DE102013225112B4

DE102013225112B4 - Electrical switchgear

Info

Publication number: DE102013225112B4
Application number: DE102013225112.2A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Einschenk; Sylvio Kosse
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2033-12-07
Also published as: DE102013225112A1

Abstract

Elektrisches Schaltgerät (1) mit einem in einem Nennstrompfad (4) angeordneten Hauptkontaktsystem (6) sowie einem in einem Löschstrompfad (5) angeordneten Löschkontaktsystem (11), wobei das Hauptkontaktsystem (6) und das Löschkontaktsystem (11) elektrisch zueinander parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptkontaktsystem (6) einen beim Ausschaltvorgang zuschaltbaren Kommutierungswiderstand (10) zur Erhöhung des Widerstandes (9) des Nennstrompfades (4) aufweist.Electrical switching device (1) with a main contact system (6) arranged in a nominal current path (4) and an extinguishing contact system (11) arranged in an extinguishing current path (5), the main contact system (6) and the extinguishing contact system (11) being electrically connected in parallel to one another, characterized in that the main contact system (6) has a commutation resistor (10), which can be switched on during the switch-off process, to increase the resistance (9) of the nominal current path (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem in einem Nennstrompfad angeordneten Hauptkontaktsystem sowie einem in einem Löschstrompfad angeordneten Löschkontaktsystem, wobei das Hauptkontaktsystem und das Löschkontaktsystem elektrisch zueinander parallel geschaltet sind.The invention relates to an electrical switching device with a main contact system arranged in a rated current path and an extinguishing contact system arranged in an extinguishing current path, the main contact system and the extinguishing contact system being electrically connected in parallel with one another.

Ein derartiges Schaltgerät ist beispielsweise aus der WO 2007/006686 A1 bekannt und weist einen Nennstrompfad mit einem Hauptkontaktsystem auf sowie einen Löschstrompfad mit einem Löschkontaktsystem. Im Betrieb des elektrischen Schaltgerätes teilt sich dabei ein Strom, welcher über das Schaltgerät geführt ist, über den Nennstrompfad und den Löschstrompfad auf. Idealerweise soll dabei möglichst viel Strom über das Hauptkontaktsystem fliessen. Soll der Strom, welcher über das Schaltgerät geführt ist, unterbrochen werden, so findet eine Kommutierung vom Nennstrompfad auf den Löschstrompfad statt, in dem zunächst das Hauptkontaktsystem des Nennstrompfades unterbrochen wird, während das Löschkontaktsystem des Löschstrompfades noch geschlossen bleibt. Nach vollständigem Öffnen des Hauptkontaktsystems und damit einhergehender Kommutierung des Stromes auf das Löschkontaktsystem wird anschließend dieses Löschkontaktsystem geöffnet, so dass ein auftretender Lichtbogen beim Schaltvorgang im Löschkontaktsystem in einem Stromnulldurchgang gelöscht wird. Derartige Schaltgeräte werden beispielsweise als Generatorschalter im Bereich der Mittelspannung der Energieverteilung eingesetzt, typischerweise in einem Spannungsniveau von 1 kV bis 50 kV.Such a switching device is, for example, from WO 2007/006686 A1 known and has a nominal current path with a main contact system and an extinguishing current path with an extinguishing contact system. When the electrical switching device is in operation, a current that is passed through the switching device is divided over the nominal current path and the extinguishing current path. Ideally, as much current as possible should flow through the main contact system. If the current that is routed through the switching device is to be interrupted, commutation takes place from the nominal current path to the extinguishing current path, in which the main contact system of the nominal current path is first interrupted while the extinguishing contact system of the extinguishing current path remains closed. After the main contact system has been completely opened and the current is commutated to the quenching contact system, this quenching contact system is then opened so that an arc that occurs during the switching process in the quenching contact system is extinguished in a current zero passage. Such switching devices are used, for example, as generator switches in the medium voltage range of energy distribution, typically at a voltage level of 1 kV to 50 kV.

Aus der US 2010 / 0 220 418 A1 ist ein elektrisches Schaltgerät bekannt, das über ein Hauptkontaktsystem und einen zum Hauptkontaktsystem elektrisch parallelen Löschstrompfad verfügt.From US 2010/0 220 418 A1 an electrical switching device is known which has a main contact system and an extinguishing current path that is electrically parallel to the main contact system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art weiterzubilden, welches bezüglich der Kommutierung verbesserte Eigenschaften aufweist.The object of the present invention is to develop an electrical switching device of the type mentioned at the beginning, which has improved properties with regard to commutation.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Hauptkontaktsystem einen beim Ausschaltvorgang zuschaltbaren Kommutierungswiderstand zur Erhöhung des Widerstandes des Nennstrompfades aufweist.According to the invention, this object is achieved in that the main contact system has a commutation resistor, which can be switched on during the switch-off process, to increase the resistance of the nominal current path.

Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Nennstrompfad ein Kommutierungswiderstand derart angeordnet ist, dass beim Schaltvorgang des Schaltgerätes, bei dem zunächst das Hauptkontaktsystem geöffnet bzw. unterbrochen wird, der Kommutierungswiderstand zugeschaltet wird, so dass sich der Gesamtwiderstand des Nennstrompfades erhöht, während der Gesamtwiderstand des Löschstrompfades gleichbleibt, so dass die Kommutierung des zunächst zumindest teilweise über den Nennstrompfad geführten Stromes während dieses Ausschaltvorganges und durch das Zuschalten des Kommutierungswiderstandes auf den Löschstrompfad unterstützt wird, weil sich im Nennstrompfad der Widerstand erhöht, so dass der Strom bereits vor vollständiger Trennung des Hauptkontaktsystems im Nennstrompfad möglichst vollständig auf den Löschstrompfad kommutiert ist. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, dass beim Trennen des Hauptkontaktsystems des Nennstrompfades das Kontaktsystem durch möglicherweise auftretende Lichtbögen möglichst wenig belastet wird.In other words, the invention provides that a commutation resistor is arranged in the nominal current path in such a way that during the switching process of the switching device, in which the main contact system is first opened or interrupted, the commutation resistor is switched on so that the total resistance of the nominal current path increases while the total resistance of the extinguishing current path remains the same, so that the commutation of the current, which is initially at least partially routed via the nominal current path, is supported during this switch-off process and by connecting the commutation resistor to the extinguishing current path, because the resistance increases in the nominal current path, so that the current is already present before the main contact system is completely disconnected is commutated to the extinguishing current path as completely as possible in the nominal current path. It is thereby achieved in a simple manner that when the main contact system of the nominal current path is disconnected, the contact system is stressed as little as possible by arcs that may occur.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umgibt das Hauptkontaktsystem das Löschkontaktsystem. Durch eine derartige Ausbildung eines das Löschkontaktsystem umgebenden Hauptkontaktsystems ist in einfacher Weise ein kompakter Aufbau des elektrischen Schaltgerätes ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, the main contact system surrounds the extinguishing contact system. Such a design of a main contact system surrounding the extinguishing contact system enables a compact construction of the electrical switching device in a simple manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Hauptkontaktsystem aus zwei relativ zueinander verschiebbaren und im eingeschalteten Zustand des Schaltgerätes in elektrisch leitender Verbindung stehenden Röhren gebildet. Durch zwei derartige zueinander verschiebbare und im eingeschalteten Zustand miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehender Röhren als Hauptkontaktsystem ist es in einfacher Weise möglich, durch Änderung des Materials zumindest einer der beiden Röhren des Hauptkontaktsystems einen Kommutierungswiderstand im Nennstrompfad anzuordnen, welcher bei einem Ausschaltvorgang und Auseinanderführen der beiden in elektrisch leitender Verbindung stehenden Röhren durch Bewegung zur Erhöhung des Widerstandes des Nennstrompfades führt.In a further advantageous embodiment of the invention, the main contact system is formed from two tubes which can be displaced relative to one another and are in an electrically conductive connection when the switching device is switched on. With two such tubes, which can be moved to one another and are electrically connected to one another in the switched-on state, as the main contact system, it is possible in a simple manner by changing the material of at least one of the two tubes of the main contact system to arrange a commutation resistor in the nominal current path Moving tubes in electrically conductive connection leads to an increase in the resistance of the nominal current path.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Kommutierungswiderstand durch einen Ring aus einem Material mit größerem Widerstand im Vergleich zum Material der beiden Röhren des Hauptkontaktsystems gebildet und am Ende einer der beiden Röhren angeordnet. Durch einen derartigen Zwischenring aus einem Material mit größerem Widerstand ist in einfacher Weise ein Kommutierungswiderstand gebildet, welcher angeordnet am Ende der einen Röhre beim Trennen des Hauptkontaktsystems in einfacher Weise zugeschaltet ist.In a particularly preferred embodiment, the commutation resistor is formed by a ring made of a material with greater resistance compared to the material of the two tubes of the main contact system and is arranged at the end of one of the two tubes. Such an intermediate ring made of a material with greater resistance forms a commutation resistor in a simple manner, which is arranged at the end of one tube and is connected in a simple manner when the main contact system is disconnected.

Der Zwischenring kann dabei aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein, beispielsweise aus einer Metalllegierung mit einem höheren Widerstand im Vergleich zum Metall des Hauptkontaktsystems, aus einem temperaturabhängigen PTC-Widerstand oder einem halbleitenden Material.The intermediate ring can be formed from different materials, for example from a metal alloy with a higher resistance compared to the metal of the main contact system, from a temperature-dependent PTC resistor or a semiconducting material.

In besonders bevorzugter Ausführungsform ist das Löschkontaktsystem durch eine Vakuumschaltröhre gebildet. Eine Vakuumschaltröhre bietet eine einfache Möglichkeit, ein Löschkontaktsystem auszubilden, wobei ein bei einem Schaltvorgang auftretender Lichtbogen in der Vakuumschaltröhre beim Trennen des Löschkontaktsystems der Vakuumschaltröhre bei einem Stromnulldurchgang des über das Schaltgerät geführten Wechselstromes zerstörungsfrei gelöscht wird.In a particularly preferred embodiment, the extinguishing contact system is formed by a vacuum interrupter. A vacuum interrupter offers a simple way of creating an extinguishing contact system, whereby an arc that occurs in the vacuum interrupter during a switching process is non-destructively extinguished when the extinguishing contact system of the vacuum interrupter is disconnected when the alternating current passed through the switching device passes through zero.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung sowie eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: ein schematisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerätes;
2: eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerätes im geschlossenen Zustand;
3 bis 5: das elektrische Schaltgerät gemäß der 2 in verschiedenen Phasen eines Ausschaltvorganges; und
6: eine schematische Detailansicht eines Kontaktes des erfindungsgemäßen Schaltgerätes.

The invention is explained in more detail below using the drawing and an exemplary embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1 : a schematic circuit diagram of an electrical switching device according to the invention;
2 : a sectional view through an embodiment of an electrical switching device according to the invention in the closed state;
3rd to 5 : the electrical switching device according to the 2 in different phases of a switch-off process; and
6th : a schematic detailed view of a contact of the switching device according to the invention.

1 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Schaltgerätes 1 zum Schalten bzw. Unterbrechen eines Stroms, beispielsweise in Form eines Generatorschalters für Mittelspannungsanwendungen. Das Schaltgerät 1 umfasst einen ersten Anschluss 2 und einen zweiten Anschluss 3, zwischen denen ein Nennstrompfad 4 und ein Löschstrompfad 5 elektrisch parallel zueinander angeordnet sind. Der Nennstrompfad 4 umfasst ein Hauptkontaktsystem 6 mit einem Festkontakt 7 sowie einen Bewegkontakt 8 und weist einen Nennstromwiderstand 9 auf sowie einen Kommutierungswiderstand 10. Der Löschstrompfad 5 umfasst ein Löschkontaktsystem 11 mit einem weiteren Festkontakt 12 sowie einem weiteren Bewegkontakt 13 und weist einen Löschstromwiderstand 14 sowie eine Induktivität 15 auf. Der Bewegkontakt 8 des Hauptkontaktsystems 6 ist in der 1 durchgezogen dargestellt in der geschlossenen Position des Schaltgerätes 1, ebenso der weitere Bewegkontakt 13 des Löschkontaktsystems 11. Für den Bewegkontakt 8 des Hauptkontaktsystems 6 sind zwei weitere Stellungen gestrichelt dargestellt und mit II bzw. III bezeichnet, wobei die mit II bezeichnete Position die Position des Bewegkontaktes 8 des Hauptkontaktsystems 6 während eines Ausschaltvorganges des elektrischen Schaltgerätes 1 mit zugeschaltetem Kommutierungswiderstand 10 darstellt und die mit III gestrichelt dargestellte Position des Bewegkontaktes 8 die vollständig getrennte Position des Hauptkontaktsystems 6 mit unterbrochenem Hauptkontaktsystem 6 darstellt. Die mit IV bezeichnete Position des weiteren Bewegkontaktes 13 des Löschkontaktsystems 11 zeigt die geöffnete Position des Löschkontaktsystems 11. Bei einem Schaltvorgang des elektrischen Schaltgerätes 1, bei dem der über das Schaltgerät 1 geführte Strom unterbrochen werden soll, wird dabei zunächst, ausgehend von der in der 1 durchgezogenen Position von Bewegkontakt 8 und weiterem Bewegkontakt 13 mit geschlossenem Hauptkontaktsystem 6 und geschlossenem Löschkontaktsystem 11 zunächst der Bewegkontakt 8 des Hauptkontaktsystems 6 derartig durch eine Antriebsvorrichtung bewegt, dass er sich aus der mit I bezeichneten durchgezogen dargestellten Position in die mit II bezeichnete, gestrichelt dargestellte Position begibt, in welcher zum Nennstromwiderstand 9 sich der Kommutierungswiderstand 10 hinzu addiert, während der weitere Bewegkontakt 13 in der durchgezogen dargestellten geschlossenen Position des Löschkontaktsystems 11 verbleibt. Durch das Hinzuaddieren des Kommutierungswiderstandes 10 zum Nennstromwiderstand 9 erhöht sich der Gesamtwiderstand des Nennstrompfades 4, so dass der vorher sich gleichmäßig auf den Nennstrompfad 4 und den Löschstrompfad 5 verteilende Strom durch den im Nennstrompfad 4 nun erhöhten Gesamtwiderstand auf den Löschstrompfad 5 kommutiert und über diesen geführt wird. Nach Kommutierung des Stromes vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5 wird der Bewegkontakt 8 in die mit III bezeichnete gestrichelt dargestellte Position überführt, in welcher das Hauptkontaktsystem 6 unterbrochen ist bei immer noch geschlossenem Löschkontaktsystem 11. Nach vollständiger Öffnung des Hauptkontaktsystems 6 und Erreichen der mit III gestrichelt dargestellten Position des Bewegkontaktes 8 wird dann anschließend das Löschkontaktsystem 11 durch Überführen des weiteren Bewegkontaktes 13 aus der durchgezogen dargestellten Position in die mit IV bezeichnete und gestrichelt dargestellte geöffnete Position überführt, wobei ein bei diesem Schaltvorgang entstehender Lichtbogen im Löschkontaktsystem 11 gelöscht wird. Durch eine derartige Ausbildung von Nennstrompfad 4 und Löschstrompfad 5 mit dem Kommutierungswiderstand 10, welcher beim Ausschaltvorgang zur Erhöhung des Widerstandes des Nennstrompfades 4 führt und damit zur Kommutierung des Stromes vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5, ist somit in einfacher Weise ein Schaltgerät 1 mit verbesserten Eigenschaften bezüglich der Kommutierung vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5 ausgebildet, dessen Hauptkontaktsystem 6 durch einen Schaltvorgang des Schaltgerätes 1 geringstmöglich belastet wird. 1 shows a schematic circuit diagram of a switching device 1 for switching or interrupting a current, for example in the form of a generator switch for medium-voltage applications. The switching device 1 includes a first port 2 and a second port 3rd , between which a nominal current path 4th and an erase current path 5 are arranged electrically parallel to each other. The nominal current path 4th includes a main contact system 6th with a fixed contact 7th as well as a moving contact 8th and has a rated current resistance 9 as well as a commutation resistor 10 . The extinguishing current path 5 includes an extinguishing contact system 11 with another permanent contact 12th as well as another moving contact 13th and has an erase current resistor 14th as well as an inductance 15th on. The moving contact 8th of the main contact system 6th is in the 1 Shown solid in the closed position of the switching device 1 , as well as the further moving contact 13th the extinguishing contact system 11 . For moving contact 8th of the main contact system 6th two further positions are shown in dashed lines and labeled II and III, the position labeled II being the position of the moving contact 8th of the main contact system 6th during a switch-off process of the electrical switching device 1 with switched on commutation resistor 10 represents and the position of the moving contact shown in dashed lines III 8th the completely separate position of the main contact system 6th with interrupted main contact system 6th represents. The position marked IV of the further moving contact 13th the extinguishing contact system 11 shows the open position of the extinguishing contact system 11 . During a switching process of the electrical switching device 1 , in which the via the switching device 1 led current is to be interrupted, starting from the in the 1 solid position of moving contact 8th and further moving contact 13th with closed main contact system 6th and closed extinguishing contact system 11 first the moving contact 8th of the main contact system 6th moved by a drive device in such a way that it moves from the position denoted by I, shown in solid lines, into the position denoted by II, shown in dashed lines, in which the nominal current resistance 9 the commutation resistance 10 added while the further moving contact 13th in the closed position of the extinguishing contact system shown in solid lines 11 remains. By adding the commutation resistance 10 to the nominal current resistance 9 the total resistance of the nominal current path increases 4th so that the previously spread evenly on the nominal current path 4th and the extinguishing current path 5 distributing current through the in the nominal current path 4th now increased total resistance on the extinguishing current path 5 commutated and passed through this. After commutation of the current from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 becomes the moving contact 8th transferred to the position indicated by III in dashed lines, in which the main contact system 6th is interrupted when the extinguishing contact system is still closed 11 . After the main contact system has been fully opened 6th and reaching the position of the moving contact shown in dashed lines III 8th then subsequently becomes the extinguishing contact system 11 by transferring the further moving contact 13th transferred from the position shown in solid lines to the open position denoted by IV and shown in dashed lines, with an arc occurring in the quenching contact system during this switching process 11 is deleted. By designing the nominal current path in this way 4th and extinguishing current path 5 with the commutation resistance 10 , which increases the resistance of the nominal current path during the switch-off process 4th leads to commutation of the current from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 , is thus a switching device in a simple manner 1 with improved properties with regard to commutation from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 formed, its main contact system 6th by a switching process of the switching device 1 is burdened as little as possible.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Schaltgerätes 1 mit dem ersten Anschluss 2 und dem zweiten Anschluss 3. Der Nennstrompfad 4 ist dabei über eine mit dem ersten Anschluss 2 verbundene Endplatte 16 einer Röhre 17, welche Röhre 17 den Festkontakt 7 des Hauptkontaktsystems 6 bildet, sowie eine weitere Endplatte 18 einer relativ zur Röhre 17 beweglichen weiteren Röhre 19 gebildet, wobei die weitere Röhre 19 und die Röhre 17 an einer ringförmigen Kontaktstelle 20 im eingeschalteten Zustand miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen. Durch die weitere Röhre 19 ist dabei der Bewegkontakt 8 des Hauptkontaktsystems 6 gebildet. Eine Vakuumschaltröhre 21 bildet das Löschkontaktsystem 11 des Löschstrompfades 5, welcher sich von der Endplatte 16 zur weiteren Endplatte 18 erstreckt und elektrisch parallel geschaltet ist zum Nennstrompfad 4. Die Vakuumschaltröhre 21 umfasst dabei den weiteren Festkontakt 12 und den weiteren Bewegkontakt 13, welche das Löschkontaktsystem 11 bilden. Der weitere Bewegkontakt 13 der Vakuumschaltröhre 21 ist über den Bewegkontaktanschlussbolzen 22 sowie flexible Verbindungsmittel 23, 24 mit der weiteren Endplatte 18 elektrisch leitend verbunden. Der weitere Festkontakt 12 und der weitere Bewegkontakt 13 des Löschkontaktsystems 11 der Vakuumschaltröhre 21 sind dabei in einem vakuumdichten Gehäuse 25 angeordnet, wobei sich der Bewegkontaktanschlussbolzen 22 an einem Lager 26 vakuumdicht beweglich geführt aus dem vakuumdichten Gehäuse 25 heraus aus der Vakuumschaltröhre 21 erstreckt. Die Röhre 17 des Festkontaktes 7 des Hauptkontaktsystems 6 weist an ihrem der Endplatte 16 gegenüberliegend angeordneten Ende 27 den Kommutierungswiderstand 10 sowie sich daran anschließend einen Abbrandring 28 auf. Der Kommutierungswiderstand 10 ist dabei aus einem Material gebildet, welches im Vergleich zum metallischen Material der Röhre 17 sowie der weiteren Röhre 19 einen höheren Widerstand aufweist, beispielsweise aus einer Metalllegierung, oder einem halbleitenden Material oder dergleichen. 2 shows an embodiment of the switching device 1 with the first connection 2 and the second port 3rd . The nominal current path 4th is about one with the first connection 2 connected end plate 16 a tube 17th which tube 17th the Fixed contact 7th of the main contact system 6th forms, as well as another end plate 18th one relative to the tube 17th movable further tube 19th formed, the further tube 19th and the tube 17th at an annular contact point 20th are in electrically conductive connection with each other when switched on. Through the further tube 19th is the moving contact 8th of the main contact system 6th educated. A vacuum interrupter 21 forms the extinguishing contact system 11 of the extinguishing current path 5 which extends from the end plate 16 to the further end plate 18th extends and is electrically connected in parallel to the nominal current path 4th . The vacuum interrupter 21 includes the further fixed contact 12th and the further moving contact 13th , which the extinguishing contact system 11 form. The further moving contact 13th the vacuum interrupter 21 is via the moving contact connection bolt 22nd as well as flexible lanyards 23 , 24 with the other end plate 18th electrically connected. The further permanent contact 12th and the further moving contact 13th the extinguishing contact system 11 the vacuum interrupter 21 are in a vacuum-tight housing 25th arranged, wherein the moving contact connection bolt 22nd at a warehouse 26th vacuum-tight movably guided out of the vacuum-tight housing 25th out of the vacuum interrupter 21 extends. The tube 17th of the fixed contact 7th of the main contact system 6th points at her the end plate 16 opposite end 27 the commutation resistance 10 and then a burn-off ring 28 on. The commutation resistance 10 is formed from a material that is in comparison to the metallic material of the tube 17th as well as the further tube 19th has a higher resistance, for example made of a metal alloy, or a semiconducting material or the like.

Das Schaltgerät 1 weist dabei einen bezüglich der Achse S im Wesentlichen rotationssymmetrischen Aufbau auf, wobei das Hauptkontaktsystem 6 des Nennstrompfades 4 das Löschkontaktsystem 11 des Löschstrompfades 5 umgibt. Der Bewegkontakt 8 in Form der weiteren Röhre 19 des Hauptkontaktsystems 6 ist dabei in axialer Richtung bezüglich des Festkontaktes 7 in Form der Röhre 17 des Hauptkontaktsystems 6 beweglich, im Ausführungsbeispiel der 2 nach unten, so dass sich das Ende 29 des Bewegkontaktes 8 von der in der 2 dargestellten Position nach unten bewegt, wie mit Bezug auf die 3 bis 5 im Folgenden näher erläutert.The switching device 1 has one with respect to the axis S. essentially rotationally symmetrical structure, with the main contact system 6th of the nominal current path 4th the extinguishing contact system 11 of the extinguishing current path 5 surrounds. The moving contact 8th in the form of the further tube 19th of the main contact system 6th is in the axial direction with respect to the fixed contact 7th in the shape of the tube 17th of the main contact system 6th movable, in the embodiment of 2 down so that is the end 29 of the moving contact 8th of the in the 2 position shown moved downwards, as with reference to the 3rd to 5 explained in more detail below.

3 zeigt das Schaltgerät 1 der 2 während eines Ausschaltvorganges, bei dem der über das Schaltgerät 1 geführte Strom unterbrochen werden soll. Die weitere Röhre 19 ist dabei durch einen figürlich nicht weiter dargestellten Antrieb aus ihrer Position der 2 mit elektrisch leitender Verbindung zur Röhre 17 und damit geschlossenem Hauptkontaktsystem 6 nach unten bewegt, so dass das Ende 29 der weiteren Röhre 19 in elektrisch leitender Verbindung mit dem Kommutierungswiderstand 10 steht. Die in 3 dargestellte Position entspricht somit der in der 1 gestrichelt dargestellten und mit II bezeichneten Position, in welcher sich zum Nennstromwiderstand 9 des Nennstrompfades 4 der Kommutierungswiderstand 10 hinzu addiert und zu einer Vergrößerung des Widerstandes des Nennstrompfades 4 beiträgt, bei immer noch geschlossenem Löschkontaktsystem 11 der Vakuumschaltröhre 21. Bei noch weiterer Bewegung der weiteren Röhre 19 relativ zur Röhre 17 des Hauptkontaktsystems 6 wird die in der 4 dargestellte Position erreicht, die der in 1 mit III bezeichneten Position entspricht, bei welcher eine Trennung der weiteren Röhre 19 von der Röhre 17 stattfindet bei immer noch geschlossenem Löschkontaktsystem 11 in Form der Vakuumschaltröhre 21. Bei dieser Trennung des Hauptkontaktsystems 6 des Nennstrompfades 4 kann bis zur vollständigen Kommutierung des über das Schaltgerät 1 geführten Stromes vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5 ein Lichtbogen zwischen dem Ende 29 der weiteren Röhre 19 und dem Ende 27 der Röhre 17 brennen, welcher ebenfalls zur Erhöhung des Widerstandes des Nennstrompfades 4 beiträgt und die Kommutierung auf den Löschstrompfad 5 weiter unterstützt, so dass anschließend eine vollständige Kommutierung des gesamten Stromes vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5 gegeben ist und die in der 5 dargestellte Position des Schaltgerätes 1 erreicht ist, die der mit IV bezeichneten Position der 1 entspricht, in welcher eine figürlich ebenfalls nicht weiter ausgeführte Antriebseinheit zur Bewegung des Bewegkontaktanschlussbolzens 22 der Vakuumschaltröhre 21 und damit zur Öffnung des Löschkontaktsystems 11 der Vakuumschaltröhre 21 führt, wobei ein in der Vakuumschaltröhre 21 entstehender Lichtbogen beim Stromnulldurchgang gelöscht wird. In der Vakuumschaltröhre 21 wird ein derartiger Lichtbogen dabei mit geringstmöglicher Zerstörung und insbesondere unter größtmöglicher Schonung des Hauptkontaktsystems 6 des Nennstrompfades 4 gelöscht. 3rd shows the switching device 1 the 2 during a switch-off process in which the switchgear 1 led current should be interrupted. The further tube 19th is in this case by a not figuratively shown drive from its position 2 with an electrically conductive connection to the tube 17th and thus closed main contact system 6th moved down so that the end 29 the other tube 19th in electrically conductive connection with the commutation resistor 10 stands. In the 3rd The position shown thus corresponds to that in 1 Position shown in dashed lines and labeled II, in which the nominal current resistance 9 of the nominal current path 4th the commutation resistance 10 added and to an increase in the resistance of the nominal current path 4th contributes, with the extinguishing contact system still closed 11 the vacuum interrupter 21 . With further movement of the further tube 19th relative to the tube 17th of the main contact system 6th will the in the 4th position shown in 1 with III corresponds to the position in which a separation of the further tube 19th from the tube 17th takes place with the extinguishing contact system still closed 11 in the form of the vacuum interrupter 21 . With this separation of the main contact system 6th of the nominal current path 4th can up to the complete commutation of the via the switching device 1 guided current from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 an arc between the end 29 the other tube 19th and the end 27 the tube 17th burn, which also increases the resistance of the nominal current path 4th contributes and the commutation on the extinguishing current path 5 further supported, so that then a complete commutation of the entire current from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 is given and which is in the 5 position of the switchgear shown 1 is reached, the position indicated by IV of the 1 corresponds, in which a figuratively also not further elaborated drive unit for moving the moving contact connection bolt 22nd the vacuum interrupter 21 and thus to the opening of the extinguishing contact system 11 the vacuum interrupter 21 leads, with one in the vacuum interrupter 21 The resulting arc is extinguished when the current passes through zero. In the vacuum interrupter 21 an arc of this type is created with the least possible destruction and, in particular, with the greatest possible protection of the main contact system 6th of the nominal current path 4th deleted.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Röhre 17 des Festkontaktes 7 des Hauptkontaktsystems 6, deren Ende 27 mit dem Kommutierungswiderstand 10 in Form eines Ringes versehen ist, an welchen Kommutierungswiderstand 10 sich der Abbrandring 28 anschließt, welcher dazu dient, den in 4 gezeigten Lichtbogen bei Trennung des Hauptkontaktsystems 6 möglichst zerstörungslos am Hauptkontaktsystem 6 brennen zu lassen, bevor der Strom vom Hauptkontaktsystem 6 und vom Nennstrompfad 4 auf den Löschstrompfad 5 kommutiert ist. 6th shows an embodiment of the tube 17th of the fixed contact 7th of the main contact system 6th whose end 27 with the commutation resistance 10 is provided in the form of a ring, on which commutation resistance 10 the burn ring 28 which is used to convert the in 4th shown arc when the main contact system is disconnected 6th as non-destructive as possible on the main contact system 6th let it burn before the power from the main contact system 6th and from the nominal current path 4th on the extinguishing current path 5 is commutated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchaltgerätSwitching device
22: erster Anschlussfirst connection
33: zweiter Anschlusssecond connection
44th: NennstrompfadNominal current path
55: LöschstrompfadExtinguishing current path
66th: HauptkontaktsystemMain contact system
77th: FestkontaktFixed contact
88th: BewegkontaktMoving contact
99: NennstromwiderstandNominal current resistance
1010: KommutierungswiderstandCommutation resistance
1111: LöschkontaktsystemExtinguishing contact system
1212th: weiterer Festkontaktfurther permanent contact
1313th: weiterer Bewegkontaktfurther moving contact
1414th: LöschstromwiderstandQuenching current resistance
1515th: LöschinduktivitätQuenching inductance
1616: EndplatteEnd plate
1717th: Röhretube
1818th: weitere Endplattefurther end plate
1919th: weitere Röhreanother tube
2020th: KontaktstelleContact point
2121: VakuumschaltröhreVacuum interrupter
2222nd: BewegkontaktanschlussbolzenMoving contact connection bolts
23, 2423, 24: flexible Verbindungsmittelflexible lanyard
2525th: vakuumdichtes Gehäusevacuum-tight housing
2626th: Lagerwarehouse
2727: Endeend
2828: AbbrandringBurn ring
2929: Ende end
SS.: Achseaxis

Claims

Electrical switching device (1) with a main contact system (6) arranged in a nominal current path (4) and an extinguishing contact system (11) arranged in an extinguishing current path (5), the main contact system (6) and the extinguishing contact system (11) being electrically connected in parallel to one another, characterized in that the main contact system (6) has a commutation resistor (10), which can be switched on during the switch-off process, to increase the resistance (9) of the nominal current path (4).

Electrical switchgear (1) Claim 1 , characterized in that the main contact system (6) surrounds the extinguishing contact system (11).

Electrical switchgear (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the main contact system (6) is formed from two tubes (17, 19) which can be moved relative to one another and are in an electrically conductive connection when the switching device (1) is switched on.

Electrical switching device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the commutation resistor (10) is formed by a ring made of a material with greater resistance compared to the material of the two tubes (17, 19) of the main contact system (6) and at the end one of the two tubes (17, 19) is arranged.

Electrical switching device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the extinguishing contact system (11) is formed by a vacuum interrupter (21).