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Dokumentenidentifikation DE2811509C3 24.06.1993
Titel Elektrischer Druckgasschalter
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ibuki, Koji;
Ueda, Yoshihiro;
Kii, Masami, Amagasaki, JP
Vertreter Wächtershäuser, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 16.03.1978
DE-Aktenzeichen 2811509
Offenlegungstag 05.10.1978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.01.1986
Date of publication of amended patent 24.06.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.06.1993
IPC-Hauptklasse H01H 33/985

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckgasschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE-OS 23 42 520 ist ein elektrischer Druckgasschalter mit einer Druckkammer, einer als Isolierstoffrohr ausgebildeten Lichtbogenkammer, einem zwischen Druckkammer und Lichtbogenkammer koaxial zu diesen angeordneten feststehenden rohrförmigen Kontaktstück, und einem beweglichen Kontaktstück bekannt, das koaxial zur Lichtbogenkammer angeordnet ist.

Bei derartigen bekannten Druckgasschaltern wird beim Trennen der Kontakte ein Lichtbogen in der Lichtbogenkammer zwischen den Kontakten ausgebildet, durch dessen Energie der Gasdruck in der Lichtbogenkammer und in der Druckkammer erhöht wird. Durch die Gasströmung aus der Druckkammer und der Lichtbogenkammer in die Expansionskammer wird der Lichtbogen gelöscht und der Strom unterbrochen.

Bei einem aus der DE-PS 8 05 407 bekannten elektrischen Druckgasschalter wird der in der Druckkammer aufgebaute Gasdruck dadurch entspannt, daß eine Sperre zurückgezogen wird, woraufhin eine das bewegliche Kontaktstück umgebende Hülse durch die Einwirkung einer Druckfeder von der Druckkammer gelöst und die Löschgasströmung von der Druckkammer zur Expansionskammer freigegeben wird.

Aus der DE-PS 7 21 895 ist ein Schalter bekannt, der ein die Löschkammer bildendes Gas abgebendes Isolierstoffrohr besitzt, an dessen einem Ende ein feststehendes hohl ausgebildetes Kontaktstück angeordnet ist, mit dem im Einschaltzustand das bewegliche Kontaktstück durch die Löschkammer hindurch in Kontakt steht. Zu Beginn des Ausschaltzustandes wird die Löschgasströmung verzögert freigegeben. An dem die Löschkammer bildenden Isolierstoffrohr auf der Seite des feststehenden Kontaktstückes ist eine Kompressionseinrichtung vorgesehen, die nur ab einer bestimmten Stärke des Ausschaltstromes zur Wirkung kommt. Sie besteht aus einer mit dem Isolierstoffrohr fest verbundenen Kammer, in der fliegend ein Kolben angeordnet ist. Durch den vom Lichtbogen erzeugten Löschgasdruck wird er gegen die Kraft einer Feder und gegen den Gasdruck verschoben, der in dem vom Kontakt abgewandten Teil der vom Kolben unterteilten Kammer erzeugt wird. Beim Absinken des Druckes des Löschgases in der Löschkammer erzeugt er dann eine Zusatzströmung des Löschgases, die aber eine hohe Temperatur hat und somit eine unzureichende Löschwirkung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, einen elektrischen Druckgasschalter so auszugestalten, daß bei einfacher Bauweise des Schalters sicher, und zwar durch die Beblasung mit dem durch den Lichtbogen selbst erzeugten Gasdruck gelöscht wird.

Diese Aufgabe wird durch den Patentanspruch gelöst.

Der erfindungsgemäße elektrische Druckgasschalter ist somit so ausgebildet, daß während der ersten Lichtbogenphase das Gas in die hintere Druckkammer entweichen kann, wo es abgekühlt wird. Es nimmt daher weder eine hohe Temperatur noch einen hohen Druck an. Diese Verhältnisse werden aufrechterhalten, solange der bewegliche Kontakt das Isolierstoffrohr noch nicht verlassen hat. Erst zu dem Zeitpunkt, an dem das bewegliche Kontaktstück das Isolierstoffrohr verläßt, kann das in der Druckkammer gespeicherte abgekühlte Druckgas verpuffen. Es ist dabei sichergestellt, daß das gespeicherte Druckgas in dem Moment verpufft, indem der Lichtbogen bereits eingeschnürt und löschbereit ist. Da weiterhin das Gas in die Druckkammer entweicht, wo es abkühlen kann, wird ein übermäßiger Druckanstieg und Temperaturanstieg während des Löschvorganges vermieden und wird eine optimale Löschwirkung des Gasstromes erhalten, da ein hoher Druck und eine hohe Temperatur des Gasstromes zu einem hohen Ionisationsgrad und somit zu einer geringeren Löschwirkung führen würden.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 teilweise vergrößerte Schnittansichten des Ausführungsbeispieles des Druckgasschalters, wobei Fig. 1 den Schalter bei normal fließendem Strom und Fig. 2 den Schalter kurz vor dem Ende der Stromunterbrechung zeigen.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Druckgasschalters im Zustand des Stromflusses dargestellt, wobei die Kontakte sich berühren, während Fig. 2 den Zustand des nahezu auf Null verminderten Lichtbogenstromes zum Zeitpunkt unmittelbar vor dem Ende der Stromunterbrechung zeigt.

In einem mit dem Gas für die Lichtbogenlöschung gefüllten Behälter 1 ist eine Unterbrechereinrichtung 2 vorgesehen. Ein Leiter 4 ist mittels einer Buchse 3 im Behälter 1 befestigt. An diesem Leiter 4 ist ein rohrförmiger feststehender Kontakt 5 befestigt, wobei das offene Ende des feststehenden Kontaktes 5 einen zylindrischen beweglichen Kontakt 6 berührt, der in den Kontakt 5 hineinreicht, so daß ein Strom fließt. Der bewegliche Kontakt 6 ist über Stromkollektoren 7 mit einem weiteren Leiter 4 verbunden.

Eine Isolierstoffdüse 8 ist rund um den beweglichen Kontakt vorgesehen. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird durch die Isolierstoffdüse eine Lichtbogenkammer 10 gebildet. Die Lichtbogenkammer 10 ist mit einer Druckkammer 14 verbunden, die am linken offenen Ende des rohrförmigen feststehenden Kontaktes 5 ausgebildet ist. Der Behälter 15, der die Druckkammer 14 bildet, kann aus einem Metall bestehen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Druckgasschalters erläutert. Zunächst berühren sich die Kontakte gemäß Fig. 1.

Dann wird der bewegliche Kontakt 6 vom feststehenden Kontakt 5 mittels eines nicht gezeigten Betätigungsmechanismus nach rechts weggezogen, wobei ein Lichtbogen 12 zwischen den Kontakten ausgebildet wird. Durch diesen Lichtbogen 12 wird das Gas in der Lichtbogenkammer 10 erhitzt, so daß der Druck ansteigt. Das Druckgas strömt in die Druckkammer 14 und wird dort abgekühlt, um einen übermäßigen Druckanstieg und einen übermäßigen Temperaturanstieg zu vermeiden. Wenn die in Fig. 2 dargestellte Kontaktstellung erreicht ist, strömt das Gas aus der Druckkammer 14 unter Beblasung des bereits reduzierten Lichtbogens 12 durch den Auslaß 11 der Isolierstoffdüse 8 in die Expansionskammer aus, wodurch der Lichtbogen sofort gelöscht wird.


Anspruch[de]
  1. Elektrischer Druckgasschalter mit einer Druckkammer, einer als Isolierstoffrohr ausgebildeten Lichtbogenkammer, einer Expansionskammer in Form eines mit dem Gas für die Lichtbogenlöschung gefüllten Behälters, einem zwischen Druckkammer und Lichtbogenkammer koaxial zu diesen angeordneten feststehenden rohrförmigen Kontaktstück, einem beweglichen Kontaktstück, das koaxial durch die Lichtbogenkammer hindurch mit dem einen offenen Ende des feststehenden Kontaktstücks in Kontakt bringbar ist, an dessen anderem offenen Ende die Druckkammer ausgebildet ist, und mit Mitteln zur verzögerten Freigabe der Löschgasströmung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach Beginn des Ausschaltvorganges, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. (a) das die Lichtbogenkammer (10) bildende Isolierstoffrohr (8) ist fest mit der Druckkammer (14) verbunden,
    2. (b) der Außendurchmesser des beweglichen Kontaktstückes (6) ist dem Innendurchmesser des Isolierstoffrohres (8) angepaßt, und
    3. (c) der Innendurchmesser des Isolierstoffrohres (8) geht in den erweiterten Innendurchmesser der Druckkammer (14) über.






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