DE758710C - Anordnung an Loeschkammern elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

• .Anordnung an Löschkammern elektrischer Leistungsschalter Bei der bisher üblichen Ausführung von Löschkammern elektrischer Flüssigkeitsleistungsschalter wird hei Rückzündungsentladungen, insbesondere bei Leerschaltungen, häufig ein Außenüberschlag an der Löschkammer eingeleitet. Die Erscheinung beruht darauf, daß infolge der Feldausbildung, wie sie sich nach Austritt des Schaltstiftes aus der Kammer ergibt, von der Schaltstiftspitze in Richtung auf die Löschkammer vorwachsende Vorentladungen nicht nur bevorzugt in gerader Richtung nach dem Gegenschaltstück, sondern unregelmäßig innerhalb eines großen Streuwinkels auftreten können. Solche bis zum Kammerdeckel vorwachsenden Entladungen setzen sich nun längs der Oberfläche desselben in Form von Gleitentladungen radial nach außen fort, da bei ebenem oder nach außen gewölbtem Deckel die größte tangentiale Komponente der Feldstärke radial nach außen gerichtet ist. Eine solche Gleitentladung kann sich dann weiter bis zum Mantel der Kammer und an diesem entlang bis zur Gegenelektrode, z. B. sofern es sich um eine Ausführung mit Vorwiderstand handelt, bis zu dem oberen Ende desselben oder- aber bis zur Kammerhalterung fortpflanzen. Wird durch diese Entladungsbahn außerhalb der Kammer ein Leistungslichtbogen eingeleitet, so kann dieser erfahrungsgemäß nicht mehr gelöscht werden und zur Stehfeuerbildung im Schalter Anlaß geben. Auch die Gleitentladung selbst kann die Oberfläche des Isolierstoffes so stark beschädigen, daß eine dauernd bleibende erhebliche Beeinträchtigung der Isolationsfestigkeit zurückbleibt.
• Zur Beseitigung dieser Nachteile hat bei Löschkammern elektrischer Leistungsschalter, deren ortsfester Kontakt innerhalb der von Schaltflüssigkeit umgebenden Kammer angeordnet ist, erfindungsgemäß der Löschkammermund die Form eines nach außen geöffneten Bechers, der solche Abmessungen besitzt und dessen Mantelfläche derart geneigt ist, daß bei jeder Stellung der Schaltstiftspitze außerhalb der Kammer der größte Wert der längs der Trichteroberfläche auftretenden Feldkomponente radial nach innen auf die Trichteröffnung gerichtet ist. Hierdurch wird erreicht, daß auf der Trichteroberfläche sich ausbildende Gleitentladungen immer auf die Kammeröffnung vorwachsen und ein etwa auftretender Leistungslichtbogen an dem Gegenschaltstück bzw. an den vorgesehenen Abbrandelektroden ansetzt.
• Um sämtliche Kammerteile zu schützen und dabei die Bauhöhe des Trichters klein zu halten, entspricht der Durchmesser der oberen Trichteröffnung zweckmäßig mindestens dem Durchmesser der Löschkammer zuzüglich der auf dem Kammermantel aufgebrachten Teile, wie Vorwiderstand, Schirmring o. dgl.
• Der sich nach außen öffnende Trichter kann eine geradlinige oder gekrümmte Mantellinie besitzen. Er kann .ferner einteilig mit dem Deckel der Löschkammer ausgebildet sein oder einen besonderen Bauteil bilden, der in den Löschkammerdeckel eingesetzt ist. Im letzteren Fall wird jedoch besonders hochwertiger Isolierstoff erforderlich.
• In Abb. i ist eine übliche Kammer mit auf dem Kammermantel angebrachtem Vorwiderstand dargestellt. Abb. z zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Kammer. In beiden Abbildungen bedeuten a die.Löschkammer, b den feststehenden Kontakt, c den Schaltstift, d den Vorwiderstand, e die innerhalb der Kammer angebrachte Abbrandelektrode, f den Deckel der Kammer. In Abb. i besitzt die am Deckel f angebrachte Durchtrittsöffnung g für den Schaltstift in üblicherweise nach außen abgeschrägte Kanten, um ein leichtes Einführen des Schaltstiftes zu erreichen. In Abb. 2 ist der Deckel f erfindungsgemäß mit einem nach außen geöffneten Trichter Ja versehen. In Abb.3 ist der Trichter ein besonderer Bauteil, der in den Löschkammerdeckel f eingesetzt ist.
• In Abb. 4. und 5 ist das Zustandekommen der Gleitfunken näher erläutert. Aus Abb. ,4, die der bekannten Ausbildung der Löschkammer entspricht, ist zu ersehen, daß bei ebenem oder nach außen gewölbtem Deckel die größte Tangentialkomponente der Feldstärke radial nach außen gerichtet ist. Die vom Schaltstift ausgehenden Vorentladungskanäle sind als ausgezogene und die Feldlinien als gestrichelte Linien dargestellt. Betrachtet man z. B. die bis zum Punkt o der Oberfläche des Deckels vorgewachsene Entladung, so gehen von diesem Punkt die Feldlinien strahlenförmig aus. Da die Vorentladung jedoch außerhalb der Löschkammerachse, d. h. außerhalb der Symmetrieachse der Anordnung auftritt, liegen auch die von dieser Stelle ausgehenden Feldlinien nicht symmetrisch zur Oberflächennormale N, sondern sie werden, wie in der Abbildung angedeutet, stark von der Mitte nach außen abgelenkt. Längs der Oberfläche wirken nun nur die in diese Ebene fallenden Komponenten der Feldstärke des von Punkt o ausgehenden Feldes. Da dieses nicht symmetrisch zur Oberflächennormale N ausgebildet, sondern' nach außen abgelenkt ist, ergibt sich auch, daß die nach außen gerichteten Tangentialkomponenten Ta größer sein müssen als die nach innen gerichteten Ti. Nun ist das Vorwachsen einer Gleitentladung längs der Oberfläche eines festen Isolierstoffes von der Größe und Richtung des Feldes an der Oberfläche abhängig. Die Entladung muß daher bei einer Anordnung entsprechend Abb. 4 nach außen vorwachsen und kann sich dann weiter bis zum Mantel der Kammer und an diesem entlang bis zur Gegenelektrode, sofern es sich um eine Ausführung mit Vorwiderstand handelt, bis zum oberen Ende desselben, andernfalls aber bis zur Kammerhalterung fortpflanzen. Im Gegensatz hierzu ist bei der Ausführung mit trichterförmigem Löschkammermund entsprechend Abb. 5, in der die Vorentladungskanäle und die Feldlinien entsprechend der Darstellung der Abb.4 eingetragen sind, der größte Wert der tangentialen Feldstärke Ti nach innen gerichtet, so daß eine Gleitfunkenbildung in Richtung auf die Kammeröffnung begünstigt wird und ein etwa auftretender Überschlaglichtbogen auf der hierzu vorgesehenen Abbrandelektrode ansetzt. Die Oberfläche des festen Werkstoffes ist so gegen die Richtung der Vor-°ntladungskanäle geneigt, daß sich das Feld vorwiegend auf der Seite der Oberflächeniormale ausbildet, die nach der Löschkammernitte zu liegt. Damit ist die nach innen, d. h. nach der Kammeröffnung zu gerichtete Tangentialkomponente Ti größer als die nach außen gerichtete Ta, und es wird erreicht, daß auf der Trichteroberfläche sich ausbildende Gleitentladungen immer auf die Kammeröffnung zu vorwachsen und ein etwa auftretender Leistungslichtbogen an dem Gegenschaltstück bzw. an den vorgesehenen Abbrandelektroden ansetzt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung an Löschkammern elektrischer Leistungsschalter, bei denen der ortsfeste Kontakt innerhalb der Kammer angeordnet und die Kammer allseitig von Schaltflüssigkeit umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkammermund die Form eines nach außen geöffneten Trichters hat, der solche Abmessungen besitzt und dessen Mantelfläche derart geneigt ist, daß bei jeder Stellung der Schaltstiftspitze außerhalb der Kammer der größte Wert der längs der Trichteroberfläc he auftretenden Feldkomponente radial nach innen auf die Trichteröffnung zu gerichtet ist.
2. 2. Anordnung an Löschkammern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der oberen Trichteröffnung mindestens dem Durchmesser der Löschkammer zuzüglich der auf dem Kammermantel aufgebrachten Teile, wie Uorwiderstände, Schi@rrnring o. dgl., entspricht. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen geöffnete Trichter einteilig mit dem Deckel der Löschkammer ausgebildet ist. 4.. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen geöffnete Trichter einen Bauteil bildet, der in den Löschkamm@erdeckel eingesetzt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Französische Patentschriften Nr. 768 691, 839 8o9; Druckschrift der BBC AG, S. i049/z, Abb. i ; Elektrotechn. Z. 1933, S. 2o5, Abb. i; SSW-Druckschrift SGO q.3 12/i, S.
3. 3, Abb. 2.