CH635209A5

CH635209A5 - DC circuit breaker having permanent-magnet blowing-out

Info

Publication number: CH635209A5
Application number: CH1172678A
Authority: CH
Inventors: Burkhard Funk
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1983-03-15
Also published as: DE2851522A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichstromschalter mit Dauermagnetbeblasung und mit wenigstens einer Unterbrechungsstelle zwischen einem beweglichen und wenigstens einem unbeweglichen Kontakt, zur Unterbrechung von sowohl grossen als auch kleinen Strömen in beiden Stromrichtungen. The invention relates to a DC switch with permanent magnet blowing and with at least one interruption point between a movable and at least one immobile contact, for interrupting both large and small currents in both current directions.

In der DE-PS 1 199363 ist ein elektrisches Schaltgerät mit Dauermagnet-Blaseinrichtung beschrieben und dargestellt, bei dem jeder Unterbrechungsstelle ein Dauermagnet zugeordnet ist. Der Dauermagnet ist unter dem Lichtbogenhorn angeordnet und von diesem gehalten. Die Dauermagnete können auch von den Lichtbogenkammern gehalten werden. In DE-PS 1 199363 an electrical switching device with permanent magnet blowing device is described and shown, in which a permanent magnet is assigned to each interruption point. The permanent magnet is located under the arcing horn and held by it. The permanent magnets can also be held by the arc chambers.

Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass ein Lichtbogen so lange verharren muss, bis sich der andere Lichtbogen soweit verlängert hat, um den Strom abzuschalten. Dabei können grosse Abnützungen entstehen, die durch Abbrand verursacht werden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, das der oder die Dauermagneten zu nahe am Lichtbogen angeordnet sind. Die Wärme des Lichtbogens oder das starke magnetische Feld kann die Dauermagneten zerstören oder wenigstens ihre Leistung vermindern. The disadvantage of this embodiment is that an arc must remain until the other arc has extended to switch off the current. This can cause major wear and tear caused by burning. Another disadvantage is that the permanent magnet or magnets are too close to the arc. The heat of the arc or the strong magnetic field can destroy the permanent magnets or at least reduce their performance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstromschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Nachteile des Bekannten nicht aufweist und bei dem alle Fusspunkte des Lichtbogens oder Lichtbögen bewegt werden, so dass der Abbrand verringert wird. Die Funktionsweise des Gleichstromschalters soll sowohl bei grossen als auch bei kleinen Strömen in beiden Stromrichtungen ausreichend sein. The invention has for its object to provide a DC switch of the type mentioned, which does not have the disadvantages of the known and in which all base points of the arc or arcs are moved so that the burn-up is reduced. The operation of the DC switch should be sufficient for both large and small currents in both current directions.

Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Gleichstromschalter mit Dauermagnetbeblasung und mit wenigstens einer Unterbrechungsstelle zwischen einem beweglichen und einem unbeweglichen Kontakt erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Unterbrechungsstelle wenigstens ein Paar von im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Lichbogenlängung magnetisierten Dauermagneten zugeordnet ist, wobei sich jeder Dauermagnet des genannten Paares auf einer anderen Seite der Ebene der Lichtbogenlängung befindet. The above-mentioned object is achieved according to the invention in the case of a DC switch with permanent magnet blowing and with at least one interruption point between a movable and an immovable contact in that the interruption point is assigned at least one pair of permanent magnets which are magnetized essentially perpendicularly to the plane of the arc elongation, each permanent magnet being of the named type Pair is located on another side of the arc elongation plane.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass alle Fusspunkte des Lichtbogens oder der Lichtbögen bewegt werden, so dass der Abbrand verringert wird. Es wird eine schnellere Längung des Lichtbogens erreicht. Die Längung des The advantage of the invention is in particular that all base points of the arc or arcs are moved so that the burn-up is reduced. A faster elongation of the arc is achieved. The elongation of the

Lichtbogens geschieht im direkten Fall zwischen wenigstens zwei Dauermagneten. Die paarweise Anordnung der Magneten weist den Vorteil auf, dass die Dauermagneten besser gegen die Wärme des Lichtbogens und gegen magnetische Felder des Lichtbogens geschützt werden können, weil sie ausserhalb des Lichtbogenraumes angordnet werden können. Sie können auch in Isolationsplatten eingelassen werden. Arc occurs in the direct case between at least two permanent magnets. The arrangement of the magnets in pairs has the advantage that the permanent magnets can be better protected against the heat of the arc and against magnetic fields of the arc, because they can be arranged outside the arc space. They can also be embedded in insulation panels.

Nach einer zweckmässigen Ausführungsform sind jeder Unterbrechungsstelle wenigstens zwei Paare von Dauermagneten zugeordnet. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, dass bei einem Schalter mit nur einer Unterbrechungsstelle, wo nur ein Lichtbogen entsteht, ein Teil dieses Lichtbogens in einer anderen Richtung getrieben wird als der andere Teil des Lichtbogens, womit die Unterbrechung des Lichtbogens beschleunigt wird. Bei einem Schalter mit wenigstens zwei Unterbrechungsstellen weist die genannte Anordnung den Vorteil auf, dass in jeder Unterbrechungsstelle eine grössere Längung des Lichtbogens erreicht wird, wobei sich alle Fusspunkte des Lichtbogens bewegen. According to an expedient embodiment, at least two pairs of permanent magnets are assigned to each interruption point. The advantage of this embodiment can be seen in the fact that in the case of a switch with only one interruption point, where only one arc arises, part of this arc is driven in a different direction than the other part of the arc, thus accelerating the interruption of the arc. In the case of a switch with at least two interruption points, the arrangement mentioned has the advantage that a greater elongation of the arc is achieved in each interruption point, with all base points of the arc moving.

Es ist zweckmässig, wenn die Dauermagneten bei einem Gleichstromschalter, der mit Funkenschutzplatten versehen ist, in diese Funkenschutzplatten eingelassen sind. Somit werden die Dauermagneten vor der Wärme und auch mechanisch gut geschützt. Bei einem Gleichstromschalter mit wenigstens einer Funkenschutzplatte ist es vorteilhaft, wenn die Funkenschutzplatte auf ihrer der oder den Unterbrechungsstellen zugewandten Seite mindestens ein längliches, flaches, aus einem elektrisch leitenden Material bestehendes, U- oder V-förmiges Teil aufweist. Der U- oder V-förmige Teil verursacht eine bessere Führung des Lichtbogens. Der Lichtbogen läuft normalerweise nicht symmetrisch ab, sondern wird durch äussere Einflüsse einseitig verdrängt. Der U- oder V-förmige Teil führt den Lichtbogen in der gewünschten Richtung und es entsteht zusätzlich eine Beblasung in Folge der Stromschleife, die in dem U- oder V-förmigen Teil entsteht. It is expedient if the permanent magnets in a DC switch that is provided with spark protection plates are embedded in these spark protection plates. Thus, the permanent magnets are well protected from heat and mechanically. In the case of a direct current switch with at least one spark protection plate, it is advantageous if the spark protection plate has at least one elongated, flat, U-shaped or V-shaped part on its side facing the point or points of interruption. The U- or V-shaped part causes better guidance of the arc. The arc does not normally run symmetrically, but is displaced on one side by external influences. The U- or V-shaped part leads the arc in the desired direction and there is also a blowing as a result of the current loop, which arises in the U- or V-shaped part.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 eine Ansicht auf eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gleichstromschalters im geöffneten Zustand ohne die obere Funkenschutzplatte ; Figure 1 is a view of an example embodiment of a DC switch according to the invention in the open state without the upper spark protection plate.

Fig. 2 den Schnitt II-II aus Fig. 1 und Fig. 2 shows the section II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 eine weitere beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gleichstromschalters mit einer Unterbrechungsstelle. Fig. 3 shows another example embodiment of a DC switch according to the invention with an interruption point.

Gemäss Fig. 1 wird eine Kontaktbrücke 1 mit einer Antriebsstange 2 bewegt. Die Kontaktbrücke 1 ist im geöffneten Zustand dargestellt. Zwei Lichtbogenlaufschienen 3 und 4 sind symmetrisch in Bezug auf die Kontaktbrücke 1 angeordnet. Zwischen den Lichtbogenlaufschienen 3 und 4 ist ein U-förmiger, elektrisch leitender Teil 6 dargestellt. Zwei Dauermagneten 7 und 8 sind gestrichelt gezeichnet, weil sie in einer Funkenschutzplatte 5 eingelassen sind. Auf dieser Funkenschutzplatte 5 ist auch der U-förmige Teil 6 befestigt. Für diesen Teil 6 kann in der Funkenschutzplatte 5 eine Vertiefung ausgeführt werden. Ein Lichtbogen ist mit 17 bezeichnet, ein anderer mit 17'. 1, a contact bridge 1 with a drive rod 2 is moved. The contact bridge 1 is shown in the open state. Two arcing rails 3 and 4 are arranged symmetrically with respect to the contact bridge 1. A U-shaped, electrically conductive part 6 is shown between the arc rails 3 and 4. Two permanent magnets 7 and 8 are drawn in dashed lines because they are embedded in a spark protection plate 5. The U-shaped part 6 is also fastened to this spark protection plate 5. For this part 6, a recess can be made in the spark protection plate 5. An arc is designated 17, another 17 '.

Die gleichen Teile sind in Fig. 2 mit denselben Bezugsziffern versehen wie in Fig. 1. In Fig. 2 sind gestrichelt auch Dauermagnete 7' und 8' gezeichnet, die in einer nicht dargestellten Funkenschutzplatte eingelassen sind, die der Funkenschutzplatte 5 auf der anderen Seite der Lichtbogenlaufschienen 3 und 4 entspricht. Auf dieser nicht dargestellten Funkenschutzplatte kann auch ein U-förmiger, elektrisch leitender Teil befestigt werden, der dem U-förmigen Teil 6 entspricht. The same parts are given the same reference numerals in FIG. 2 as in FIG. 1. In FIG. 2, permanent magnets 7 ′ and 8 ′ are also shown in dashed lines, which are embedded in a spark protection plate, not shown, that of the spark protection plate 5 on the other side the arc guide rails 3 and 4 corresponds. A U-shaped, electrically conductive part, which corresponds to the U-shaped part 6, can also be attached to this spark protection plate (not shown).

Die Funktionsweise des Schalters gemäss Fig. 1 und 2 ist wie folgt: The operation of the switch according to FIGS. 1 and 2 is as follows:

Wenn die Kontaktbrücke 1 in die in Fig. 1 dargestellte Lage gezogen wird, entstehen zwischen den Endteilen der Kontakt2 When the contact bridge 1 is pulled into the position shown in FIG. 1, the contact 2 is formed between the end parts

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

brücke 1 und den Lichtbogenlaufschienen 3 und 4 in zwei Unterbrechungsstellen zwei Lichtbögen 17,17', die sich in Magnetfeldern der Dauermagnetpaare 7,7' und 8,8' befinden. Gemäss den Richtungen der Magnetfelder wird ein Lichtbogen 17 in einer Richtung, der andere Lichtbogen 17' in der anderen Richtung bewegt. Die Richtungen, in den die Lichtbögen 17,17' in den Unterbrechungsstellen bewegt werden, sind für eine Stromrichtung mit Pfeilen gekennzeichnet. Für die andere Stromrichtung werden die Lichtbögen 17,17' in den anderen Richtungen bewegt als die Pfeile zeigen. Der U-förmige Teil 6 führt in dem dargestellten Beispiel den linken Lichtbogen in Richtung Löschkammern bzw. Löschplatten. Bei genügend grossen Strömen überwiegt die Eigenblasung des Lichtbogens die kleineren Kräfte der Dauermagnete, und die Längung erfolgt wie üblich als Folge der Eigenblasung. In der gezeichneten Lage wird zuerst der linke Teil des Lichtbogens, also der Lichtbogen 17, gelöscht, so dass auch der rechte Lichtbogen 17' unterbrochen wird. In Fig. 3 ist schematisch eine andere Ausführungsform gezeigt. Ein beweglicher Kontakt 9 in geschlossenem Zustand ist mit seinem Schaltteil zwischen festen Kontakten 10 und 11 bridge 1 and the arc rails 3 and 4 in two interruption points two arcs 17, 17 ', which are located in magnetic fields of the permanent magnet pairs 7.7' and 8.8 '. According to the directions of the magnetic fields, an arc 17 is moved in one direction, the other arc 17 'in the other direction. The directions in which the arcs 17, 17 'are moved in the interruption points are marked with arrows for a current direction. For the other current direction, the arcs 17, 17 'are moved in the other directions than the arrows show. In the example shown, the U-shaped part 6 leads the left-hand arc in the direction of the quenching chambers or quenching plates. If the currents are large enough, the self-blowing of the arc outweighs the smaller forces of the permanent magnets, and the elongation takes place as usual as a result of the self-blowing. In the position shown, the left part of the arc, ie the arc 17, is first extinguished, so that the right arc 17 'is also interrupted. Another embodiment is shown schematically in FIG. A movable contact 9 in the closed state is with its switching part between fixed contacts 10 and 11

3 635 im angeordnet, die mit Fahnen 12 versehen sind. Der bewegliche Kontakt ist drehbar um die Drehachse 13 angeordnet und mittels einer flexiblen Kupferleitung 14 mit dem festen Kontakt 11 elektrisch verbunden. Dauermagnete 15 und 16 sind nur gestri-s chelt gezeichnet, weil sie teilweise unter den festen Kontakten 10 und 11 und dem beweglichen Kontakt 9 liegen und weil sie in eine Kunststoffplatte eingelassen sind. Symmetrisch zu den festen Kontakten 10 und 11 und dem beweglichen Kontakt 9 sind nicht dargestellte Dauermagneten 15' und 16' angeordnet, io Bei diesem Beispiel mit einer Unterbrechungsstelle bewirken die Dauermagnetpaare 15,15', 16,16', die den in Fig. 2 dargestellten Dauermagnetpaaren 7,7', 8,8' entsprechen, dass beide Fusspunkte des Lichtbogens in verschiedenen Richtungen getrieben werden, ähnlich wie bei den in Fig. 1 gezeigten Teilen 15 17,17' des Lichtbogens. In Fig. 3 sind die Richtungen der Bewegung der Fusspunkte für eine Stromrichtung mit den Pfeilen dargestellt. Für die andere Stromrichtung werden sich die Fusspunkte des Lichtbogens in umgekehrten Richtungen bewegen als die Pfeile zeigen. 3 635 arranged in which are provided with flags 12. The movable contact is arranged rotatably about the axis of rotation 13 and is electrically connected to the fixed contact 11 by means of a flexible copper line 14. Permanent magnets 15 and 16 are only drawn with stripes because they are partly under the fixed contacts 10 and 11 and the movable contact 9 and because they are embedded in a plastic plate. Permanent magnets 15 'and 16', not shown, are arranged symmetrically with respect to the fixed contacts 10 and 11 and the movable contact 9. In this example with an interruption point, the permanent magnet pairs 15, 15 ', 16, 16', which correspond to those in FIG Permanent magnet pairs 7,7 ', 8,8' shown correspond to the fact that both base points of the arc are driven in different directions, similar to the parts 15 17, 17 'of the arc shown in FIG. 1. In Fig. 3 the directions of the movement of the base points for a current direction are shown with the arrows. For the other direction of the current, the base points of the arc will move in the opposite direction to the arrows.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

635 209 PATENT CLAIMS

1. DC switch with permanent magnet blowing and with at least one interruption point between a movable and at least one immobile contact, for interruption of both large and small currents in both current directions, characterized in that the interruption point magnetizes at least one pair of substantially perpendicular to the plane of the arc elongation Permanent magnets (7,7 ', 8,8', 15,15 '16,16') is assigned, each permanent magnet of the pair being located on a different side of the plane of the arc elongation.

2. DC switch according to claim 1, characterized in that each interruption point are assigned at least two pairs of permanent magnets (Fig. 3).

3. DC switch according to claim 1 with spark protection plates, characterized in that the permanent magnets (7,7 ', 8,8') are embedded in the spark protection plates (5).

4. DC switch according to claim 1 with at least one spark protection plate, characterized in that the spark protection plate (5) on its side or the break points facing at least one elongated, flat, made of an electrically conductive material, U or V-shaped part (6 ) having.