CH191319A - Elektrischer Stromunterbrecher. - Google Patents

Description

  Elektrischer Stromunterbrecher.    Die     Erfindung    bezieht sich auf     einen          elektrischen    Stromunterbrecher, z. B. Schal  ter oder .Sicherung, bei .dem die Wandungen  der vorzugsweise     rührförmigen        Schaltkammer     unter dem     Einfluss    des     Liehtbogens    gasför  mige     Druckmittel    abgeben, welche bestimmt  sind, .den     Lichtbogen    zu löschen. Unter Ga  sen sind -in :diesem Zusammenhang sowohl  Gase als auch     Dämpfe    zu     verstehen.     



  Die Erfindung besteht darin, dass die dem       Lichtbogen,    zum Zwecke der     Graserzeugung     ausgesetzte     Oberfläche    der     Schaltkammer-          wan        :dungen    aus. mindestens zwei Stoffen be  stehen. Gegenüber den bekannten.

   Ausfüh  rungen, bei :denen die     :Schaltkammerwan-          dungen    nur     aus    einem     gasabgebenden,    Stoffe       bestehen,    hat die erfindungsgemässe Ausbil  dung den     -rorzll.g.        dass    man die .Schaltkam  mer     besser    den an sie gestellten Anforderun  gen anpassen: kann.

   Zum     Beispiel    kann man  durch die Auswahl der für den     Aufbau    der  Schaltkammer verwendeten verschiedenarti  gen Stoffe die Zusammensetzung des erzeug-         ten        Gasgemisches    in einer den Löschvorgang       begünstigenden        Weise        beeinflussen.    Ander  seits kann     man    aber auch die     Auswahl    der  Stoffe so treffen, dass der-     eine        Stoff    vorzugs  weise zum     mechanischen:

      Aufbau der Schalt  kammer dient     und    der andere Stoff     vorzugs-          weise    die     Gaserzeugung    unter der Einwir  kung :der     Lichtbogenwärme        übernimmt.     



  Die     Erfindung    ermöglicht daher einer  seits bei der     Bemessung    :der Schaltkammer       ,eine        weitgehende        Unabhängigkeit    von den       nachteiligem        Eigenschaften    einzelner ver  wendeter gasabgebender Stoffe und     änder-          seits    die Betriebsspannung, den Nennstrom  und die     Absch:altleistung    des Stromunterbre  chers erheblich zu     steigern.     



  In der     Zeichnung        sind        Ausführungsbei-          spiele    der     Erfindung    dargestellt.  



       Fig.    1     zeigt    den     Querschnitt    einer Schalt  röhre, bei der der zum mechanischen Aufbau  der     Schaltröhre    dienende Stoff 1 Rillen ent  hält, die im wesentlichen in     Richtung    der  Schaltbewegung verlaufe.     Diese        Rillen        sind         mit dem zweiten Stoff 2 gefüllt, der haupt  sächlich der Gaserzeugung unter dem     Ei.n-          fluss        des    Lichtbogens dient.

   Es können auch  mehrere derartige Stoffe gleichzeitig neben  einander,  verwendet      -erden.    Diese Stoffe  können in die Rillen des     ersten    Stoffes     ein-          geschmiert.        eingepresst,    eingegossen oder in  sonst     geeigneter    Weise eingebracht und dann  darin zur Erhärtung gebracht sein. Sie kön  nen aber auch als Formstücke eingesetzt  sein. Die Rillen können keilförmig     ausgebil-          det    sein.

   Dann können Keile aus diesen Stof  fen leicht     ausgewechselt         -erden.    Vorzugs  weise werden die Beile derart ausgebildet  und     angeordnet,        ,dass    nach der     Austrittsö        ff-          nung    des     Schaltstückes    zu die     Cra.sabgabe    sieh  vergrössert.

       Dadurch        wird    erreicht, dass bei  kleineren Strömen, bei denen die     Liehtbogen-          löschung    länger als bei     grossen    Strömen  dauert, eine verhältnismässig stärkere Gas  entwicklung     stattfindet.    Die Rillen können       schwalbeivschwanzförmig        oder        T-förinig    aus  gebildet     sein.    um ein     besseres    Festhalten zu       sichern.     



       Fig.        \?    zeigt eine Anordnung, bei wel  cher die     Wandungen        gewölbea.rtig    aus stoff  lich     verschiedenartigen        Sektorstücken    4, 1,     G     innerhalb eines Halterohres zusammengesetzt  sind. Die     Forni    des Schaltraumes kann an  statt kreisrund     a.ueh    rechteckig oder oval  sein. In     manohen    Fällen genügt     aueli    eine       geringere    Anzahl von     VTa.ndungsstücken,    da,  ja die entstehenden Gase und Dämpfe sich  sofort vermischen.  



  Eine bei     '\"erwenidi.ng        flacher    Schalt  stücke     günstige    Form zeigt     Fig.    3. Die  Segmente 7 und 8 können aus gleichen oder  verschiedenen Stoffen bestehen. Die gasab  gebenden Stoffe können auch in Zellen oder       wabenartngen        Aussparungen    des ersten Stof  fes angeordnet sein. Für die     Zusammenarbeit     ist es     günstig,    wenn der     Abbrand    verschie  dener Stoffe angenähert gleich stark ist.

    Durch die Freiheit in der     Einteilung    der       Oberfläche        unter    den verschiedenen Stoffen  ist es möglich, die     Zusammensetzung    des  Gases. sowie dessen     'Menge    in weiten Grenzen       züi        beeinflussen.       Es ist auch möglich, verschiedene Stoffe  übereinander     -anzuordnen,

      wobei .die einzel  nen den     Schaltraum    bildenden     Elemente    vor  teilhafterweise durch     Axialdruch    zusammen  g     o        ehalten        werden.        Dabei        können        zwei        oder     mehr verschiedene Stoffe     übereinanderge-          schichtet    werden.

   Dies wird vorzugsweise so       durchgeführt,        dass    Stoffe grösserer Gasab  gabe später mit dem     Lichtbogen    in Berüh  rung     kommen.        Dabei    kann so     verfahren    wer  den, dass in der     Nähe    -der     Kontakte    schwerer       verdampfbare    Stoffe sitzen, ferner können  z.

   B. bei     Scha.ltkamme,rn,    in denen die klei  nen Ströme an besonderen Stellen gelöscht  werden. diese     Stellen    für stärkere     CTasabgabe     eingerichtet sein.     Werden    Körper     (Füll-          stüeke)    in den Schaltraum zur Löschung  kleiner Ströme     eingeführt,    so können diese  auch aus mehreren Stoffen aufgebaut sein  oder im ganzen aus     ,Material    stärkerer     Ga.s-          a.bgabe    bestehen.  



  Es lassen wich auch viele .dünnere Schei  ben verwenden, wobei verschiedene Stoffe       abwechselnd    geschichtet werden. Durch ver  änderliche     Plattenstärke        bezw.    durch     den.     zahlenmässigen     Anteil    von     Platten    verschie  dener Stoffe lässt sich auch hier die Gasab  gabe in Abhängigkeit von der     Schaübewe-          gung        beeinflussen.    Die     vorzugsweise    der       Gaserzeugung    dienenden Stoffe können auch  in Ring- oder     Sehra.ubrillen    des Tragkörpers  <I>n</I>  <RTI  

   ID="0002.0106">   aeht    werden.. Es können auch     ver-          i        itn        o-ebr-          schiedene    Stoffe in kleineren     Stricken,    z. B.  in Plättchen- oder Körnerform, miteinander       verbunden    werden. Dies kann durch Pressen,  Sintern, Kleben oder dergleichen erfolgen.

         Verseliiedene    Stoffe bilden dann einen     bau-          lieli        zusammenhängenden        Körper.    Verschie  dene Stoffe können dabei     bleichartig    neben  einander     -angeordnet    sein. Es kann aber auch  der eine Stoff die andern Stoffe, die in Kör  nerform oder dergleichen vorliegen. umhüllen  und     dadureli    zusammenhalten.  



  Die Verwendung von zwei oder mehr als  zwei Stoffen zum Aufbau der     SchaItraum-          w        andungen    bietet ausser der     beschriebenen     Arbeitsteilung der verschiedenen Stoffe und  der     Dosierung    der Gasmengen weitere     Vor#              teile,

      wenn die     Vergasungs-        bezw.        Verdamp-          fungsprodukte    der Ausgangsstoffe     miteinan-          der    oder     eventuell    mit den     Ausgangsstoffen     selbst in     chemische        Reaktion        bezw.    chemische       Beeinflussung        treten.     



  Es werden z. B. oft organische Stoffe,  z. B. Hartgummi, Fiber und dergleichen,  zum Aufbau :der     .Schaltkammern        verwendet.     Bei     Berührung    mit dem Lichtbogen     entste-          hen,    dabei brennbare kohlenstoffhaltige Gase.

    Durch unvollkommene Verbrennung mit     der     in der Röhre vorhandenen Luft wird Kohlen  stoff frei und schlägt sich als Russe     nieder.     Um     diesen        unerwünschten    Niederschlag zu  vermeiden,     ist    es vorteilhaft, .gleichzeitig     mit     oder besser vor der     Vergasung    des organi  schen     ,Stoffes    die Verbrennung nicht unter  haltende     Grase,    z.

   B.     Kohlendioxyd,    Stick  stoff, Wasserstoff entstehen zu lassen,     etwa     durch     Vergasung    von     Ammoniumcarbonat     oder gleichen.     Die        entstehenden    Gase ver  treiben     bezw.        verdünnen        die    in der     Rähre     vorhandene     Luft    so stark,     dassi    überhaupt  keine Verbrennung stattfindet und die koh  lenstoffhaltigen Gase     uniersetzt    .die Schalt  röhre verlassen.

   Ein anderes     Mittel    zur Ver  hütung von     Russbeschlag    besteht     in    der Ver  wendung von Stoffen, die     Sauerstoff    in aus  reichender Menge abgeben., um den Kohlen  stoff restlos zu verbrennen.. Der Kohlen  stoff verbrennt dabei zu Kohlendioxyd, wel  ches höhere     Löschfähigkeit    als Sauerstoff  besitzt. Bei     Verwendung    von Sauerstoff ab  gebenden     Stoffen    (z.

   B.     Ammoniumnitrat)     muss dafür gesorgt werden,     dass    dieser     Stoff     nur in erforderlicher     Menge    vergast wird  und sich nicht selbsttätig     zersetzt.    Dies kann  vorteilhaft dadurch     erreicht        werden:,    dass; die       Körner        dieses    Stoffes von einem     andern    Stoff  umhüllt und zusammengehalten werden.  



  Als     vorzugsweise    mechanisch tragende  Stoffe kommen     insbesondere        in        Betracht          organische        Stoffe,        wie        z.        B.     synthetische     gummiähnliche    Stoffe, Fiber,  Holz, Kunstholz,     Hartpapier,    Viskose, Hart  leinen.

   Diese Stoffe können in der üblichen       Handelsqualität        verwendet        werden.    Sie las-    sei sich     jedoch,dem    speziellen     Verwendungs-          zweck        durch        besondere    Herstellung anpassen.  Bei     Vergasung    von     Hartgummi        entstehen    gut  löschende Gase, jedoch tritt eine     gewisse        Ver-          russung,der    Schaltstelle ein.

   Durch     .geeignete          weitere        Aufbaustoffe    lässt sich die Gasent  wicklung und -die     Löschwirkung        beeinflussen.     Werden     derartige    Metalloxyde und Salze in  Mehl- oder     ,Staubform    verwendet, so ergibt  sich     eine    Verringerung der     Gasentwicklung,

       jedoch begünstigt     das        Eindringen    von     staub-          förmigen        Teilchen    in .die     Lichtbogennähe    die       Lichtbogenlöschung.    Als     vorzugsweise        gas-          bildende    zweite Aufbaustoffe können ver  wandt werden Stoffe, wie     Maxmorstaub,     Gips,     Aluminiumoxyd,        Siliziumogyd,        Magne-          siumogyd,        Talkum,

          Speeksteinmehl,    Porzel  lanmehl und dergleichen.     Durch    Verwen  dung leicht zerfallender Stoffe kann die     0-as-          bilJung    erhöht werden.     Es    können Salze ver  wendet werden,     insbesondere        metallfreie     Salze, wie     Ammoniumverbindungen,        Hyd.ra-          zinverbindungen    usw.,     ,die        vollständig    in  Gase und Dämpfe zerfallen. Wenden Stoffe  verwandt,     wie    z.

   B.     Ammoniumnitrat,    die  Sauerstoff abgeben, so .kann der Kohlenstoff  gehalt durch     Zugabe    von Kohlenstoff erhöht  werden. Der     Kohlenstoff    verbrennt dann  mit     dem        freigewordenen    Sauerstoff. An Stelle  von Kohlenstoff     kann    auch besonders hoher       Sehwefelgehalt    treten.  



  Die     zweiten    Aufbaustoffe werden in der       Regel    beim     Vulkanisiervorgang,d-em    Gummi  zugesetzt. Es ist aber auch möglich, den  ersten Stoff mit feinen     Öffnungen    zu verse  hen     bezw.        kapillarporös    zu machen.

       Dann.     kann der     zweite    Stoff     durch        Tränkung,    even  tuell nach     vorausgehender        Evakuierung,    oder       unter        Druck        eingebracht        werden..    Auf     diese     Weise     können    z. B.

   Paraffine, Wachse, Sei  fen     (insbesondere    metallfreie),     Asphaltmas-          sen,,        Kompoundmassen,        Bakelite    usw. mit  dem porösen     Hartgummi    oder einem andern       porösen        Trabstoff        vereinigt    werden.

   Diese  Stoffe     erstarren,    oder erhärten durch Abküh  lung oder     chemische    Umwandlung     und    bil  den mit dem porösen     ersten,    Stoff einen     ein-          heitliche.        Körper.    Auf     ähnliche    Weise kön-           nen        Tränkungen    mit konzentrierten Salz  lösungen     vorgenommen    werden.

   Die porösen       Körper    können aber auch mit Flüssigkeiten  getränkt werden und dauernd mit diesen in  Verbindung     stehen        bleiben,    so dass sie durch       Kapillarwirkung,    statischen Druck oder bei  des stets mit Flüssigkeit gefüllt sind.

   Es  können     Wasser,        wässerige    Salzlösungen, Gly  zerin     und    ähnliche Öle     und    Fette usw. ver  wendet werden. Ähnliche Massnahmen kön  nen bei     andern    organischen     Tragstoffen-,    so  wie bei     keramischen    Tragstoffen verwendet       werden.    Die letzteren werden durch Trän  kung überhaupt erst zur Gasabgabe befähigt.  Es kommen in Betracht: poröse Tone, Por  zellane, Gläser, ferner gesinterte Metall  oxyde, wie Aluminiumoxyd,     3Zagnesium-          oxyd,    Glimmer- und Asbeststoffe usw.

    Synthetische     gummiartige    Stoffe, wie     Iso-          pren,    ferner Fiber. Kunstharz und     Viskose.     lassen sich ähnlich wie Hartgummi durch  geeignete     Zusätze    zur günstigeren:     Gasabgabe     befähigen.

   Als zweite Aufbaustoffe können  auch Flüssigkeiten dienen, die sich mit dem       ersten    Stoff beim     Tferstellun.gsvorgang    nicht  mischen und als Bläschen in dem ersten Stoff  eingeschlossen     bleiben.    Bei Schichtstoffen,  wie     Hartpapier,        Hartleinen    und dergleichen       lassen        sich    die zweiten Stoffe vor dem Kle  ben in Pulver- oder     Körnerform    einführen.  



  Das Holz     lä.sst    sich infolge seiner beson  deren Struktur     besonders        günstig    imprägnie  ren, da seine Poren an sich abgeschlossen sind  und eine     Imprägnierung        osmotisch,    d. h.  durch Zellwände hindurch erfolgt, so dass  nach der     Imprägnierung    und Trocknung die       Imprägnierstoffe    mit der     Aussenluft    nicht  mehr in     Verbindung    stehen.

   Da bei Zerset  zung der Holzbaustoff die Zellulose in     Koh-          lenstoff    und Wasser zerfällt, muss für sofor  tige     Verbrennung    des     Kohlenstoffes    gesorgt  werden, um     Russbildung    zu vermeiden.  



  Als zweite     Aufbaustoffe    können Stoffe  verwendet werden, die Wasser als Kristall  wasser gebunden     enthalten,    es     beim    Schalten  abgeben     und    sich dann durch die     Luftfeuch-          tigkeit    regenerieren, z. B. Borsäure. Kupfer  sulfat     usw.        Ferner    können Stoffe verwendet    werden, die in der     Liehtbogenwärme    restlos  in Gase zerfallen, z. B.     Ammoniumsulfat.     An Stelle von Hartgummi kann auch Weich  gummi treten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrischer Stromunterbrecher mitLicht- bogenlöschung durch gasförmige Druckmit tel, .die aus den Wandungen einer Schalt kammer durch den Lichtbogen erzeugt wer den, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Lichtbogen ausgesetzte Oberfläche der Schalt- ka.mmerwandungen aus mindestens zwei Stoffen besteht. UNTERANSPRüCHE 1. Stromunterbrecher nach Patentanspruch, mit mindestens zwei zur Gasabgabe be- stimmten. Stoffen, dadurch gekennzeich net, dass diese Stoffe verschiedenartige gasförmige Produkte abgeben. 2.

   Stromunterbrecher nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch solche Stoffe, .deren unter der Lichtbogeneinwirkung entstehende Produkte derart aufeinander einwinken. dass keine festen Nieder schläge gebildet werden. 3. Stromunterbrecher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass minde stens ein Stoff organisch ist und minde stens ein weiterer Stoff einen so hohen Saiierstoffgelialt besitzt, da.ss der bei der Vergasung der organischen Stoffe frei werdende Kohlenstoff gasförmig gebun den wird. 4. Stromunterbrecher nach.

   Patentanspruch, dadurch gel@ennzeic-linet. da.ss der eine <B>1</B> toff ein solcher ist. der Wasserstoff enthält. 5. Stromunterbrecher nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet. class der eine Stoff ein solcher ist, der Schwefel ent hält.

   Stromunterbrecher nach Patentanspruch, dadurch geIzennzeichnet. da.ss der eine Stoff ein solcher ist, der Kristallwasser enthält. 7. Stromunterbrecher nach Pa.tentan.spruch, dadurch gekennzeiehnet. dass der eine Stoff ein metallfreies:

   . Salz ist, das unter dem Einfluss der Lichtbogenwärme rest los in gasförmige Produkte zerfällt. B.

   Stromunterbrecher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, ein die Schaltkammer bildender, aus mechanisoh festen Stoffen bestehender Körper auf .der Innenseite mit Aussparungen ver sehen ist, in denen sich Stoffe befinden, die zur Gaserzeugung unter dem Einfluss des Lichtbogens bestimmt ,sind. 9.

   Stromunterbrecher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt kammer aus scheibenartigen Teilen auf- gebaut ist, die abwechselnd aus verscliie- ,denen. Stoffen bestehen:. 10. Stromunterbrecher nach Unteranspruch 8, dadurch .gekennzeichnet, dass die Aus- sparungen des die Schaltkammer bilden den Körpers wabenartig ausgeführt sind.

   11. Stromunterbrecher nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, dass die ver- schiedenartigen, W-andungsstof f e durch einen Pressvorgang miteinander verbun den sind.