CH178878A

CH178878A - Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Gas.

Info

Publication number: CH178878A
Authority: CH
Inventors: Aktieng Siemens-Schuckertwerke
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1933-10-20
Filing date: 1934-10-12
Publication date: 1935-08-15

Description

Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Gas. Die Erfindung betrifft einen Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Gas. Unter der Bezeichnung Gas sind im vor liegenden Falle stets nicht nur vollkommene Gase, sondern auch unvollkommene Gase und Dämpfe, sowie Gasgemische zu ver stehen.

Gase, die sich infolge grosser Wärmeleit fähigkeit und Diffusionsvermögens besonders gut zur Lichtbogenlöschung eignen, sind zum Beispiel die Edelgase, wie Helium, Neon, Argon usw. sowie Wasserstoff und andere Gase, die chemische Grundelemente sind. Es können auch Gemische dieser Gase, verwendet werden. Bei Mischung von Was serstoff mit einem andern Gas wird der Wasserstoff in vorteilhafter Weise unbrenn bar gemacht. Ferner kommen für den Schal ter nach der Erfindung auch andere Gase mit reichem Wasserstoffgehalt in Betracht, zum Beispiel Leuchtgas, Methan usw. Aus den angeführten Beispielen geht hervor, dass die meisten dieser Löschmittel sehr wertvoll sind.

Der Betrieb eines Schalters wird daher teuer, wenn dafür stets neues Löschmittel beschafft werden muss, das nach Gebrauch ins Freie ausströmt und verloren geht.

Bei vielen Gasen, zum Beispiel Wasser stoff, Stickstoff und den oben genannten Edelgasen, und auch bei manchen Dämpfen, zum Beispiel Quecksilberdampf, werden die Löscheigenschaften durch den Lichtbogen im wesentlichen nicht beeinflusst. Daher werden beim Schalter nach der Erfindung die oben genannten Nachteile dadurch vermieden, dass die gleiche Menge eines Gases, dessen Lösch- eigenschaft durch den Lichtbogen im wesent- liehen nicht verändert wird, wiederholt zum Löschen von Lichtbögen benutzt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.

In Fig. 1 ist der Niederdruckbehälter mit 10 und der Hochdruckbehälter mit 11 be zeichnet. Die Behälter und damit die Ab- Messungen des ganzen Schalters können klein gehalten sein, wenn die Gasmenge im wesent lichen nicht grösser ist, als diejenige, die für eine Lichtbogenlöschungausreicht. Der Schal ter kann so aufgebaut sein, dass die Gas menge im Kreise umläuft. Zu diesem Zweck ist die Unterbrechungsstrecke in einem Schaltrohr 17 zwischen den Behältern 10 und 11 angeordnet, und die beim Ausschalten vom Hochdruckbehälter 11 in den Nieder druckbehälter 10 strömende Gasmenge wird mittelst eines Kompressors 26 in den Hoch druckbehälter 11 zurückbefördert.

Das Schaltrohr 17 besteht aus Isolier material und ist auswechselbar angeordnet. Über die Anschlussrohre 1.5 und 16 ist es mit den Druckbehältern 11 und 10 verbunden. Diese beiden Behälter sind mittelst Isolatoren 12 und 13 an einem Sockel 14 befestigt. Im Rohr 15 ist ein als hohler Düsenkontakt aus gebildetes festes Schaltstück 18 eingesetzt. Im Rohr 16 befindet sich ein Kolben 19, an dem das schaltstiftförmige bewegliche Schalt stück 20 befestigt ist. Der Teil des Rohres 16, der sich in, den NiederdruckbehäHer 10 hineinerstreckt, besitzt seitliche Öffnungen 21, 22.

Unten ist das Rohr 16 durch einen Deckel 23 abgeschlossen. Auf dem Rohr 16 ist zwischen seinem Befestigungsflansch und dem Behälter 10 eine Einschaltspule 24 auf geschoben. 25 ist eine Ausschaltspule, die sich im Niederdruckbehälter am untern Ende des Rohres 16 befindet.

Von besonderer Wichtigkeit ist es, dass alle Teile des Schalters gasdicht gegen den Aussenraum abgeschlossen sind. Um den gas dichten Abschluss des Schalters nicht zu ge fährden, wird der Kompressor 26 mit seinem Antriebsmotor 2 7 in den Niederdruckbehälter 10 oder einen mit diesem in Verbindung stehenden gegen aussen abgeschlossenen Raum eingebaut. Um das auch bei gutem, gasdichten Abschluss allmähliche Eindrin gen der Luft zu verhindern, ist der Druck im Niederdruckteil des Schalters, das heisst im Niederdruckbehälter und im Schaltrohr grösser als der Luftdruck im Aussenraum.

Undichte Stellen des Schalters werden dem Bedienenden durch einen Riechstoff ange zeigt, der dem Gas zugesetzt wird.

Der Kompressor 26 saugt aus dem Niederdruckbehälter 10 an. 14'Iit dem Hoch druckbehälter 11 ist der Kompressor durch eine Leitung 28 verbunden, die zum Teil aus den Hohlisolatoren 12 und 13 gebildet wird.

Beim Ausschalten wird das im Rohr 15 liegende Ventil 29 geöffnet, das den Hoch druckbehälter gegen das Schaltrohr 17 ab schliesst.

Gleichzeitig wird beim Öffnen dea Ven tils 29 der Stromkreis der Ausschaltspule 25 geschlossen, so dass der Kolben 19 des Schaltstiftes 20 abwärts bewegt wird, bis er auf den Deckel 23 des Rohres 19 trifft. Da bei wird der Schaltstift 20 aus dem hohlen Schaltstück 18 herausgezogen. Durch das hohle Schaltstück strömt das Gas in das Schaltrohr 17 ein, und sobald der Kolben 19 die seitlichen Öffnungen 21 und 22 des Rohres 16 freigegeben hat, aus dem Rohr 16 in den Niederdruckbehälter. Dabei ent spannt sich das Löschmittel und löscht den beim Trennen der Schaltstücke gezogenen Lichtbogen aus.

Bei richtiger Wahl der Ver hältnisse werden die Lichtbögen kleiner Ströme bis zur Grössenordnung des Nenn stromes schon gelöscht, ehe der Kolben 19 die seitlichen Öffnungen des Rohres 16 zum Hineinströmen des Löschmittels aus dem Schaltrohr in den Niederdruckbehälter frei gibt. Für die Löschung kleiner Lichtbögen ist dann nämlich die Strömung des Lösch- mittels im Schaltrohr ausreichend, die bei der Raumvergrösserung im Schaltrohr durch den sich bewegenden Kolben stattfindet, und es werden keine Überspannungen erzeugt, da die Stärke der Strömung im richtigen Verhältnis zu der Stärke des zu löschenden Lichtbogens steht.

Um eine wirksame Lö schung grosser Lichtbögen zu erzielen, wird durch die Wahl einer bestimmten Druckhöhe im Hochdruckbehälter und durch entspre chende Bemessung des Niederdruckbehälters dafür gesorgt, dass das Verhältnis der Drücke in beiden Behältern während des ganzen Löschvorganges oberhalb des kri tischen Druckverhältnisses liegt.

Bei Abnahme des Druckunterschiedes zwischen dem Hochdruckbehälter 11 und dem Niederdruckbehälter 10 spricht ein nicht be sonders dargestellter Druckregelschalter an, der den Antriebsmotor 27 des Kompressors 36 einschaltet. Der Kompressor pumpt das Gas durch das Rohr 28 in den Hochdruck behälter 11 zurück, der durch das Ventil29 wieder gegen das Schaltrohr und den Niederdruckbehälter abgeschlossen ist. Beim Einschalten wird die Einschaltspule 24 er regt und bewegt den Betätigungskolben 19 aufwärts, wobei der Schaltstift 20 wieder in das hohle Schaltstück 18 hineingeschoben wird.

In Fig. 2 ist der Hochdruckbehälter 11 in den Niederdruckbehälter 1.0 eingebaut, so dass der Hochdruckbehälter besonders ge schützt ist. Das am Hochdruckbehälter be findliche Rohr 15 ist durch die Wand des Niederdruckbehälters 10 hindurchgeführt. Das Rohr 15 trägt einen Hohlisolator 30, auf dem ein Kniestück 31 befestigt ist. 32 ist ein am Niederdruckbehä,lter 10 angesetzter Hohlisolator, auf dem ein Kniestück 33 be festigt ist. Zwischen den Kniestücken ist das aus Isoliermaterial bestehende Schaltrohr 17 angeordnet, das die Unterbrechungsstrecke des Schalters umgibt. Das hohle, feststehende Schaltstück 18 befindet sich im Kniestück 33.

Das Kniestück 31 bildet einen Zylinder 34 für den Betätigungskolben 19 des Schalt stiftes 20. 24 ist die Einschaltspule.

Beim. Ausschalten wird das im Rohr 15 angeordnete Ventil 29 geöffnet. Das ge spannte Löschmittel tritt dann aus dem Hochdruckbehälter 11 in das Schaltrohr 17 ein und drückt den Betätigungskolben 19 des Schaltstiftes 20 nach links bis an das Ende des Zylinders 34. Dabei wird der Schaltstift 20 aus dem hohlen Schaltstück 7 8 herausgezogen, und das Gas strömt dann bei gleichzeitiger Entspannung durch das hohle Schaltstück 18, löscht den Lichtbogen aus und gelangt durch das weite Kniestück 33 und den weiten Isolator 32 in den Nieder druckbehälter 10.

Am Niederdruckbehälter ist ein Dom 35 angeordnet, in dem der Kompressor -26 und sein Antriebsmotor 27 eingebaut sind. Vom Kompressor 26 führt die Druckleitung 28 in den Hochdruckbehälter 11, deren Ende, wie auch in Fig. 1, durch ein Rückschlag ventil 36 abgeschlossen ist. Das Einschalten geschieht wie beim Schalter nach Fig. 1 da durch, dass die Einschaltspule 24 erregt wird, wobei der Kolben 19 bis zu einem Anschlag 37 nach rechts bewegt wird. Dabei wird der Schaltstift 20 in den Hohlkontakt 18 hin eingeschoben.

Um den durch Undichtigkeiten verloren gehenden Teil der eingeschlossenen Gas menge zu ersetzen, kann bei einem Schalter nach Fig. 1 oder 2 an den Niederdruckbe- hälter eine nicht gezeichnete Nachfüllvor- richtung angeschlossen sein, die in Ab hängigkeit vom Druck im Niederdruckbe- hälter selbsttätig arbeitet.

Wird der Schalter mit Wasserstoff betrieben, so kann die Nach füllvorrichtung ein Kipp'scher Apparat oder ein elektrolytischer Apparat sein, der, wie der erstgenannte Apparat, bei Abnahme des Druckes Wasserstoff entwickelt. Die Erzeu gung und Zuleitung des Wasserstoffes von der Nachfüllvorrichtung in den Niederdruck behälter hört auf, wenn der Anfangsdruck im Niederdruckbehälter wieder erreicht ist. Plan kann den Wasserstoff zum Nachfüllen aber auch einer mit Wasserstoff gefüllten Flasche entnehmen, die über ein auf kon stanten Druck regelndes Mindestdruckventil an den Niederdruckbehälter angeschlossen ist.

Nach Fig. 3 besteht der Schalter aus einem Hochdruckzylinder 110 und einem Niederdruckzylinder 111, die nebeneinander auf einem Sockel 112 angeordnet sind. Die beiden Zylinder 110 und 111 sind über eine Leitung 113 mit einem Kompressor 114 mit einander verbunden. Jeder Zylinder trägt pro Pol einen Hohlisolator 115, 116. Die Hohlisolatoren 115 und 116 jeden Pols sind durch ein die Unterbrechungsstrecke um- gebendes isolierendes Schaltrohr 117 mitein ander verbunden. Zwischen den Hohlisola toren 115 und 116 und dem Schaltrohr 117 sind metallene Kniestücke 118 und 119 an geordnet, die Anschlussstücke 120 und 121 tragen.

Das Schaltrohr 117 ist zwischen den Kniestücken 118 und 119 auswechselbar an geordnet. Damit beim Auswechseln des Schaltrohres von der im Hochdruckzylinder 110 und Niederdruckzylinder 111 befind lichen Gasmenge nichts verloren geht, ist der Hochdruckzylinder durch ein von Hand oder elektromagnetisch zu betätigendes Ven til 122 und der Niederdruckzylinder 111 durch ein Rückschlagventil 123 gegen jedes Schaltrohr 117 abschliessbar.

Bei dem Schalter kommt es zur Ver meidung von Gasverlusten ganz besonders darauf an, dass alle Teile miteinander ab solut dicht verbunden sind. Um eine absolut dichte Verbindung zwischen dem auswechsel baren Schaltrohr 117 und den Kniestücken 118 und 119 zu ermöglichen, sind entweder der Hochdruckzylinder und der Niederdruck zylinder nachgiebig gegeneinander gelagert, damit beim Zusammenschrauben der Teile 117, 118 und 119 ihre Befestigungsflansche sich auf der ganzen Fläche berühren und die zwischen den Befestigungsflanschen befind lichen Dichtungsringe l24 und 125 gleichmässig zusammengedrückt werden.

Anstatt die Zy linder 110 und 111 gegeneinander nachgiebig. zu lagern, kann aber auch, wie in Fig. 3 dar gestellt ist, das Schaltrohr über ein als Well- rohr ausgebildetes nachgiebiges Verbindungs stück 126 angeschlossen sein.

Die Befesti gungsstellen zwischen den Hohlisolatoren 115 und 116 und den Zylindern 110 und 111, so wie den Kniestücken 118 und 119 werden dadurch dicht gemacht, dass Hohlisolatoren aus einem keramischen Material verwendet werden und mittelst an ihren Befestigungs stellen vorgesehenen Metallglasuren mit den Zylindern und den Kniestücken durch eine metallische Schmelzverbindung, das ist Lö- tung oder Schweissung, fest verbunden sind.

Das Schaltrohr 117 und die Hohlisola toren 115 und 116 können zum Zwecke eines Splitterschutzes mit Rohren aus Hartpress- @toff, wie Hartpapier oder Hartgewebe, um eben werden. Das Schaltrohr 117 wird in besonders zweckmässiger Weise aus einem durchsichtigen Isoliermaterial, zum Beispiel Glas, Quarz oder Cellophan hergestellt, um die Unterbrechungsstrecke des Schalters be obachten zu können. Bei Umkleidung des Schaltrohres mit einem Schutzrohr aus Hartpapier oder Hartgewebe wird dann in das Schutzrohr ein Fenster eingeschnitten.

Das metallene Kniestück 118, das auf dem zum Hochdruckzylinder 110 gehörenden Hohlisolator 115 befestigt ist, ist als Zylin der 127 für den Betätigungskolben 128 des schaltstiftförmigen beweglichen Schalt stückes 129 ausgebildet. Das metallene Knie stück 119, das auf dem zum Niederdruck zylinder 111 gehörenden Hohlisolator 116 befestigt ist, enthält ein als Hohlkontakt aus gebildetes feststehendes Schaltstück 130. Der Betätigungskolben 128 ist ein Hohl kolben und wird in der gezeichneten Ein schaltstellung durch eine in ihm liegende Einschaltfeder 131 gegen einen im Zylinder 127 befindlichen Anschlag 132 gedrückt.

Beim mehrpoligen Schalter sitzen die Hohl isolatoren 115 des Hochdruckzylinders auf ei nem Zwischenzylinder 133, der über ein durch das Ventil 122 verschliessbares Rohr 134 mit dem Hochdruckzylinder 110 verbunden ist. Beim Öffnen des Ventils 122 tritt das Lösch mittel durch die Hohlisolatoren 115 in das Schaltrohr 117 jedes Pols ein. Durch das hochgespannte Löschmittel wird der Betäti gungskolben 128 jedes Schaltstiftes 129 gegen seine Einschaltfeder 131 nach links bewegt und dabei der Schaltstift 129 aus dem Hohl kontakt 130 herausgezogen und von diesem entfernt.

Die Löschung des dabei gezogenen Lichtbogens erfolgt durch das durch den Hohlkontakt 130 aus dem Schaltrohr aus strömende und sich dabei entspannende Löschmittel, das durch das Kniestück 119 und den Hohlisolator 116 in den Nieder druckzylinder 111 gelangt. Dabei öffnet sich das Rückschlagventil 123.

Damit sich das hochgespannte Löschmittel beim Ausströmen aus dem zweckmässig düsenförmigen Hohl kontakt l30 entspannen kann, hat der Hohl isolator 116 und das Kniestück 119 eine be deutend grössere lichte Weite als der Hohl isolator115. Im Kniestück119 sind Ein richtungen zum Kühlen des durch den Licht bogen erhitzten Löschmittels vorgesehen, um Beschädigungen des Hohlisolators 116 und des Rückschlagventils 123 zu vermeiden. Die Einrichtungen bestehen zum Beispiel aus mehreren parallelen Wänden 135, die den. Hohlraum des Kniestückes 119 in seiner Längsrichtung unterteilen.

Zum Festhalten des Betätigungskolbens 128 jedes Pols in der Ausschaltstellung dient ein im Kniestück 118 drehbar gelagerter Sperrhebel 136, an den eine Isolierstange137 aasgelenkt ist. Die Isolierstangen 137 der Sperrhebel 136 erstrecken sich durch die zwischen den Kniestücken 118 und dem Zylinder 133 befindlichen Hohlisolatoren hindurch und sind im Zwischenzylinder 133 durch eine Traverse 138 miteinander ver bunden. An der mittleren Isolierstange137 des mehrpoligen Schalters ist ein doppel- armiger Hebel 139 aasgelenkt, der in einem vom Rohr 134 abzweigenden, rechtwinkligen Rohransatz 140 drehbar gelagert ist.

An dem Hebel 139 greift ein im senkrechten Teil des Rohransatzes 140 geführter Magnet kern 1.41 an. 142 ist eine auf den Rohransatz 140 aufgeschobene Magnetspule. Über dem Magnetkern 141 befindet sich eine Feder 143, die über den Hebel 139 und die Isolier stangen 137 die Sperrhebel136 bei einge schaltetem Schalter gegen die Betätigungs kolben 1.28 drückt und beim Ausschalten vor die Kolben bringt, sobald sich die Stirn fläche der Kolben über das Ende der Sperr hebel hinaus bewegt. Die Betätigungskolben werden dann durch die Sperrhebel in der Ausschaltstellung festgehalten. Der Schalter wird dadurch eingeschaltet, dass die Magnet spule 142erregt wird.

Es wird dann der .#LIagnetkerxi 141 gegen die Feder 143 auf wärts bewegt und die Sperrhebel 136 über den Hebel 139 und die Isolierstangen 137 in die gezeichnete Stellung zurückgebracht, in der sie die Betätigungskolben 128 freigeben. Die Betätigungskolben 128 werden ' dann durch die Einschaltfedern131 bis an die Anschläge 132 bewegt und schieben dabei die Schaltstifte 129 in die Holzkontakte 130 ein. Im Zwischenzylinder 133 sind Melde kontakte 144 für die Einschaltstellung und Meldekontakte 145 für die Ausschaltstellung des Schalters angeordnet. Die Meldekontakte werden durch an den Isolierstangen 137 be findliche Schaltbrücken 146 geöffnet und geschlossen.

Die nicht besonders dargestell ten Anschlussleitungen der Meldekontakte sind gut abgedichtet aus dem Zwischen zylinder 133 herausgeführt.

Der Kompressor 114, der das entspannte Löschmittel aus dem Niederdruckzylinder 111 über die Leitung113 in den Hochdruck zylinder110 zurückpumpt, ist mit seinem Autriebsmotor 147 in einem am Niederdruck zylinder111 angesetzten Dom 148 angeord net. Der Motor 47 wird mit Hilfe eines nicht besonders dargestellten Druckregelschalters eingeschaltet, wenn sich beim Ausschalten der Druckunterschied zwischen dem Hoch druckzylinder und dem Niederdruckzylinder verringert. 149 ist der abnehmbare Abschluss- deckel des Domes, der gleichzeitig das eine Lagerschild des Antriebsmotors 147 bildet.

Der Dom 148 steht mit dem Niederdruck zylinder111 über -ein Ventil 150 in Verbin dung. das durch eine Feder 151 geschlossen gehalten wird. Das Ventil 150 wird gegen die Feder 151 erst dann geöffnet, wenn der Antriebsmotor 147 anläuft. Das Öffnen des Ventils 150 kann selbsttätig, etwa durch eine durch Fliehkraft betätigte Einrichtung, er folgen. Muss also zur Vornahme von Repara turen der Antriebsmotor oder der Kompres sor ausgebaut werden, so kann dies ohne weiteres geschehen, da der Dom 148 durch das Ventil 150 gegen den Niederdruckzy.Iin- der 111 abgeschlossen ist.

Die vom Kompres sor 114 in den Hochdruckzylinder 110 füh- rende Druckleitung 118 ist an ihrem Ende mit einem Rückschlagventil 152 abgeschlos sen. 158 ist ein in den Niederdruckzylinder 11,1. hineingeführtes und durch ein Rück schlagventil 154 abgeschlossenes Rohr, das den Niederdruckzylinder mit einer nicht dar gestellten Nachfüllvorrichtung verbindet.

Da der beschriebene Schalter in sich ab geschlossen ist, also weder Feuchtigkeit in ihn hinein- noch heisse Schaltgase aus ihm herausdringen können, eignet er sich ohne weiteres gleich gut für Freiluftaufstellung und für schlagwettergefährdete Betriebe. Durch den beschriebenen Schalter lässt sich auch vorteilhaft ein Ölschalter in einer Schaltanlage ersetzen, wenn der Schalter nach Fig. 3 aufgestellt wird und die An schlussstücke 120 und 121 an den Knie stücken 118 und 119 nach obengehend ange ordnet werden. Der Schalter lässt sich aber auch ohne jede Änderung als Wandschalter anwenden, wie Fig. 4 zeigt.

Die Anschluss- stücke 120 und 121 werden dann so an den Kniestücken 118 und 119 angeordnet, dass der Schaltstift 129 im Zuge der Leitung liegt.

Um zu verhindern; dass ein Lichtbogen bei Zerstörung des Schalters auf dem Hoch druckzylinder oder Niederdruckzylinder Fuss fasst und in diese Löcher einbrennt, durch die die in den Zylindern enthaltene Gas menge entweicht, ist über beiden Zylindern eine Abdeckung 155 angeordnet. Die Ab deckung kann aus Metall bestehen und bildet dann ein -die Zylinder einschliessendes ge erdetes Gehäuse.

Vorteilhaft werden die Hohlisolatoren mit einer metallischen Innenauskleidung ver sehen und als Durchführungen in der Zylin derwand angeordnet. In besonders zweck mässiger Weise besteht die metallische Innenauskleidung der Hohlisolatoren aus Metallrohren, die aus den Isolatoren heraus ragen und mit dem Schaltrohr verbunden sind. Durch die metallische Innenauskleidung der als Durchführungen verwendeten Hohl isolatoren ergibt sich der Vorteil, dass ein Niederschlag von im Löschmittel enthaltener Feuchtigkeit und vom Kontaktabbrand her rührenden Metallstaub und Metallgasen im Innern die Isolierfähigkeit der Isolatoren nicht herabsetzt.

Die Hohlisolatoren des Niederdruckzylinders sind ausserdem dem unmittelbaren Einfluss des durch den Licht bogen erhitzten Gases entzogen, so dass sie nicht beschädigt werden.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem nur die am meisten ge fährdeten Hohlisolatoren des Niederdruck zylinders mit einer Metallauskleidung ver sehen sind.

Soweit einzelne Teile des in Fig. 5 dar gestellten Schalters solchen der in den Fig. 3 und 4 dargestellten entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Auf. den Hochdruckzylinder 110 ist oben ein Metallrohr 168 mit einem Ventil 122 auf gesetzt. Das Rohr 1-63 verzweigt sich ober halb des Ventils 122 der Polzahl des Schal ters entsprechend. Jeder Zweig 171 des Roh res trägt einen Hohlisolator 115. In den Niederdruekzylinder 111 ist pro Pol ein Hohlisolator 164 als Durchführung für ein. Metallrohr 170 eingesetzt. Das Schaltrohr 117 ist auf der einen Seite mit dem Metallrohr 170 und auf der andern Seite mit einem im Hohlisolator 115 eingesetzten metallischen Kniestück118 verbunden.

Das hohle fest stehende Schaltstück 180 des Schaltstiftes 129 ist in dem Metallrohr 170 befestigt. An dem Zylinder. 127 befindet sich eine Mem- brankapsel 167, an deren Boden ein durch die Zylinderwand hindurchgehender Stift 1.68 befestigt ist. Der Stift 168 wird in der gezeichneten Einschaltstellung durch eine Feder 169 gegen den Kolben 128 gedrückt. An dem Boden der Membrankaspel 167 be findet sich die Isolierstange 1.87, die in das den Hochdruckzylinder 110 und den Nieder druckzylinder 111 umgebende Gehäuse 155 hineingeführt ist und den Kern 141 für die im Gehäuse 155 angeordnete Magnetspule 142 trägt.

Am untern Ende der Isolier- stange 137 befindet sich die Kontaktbrücke 146, die in der gezeichneten Einschaltstel lung die Meldekontakte 144 verbindet. 145 sind die Meldekontakte für die Ausschalt stellung des Schalters.

Die Wärme des vom Lichtbogen erhitzten Gases wird von dem in den Hohlisolatoren 164 des Niederdruckzylinders 111 angeord neten Metallrohren 170 aufgenommen, deren Oberfläche zu diesem Zweck durch mehrere innere Längswände 166 vergrössert ist, die den Querschnitt der Rohre 170 unterteilen. Zur Wärmeabgabe nach aussen hin sind die Metallrohre 170 mit äussern Kühlrippen 172 versehen. In dem in den Niederdruckzylinder 111 hineinragenden Ende des Metallrohres 1.70 und dem umgebenden Isolator 164 befin den sich. seitliche Öffnungen 160, die im Ruhezustand des Schalters durch einen im Rohr170 befindlichen, durch eine Feder 161 gegen die Längswände166 gedrückten Kol ben162 abgeschlossen sind.

Das beim Ausschalten in das Rohr 170 hineinströmende Löschmittel hat noch einen genügend hohen Druck, um den Kolben 16? gegen die Feder 161 nach unten zu bewegen. Dabei gibt der Kolben 162 die Öffnungen 160 frei, so dass das Löschmittel aus dem Rohr 170 in den Niederdruckzylinder 111 hineinströmt, wobei es sich weiter entspannt. Nach Ausströmen des Löschmittels aus dem Rohr 170 in den Niederdruckzylinder 111 wird der Kolben 162 wieder durch die Feder 161 nach oben bewegt, bis er an die Längs wände 166 trifft. In dieser Stellung schliesst der Kolben wieder die Öffnungen 160 ab.

Durch den Kompressor 114 wird das Lösch- mittel aus dem Niederdruckzylinder 111 in den Hochdruckzylinder 110 zurückgepumpt.

Bei einer vorteilhaften weiteren Aus bildung des Schalters nach der Erfindung als Schalter für Mehrfachunterbrechung ver zweigt sich der Strom der beim Ausschalten aus einem Hochdruckzylinder ausströmenden Gasmenge an den nahe beieinanderliegenden Unterbrechungsstellen in mehrere, der Zahl der Unterbrechungsstellen entsprechende Teil ströme, die nach Durchströmen der Unter brechungsstrecken in einen mit dem Hoch druckzylinder durch eine Leitung mit Kom- pressor verbundenen Niederdruckzylinder ge leitet werden.

'Um die Unterbrechungsstellen an der Stelle, an der die Verteilung des aus dem Hochdruckzylinder austretenden Gas stromes stattfindet, nahe beieinanderliegend anzuordnen, wird für alle Unterbrechungs stellen ein gemeinsames feststehendes Schalt stück vorgesehen. Die durch Strömung und Expansion des Löschmittels erfolgende Licht bogenlöschung wird dadurch besonders gün stig gestaltet, dass die beweglichen Schalt stücke der Unterbrechungsstellen als Hohl kontakte ausgebildet sind, durch die das Gas nach dem Niederdruckzylinder hin ab strömt.

Die Bewegung der beweglichen Schaltstücke beim Ausschalten erfolgt durch den Druck des hochgespannten Gasese auf Betätigungskolben, die mit den beweglichen Schaltstücken verbunden sind. Bei einge schaltetem Schalter werden die Betätigungs kolben durch eine aufhebbare Verriegelung festgehalten. Hierbei ist der Hochdruck zylinder gegen den Niederdruckzylinder ab geschlossen.

Die gegenseitige Anordnung von Hoch druck- und Niederdruckzylinder kann be liebig sein. So kann zum Beispiel der Hoch druckzylinder im Niederdruckzylinder ange ordnet sein. Ein besonders zweckmässiger Aufbau des Schalters ergibt sich dadurch, dass zwei Niederdruckzylinder auf beiden Seiten des Hochdruckzylinders angeordnet werden, die durch eine Rohrleitung mitein ander verbunden sind.

Um hierbei die erfor derliche Verbindung zwischen den Nieder druckzylindern und dem Hochdruckzylinder zu schaffen, wird in die zwischen den Nie derdruckzylindern befindliche Rohrleitung ein am Hochdruckzylinder befindlicher Dom eingeschaltet, der gegen den Hochdruckzylin der abgeschlossen ist, und in dem sich ein Kompressor mit seinem Antriebsmotor be findet. Von dem Kompressor führt eine Leitung in den Hochdruckzylinder hinein.

In den Fig. 6 und 7 ist als Ausfüh rungsbeispiel ein mehrpoliger Schalter mit Zweifachunterbrechung dargestellt. - 210 ist ein Hochdruckzylinder, 211 und 212 zwei Niederdruckzylinder, die zu beiden Seiten des Hochdruckzylinders 210 mit .die sem auf einem gemeinsamen Sockel 213 an geordnet sind. Der Hochdruckzylinder 210 trägt pro Pol einen Hohlisolator 214, der oben zu einem Schaltrohr 215 ausgebildet ist. An beiden Enden des Schaltrohres 215 sind Metallrohre 216 und 217 befestigt, die von Durchführungsisolatoren 218 und 219 um geben in die Niederdruckzylinder 211 und 212 hineingeführt sind.

In dem Schalt rohr 215 ist ein zylindrisches, feststehendes Schaltstück 220 mit konischen Enden befe stigt. Auf die konischen Enden des Schalt stückes 220 sind bei eingeschaltetem Schal ter bewegliche Hohlschaltstücke 2'21 und 222 aufgeschoben. Die Hohlschaltstücke haben Kolben 223 und 224, die zur Führung der beweglichen Schaltstücke in dem wagerechten Teil der Rohre 216 und 217 dienen. 225 und 226 sind die Einschaltfedern für die beweg lichen Schaltstücke 221 und 222.

An den Metallrohren 21-6 und 217 sind Membrankapseln 227 und 228 angeordnet. In den Membrankapseln befinden sich Stifte 229, die am Boden der Kapseln befestigt und durch die Wand der Metallrohre 216 und 217 hindurchgeführt sind. Mittelst Federn 230 werden die Stifte 229 soweit in die Rohre 216 und 217 hineingedrückt, dass sie hinter die Kolben 223 und 224 der beweglichen Hohlschaltstücke 221 und 222 greifen.

Die Stifte 229 verhindern, dass die Hohlschalt- stücke durch den auf die vordere Ringfläche der Kolben 223 und 224 ausgeübten Druck des hochgespannten Löschmittels in die Aus schaltstellung bewegt werden, das in dem mit dem Hochdruckzylinder 210 durch den Hohlisolator 214 in Verbindung stehenden Schaltrohr 215 vorhanden ist. Aussen sind an den Böden der Membrankapseln 227 und 228 Isolierstangen 2,31 und 232 befestigt, die die Kerne 233 und 234 von Magnetspulen 235 und 236 tragen. Die Magnetspulen 235 und 236 sind -an den Niederdruckzylindern 211 und 212 angeordnet.

Die Metallrohre 216 und 217 haben innere Längswände 237, um den durch den Ausschaltlichtbogen erhitzten Gasen eine grosse Kühlfläche zu bieten. Zur Abführung der Wärme sind die Metallrohre mit äussern Kühlrippen238 versehen. In dem Ende der in die Niederdruckzylinder 211 und 212 hin einragenden Metallrohre 216 und 217 befin det sich ein als Rückschlagventil dienender Kolben 239, der gegen eine Feder 240 be weglich ist und im Ruhezustand des Schalters seitliche Öffnungen 241 und 242 in der Rohrwand abschliesst.

An dem Hochdruckzylinder 210 ist ein Dom 243 (Fig. 6 und 7) angeordnet, der gegen den Hochdruckzylinder abgeschlossen ist und mit den Niederdruckzylindern durch Rohre 244 und 245 in Verbindung steht. In dem Dom befindet sich ein Kompressor 246 mit seinem Antriebsmotor 247. Ein an den Kompressor 246 angeschlossenes Rohr 248 führt in den Hochdruckbehälter hinein und ist mittelst eines Rückschlagventils 249 ab geschlossen. An den in die Niederdruck zylinder 2,11 und 212 hineinführenden Enden der Rohre 244 und 245 befinden sich Rück schlagventile 250 und 251. Die Rückschlag ventile 250 und 251 sind so ausgebildet, dass sie sich öffnen, wenn der Kompressor 246 an saugt.

Das Rückschlagventil 249 des Rohres 248 öffnet sich dagegen unter dem Druck des vom Kompressor in den Hochdruckzylin der 210 hineingedrückten Gases.

Beim Ausschalten. werden die beiden Magnetspulen 235 und 236 erregt, die ihre Magnetkerne 233 und 234 anziehen. Dabei werden über die Isolierstangen 231 und 232 die Sperrstifte 229 soweit zurückgezogen, dass sie die Kolben 223 und 224 der Hohl kontakte 221 und 222 freigegeben. Die Hohl kontakte werden dann durch den Druck des hochgespannten Löschmittels, der auf die vordere Ringfläche der Kolben 223 und 224 wirkt, nach links und rechts in die Aus schaltstellung bewegt. Dabei werden die Ein schaltfedern 22.5 und 226 gespannt.

In der Ausschaltstellung werden die Sperrstifte 229 durch die Federn230 vor die vordere Ring- fläche der Kolben 223 und 224 gedrückt; die Sperrstifte halten somit die Kolben gegen die gespannten Einschaltfedern 225 und 226 fest. Beim Trennen der Hohlkontakte 221 und 2.22 von dem gemeinsamen feststehenden Schaltstück 220 werden Lichtbogen gezogen, die durch das durch die Hohlkontakte in die Metallrohre 216 und 217 hineinströmende und dabei expandierende Löschmittel gelöscht werden. In den Metallrohren 216 und 217 gibt das .durch den Lichtbogen erhitzte Löschmittel seine Wärme an die Innenwan dung der Rohre und die in ihnen befindlichen Längswände 237 ab. Die Kühlrippen 238 leiten die Wärme nach aussen hin ab.

Durch das in die Rohre 216 und 2-17 strömende Löschmittel werden die in den Rohren be findlichen Kolben 239 gegen die Federn 240 nach unten bewegt; dadurch geben die Kol ben die Öffnungen 241 und 242 frei, so dass das Löschmittel in die Niederdruckzylinder 211 und 212 hineinströmt. Aus den Nieder druckzylindern wird dann das Löschmittel mittelst des Kompressors 246 in den Hoch druckzylinder 210 zurückgepumpt.

Beim Einschalten werden die Magnet-. spulen 235 und 2;36 wieder erregt. Die dabei in die Magnetspulen hineingezogenen Kerne 233 und 234 ziehen die Sperrstifte 229 zu rück, so dass die Kolben 223 und 294 der Hohlkontakte 221 und 222 freigegeben wer den. Die gespannten Einschaltfedern 225 und 226 bringen dann die Hohlkontakte 221 und 222 wieder mit dem feststehenden Schalt stück 220 in Berührung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Gas, dadurch gekennzeichnet, dass die gleiche Menge eines Gases, dessen Löscheigenschaft durch den Lichtbogen im wesentlichen nicht verändert wird, wieder holt zum Löschen von Lichtbögen benutzt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmenge, die der Schalter enthält, im wesentlichen nicht grösser ist, als diejenige, die für eine Löschung ausreicht. 2. Schalter nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch einen Kreislauf der Gas menge. B.

Schalter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungs strecke in einem Schaltrohr zwischen einem Niederdruckbehälter und einem Hochdruckbehälter angeordnet ist, und die beim Ausschalten vom Hochdruck behälter in den Niederdruckbehälter strömende Gasmenge mittelst eines Kompressors in den Hochdruckbehälter zurückbefördert wird. 4. Schalter nach Unteranspruch 3, dadureh gekennzeichnet, dass der Hochdrue-kbe- hälter und der Niederdruckbehälter auf Isolatoren angeordnet sind. 5.

Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor mit seinem Antriebsmotor in den gegen aussen abgeschlossenen Niederdruckraunn eingebaut ist. 6. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Niederdruckteil des Schalters grösser ist als der Luftdruck im Aussenraum. 7. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gas ein Riech stoff zugesetzt ist. B. Schalter nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatoren hohl sind und Teile der vom Niederdrucli- behälter zum Hochdruckbehälter führen den Druckleitung bilden. 9.

Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Hoch druckbehälter so hoch gewählt und der Niederdruckbehälter so gross bemessen ist, dass das Verhältnis der Drücke in beiden Behältern während des ganzen Löschvorganges oberhalb des kritischen Druckverhältnisses liegt. 10. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor des Kompressors durch einen Druck- regelschalter eingeschaltet wird, der bei Abnahme eines Druckunterschiedes zwi schen Hochdruck- und Niederdruckbe- hälter anspricht.

1l. Schalter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungs strecke in einem Schaltrohr angeordnet ist, das mit einem Niederdruckbehälter und einem Hochdruckbehälter über je einen Hohlisolator verbunden ist, und dass die beim Ausschalten vom Hoch druckbehälter in den Niederdruckbehäl- ter strömende Gasmenge mittelst eines Kompressors in den Hochdruckbehälter zurückbefördert wird. 12. Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckbe hälter im Niederdruckbehälter angeord net ist. 13.

Schalter nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschalten durch Offnen des Hochdruckbehälters gegen das Schaltrohr erfolgt, wobei das ausströmende Gas einen mit dem beweg liehen Schaltstück verbundenen Kolben in die Ausschaltstellung bewegt. 14. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckbe- hälter mit einer Nachfüllvorrichtung in Verbindung steht, die in Abhängigkeit vom Druck im Niederdruckbehälter selbsttätig arbeitet. 15.

Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruck zylinder und ein Niederdruckzylinder. die miteinander über eine Leitung mit Kompressor verbunden sind, nebenein ander auf einem Sockel angeordnet .sind und pro Pol je einen Hohlisolator tragen; und dass die Hohlisolatoren jedes Pols durch ein die Unterbrechungsstrecke um gebendes Schaltrohr miteinander ver bunden sind. 16. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den hohl isolatoren und den Schaltrohren metal. lene Kniestücke angeordnet sind, die . _ Anschlussstücke tragen. . 17.

Schalter nach Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass jedes Schalt rohr auswechselbar angeordnet ist. 1q. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Hochdruckzylinder und Niederdruckzylinder gegeneinander nachgiebig gelagert sind. 19. .Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltrohre über in sich nachgiebige Verbindungsstücke angeschlossen sind. 20. Schalter nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlisolatoren aus keramischem Material bestehen und mittelst einer Metallglasur mit den Zy lindern und den Kniestücken durch eine metallische Schmelzverbindung fest ver bunden sind. 21.

Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltrohre aus einem durchsichtigen Isoliermaterial be stehen. 22. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlisolatoren und die Schaltrohre mit Rohren aus Hartpressstoff umgeben sind. 23. Schalter nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die metallenen Knie stücke, .die auf den zum Hochdruckzylin der gehörenden Hohlisolatoren angeord net sind, als Zylinder für die Betäti gungskolben der beweglichen Schalt stücke ausgebildet sind. . 24.

Schalter nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die metallenen Knie stücke, die auf den zum Niederdruck zylinder gehörenden Hohlisolatoren ange ordnet sind, je ein als Hohlkontakt aus gebildetes feststehendes Schaltstück ent halten. 25. Schalter nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die metallenen Knie stücke Kühleinrichtungen enthalten. 26. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Nieder druckzylinder angeordneten Hohlisolato ren einen grösseren Querschnitt haben als die auf dem Hochdruckzylinder angeord neten Hohlisolatoren.

27. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruck zylinder gegen jedes Schaltrohr durch ein Rückschlagventil abgeschlossen ist. 28. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlisolatoren des Hochdruckzylinders auf einem Zwi schenzylinder sitzen, der über ein durch ein. Ausschaltventil verschliessbares Rohr mit dem Hochdruckzylinder verbunden ist. 29.

Schalter nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben jedes Schaltstiftes, der durch das beim Öffnen des Ausschaltventils in das Schaltrohr eintretende gespannte Löschmittel gegen eine Feder in die Ausschaltstellung be wegt wird, in dieser Stellung durch einen im zugehörigen Kniestück drehbar ge lagerten und mittelst einer Feder vor den Kolben gebrachten Sperrhebel fest g o ehalten wird. 30. Schalter nach Unteranspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass an die Sperrhebel Isolierstangen aasgelenkt sind,

die sich durch die zwischen den Kniestücken und dem Zwischenzylinder .befindlichen Hohl isolatoren hindurch erstrecken, im Zwi schenzylinder miteinander durch eine Traverse und über ein Hebelgestänge mit einem Magnetkern verbunden sind, der sich in einem am Zwischenzylinder be findlichen und mit einer aufgeschobenen Einschaltspule versehenen Rohransatz befindet. 31. Schalter nach den Unteransprüchen 28 und30, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenzylinder durch die Isolier stangen betätigte Meldekontakte für die Ein- und Ausschaltstellung des Schalters angeordnet sind. 32. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruck zylinder einen Dom hat, in dem der Kompressor mit seinem Antriebsmotor eingebaut ist.

33. Schalter nach Unteranspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Dom mit dem Niederdruckzylinder über ein Ventil in Verbindung steht, das sich beim An laufen des Motors selbsttätig öffnet. 34. Schalter nach Unteranspruch 32, da durch gekennzeichnet, dass der abnehm bare Deckel des Domes das eine Lager schild des Antriebsmotors bildet. 35. Schalter nach- Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass sich über dem Hochdruckzylinder und dem Nieder druckzylinder eine Abdeckung befindet. 36. Schalter nach Unteranspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung aus Metall besteht und geerdet ist. 37.

Schalter nach Unteranspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung ein die Zylinder einschliessendes Gehäuse bildet. 38. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlisolatoren eine metallische Innenauskleidung auf weisen und als Durchführungsisolatoren ausgebildet sind. 39. Schalter nach Unteranspruch 15, ge kennzeichnet durch Anordnung von Metallrohren in den Hohlisolatoren, die aus den Hohlisolatoren herausragen und mit den Schaltrohren verbunden sind. 40. Schalter nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den auf dem Niederdruckzylinder angeordneten Hohl isolatoren Metallrohre eingesetzt sind, die innen durch Längswände unterteilt sind und aussen Kühlrippen aufweisen, aus den Hohlisolatoren herausragen und mit den Schaltrohren verbunden sind. 41.

Schalter nach Unteranspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem in den Niederdruckzyliiider hineinragenden Ende jedes Metallrohres ein als Rück schlagventil zu dienen bestimmter Kol ben befindet, der gegen eine Feder be weglich ist und im Ruhezustand des Schalters seitliche Öffnungen in der Rohrwand abschliesst. 42. Schalter nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sperrvor richtung aufweist, die den Betätigungs kolben des beweglichen Schaltstückes in der Ausschaltstellung gegen die ge spannte Einschaltfeder festhält und die aus einem Stift besteht, der in einer am Zylinder des Betätigungskolbens befe stigten Membrankapsel angeordnet ist und federnd in den Zylinder hineinge drückt wird. 43.

Schalter nach Unteranspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine an der Membrankapsel angreifende isolierende Zugstange, die zur Betätigung der Sperr vorrichtung bestimmt ist, sowohl die Einschalt- als auch die Ausschaltmelde kontakte betätigt werden. 44.

Schalter nach Patentanspruch, mit Mehrfachunterbrechung, dadurch ge kennzeichnet, dass sich der Strom der beim Ausschalten aus einem Hochdruck zylinder ausströmenden Gasmenge an den nahe beieinanderliegenden Unter brechungsstellen in mehrere, der Zahl der Unterbrechungsstellen entsprechende Teilströme verzweigt, die nach Durch strömen der Unterbrechungsstrecken in einen mit dem Hochdruckzylinder durch eine Leitung mit Kompressor verbun denen Niederdruckzylinder geleitet wer den. 45. Schalter nach Unteranspruch 44, gekenn zeichnet durch ein gemeinsames fest stehendes Schaltstück. 46. Schalter nach Unteranspruch 44; da durch gekennzeichnet, dass die beweg lichen Schaltstücke als Hohlkontakte ausgebildet sind. 47.

Schalter nach Unteranspruch 44, da durch gekennzeichnet, dass die mit den beweglichen Schaltstücken verbundenen Betätigungskolben bei eingeschaltetem Schalter durch eine aufhebbare Verriege lung festgehalten sind. 48. Schalter nach Unteranspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter zwei Niederdruckzylinder aufweist, die zu beiden Seiten des Hochdruckzylinders angeordnet und durch eine Rohrleitung verbunden sind. 49. Schalter nach Unteranspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rohrleitung zwischen den Niederdruckzylindern ein am Hochdruckzylinder angeordneter und gegen diesen abgeschlossener Dom einge schaltet ist, in dem ein Kompressor mit seinem Antriebsmotor angeordnet ist.