Stromschliessgerät, besonders für Schalterprüfungen
Bei Kurzschlussversuchen mit elektrischen Schaltern und andern ähnlichen Versuchen ist es von grösster Bedeutung, dass der Prüfstromkreis mit grosser Genauigkeit in dem beabsichtigten Schliessmoment geschlossen wird. Dies gilt besonders bei der Prüfung von mehrphasigen Schaltern, wo es gewöhnlich notwendig ist, dass die Stromkreise der verschiedenen Phasen absolut gleichzeitig geschlossen werden mit einer Abweichung von höchstens einigen elektrischen Graden. In gewissen Fällen kann es auch erforderlich sein, die Stromkreise der verschiedenen Phasen zu verschiedenen Zeitpunkten zu schliessen, wobei aber das Verhältnis zwischen den Schliesszeitpunkten im voraus mit grosser Genauigkeit bestimmt werden kann.
Bei bekannten Anordnungen zum Ausführen eines Kurzschlussversuches werden Schliessschalter verwendet, die durch irgendeine mechanische Anordnung ausgelöst werden, z. B. Sperrhaken oder dergleichen, und die Kontakte sind gewöhnlich an der freien Luft angeordnet. Man hat aber auch Schalter angewendet, deren Kontakte in Öl oder in einem mit Druckluft gefüllten Raum angeordnet sind, um dadurch die Länge des Schliesslichtbogens zu vermindern.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stromschliessgerät, besonders für Kurzschlussversuche mit Schaltern und andere ähnliche Schalterprüfungen, mit mindestens einem beweglichen Kontakt einer Unterbrechungsstelle, welcher Kontakt beim Versuchsvorgang durch Druckluft in Eingriff mit mindestens einem festen Kontakt der Unterbrechungsstelle gebracht wird, welche Kontakte in einem mit Druckluft gefüllten Raum angeordnet sind.
Die Erfindung besteht darin, dass der bewegliche Kontakt bei seiner Schliessbewegung von einem in einem Zylinder beweglichen Kolben betätigt wird, der unmittelbar vor dem Schliessen der Unterbrechungsstelle einem unbalancierten Luftdruck in schliessender Richtung ausgesetzt, aber von einem Haltemagneten in der der offenen Lage der Unterbrechungsstelle zugeordneten Grundstellung festgehalten wird, bis dieser Haltemagnet von einem Auslösestromimpuls entmagnetisiert wird. Dadurch, dass gemäss dieser Anordnung der Betätigungskolben schon vom Anfang der Auslösung an vom vollen Luftdruck beaufschlagt ist, wird eine praktisch konstante Beschleunigung des beweglichen Kontaktes, z. B. der Kontaktbrücke, der Unterbrechungsstelle und dadurch eine grosse Präzision des Schliessaugenblickes erhalten.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Mit 1 ist ein Druckluftbehälter bezeichnet, der durch eine Zwischenwand 2 in zwei Räume 3 und 4 geteilt wird, die mit Druckluft gefüllt sind, die durch Leitungen 5 und 6 zugeführt wird. An der Zwischenwand 2 ist ein Zylinder 7 befestigt, in dem zwei Kolben 8 und 9 angeordnet sind, die mittels einer Kolbenstange 10 verbunden sind. Die Stange 10 trägt auch eine Kontaktbrücke 11, die in der geschlossenen Lage des Schalters zwischen die festen Kontakte 12 und 13 eingreift. Die Kontakte 12, 13 werden von in der Wand des Behälters 1 befestigten Durchführungsisolatoren 14 und 15 getragen. Der Behälter 1 ist oben durch einen Inspektionsdeckel 16 und unten durch einen Deckel 17 zugeschlossen. Am Deckel 17 ist ein Haltemagnet 18 angebracht. Der Zylinder 7 ist durch die Zwischenwand 2 in zwei Räume 19 und 20 aufgeteilt.
Der Raum 19 steht durch eine Rohrleitung 21 in Verbindung mit einem elektromagnetisch betätigten Ventil 22 und überdies mit dem Raum 4 durch eine Rohrleitung 23. Das Ventil 22 wird durch den Strom in der Spule 24, die an die nicht dargestellte Betätigungsleitung angeschlossen ist, gesteuert. Am Kolben 9 ist ein Anker 25 befestigt, der in der offenen Lage des Schalters vom Haltemagneten 18 festgehalten wird. Ausserdem ist im Zylinderraum 19 eine Schraubenfeder 26 angeordnet, die dazu dient, die Kolben 8 und 9 in ihre untere Lage (Grundstellung) zurückzuführen, wenn im Raum 19 und im Raum 4 der gleiche Luftdruck herrscht. Der scheibenförmige Anker 25 ist an der Unterseite schwach ausgehöhlt, und der Raum 27, der dabei zwischen dem Anker 25 und dem Haltemagneten 18 gebildet wird, steht durch einen Kanal 28 durch den Haltemagneten 18 in Verbindung mit der freien Luft.
Hierdurch wird der Anker 25 nicht nur durch die magnetische Zugkraft, sondern auch durch den Luftdruck im Raum 4 am Magneten 18 festgehalten. Anstelle einer Ausnehmung des Ankers 25, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, kann diese Ausnehmung auch als peripherische Nute 34 ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Der Haltemagnet 18 wird zweckmässig so ausgeführt, dass er aus einem Ring 29 (Fig. 3) aus permanent magnetischem Material besteht, der an einem Joch 30 aus weichem Eisen befestigt ist. Ein zentraler Kern 31 aus weichem Eisen ragt aus dem Joch 30 heraus. Der Kern 31 ist in seinem obern Teil von einem am magnetischen Ring 29 befestigten Uförmigen Polring 32 umgeben. Innerhalb dieses Polringes liegt eine Entmagnetisierungswicklung 33. Um die Abmessungen des Haltemagneten 18 zu vermindern und diesen dadurch schneller zu machen, kann man neben diesem einen oder mehrere Permanentmagnete ohne Entmagnetisierungsanordnung anordnen, die nicht selbst, sondern in Zusammenwirken mit dem entmagnetisierbaren Haltemagneten 18 den Kolben 9 festhalten können.
Um die Bewegung der Kolben 8 und 9 und der Kontaktbrücke 11 zu begrenzen, ist die Kolbenstange 10 über dem Zylinder 7 mit einem Querstück 35 versehen, das mit seinen Enden in zwei am Zylinder 7 befestigten Bügeln 36 verläuft.
Die Anordnung wirkt in der folgenden Weise:
Beim Ausführen eines Kurzschlussversuches erhält man über die bei dem Schaltversuch angewendete Kontrollerwalze einen Strom durch die Wicklung 24, die das Ventil 22 beeinflusst, so dass der Raum 19 im Zylinder 7 über die Leitung 21 in Verbindung mit der freien Luft gebracht wird. Unmittelbar danach erhält der Haltemagnet 18, auch über das Steuerungsorgan, einen Auslöseimpuls durch die Wicklung 33, wobei der Anker 25 freigemacht wird, so dass der Kolben 9 von dem im Raum 4 wirkenden Druck mit grosser Kraft nach oben geführt wird, bis seine Bewegung durch das im obern Teil des Raumes 20 oberhalb des Kolbens 8 gebildete Luftkissen gebremst wird. Die Bewegung nach oben wird schliesslich durch den Bügel 36 begrenzt. Die Kontaktbrücke 11 hat sich dabei zwischen die festen Kontakte 12 und 13 gedrängt.
Wenn dann das Stromschliessgerät ge öffnet werden soll, wird das als Dreiwegeventil ausgebildete Ventil 22 umgelegt, so dass der Raum 19 über die Leitungen 21 und 23 in Verbindung mit dem Raum 4 gebracht wird, und da hierdurch der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 9 gleich wird, wird dieser unter Einwirkung der Feder 26 nach unten geführt, bis der Anker 25 wieder an dem Haltemagneten 18 anliegt.
Current closing device, especially for switch tests
In short-circuit tests with electrical switches and other similar tests, it is of the greatest importance that the test circuit is closed with great accuracy at the intended closing moment. This is particularly true when testing multi-phase switches, where it is usually necessary that the circuits of the different phases are closed absolutely simultaneously with a deviation of a few electrical degrees at most. In certain cases it may also be necessary to close the circuits of the different phases at different times, but the relationship between the closing times can be determined in advance with great accuracy.
In known arrangements for carrying out a short-circuit test, closing switches are used which are triggered by some mechanical arrangement, e.g. B. locking hooks or the like, and the contacts are usually arranged in the open air. But switches have also been used, the contacts of which are arranged in oil or in a space filled with compressed air in order to thereby reduce the length of the closing arc.
The present invention relates to a current closing device, especially for short-circuit tests with switches and other similar switch tests, with at least one movable contact of an interruption point, which contact during the test process is brought into engagement with at least one fixed contact of the interruption point, which contacts in one with Compressed air filled space are arranged.
The invention consists in that the movable contact is actuated during its closing movement by a piston movable in a cylinder, which is exposed to unbalanced air pressure in the closing direction immediately before the interruption point closes, but is in the basic position assigned to the open position of the interruption point by a holding magnet is held until this holding magnet is demagnetized by a trigger current pulse. Due to the fact that, according to this arrangement, the actuating piston is acted upon by full air pressure from the start of the release, a practically constant acceleration of the movable contact, e.g. B. the contact bridge, the interruption point and thus a great precision of the closing moment.
An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
1 with a compressed air tank is referred to, which is divided by a partition 2 into two spaces 3 and 4, which are filled with compressed air that is supplied through lines 5 and 6. A cylinder 7, in which two pistons 8 and 9 are arranged, which are connected by means of a piston rod 10, is attached to the intermediate wall 2. The rod 10 also carries a contact bridge 11 which engages between the fixed contacts 12 and 13 in the closed position of the switch. The contacts 12, 13 are carried by bushing insulators 14 and 15 fastened in the wall of the container 1. The container 1 is closed at the top by an inspection cover 16 and at the bottom by a cover 17. A holding magnet 18 is attached to the cover 17. The cylinder 7 is divided into two spaces 19 and 20 by the partition 2.
The space 19 is in communication with an electromagnetically operated valve 22 through a pipe 21 and moreover with the space 4 through a pipe 23. The valve 22 is controlled by the current in the coil 24 which is connected to the actuation line (not shown). An armature 25 is attached to the piston 9 and is held in place by the holding magnet 18 in the open position of the switch. In addition, a helical spring 26 is arranged in the cylinder space 19, which serves to return the pistons 8 and 9 to their lower position (basic position) when the air pressure in space 19 and space 4 is the same. The disc-shaped armature 25 is slightly hollowed out on the underside, and the space 27, which is formed between the armature 25 and the holding magnet 18, is in communication with the open air through a channel 28 through the holding magnet 18.
As a result, the armature 25 is held on the magnet 18 not only by the magnetic tensile force but also by the air pressure in the space 4. Instead of a recess in the armature 25, as shown in FIG. 1, this recess can also be designed as a peripheral groove 34, as shown in FIG. 2.
The holding magnet 18 is expediently designed in such a way that it consists of a ring 29 (FIG. 3) made of permanently magnetic material, which is attached to a yoke 30 made of soft iron. A central core 31 made of soft iron protrudes from the yoke 30. The core 31 is surrounded in its upper part by a U-shaped pole ring 32 fastened to the magnetic ring 29. Inside this pole ring there is a demagnetization winding 33. In order to reduce the dimensions of the holding magnet 18 and thereby make it faster, one or more permanent magnets can be arranged next to it without a demagnetization arrangement, which do not themselves, but in cooperation with the demagnetizable holding magnet 18, the piston 9 can hold on.
In order to limit the movement of the pistons 8 and 9 and the contact bridge 11, the piston rod 10 is provided above the cylinder 7 with a crosspiece 35, the ends of which run in two brackets 36 attached to the cylinder 7.
The arrangement works in the following way:
When carrying out a short-circuit test, a current is obtained through the winding 24 via the control roller used in the switching test, which influences the valve 22, so that the space 19 in the cylinder 7 is brought into connection with the free air via the line 21. Immediately thereafter, the holding magnet 18 receives a trigger pulse through the winding 33, also via the control element, whereby the armature 25 is cleared so that the piston 9 is guided upward with great force by the pressure acting in the space 4 until it is moved the air cushion formed in the upper part of the space 20 above the piston 8 is braked. The upward movement is finally limited by the bracket 36. The contact bridge 11 has pushed itself between the fixed contacts 12 and 13.
When the current closing device is to be opened, the valve 22, which is designed as a three-way valve, is turned over so that the space 19 is brought into connection with the space 4 via the lines 21 and 23, and the pressure on both sides of the piston 9 is the same is, it is guided downward under the action of the spring 26 until the armature 25 rests against the holding magnet 18 again.