DE1042072B

DE1042072B - Stromkreisunterbrecher mit Lichtbogenloeschkammer

Info

Publication number: DE1042072B
Application number: DEW20448A
Authority: DE
Inventors: Russell E Frink
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1954-04-26
Filing date: 1955-03-09
Publication date: 1958-10-30
Also published as: US2933574A; DE1018128B

Description

DEUTSCHES

Zur Unterstützung der Löschung des beim Öffnen elektrischer Schalter mit einer Unterbrechungsstelle in Luft auftretenden Schaltlichtbogens ist es bekannt, die Schalter mit einer Lichtbogenlöschkammer zu versehen. Solche Löschkammern, in die der Lichtbogen nach seiner Entstehung getrieben wird, sind in der Regel mit einer Mehrzahl parallel angeordneter Platten versehen. Zur Unterstützung der Löschwirkung dieser Kammern sind verschiedene Maßnahmen bekannt. So werden bei einer Ausführung durch besonr dere Blasmagnete radiale magnetische Felder erzeugt, die den Schaltlichtbogen in rotierende Bewegung versetzen sollen. Das hat jedoch den Nachteil, daß der Lichtbogen verhältnismäßig lange an einer begrenzten Stelle der Löschkammer brennt, so daß diese thermisch sehr hoch beansprucht wird. Bei einer anderen Ausführungsart von Schaltern mit Unterbrechungsstelle in Luft wird der Schaltlichtbogen unter Verwendung einer Blasspule und gegebenenfalls Blasblechen zumindest teilweise zur Löschung in eine oberhalb der Unterbrechungsstelle angeordnete Löschkammer getrieben, die aus quer zum Lichtbogen in gewissem Abstand voneinander angeordneten geschlitzten Platten besteht, zwischen denen der Lichtbogen allein durch Kühlung und Verlängerung gelöscht wird, ohne seine Bewegungsrichtung zu ändern. Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Ausführung eines Schalters mit Löschkammer und hat die Aufgabe, dessen Wirkung durch einen zweckmäßigeren Aufbau zu verbessern. Dies gelingt gemäß der Erfindung· dadurch, daß die Lichtbogenkammer mindestens zwei voneinander getrennt angeordnete, in Reihe geschaltete Löschblechpakete enthält, zwischen denen ein vorzugsweise H-förmiger Blasmagnet so angeordnet ist, daß er jeweils von einem Teil des gezogenen Lichtbogens über Lichtbogenleithörner erregt wird.

Ein Ausführungsbeispiel für einen Schalter gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Schalter gemäß der Erfindung; die Kontakte sind in der Schließstellung dargestellt;

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt, der nach der Linie II-II in der Fig. 1 verläuft;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie III-III nach Fig. 1;

Fig. 4 zeigt den Schalter im Grundriß.

In Fig. 1 ist eine Lichtbogenkammer 1 mit zwei Löschblechpaketen 2A und ZB, zwischen denen ein im wesentlichen H-förmiger Magnet 3 liegt, dargestellt. Der Mittelschenkel dieses Magneten trägt zwei in Serie geschaltete Erregerspulen 4, 5. Die Enden dieser Spulen sind an Lichtbogenhörner 6, 7 angeschlossen. Zwischen diesen Lichtbogenhörnern 6, 7 ist ein Stromkreisunterbrecher
mit Liditbogenlöschkammer

Anmelder:

Westinghou.se Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Hindenburgstr. 84

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 26. April 1954

Russell E. Frink, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

drittes Löschblechpaket 8 angeordnet, das weiter unten noch näher erläutert wird.

Am Teil 9 ist ein fester Kontakt 10 angebracht, während der bewegliche Kontakt 11 an einem Arm 12 befestigt ist, der mit dem Kontakt 10 zusammenarbeitet. Die Anschlußleitungen 13, 14 sind mit den beiden Kontakten verbunden.

Die Lichtbogenhörner 6, 7 sind am unteren Ende abgerundet und schleifenförmig gebogen, die oberen Teile 37, 38 dieser Hörner dienen als Lichtbogenhörner für die Löschblechpakete 2 A, 2B. Mit dem feststehenden Kontakt 10 steht das Lichtbogenhorn 40 über den Teil 39 in Verbindung. An das Lichtbogenhorn 40 schließt sich nach oben eine aus Isolierstoff bestehende Sperrplatte 41 an, die an einem Paar anderer Isolierplatten 42 befestigt ist.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein weiteres Lichtbogenhorn 43 angebracht, über dem wieder eine Sperrplatte 44 sitzt, die ebenfalls an Isolierplatten 45 befestigt ist. Zur Abstandshalterung zwischen den Löschblechpaketen 2 A, 2B von den Hörnern 40, 43 dienen Leisten 23, die ihrerseits an dem Funkenkammermantel 33 befestigt sind. Jedes der Hörner 6, 7 hat seitliche Vorsprünge 46 (Fig. 4), die in Schlitze 47 des Lichtbogenkammermantels 33 greifen. Ferner hat jedes Horn 6, 7 Vorsprünge 48, welche, wie Fig. 4 zeigt, zur seitlichen Abstandsisolation von rechteckigen Scheiben 49 dienen, die das Joch des Magnetkerns 17 umgeben. Die Scheiben 49 sind in unmittelbarer Nähe der Blasspulen 4, 5 angebracht. Auf diese Weise entstehen zwei Kamine 50 (Fig. 4), die je aus einem Paar Scheiben 49, dem Joch 17 und der Innenseite der Hörner 6 und 7 bestehen. Das Ausfüh-

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rungsbeispiel zeigt, daß die Scheiben 49 seitlich entgegen den magnetischen Kräften, die durch die Spulen 4, 5 ausgeübt werden, auseinander gehalten sind, und zwar sowohl durch die Vorspränge 48, die mit den Hörnern 6 und 7 verbunden sind, als auch durch die oberen Lappen 51 der Platten 18 des Löschblechpaketes 8 (vgl. insbesondere Fig. 2). Die Platten 18 sind in Schlitze 52 der oberen Teile der Seitenschilde 30 eingesetzt. Die Spulen 4 und 5 sind mittels der Teile 53, 54 und 61 an die Hörner 6 und 7 angeschlossen. Zur versteiften Anbringung der Polplatten 55 in ihrer vorgesehenen Lage dient ein Paar Bolzen 60, die durch die Lichtbogenkammer 1 unmittelbar innerhalb der inneren Krümmung der Blasspulen 4, 5, wie in Fig. 1 und 2 der Zeichnung angegeben, hindurchgehen.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende:

Der bewegliche Kontakt 11 bewegt sich zuerst nach links, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, in die Lagell-a. Dabei wird zwischen den beweglichen Kontakt 11 und den festen Kontakt 10 der Lichtbogen 15 gezogen. Dieser wirkt auf die herabhängenden Polplattenteile 16 des Magneten 3 und bewegt sich aufwärts in die Verbindung mit den Übertragungshörnern 6, 7. Inzwischen bewegt sich der Kontakt 11 in die Lage 11 b. Der Lichtbogen besteht nunmehr aus drei Teilen, nämlich 15 a, 15 b und 15 c, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der Bogenteil 15 b wird innerhalb des Löschblechpaketes 8 unterbrochen und verstärkt dabei die Wirkung der in Serie geschalteten Blasspulen 4 und 5. Diese erzeugen ein Quermagnetfeld über die Polplatten 55. ~

Das linke Ende des Lichtbogenteiles 15 a wird auf das Lichtbogenhorn 43 übertragen, während das rechte Ende des Lichtbogenteiles 15 c auf das rechte Lichtbogenhorn 40 übertragen wird. Die zwei Lichtbogenteile innerhalb der betreffenden Löschblechpakete 2 A, 2 B sind mit den entsprechenden Bezugszeichen~56, 57, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, versehen. Jeder Lichtbogenteil 56, 57 steigt innerhalb der Pakete 2 A, 2B, und zwar im wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit nach oben und ist oben gezwungen, innerhalb des Zickzacklichtbogendurchganges 58, der von den einzelnen Platten 24 an den Paketen 2 A, 2 B erzeugt wird, zu wandern. Diese Lichtbogenteile 56, 57 werden am oberen Ende 26 der Schlitze 25 in den Platten 24 rasch gelöscht, und der Stromkreis durch den Schalter ist damit unterbrochen.

Es muß beachtet werden, daß die herabhängenden Polteile 16 sich links unterhalb des Löschblechpaketes 2A ausdehnen, wogegen keine oder relativ kleine Polplattenteile unterhalb des rechten Löschblechpaketes 2 B vorhanden sind, so daß das Quermagnetfeld gerade unterhalb des Löschblechpaketes 2 A stärker ist als das Quermagnetfeld unterhalb des Paketes 25. Der Grund hierfür ist, daß normalerweise der Lichtbogenteil 15 c, welcher näher am Paket 2 B liegt, leichter zum Aufwärtsgehen innerhalb des Paketes 2B neigt als der Lichtbogenteil 15 a-, welcher anfänglich weiter weg vom Paket 2 A gezogen ist. Für die größte Wirksamkeit der Löschkammer ist es jedoch wünschenswert, daß sich beide Lichtbogenteile 15 α und 15 c mit der gleichen Geschwindigkeit innerhalb der Pakete 2 A und 2 B aufwärts bewegen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausbildung der herabhängenden Polplatten 16 wird das Magnetfeld gerade unterhalb des Paketes 2 A verstärkt, wodurch der Auftrieb des Lichtbogenteiles 15 a innerhalb des Paketes 2A beschleunigt wird, so daß seine Lage und Aufwärtsgeschwindigkeit innerhalb des Paketes 2A annähernd dem des Lichtbogenteiles 15 c in dem Paket 2B entspricht.

Bei den Paketen 2 A und 2B sind die aus keramischem oder feuerfestem Baustoff hergestellten Platten mit Schlitzen 25 versehen, die bei 26 endigen. Die ίο Schlitze 25 sind ebenso wie die Platten des Paketes 8 gegen die Mittellinie 27 abwechselnd versetzt.

Claims

Patentansprüche:

1. Schalter mit einer Unterbrechungsstelle in Luft, bei dem der Schaltlichtbogen unter Verwendung einer Blasspule und gegebenenfalls Blasblechen zumindest teilweise zur Löschung in eine oberhalb der Unterbrechungs stelle angeordnete Löschkammer getrieben wird, die aus quer zum Lichtbogen in gewissem Abstand voneinander angeordneten geschlitzten Platten besteht, zwischen denen der Lichtbogen durch Kühlung und Verlängerung gelöscht wird, ohne seine Bewegungsrichtung zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenkammer mindestens zwei voneinander getrennt angeordnete, in Reihe geschaltete Löschblechpakete (2A,2B) enthält, zwischen denen ein vorzugsweise H-förmiger Blasmagnet (3) so angeordnet ist, daß er jeweils von einem Teil des gezogenen Lichtbogens über Lichtbogenleithörner (6, 7) erregt wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasmagnet einem dritten, zwischen die beiden Löschblechpakete geschalteten Löschblechpaket (8) parallel geschaltet ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Löschblechpaket (8) unterhalb des Blasmagneten (3) angebracht ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des Blasmagneten aus zwei in Reihe geschalteten Spulen (4, 5) besteht.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in Reihe geschalteten Spulen (4, 5) der Erregerwicklung jeweils an einem Ende des Mittelschenkels des H-förmigen Blasmagneten (3) angeordnet sind.

6. Schalter nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (6, 7) des unterhalb des Blasmagneten angebrachten Löschblechpaketes (8) in Lichtbogenleithörner (37, 38) auslaufen, die sich beiderseits des Mittelschenkels des H-förmigen Blasmagneten (3,) parallel zu diesem mindestens bis in Höhe des den Kontakten des Schalters abgewandten Endes der Erregerwicklung erstrecken.

7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Teile der Polplatten (16) des Blasmagneten (3) so geformt sind, daß ein gleichmäßiges Aufsteigen der Teillichtbogen in den einzelnen Löschblechpaketen (2 A und 2B) erreicht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 822 691, 591 597,
224.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen