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SchaIteinrichtung für elektrische Stromkreise.
Es ist bekannt, dass man mit Schaltern, deren Kontakte sich in einem evakuieren Raum befinden, gefahrlos wesentlich höhere Leistungen abschalten kann als mit ähnlich dimensio- nierten Luft-oder Ölschaltern. Dieser Vorzug lässt sich dadurch besonders gut ausnutzen, dass man parallel zu einem Schalter beliebiger Bauart einen derartigen Vakuumschalter legt. Hiebei wird die Anordnung so getroffen, dass der Vakuumschalter zwangsläufig nur kurzzeitig während des Abschaltvorganges den gesamten Strom zu übernehmen hat, während bei geschlossenem Stromkreis der Nebenschalter den Hanptteil des zu übertragenden Stromes führt.
Infolgedessen brauchen die stromführenden Teile des Vakuumschalters nicht für den Dauerstrom der Schalteinrichtung bemessen zu sein, so dass man auf wesentlich geringere Dimensionen und einfachere konstruktive Ausbildung des Vakuumschalters kommt und trotzdem die Vorteile, die eine Stromunterbrechung an im Vakuum angeordneten Kontakten bietet, voll ausnutzen kann.
Erfindungsgemäss wird der Vakuul11schalter von dem Nebenschalter mechanisch oder elektrisch derart gesteuert, dass er nach dem Öffnen des Nebenschalters zwangsläufig ge- öffnet wird.
In der Zeichnung Ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einpoliger Anordnung
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Bauart, der in geschlossenem Zustand die Leitungen, 2 und 3 miteinander verbindet, und einem parallel hiezu angeordneten Vakuumschalter . Der letztere besteht aus einem hochevakuieren Gehäuse 5, das z. B. aus Glas hergestellt ist, und in dessen Wandung die beiden Stromzuführungen 6 und 7 vakuum dicht eingeschmolzen sind. Die Einführung 6 dient als Träger für den feststehenden Kontakt, der aus einer plangeschliffenen, vermittels der Federn 8 befestigten Metallscheibe 9 besteht. Die Kontaktplatte 9 ist mit der Zuleitung durch mehrere Leitungslitzen 10 verbunden, die gleichmässig über die ganze Oberfläche verteilt sind und so eine gute Zuleitung gewährleisten.
In der Mitte der Kontaktplatte ist ein federnder, mit einem Eisenkern versehener Hilfskontakt 11 angeordnet, an welchem der Strom endgültig unterbrochen wird. Die Einführung 7 endigt in einer Führungshülse 12, in der sich ein Bolzen 13 bewegen kann, an dem der bewegliche Schalterkontakt befestigt ist. Der bewegliche Kontakt besteht aus einem Eisenkern 14, der mit einer gleichfalls plangeschliffenen, aus Kupfer bestehenden Platte 15 versehen ist. Der Führungsbolzen 13 besitzt am unteren Ende eine Aussparung 16, in die bei geschlossenem Schalter eine Sperrklinke 17 eingreift und so den Vakuumschalter in der Einschaltstellung festhält. Der Vakuumschalter besitzt eine Einschaltspule 18, die z.
B. von einer Hilfsstromquelle 19 gespeist und deren Zuleitung über einen Hilfskontakt 20 am Schalter 1 geführt ist. Im Stromkreis der Einschaltspule 18 liegt ein Zeitrelais 21, das nach dem Schliessen des Vakllumschalters die Einschaltspule abschaltet. In Reihe mit dem Vakuumschalter 4 liegen zwei weitere Spulen 22 und 23. Die Spule 2, 2 dient als Auslösespule und wirkt auf die mit
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende : Um den Stromkreis 2-3 zu schliessen, wird zunächst der Schalter 1 in an sich bekannter Weise von Hand oder durch Fernsteuerung eingelegt. Hiedurch wird der Hilfskontakt. SO geschlossen und die Einschaltspule 18 an Spannung gelegt. Der Stromkreis der Einsehaltspule verläuft vom positiven Pol der Hilfsstromquelle über die Einschaltspule zu den geschlossenen Kontakten des Zeitrelais 21 und von da über den Kontakt 20 des Schalters 1 zur Hilfsstromquelle zurück. Wenn die Einsehaltspule 18 erregt ist, so zieht sie den aus Eisen bestehenden Kern 14 des beweglichen Kontaktes an. Infolgedessen bewegt sich der Kontakt nach oben, bis er den Gegenkontakt 9 berührt.
Durch die federnde Befestigung der Kontaktplatte 9 wird ein gleichmässiger und guter Kontaktdruek zwischen den Platten 15 und 9 hergestellt. In der Einschaltstellung greift die Klinke 17 in die Anssparung 16 des Führungsbolzens 13 ein und hält die Kontakte geschlossen. Gleichzeitig mit der Einschaltspule 18 wird auch das Zeitrelais 21 erregt und öffnet nach einer einstellbaren Zeit seine Kontakte, wodurch der Stromkreis der Einschaltspule wieder unterbrochen wird. Hiedurch wird erreicht, dass bei geschlossenem Vakuumschalter die Einschaltspule nicht dauernd unter Spannung steht. Zur Unterbrechung des Hauptstromkreises wird zunächst der Schalter 1 von Hand oder selbsttätig geöffnet. Infolgedessen fliesst der volle Strom jetzt durch den noch geschlossenen Vakuumschalter 4.
Hiebei werden die vom Hauptstrom durchflossenen Spulen 22 und 23 stark erregt. Dies hat zur Folge, dass die Spule S. 3 zunächst den Anker 24 der Sperrvorrichtung anzieht, so dass der bewegliche Kontakt freigegeben wird und infolge seines Gewichtes abfällt.
Die Abschaltbewegung wird durch die Spule 23 unterstützt, welche auf den Eisenkern 14 des beweglichen Kontaktes anziehend wirkt und dadurch eine Zugkraft in der Ausschaltrichtung auf ihn ausübt. Gleichzeitig übt der Eisenkern 14 eine anziehende Wirkung auf den Hilfs- kontakt 11 aus, so dass der letztere infolge magnetischer Adhäsion noch eine gewisse Zeit an dem Gegenkontakt haftet, bis die Feder, an welcher der Hilfskontakt 11 befestigt ist, so stark gespannt ist, dass ihre Zugkraft die des Magneten überwindet. Da nach der hierauf erfolgenden
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die Absehaltgeschwindigkeit erheblich gesteigert.
Wird der Schalter für Wechselstrom benutzt, so pulsiert die Anziehungskraft, die auf dem Hilfskontakt 11 ausgeübt wird, mit dem die Spule 23 durchfliessenden Strom.
Die Kontakte werden sich also in der Nähe des Nulldurchgangs des Stromes trennen. da in diesem Zeitpunkt auch die magnetische Kraft ihr Minimum besitzt. Hiedurch wird d''r Öffnungsfunke wesentlich verkleinert.
Man kann anstatt eine besondere Auslösespule für die Verklinkung des Vakuumschalters anzuordnen, auch den Anker. 24 in der Nähe der Spule 23 anbringen, derart. dass diese in stromdurchflossenem Zustand die Schaltersperrung auslöst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schalteinrichtung für elektrische Stromkreise, mit einem zur Stromunterbrechung dienenden Vakuumschalter, dem ein Schalter beliebiger Bauart derart parallel geschaltet Ist, dass der Vakuumschalter nur kurzzeitig während des Abschaltvorganges den gesamten Strom führt, dadurch gekennzeichnet, dass er durch den Nebenschalter mechanisch oder elektrisch derart gesteuert ist, dass der Vakuumschalter nach dem Öffnen des Nebenschalters gleichfalfs geöffnet wird.