186027. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ívoltó kamra előállítására
186027 A találmány tárgya eljárás, előnyösen ívoltó kamra előállítására, amelyek azután célszerűen középfeszültségű kapcsolókba és egyéb ívoltó szerkezetekbe építhetők be. A hatvanas évek elejétől elterjedten alkalmaznak középfeszültségű kapcsolókban és szikravédő készülékekben szilárd anyagú kamrát, amely a kapcsolóban keletkező ívet körülveszi és az ív hőmérsékletének hatására ívoltó gázt termel. Az ezektől az ívoltó kamráktól elvárt követelmények igen széles körűek, mivel működésük alapvetően befolyásolja a kapcsolók megszakító képességét, élettartamát és megbízhatóságát. Erről ír Polgár Tibor az Elektronika c. folyóirat 1974. évi 3. számában. Az eddig előállított kamrák a műanyagipar viszonylag szűkebb területéről kerültek ki, és döntő többségükben az ívoltó kamrák anyagát képező műanyagok spontán hőbomlását és a hőbomlás során keletkező gázok ívoltó képességét használják végül is az ív oltására. Az ívoltás ezeknél az ívoltó kamráknál úgy megy végbe, hogy a műanyag párolgási hőjét, valamint s keletkező gázok disszociációs és ionizációs energiáját használják fel az ív hűtésére. Gyakran még egy további, az ívre irányuló gázáramoltatással is fokozzák a hűtőhatást. Ezekben a kamrákban általában poliacetál, polimetilmetakrilát, polikarbonát vagy poliamiri műgyantát alkalmaznak, és ezek mindegyike gyakor latilag azonos oltási mechanizmus alapján oltja el a? ívet. A Westinghouse cég például ívoltó kamraként a Du Pont gyár DERLIN termékét — amely poliacetá! gyanta — alkalmazza. A Hazenmayer Hengelo a Bayer gyártmányú HOLEC vagy DURETAN elnevezésű gyantát alkalmazza, amely poharaid 6-ból áll. Csehszlovákiában ívoltó kamraként elterjedt poliamid és boraminból gyártott gyanta használata. Az NDK-ban az Isopond cég Bayer gyártmányú MAKROLON műgyantát alkalmaz, amely polikarbonát alapú. A fent ismertetett ívoltó kamrák főbb hátrányai a következők : 1. Egyszerű műanyag kamráknál az erőteljes kráteresedés, koromképződés, amely rontja a kapcsoló tulajdonságait, továbbá éghető gázok maradnak vissza, amdyek esetenként berobbanhatnak, valamint járulékos vegyi korrózió is létrejön, ami a kapcsolók élettartamát csökkenti, és talán legnagyobb hátrányuk ezeknek a kamráknak, hogy nem szabályozható az ívoltó gáz fejlődése, tehát ez egy spontán az anyag jellegéből fakadó gázfejlődés. 2. A másik típusú, szervetlen kerámia kamrák a fenti hátrányokat próbálták kiküszöbölni, azonban ezeknek a kamráknak nagymértékben lecsökkent az ívoltó képességük, és előállításuk rendkívül nehézkes gyártási technológiával magas hőmérsékleten és drága berendezések felhasználásával valósítható csak meg. További megoldást ismerhetünk meg a 157 335 sz. magyar szabadalmi leírásból. Itt az ívoltó kamra előállítása során alumínium-oxid kerámiában SF6 gázt nyeleinek el, és az SF6 gáz az ív hőmérsékletének hatására a szivacsos szerkezetű hordozóanyagból kidiffundál. Ez az eljárás ugyan egyszerűbb az égetett kerámia kamrák gyártásánál, de még mindig igen költséges berendezések szükségesek az előállításukhoz. Hátránya ennek a megoldásnak, hogy a gáz elnyelődése, valamint a tartós oltás megvalósulása meglehetősen bizonytalan, ami végül is a kapcsolóknak a működését, amelyekbe ezeket a kamrákat beépítik, teszi bizonytalanná. Végül komoly hátránya a fenti ívoltó kamrának, hogy a hordozóanyag gáztároló képessége véges, és ez a kapcsoló kapcsolási számának a csökkenését vonja maga után. Ezek a fent említett hátrányok azért nagyon jelentősek, mert az esetek zömében igen nagy teljesítmé- 10 nyék kapcsolásáról van szó, ahol a kapcsoló meghibásodása, vagy nem megfelelő működése gazdasági kihatásait tekintve is igen komoly károkat okozhat. Találmányunk célja, hogy a fenti hátrányokat kiküszöbölve olyan eljárást hozzunk létre ívoltó kam! ű rák előállítására, amely az ívelés hőmérsékletén ívoltó gázt termel, és amely gáz termelődését kizárólag az ív hőmérséklete határozza meg, és ezáltal középfeszültségű kapcsolókban általánosan alkalmazható. A találmány szerinti eljárás lényege abban van, aí hogy az eljárás során BF3-nak olyan komplexeit, amellyel szilárd, stabil sót képez, célszerűen BF3-monoetanolamint, és az ív hőmérsékletén hidrogénfejlesztő és ömledékképző sót, célszerűen ammónium-dihidrogén-foszfátot, összekeverünk úgy, hogy a keve- 26 rékben a BF3 szilárd komplexének aránya 1—100%-ig terjedhet, célszerűen 70%, majd az így létrejött sókeveréket műgyantába ágyazzuk, ahol a sókeverék arány a gyantában legalább 1%. A találmány szerinti eljárást egy példakénti foganatosítási módjában ismertetjük. Az eljárás során BF3-monoetanolamint és ammónium-dihidrogén-foszfátot 70:30 súlyszázalék arányban egy golyós malomban összekeverünk, és a keverést mindaddig folytatjuk, míg egy 20—50 jum-es y'i szemcsenagyságú sókeverék jön létre. A következő lépésben 100 súlyrész telítetlen poliészter gyantát, 2 súlyrész 50%-os benzoilperoxiddal és 0,1 súlyrész 10%-os dimetilanilinnal, célszerűen egy zománcozott edényben összekeverünk. A következő ,u fázisban a sókeverékhez állandó kevergetés közben hozzáadjuk az előre elkészített gyantakompozíciót, mégpedig úgy, hogy a létrejött keverékben 81% sókeverék és 19% gyantakompozíció van, és a keverést egy dörzsmozsárban mindaddig folytatjuk, amíg a gyan- I :. ta-só keveréke pasztaszerű, homogén eleggyé nem alakul. Az így előállított keveréket a végleges ívoltó kamrának megfelelő méretű bonamidból kialakított csőbe töltjük, majd 24 órán át szobahőmérsékleten !,u (20 °C±4 °C) tároljuk, amely idő alatt a gyanta térhálósodása végbemegy. Ezt követően tetszés szerint mechanikusan megmunkáljuk. A találmány szerinti eljárás számos foganatosítási módja valósítható meg, amely elsősorban a felhasznált műgyanta anyagától függ. A létrehozott sókeverék aránya a műgyantában 1—100% között változtatható. Az arány attól függ, hogy mekkora áramot, ill. milyen értékű feszültséget kívánunk a kapcsolóval kapcsolni. .,(] A 81% só keverék 19% gyantakompozíció aránnyal már 400 A;20 kV teljsítményt lehet kapcsolni. Az általunk vizsgált és technika állásánál említett oltókamrák azonos körülmények között vizsgálva ebben a tartományban már nem voltak üzemképesek. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a gázfej2
