#r We;se herabsetzen könnte. Ein nicht verdampfter geringer Flüssigkeitsrest kann #dureh den ausströmenden Dampf aus dem Isolierzylinder herausgeblasen werden.
n Es ist zwar schon eine Olselialterlösoh- kammer bekannt, die den Selialtstift so eng umgibt, dass die Schaltflüssigkeit nur als Flüssigkeitsschicht den Schaltstift umgibt. Diese Löschkammer hat jedoch lediglich den Zweck, die abziehenden glühend heissen Schalt,-aso dicht an ihrer Entstehungsstelle zu kühlen, um zu verhindern, dass- sie in der Umgebung Störungen hervorrufen.
Sie kann aber, da den Schultgasen nur ein enger<B>ge-</B> wundener, mit Schaltflüssigkeit gefüllter<B>Ab-</B> zugsweg zur Verfügung steht, keine licht-, bogenlöschende Druckeutlastung erzeugen, weshalb auch die kräftige Löschwirkung in folge einer plötzlichen Expansion bei ihr nicht eintritt.
Es können Mittel vorgesehen sein, durch die während des Einschaltens in den oberhalb der Kontaktstelle der Schaltstücke liegenden, als Isolierzylinder ausgebildeten Teil der Schaltkammerflüssigkeit nachgefüllt wird. So kann zum Beispiel beim Einschalten zwangsläufig ein Ventil geöffnet werden, das in einer den Isolierzylinder mit dem Nach- füllhehälter verbindenden Rohrleitung liegt und nach vollzogener Einschaltung wieder geschlossen wird.
Es kann aber auch eine Nachfüllvorrichtung vorgesehen sein, durch <B>.</B> e beim Ausschalten vor Trennung der Schaltstücke Flüssigkeit in den Isolier- zylinder gefördert wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt.
Auf dem Isolator<B>10</B> sitzt ein Becher<B>11</B> aus Metall, der den untern Teil des die Schaltkammer umgebenden Kondensations gefässes bildet und mit dem untern metallenen Teil 12 der Schaltkamrner aus einem Stück besteht. In dem Hals<B>13</B> -des Deckels<B>19,</B> der den metallenen Schaltkammerteil 12 ab schliesst, gleitet als Kolben der Rohransatz 14 eines Meialltellers <B>15,</B> der zu einem<B>Zy-</B> linder aufeinandergeschichtete Ringe<B>16</B> aus Isoliermaterial, beispielsweise Hartpapier, trägt.
Die Ringe<B>16</B> werden mittelst Federn <B>17</B> und<B>18,</B> die sieh zwischen dem Teller<B>15</B> und dem Deckel<B>19</B> befinden, gegen den Deckel 20 des aus Isoliermaterial bestehen den Bechers 21 gedrüekt, der den obern Teil des Kondensationsgefässes bildet und mit dem untern metallenen Teil<B>11</B> verschraubt ist. Durch den Deckel 20 des Kondensationsge fässes ist der Schaltstift 22 mittelst einer DichLung <B>23</B> abgedichtet hindurchgeführt. Im Deckel 20 sitzen Stangen 24 und 25, auf die die-Ringe <B>16</B> aufgereiht sind.
Die Ringe <B>16</B> umgeben den Schaltstift viel enger als der Schaltkammerteil 12. Ihre Lochkanten sind abgeschrägt. An ihrem äussern Umfang be sitzen die Ringe<B>16</B><U>Schirme</U><B>26.</B> In dem metallenen Teil 12 der Schaltkammer befin det sich das feste Schalistück <B>27,</B> durch das beim Einschalten der Schaltstift 22 hindurch- tritt. Dabei trifft der Schaltstift 2µ auf den im Schaltkammerteil 12 gleitenden Kolben <B>218</B> und drückt ihn gegen die am Boden<B>29</B> der Schaltkammer sitzenden Federn<B>30</B> und <B>31</B> herab.
Die Ventilklappen<B>32</B> und<B>33</B> gehen dabei auf und geben Öffnungen im Kolben frei, durchdie die Schaltflüssigkeit, die sich unterhalb des Kolbens<B>28</B> befindet, über den Kolben tritt. Der Stand der Schaltflüssigkeit in der Schaltkammer und im Kondensations gefäss ist mit 3,4 angegeben. Im Boden<B>29</B> des Schaltkammerteils 12, der über Stege<B>3,5</B> mit dem Boden des Kondensationsgefässes verbun den ist, befindet sich eine Öffnung<B>36,</B> die mittelst der nach dem Kolben<B>28</B> zu auf schlagenden Klappe<B>37</B> verschlossen wird, wenn der Schaltstift 22 den Kolben<B>28</B> nach unten drückt.
Der Schalter wirkt folgendermassen: Wird beim Ausschalten der Schaltstift 22 nach oben gezogen, so folgt ihm der Kol ben<B>28,</B> der von den Federn<B>30</B> und<B>31</B> nach oben gedrückt wird, bis er, wie strichpunk tiert gezeichnet, an das feste Schaltstück<B>27</B> anschlägt. Beim Hochgehen des Kolbens<B>28</B> werdendie Klappen<B>32</B> und<B>33</B> auf den Kol ben gedrückt und die über dem Kolben im metallenen Teil 12 der Schaltkammer ste hende Flüssigkeit in den aus den Ringen<B>16</B> gebildeten langen engen Isolierzylinder hin eingedrückt.<B>-</B> Gleichzeitig -wird die Ventil klappe<B>37</B> angehoben und Schaltflüssigkeit aus dem Kondensationsgefäss in den unter dem Kolbenbefindlichen Sehaltkammerra-tim hineingesaugt.
Bei der weiteren Aufwärts bewegung des Schaltstiftes 22 wird dieser aus dem festen Schaltstück<B>27</B> herausgezogen, wobei sich der Abschaltlichtbogen bildet, der mit dem Eintritt der Schaltstiftspitze in dp-n aus den Ringen<B>16</B> bestehenden Isolier- zylinder dieser folgt.
Der Lichtbagen ver- dampft einen Teil der in den Zylinder hineingedrückten Schaltflüssigkeit. Ist der Dampfdruch so hoch gestiegen, dass er die Kraft der Federn<B>17</B> und<B>18</B> überwindet, so werden die Ringe<B>1,6</B> gegen die Federn<B>17</B> und <B>18</B> nach unten hin auseinandergeschoben, und der Dampf strömt zu den freigegebenen Spa,1- ten zwischen den Ringen<B>1.6</B> aus der Schalt kammer aus. Der Lielltbo-,en wird dabei durch Expansion des Dampfes während des Stromnulldurchganges gelöscht.
Beim Aus strömen des Dampfes wird der Rest der Flüssigkeit, die nicht verdampft ist, aus dem Isolierzylinder ausgeblasen, so (lass im Augenblick der Stromunterbrechung zwi schen dem metallenen Teil der Schaltkammer und der Schalistiftspitze keine zusammen- bän--ende und stromleitende Flüssigkeitssäule mehr besteht, sondern eine entionisierte Gas strecke vorhanden ist.
Der aus der Kammer ausströmendeDampf zieht, soweitersich nicht im Kondensationsgefäss niederschlägt, durch die Öffnungen<B>38</B> und<B>39</B> im Deckel des Kon- densationsgefässes ab. Die niedergeschlagene und aus dem-Isolierzylinder herausgeblasene Schaltflüssigkeit läuft über die Schirme<B>26</B> der Rince <B>16,</B> #die mit Rüc'ksicht auf die hohe Spannung den Weg der stromleitenden Schaltflüssigkeit bedeutend verlängern, der übrio-en im Kondensationsgefäss vorhandenen Schaltflüssigkeit wieder zu.
Der durch die Verdampfung der Schalt flüssigkeit entstehende hohe Druck in der Schaltkammer drückt auch auf den Kolben <B>28</B> und seine Ventilklappen<B>32</B> und<B>33,</B> die die Öffnungen im Kolben dicht abschliessen. Der Kolben<B>2:8</B> kann sich dabei nicht nach unten bewegen, ;
da die die Öffnung im Schaltkammerboden verschliessende Klappe <B>37</B> durch den vom Kolben<B>28</B> auf die unter ihm in der Schaltkammer befindliche Flüssig keit ausgeübten Druck geschlossen wird und die Flüssigkeit in der Schaltkammer unter dem Kolben sich nicht zusammendrücken lässt. Erst wieder beim Einschalten wird der Kolben vom Sehaltstift 22 in die gezeichnete Stellung gebracht und dabei die Sehaltkam- mer, in der durch Verdampfen und Ausblasen der Flüssi#,keit aus dem Isolierzylinder dgr Flüssigkeitsspiegel wieder auf den Stand vor dem Ausschalten gesunken ist,
für die nächste Abschaltung in der Weise vorbereitet, dass dann der Kolben wieder Schaltflüssigkeit in den Hohlzylinder der Kammer drückt.
Expansion holder. The invention relates to an expansion s (holder with a liquid-containing switching chamber, that is to say a circuit breaker, in which, when the switching chamber is switched off, the pressure is suddenly relieved of the stressed vapor formed in the switching chamber.
In the expansion switch according to the invention, a part of the switching chamber located above the contacts of the switching pieces and surrounding the moving switching pin contains an expansion lock, is arranged in a fluid-free space and is designed as an insulating cylinder , the inner diameter of which is smaller than the diameter of the contact point surrounding the part of the switching chamber.
If liquid is introduced into the insulating cylinder with such a switch, the liquid body surrounding the arc cannot evade the pressure generated by the evaporation of the liquid, but is held in the immediate vicinity of the arc. Furthermore, because of the small diameter of the insulating cylinder, the amount of liquid that can be introduced into it is also small, so that it is possible that it is almost entirely evaporated.
As a result, no liquid remains in the cylinder which could block the openings of the expansion seal and which could detrimentally reduce the breakdown resistance of the interruption section after the arc has been released. A small amount of liquid that has not evaporated can be blown out of the insulating cylinder using the escaping vapor.
n An Olselialter release chamber is already known which surrounds the Selialt pin so tightly that the switching fluid only surrounds the switching pin as a layer of fluid. The only purpose of this extinguishing chamber, however, is to cool the red-hot switches that are withdrawn - so close to their point of origin in order to prevent them from causing disturbances in the vicinity.
However, since the school gases only have a narrow <B> wound </B> sore <B> exhaust </B> filled with switching fluid at their disposal, they cannot produce any light- or arc-extinguishing pressure relief, which is why the powerful one Extinguishing effect as a result of a sudden expansion does not occur.
Means can be provided through which, during switching on, the part of the switching chamber fluid located above the contact point of the switching pieces and designed as an insulating cylinder is refilled. For example, when switching on, a valve that is located in a pipe connecting the insulating cylinder with the refill container can be opened and is closed again after switching on.
However, a refilling device can also be provided by means of which liquid is conveyed into the insulating cylinder when the switching elements are switched off before the contact pieces are separated.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the invention.
On the insulator <B> 10 </B> there is a cup <B> 11 </B> made of metal, which forms the lower part of the condensation vessel surrounding the switching chamber and consists of one piece with the lower metal part 12 of the switching chamber. In the neck <B> 13 </B> -of the lid <B> 19 </B> which closes the metal switching chamber part 12, the tubular extension 14 of a metal plate <B> 15 </B> slides as a piston a <B> Zy </B> linder layered rings <B> 16 </B> made of insulating material, for example hard paper.
The rings <B> 16 </B> are attached by means of springs <B> 17 </B> and <B> 18 </B> which are located between the plate <B> 15 </B> and the lid <B> 19 are located, against the lid 20 of the insulating material, the cup 21 is pressed, which forms the upper part of the condensation vessel and is screwed to the lower metal part 11. The switching pin 22 is passed through the cover 20 of the condensation vessel in a sealed manner by means of a sealing 23. Rods 24 and 25, on which the rings <B> 16 </B> are lined up, are located in the cover 20.
The rings <B> 16 </B> surround the switching pin much more closely than the switching chamber part 12. Their hole edges are bevelled. The rings <B> 16 </B> <U> screens </U> <B> 26. </B> are located on their outer circumference. In the metal part 12 of the switching chamber there is the fixed shell <B> 27 , </B> through which the switching pin 22 passes when switching on. The switching pin 2μ strikes the piston <B> 218 </B> sliding in the switching chamber part 12 and presses it against the springs <B> 30 </B> and <B located on the bottom <B> 29 </B> of the switching chamber > 31 </B> down.
The valve flaps <B> 32 </B> and <B> 33 </B> open and release openings in the piston through which the switching fluid located below the piston <B> 28 </B> passes over the Piston occurs. The level of the switching fluid in the switching chamber and in the condensation vessel is indicated as 3.4. In the bottom 29 of the switching chamber part 12, which is connected to the bottom of the condensation vessel via webs 3, 5, there is an opening 36 by means of the flap <B> 37 </B> that closes after the piston <B> 28 </B>, when the switching pin 22 presses the piston <B> 28 </B> downwards.
The switch works as follows: If the switch pin 22 is pulled up when it is switched off, it is followed by the piston 28 and that of the springs 30 and 31 / B > is pushed upwards until it hits the fixed contact <B> 27 </B>, as shown in dashed lines. When the piston <B> 28 </B> goes up, the flaps <B> 32 </B> and <B> 33 </B> are pressed onto the piston and the liquid above the piston in the metal part 12 of the switching chamber is pressed pressed into the long, narrow insulating cylinder formed from the rings <B> 16 </B>. <B> - </B> At the same time, the valve flap <B> 37 </B> is raised and switching fluid from the condensation vessel into the Sehaltkammerra-tim located under the piston.
During the further upward movement of the switch pin 22, it is pulled out of the fixed contact piece 27, whereby the cut-off arc is formed which, when the switch pin tip enters dp-n from the rings 16 > Existing insulating cylinder this follows.
The arc vaporizes part of the switching fluid pressed into the cylinder. If the steam pressure has risen so high that it overcomes the force of the springs <B> 17 </B> and <B> 18 </B>, the rings <B> 1,6 </B> are against the springs < B> 17 </B> and <B> 18 </B> pushed apart downwards, and the steam flows out of the switching chamber to the released spa, 1- th between the rings <B> 1.6 </B>. The Lielltbo-, en is thereby extinguished by expansion of the steam during the current zero passage.
When the steam flows out, the rest of the liquid that has not evaporated is blown out of the insulating cylinder, so (at the moment of the power interruption, there is no longer any cohesive and electrically conductive liquid column between the metal part of the switching chamber and the pin tip , but a deionized gas path is available.
The steam flowing out of the chamber is drawn off through the openings <B> 38 </B> and <B> 39 </B> in the lid of the condensation vessel, provided it does not precipitate in the condensation vessel. The switching fluid that has been knocked down and blown out of the insulating cylinder runs over the screens <B> 26 </B> of the Rince <B> 16, </B> # which, in view of the high voltage, significantly lengthen the path of the current-conducting switching fluid, the remaining switching liquid in the condensation vessel closes again.
The high pressure in the switching chamber resulting from the evaporation of the switching fluid also presses on the piston <B> 28 </B> and its valve flaps <B> 32 </B> and <B> 33 </B> which form the openings seal tightly in the flask. The piston <B> 2: 8 </B> cannot move downwards;
since the flap <B> 37 </B> closing the opening in the switching chamber bottom is closed by the pressure exerted by the piston <B> 28 </B> on the liquid located below it in the switching chamber and the liquid in the switching chamber is below the Piston cannot be compressed. Only when switching on the piston is brought into the position shown by the retaining pin 22 and the retaining chamber in which the liquid level has sunk to the level before it was switched off by evaporation and blowing out of the insulating cylinder.
prepared for the next shutdown in such a way that the piston then pushes switching fluid into the hollow cylinder of the chamber.