DE10254497B3 - Short-circuit device for arcing protection of energy distribution network, uses energy provided by chemical reaction mixture for displacement of short-circuit contact - Google Patents

Short-circuit device for arcing protection of energy distribution network, uses energy provided by chemical reaction mixture for displacement of short-circuit contact Download PDF

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DE10254497B3 DE2002154497 DE10254497A DE10254497B3 DE 10254497 B3 DE10254497 B3 DE 10254497B3 DE 2002154497 DE2002154497 DE 2002154497 DE 10254497 A DE10254497 A DE 10254497A DE 10254497 B3 DE10254497 B3 DE 10254497B3
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Abstract

The short-circuit device has a reaction chamber (20) filled with a chemical reaction mixture in which a reaction is initiated by an activation device, for supplying a reaction energy causing a first switch piece within a switch chamber (SK) to move into contact with a second switch piece for providing a short-circuit. The activation device has a light detector optical fibre (OL), providing a light signal for activation of the reaction upon detection of arcing light within the energy distribution network (EF), the light signal fed directly to the reaction chamber.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurzschließer für eine Störlichtbogen-Schutzvorrichtung für mindestens eine Phase einer elektrischen Energieverteilungsanlage der Nieder- und Mittelspannung.The invention relates to a short circuiter for an arc fault protection device for at least a phase of an electrical power distribution system in the and medium voltage.

Schutzsysteme dieser Art bestehen im Prinzip aus einem Detektionssystem für einen Störlichtbogen, in der Regel aus einer Anordnung mehrerer Licht-Sensoren, einer schnellen Auswerte- und Ansteuerelektronik, in der die optisch erfassten Sensorsignale verarbeitet werden und ein Auslösesignal erzeugt wird, mit dem schließlich über eine Auslöseeinrichtung der Störlichtbogen in einen metallischen Kurzschluss überführt und dadurch zum Erlöschen gebracht wird. Das Herzstück ist hierbei der Kurzschließer, in der Regel in Form einer Einmal-Sicherung mit einer Stromtragfähigkeit, die zum Erlöschen des Störlichtbogens und der Übernahme des metallischen Kurzschlusses bis zur regulären Unterbrechung des Stromkreises durch ein Schaltgerät sicher ausreicht.Protection systems of this type exist in principle from a detection system for an arcing fault, as a rule an arrangement of several light sensors, a quick evaluation and control electronics in which the optically recorded sensor signals are processed and a trigger signal is generated, with which finally over a triggering device the arcing fault converted into a metallic short circuit and thereby extinguished becomes. The core is the short-circuiter, usually in the form of a single-use fuse with a current carrying capacity, the to extinguish the arc fault and the takeover the metallic short circuit up to the regular interruption of the circuit through a switching device sure enough.

Neben der Kurzschließer-Technik wird auch das Verfahren der Öffnung der vom Störlichtbogen betroffenen Starkstromleitung eingesetzt. Beispiele dieser Stromkreis-Trenner-Technik finden sich in DE 297 23 872 U1 , DE 197 32 650 A1 und DE 38 90 265 T1 . Der Nachteil dieser Technik im Vergleich zur Kurzschließer-Technik liegt allerdings darin, dass sich durch Kurzschließen der Lichtbogen schneller löschen lässt als durch Öffnen des Stromkreises. Dem brennenden Lichtbogen wird seine Energie durch den Kurzschluß gezielt entzogen, wohingegen beim Öffnungsvorgang die Energie des Plasmas erhalten bleibt und diese erst durch mechanische Arbeit (Expansion) und durch optische Abstrahlung verzehrt wird.In addition to the short-circuiting technique, the method of opening the power line affected by the arcing fault is also used. Examples of this circuit breaker technology can be found in DE 297 23 872 U1 . DE 197 32 650 A1 and DE 38 90 265 T1 , The disadvantage of this technology compared to the short-circuiting technology is, however, that the arc can be extinguished more quickly by short-circuiting than by opening the circuit. The energy from the burning arc is deliberately extracted by the short circuit, whereas the energy of the plasma is retained during the opening process and is only consumed by mechanical work (expansion) and optical radiation.

Die DE 197 32 650 A1 zeigt noch unterschiedliche Möglichkeiten zur Bündung einer pyrotechnischen Ladung für einen pyrotechnischen Schalter.The DE 197 32 650 A1 shows still different ways to fuse a pyrotechnic charge for a pyrotechnic switch.

Ein bekannter Kurzschließer beruht auf der mechanischen Erfassung des Störlichtbogens ( DE 196 01 639 A1 ), bei dem der Zünder eines Gasgenerators elektrisch gezündet wird.A known short-circuiter is based on the mechanical detection of the arcing fault ( DE 196 01 639 A1 ), in which the igniter of a gas generator is ignited electrically.

Bei einer anderen Anordnung wird die chemische Reaktionsenergie durch eine pyrotechnische Sprengkapsel als Hochdruck-Gasgeneratoren (Airbag-Prinzip) geliefert ( DE 94 19 141 U1 ). Diese Anordnung geht von der – nicht näher beschriebenen – Detektion eines Störlichtbogens aus, wobei dann auf elektrischem Wege (über eine Zündleitung) eine Zündkapsel zur Explosion gebracht wird. Die Reaktionsenergie beaufschlagt ein in einer Schalt kammer angeordnetes erstes Kontaktstück, welches mit mindestens einem zweiten Kontaktstück in Kontakt gebracht wird.In another arrangement, the chemical reaction energy is supplied by a pyrotechnic detonator as a high-pressure gas generator (airbag principle) ( DE 94 19 141 U1 ). This arrangement is based on the - not described in more detail - detection of an arcing fault, an ignition capsule then being brought to an explosion by electrical means (via an ignition line). The reaction energy acts on a first contact piece arranged in a switching chamber, which is brought into contact with at least one second contact piece.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, das Auslösen des Kurzschließers möglichst unmittelbar mit dem Auftreten der optischen Erscheinung des Störlichtbogens zu veranlassen.The present invention has Aim to trigger of the short circuiter preferably immediately with the appearance of the arcing fault to cause.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weiterführende Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen formuliert.The task is solved with the Characteristics of the independent Claim. More embodiments are in the subclaims formulated.

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die chemische Reaktionsenergie durch ein photochemisch aktivierbares Reaktionsgemisch geliefert wird und die photochemische Reaktion durch das Licht des Störlichtbogens ausgelöst wird.The essence of the invention is that the chemical reaction energy through a photochemically activatable Reaction mixture is delivered and the photochemical reaction by the light of the arcing fault triggered becomes.

Die Reaktionskammer und die Schaltkammer bilden innerhalb mindestens einer massiven Außenelektrode eine kompakte, vorzugsweise hohlzylindrische Einheit. Die erforderliche Reaktionsenergie zum Kurzschließen des Störlichtbogens lässt sich damit vollständig im Kurzschließer selbst speichern. Da eine nicht unerhebliche chemische Energie freigesetzt werden soll, ist die Reaktionskammer vorzugsweise dickwandig aufgebaut. Die Reaktionskammer ist daher mit einer Eintrittsöffnung für das Licht des Störlichtbogens ausgestattet.The reaction chamber and the switching chamber form a compact, inside at least one solid outer electrode preferably hollow cylindrical unit. The required reaction energy for short of the arcing fault can be done with it Completely in the short circuiter save yourself. Because a not inconsiderable chemical energy is released the reaction chamber is preferably constructed with thick walls. The reaction chamber is therefore with an entry opening for the light of the arcing fault fitted.

Die vorgeschlagene Kurzschließeranordnung besteht aus einer Schaltkammer, vorzugsweise aus einer Vakuumschaltkammer mit elektrisch gegeneinander isolierter Elektrodenanordnung und einer integrierten, abgeschlossenen Reaktionskammer mit einem photochemisch reaktiven Reaktionsgemisch (vorzugsweise einem Gasgemisch beispielsweise ein Chlor-Wasserstoff-Gasgemisch). Die Einkopplung des Lichts des Störlichtbogens – unmittelbar oder über ein Filtersystem – bewirkt selbst die Zündung des Gemisches. Die freiwerdende Energie bewirkt die flächige Kontaktierung der zuvor getrennten Kontaktstücke (Elektroden) und damit einen satten metallischen Kurzschluss, woraufhin der Störlichtbogen erlischt. Die Kontaktstücke sind torusartig umeinander herum angeordnet.The proposed short circuit arrangement consists of a switching chamber, preferably a vacuum switching chamber with an electrically insulated electrode arrangement and an integrated, closed reaction chamber with a photochemical reactive reaction mixture (preferably a gas mixture for example a chlorine-hydrogen gas mixture). The coupling of the light of the Arc fault - immediately or about a filter system - causes even the ignition of the mixture. The energy released causes the surface contact the previously separated contact pieces (Electrodes) and thus a rich metallic short circuit, whereupon the arcing fault goes out. The contact pieces are arranged around each other like a torus.

Photochemische Reaktionen von Gasgemischen sind bekannt, beispielsweise ein Gemisch aus Chlor und Wasserstoff, das unter Einwirkung von kurzwelligem Licht (Wellenlänge < 500 nm; entspricht blaugrünem Licht) spontan in einer stark exothermen sog. Chlorknallgas-Kettenreaktion zu Chlorwasserstoff reagiert. Die dabei explosionsartig freigesetzte Energie lässt sich gezielt in Verformungsarbeit oder Hubarbeit umsetzen. Bei dieser Reaktion wird in der Bilanz eine Energie von 184,8 kJ/mol freigesetzt. Die Initialisierungsenergie von 243,5 kJ kann bei der Reaktion auf optischem Weg bereitgestellt werden; die Schwellenwellenlänge λ beträgt knapp 500 nm. Die für die Chlorknallgas-Reaktion notwendige Quantenenergie wird von Störlichtbögen ausgestrahlt, da ein großer Teil des hierbei emittierten Lichts im kurzwelligen Bereich liegt.Photochemical reactions of gas mixtures are known, for example a mixture of chlorine and hydrogen, under the influence of short-wave light (wavelength <500 nm; corresponds to blue-green light) spontaneously in a strongly exothermic so-called chlorine oxyhydrogen chain reaction reacted to hydrogen chloride. The explosively released energy let yourself implement specifically in deformation work or lifting work. At this In the reaction, an energy of 184.8 kJ / mol is released in the balance. The initialization energy of 243.5 kJ can be used when responding to be provided optical path; the threshold wavelength λ is scarce 500 nm. The for the chlorine detonating gas reaction necessary quantum energy is emitted by arcing, there a big one Part of the light emitted here lies in the short-wave range.

Zur Aufnahme und zur optischen Führung des Störlichtbogenlichts können speziell präparierte Lichtwellenleitersensoren verwendet werden, wie beispielsweise in der WO 96-30987 A1 beschrieben. Das Licht wird radial über eine transparente äußere Umhüllung und das sog. Cladding in den Lichtwellenleiter-Kern (vorzugsweise einer Multimodefaser) eingekoppelt. Dadurch wird nur ein kleiner Bruchteil der auf den Lichtwellenleiter einwirkenden Lichtintensität verwendet, so dass nur die extrem hell leuchtenden Störlichtbögen eine ausreichend hohe Signalintensität liefern, während das Licht aller anderer Quellen wie Sonnenlicht, Glüh- und Leuchtstofflampen, aber auch Blitzlichteinwirkung hierzu nicht ausreichen. Um sämtliche störlichtbogengefährdete Felder einer Energieverteilungsanlage in das Schutzsystem einzubeziehen, kann man mehrere Lichtempfänger über optische Weichen gezielt zusammenschalten und das in die Lichtempfänger eingekoppelte Licht einem oder mehreren Kurzschließerelementen zuführen.For recording and for optical guidance of the internal arc light, specially prepared optical waveguide sensors can be used, as described, for example, in WO 96-30987 A1. The light is radially coupled into the optical waveguide core (preferably a multimode fiber) via a transparent outer cladding and the so-called cladding. As a result, only a small fraction of the light intensity acting on the optical waveguide is used, so that only the extremely brightly glowing arcs provide a sufficiently high signal intensity, while the light from all other sources such as sunlight, incandescent and fluorescent lamps, but also flash exposure is not sufficient for this. In order to include all fields at risk of accidental arcing of a power distribution system in the protection system, several light receivers can be selectively interconnected via optical switches and the light coupled into the light receiver can be fed to one or more short-circuiting elements.

Das Licht aus dem Lichtempfänger kann zum Eintritt in die Reaktionskammer durch ein Filtersystem geführt sein. Vorzugsweise besteht das Filtersystem aus einem Absorptionsfilter, Kantenfilter oder Bandpassfilter oder einer Kombination solcher Filter. Über optische Filtersysteme kann auch eine gezielte Selektion nach optischer Energie und/oder Intensität erfolgen, so dass z.B. das Abschalten eines relativ energieschwachen Störlichtbogens, der vergleichsweise weit entfernt vom Punkt der Energieeinspeisung entstanden ist, konventionell über einen Leistungsschalter erfolgt, während bei einem energiereichen Lichtbogen in der Nähe der Einspeisung die Kurzschließeranordnung aktiviert wird. Mit der direkten Auslösung des Kurzschließers durch das unmittel bar in die Detektionssensorik eingekoppelte Störlichtbogenlicht entfällt eine Elektronik zur Signalauswertung und Aktivierung einer Auslöseeinrichtung. Somit kann über geeignet gewählte Lichtempfänger und Filtersysteme und kombiniert mit einer entsprechenden elektronischen Schaltung ein auf den jeweiligen Anwendungsfall optimal zugeschnittenes Störlichtbogenschutzsystem konfiguriert werden.The light from the light receiver can be led through a filter system to enter the reaction chamber. The filter system preferably consists of an absorption filter, Edge filter or bandpass filter or a combination of such Filter. about Optical filter systems can also make a targeted selection based on optical Energy and / or intensity occur, so that e.g. switching off a relatively low-energy arcing fault, which is comparatively far from the point of energy supply emerged, conventionally over A circuit breaker is done while a high energy one Arc nearby the infeed the short-circuit arrangement is activated. With the direct release of the short-circuiter through the internal arc light coupled directly into the detection sensor system deleted electronics for signal evaluation and activation of a triggering device. Consequently can about suitably chosen Light receiver and Filter systems and combined with a corresponding electronic Circuit optimally tailored to the respective application Arc protection can be configured.

Die Wand der Reaktionskammer kann zum Schutz vor chemisch aggressiven Gasen von einer dünnen chemisch inerten Schicht überzogen sein; vorzugsweise wird Glas, Quarz, Keramik oder geeigneter Kunststoff vorgeschlagen.The wall of the reaction chamber can to protect against chemically aggressive gases from a thin chemical inert layer coated his; glass, quartz, ceramic or suitable plastic is preferred proposed.

Bei Verwendung von Gasgemischen, deren Komponenten unterschiedliche Dichten haben, kann in der Reaktionskammer ein Konvektionselement integriert sein.When using gas mixtures, whose components have different densities can in the reaction chamber a convection element can be integrated.

Die zur elektrischen Trennung der Außenelektroden verwendeten Isolierkörper bestehen vorzugsweise aus KeramikThe electrical separation of the external electrodes used insulating body are preferably made of ceramic

Prinzipiell werden zwei Ausführungsformen für Kurzschließer vorgeschlagen. Bei der ersten Form soll das erste Kontaktstück durch die Reaktionsenergie verformbar sein und dabei in Kontakt mit mindestens einem zweiten Kontaktstück bringbar sein. Bei der zweiten Form soll das erste Kontaktstück linear beweglich ausgebildet sein und dabei in Kontakt mit mindestens einem zweiten Kontaktstück bringbar sein.In principle, two embodiments for short-circuiters are proposed. In the first form, the first contact piece should be by the reaction energy be deformable and in contact with at least one second contact piece be feasible. In the second form, the first contact piece should be linear be movable and in contact with at least one second contact piece can be brought his.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden in Zeichnungen dargestellt, welche im Einzelnen zeigen:Several embodiments of the invention will shown in drawings, which show in detail:

1 ein Schaltbild der Prinzipanordnung gemäß der Erfindung, 1 2 shows a circuit diagram of the basic arrangement according to the invention,

2 eine erste Ausführungsform des Kurzschließers, 2 a first embodiment of the short-circuiter,

3 ein mehrphasiges Kurzschließersystem gemäß der ersten Ausführungsform, 3 a multi-phase short-circuiting system according to the first embodiment,

4 eine weitere Ausführungsform und 4 a further embodiment and

5 eine mehrphasige Prinzipanordnung nach 4. 5 a multi-phase principle arrangement 4 ,

Ein elektrisches Schalt- oder Verteilerfeld EF eines mehrphasigen Netzes (L1,L2,L3) ist als Kasten in 1 angedeutet. Im Schaltfeld sind ein Einspeiseschalter ES und andere nicht dargestellte Komponenten, wie Erdungsschalter, Trennschalter, Transformatoren und dgl. angeordnet. Innerhalb des Schaltfelds EF befinden sich zwei Lichtleitfasern OL, die das Licht eines Störlichtbogens SB aufnehmen und an die Reaktionskammer und an ein dort vorhandenes Filtersystem 14 weiterleiten. Mit dem von einem Störlichtbogen übermittelte Licht FB wird in der Reaktionskammer 20 eine photochemische Reaktion gestartet.An electrical switching or distribution field EF of a multi-phase network (L1, L2, L3) is in box 1 indicated. A supply switch ES and other components, not shown, such as earthing switches, disconnectors, transformers and the like are arranged in the switch panel. Within the switch field EF there are two optical fibers OL which receive the light from an arcing fault SB and to the reaction chamber and to a filter system there 14 hand off. The light FB transmitted by an arcing fault is in the reaction chamber 20 started a photochemical reaction.

Das von mindestens einer Lichtleitfaser empfangene Licht wird in dem optischen Filtersystem 14 auf sein Dauer und/oder Intensität oder eine andere physikalische Größe abgetastet, wobei eine gezielte Selektion nach optischer Energie und/oder Intensität erfolgt. Dabei kann das Licht eines energiereichen Lichtbogens durchgelassen und das Signal eines relativ energieschwachen Störlichtbogens unterdrückt werden. Die Schaltungsanordnung Sch ist mit Stromsensoren SS zur Überwachung des Versorgungsnetzes gekoppelt (Leitung KL) und kann das Abschalten der Energieverteilungsanlage konventionell über einen Leistungsschalter bewirken.The light received by at least one optical fiber is in the optical filter system 14 scanned for its duration and / or intensity or another physical variable, with a targeted selection based on optical energy and / or intensity. The light of an energy-rich arc can be let through and the signal of a relatively low-energy arc can be suppressed. The circuit arrangement Sch is coupled to current sensors SS for monitoring the supply network (line KL) and can switch off the power distribution system conventionally via a circuit breaker.

Die Reaktionsenergie beaufschlagt mindestens ein bewegliches Kontaktstück K des in der Schaltkammer SK eines Kurzschließers zur Herstellung eines ein- oder mehrphasigen Kurzschlusses der Einspeisezuleitungen. Im Ergebnis wird dem Störlichtbogen SB in dem Schaltfeld EF die Energie entzogen.The reaction energy is applied at least one movable contact piece K in the switching chamber SK of a short circuiter for producing a single or multi-phase short circuit of the feed lines. The result is the arcing fault SB in the EF panel withdrawn the energy.

Wie erwähnt wird eine spezielle Prinzipanordnung des Kurzschließers in 2 dargestellt. Sie besteht aus einem zylindrischen Körper, der die Reaktionskammer 20 und die Schaltkammer mit Schaltstücken des Kurzschließers 100 in einer Einheit umfasst.As mentioned, a special principle arrangement of the short circuiter is shown in 2 shown. It consists of a cylindrical body, which is the reaction chamber 20 and the switching chamber with switching pieces of the short-circuiter 100 includes in one unit.

Als Lichtempfänger LB werden hier eine oder mehrere Lichtleitfasern 10 vorgesehen. Ein Teil des vom Störlichtbogen ausgehenden Lichts wird radial in die Lichtleitfaser eingekoppelt und dem Kurzschließer 100 zugeführt. Die Lichtleitfaser endet in einer Stopfbuchse oder Ferrule 15, die stirnseitig in den druckdicht verschließenden Deckel 4 einmündet. Um die Ausbildung sog. Cladding-Moden am auslaufenden Ende der Lichtleitfaser zu verhindern, ist dieser Teil mit einer optisch dichten Umhüllung 13 überzogen, die gleichzeitig auch der Zugentlastung der Lichtleitfaser dient.One or more optical fibers are used here as light receivers LB. 10 intended. Part of the light emanating from the arcing fault becomes radial coupled into the optical fiber and the short circuiter 100 fed. The optical fiber ends in a stuffing box or ferrule 15 , the front in the pressure-tight lid 4 opens. In order to prevent the formation of so-called cladding modes at the outgoing end of the optical fiber, this part is provided with an optically sealed covering 13 coated, which also serves to relieve the strain on the optical fiber.

Das an der Lichtleitfaser 10 austretende Licht tritt über ein druckfestes Eintrittsfenster 9 (z.B. aus Quarz) in die Reaktionskammer 20 ein, nachdem es eine auf die Anwendung abgestimmte optische Filteranordnung, bestehend z.B. aus einem breitbandigen Absorptionsfilter 12 und/oder einem wellenlängenselektiven Bandpaß- oder Kantenfilter 11, passiert hat. Prinzipiell kann man eine solche Filteranordnung auch unmittelbar in das optische Eintrittsfenster 9 integrieren bzw. das Fenster selbst als druckfeste optische Filteranordnung ausführen. Dies hat den weiteren Vorteil, dass man auf diese Weise eine ungewollte Zündung der photochemischen Reaktion durch direktes, ungeschütztes Einkoppeln von Umgebungslicht in die Reaktionskammer verhindert. Weiterhin kann eine optische Fokussieranordnung aus einer oder mehreren Linsen eingesetzt werden, die sich entweder als separate Komponente zwischen Eintrittsfenster 9 und Ferrule 15 befindet oder die über eine entsprechende Formgebung des Eintrittsfensters erzielt wird.That on the optical fiber 10 emerging light passes through a pressure-resistant entry window 9 (e.g. made of quartz) into the reaction chamber 20 a, after there is an optical filter arrangement tailored to the application, consisting, for example, of a broadband absorption filter 12 and / or a wavelength-selective bandpass or edge filter 11 , happened. In principle, such a filter arrangement can also be placed directly into the optical entry window 9 integrate or run the window itself as a pressure-resistant optical filter arrangement. This has the further advantage that in this way an undesired ignition of the photochemical reaction is prevented by direct, unprotected coupling of ambient light into the reaction chamber. Furthermore, an optical focusing arrangement consisting of one or more lenses can be used, which is either a separate component between the entrance window 9 and ferrule 15 is located or which is achieved via a corresponding shape of the entrance window.

Die Reaktionskammer 20 besteht aus einem Raum, in den über einen separaten Gaseinlass 7 das photochemisch aktivierbare Gasgemisch eingelassen wird, wobei Kammervolumen, Kammerdruck, Zusammensetzung des Gasgemischs sowie Stärke und Geometrie der Elektroden geeignet gewählt werden. Nach erfolgter Gasfüllung wird das Einlassrohr z.B. über Pinch-Oft-Technik dauerhaft druckdicht verschlossen. Für die Verwendung chemisch aggressiver Gase ist die Reaktionskammer gegen deren Einwirkung ganzflächig – vom optischen Eintrittsfenster abgesehen – chemisch passiviert oder mit einer zusätzlichen dünnen, chemisch inerten Schicht 8 überzogen.The reaction chamber 20 consists of a room in which a separate gas inlet 7 the photochemically activatable gas mixture is let in, the chamber volume, chamber pressure, composition of the gas mixture and strength and geometry of the electrodes being selected appropriately. After the gas has been filled, the inlet pipe is permanently sealed pressure-tight, for example using pinch-often technology. For the use of chemically aggressive gases, the reaction chamber is chemically passivated over its entire surface - apart from the optical entry window - or with an additional thin, chemically inert layer 8th overdrawn.

Für eine optimale Initialisierung der photochemischen Kettenreaktion kann die Kammerwand zusätzlich eine Reflexionsschicht tragen. Aus dem gleichen Grund können die Kammerwandungen eine konkave Form haben, so dass im Ergebnis für das in die Kammer eintretende Licht in einem bestimmten Volumenbereich eine möglichst hohe optische Energiedichte für die Zündung des Gasgemisches erzielt wird.For an optimal initialization of the photochemical chain reaction can the chamber wall additionally wear a reflective layer. For the same reason they can Chamber walls have a concave shape, so that as a result for the in the Chamber entering light in a certain volume range preferably high optical energy density for the ignition of the gas mixture is achieved.

Bei stark unterschiedlichen Dichten der Komponenten des verwendeten Gasgemischs kann es weiterhin vorteilhaft sein, im unteren Teil der Reaktionskammer (bezogen auf die Einbaulage) ein Heiz- oder Konvektionselement 16 einzubringen, mit dem gezielt die dichtere Gaskomponente aufgeheizt wird, so dass es im Betriebsfall permanent zu einer guten Durchmischung des Gasgemischs kommt. Das Konvektionselement kann ein Heizfinger oder eine Glühkerze sein, das druckdicht in den Deckel 4 der Reaktionskammer hineingelassen ist. Die erforderliche Heizenergie kann dabei z.B. direkt über die am Kurzschließer angeschlossenen Stromleiter zugeführt werden.If the densities of the components of the gas mixture used differ greatly, it may also be advantageous to have a heating or convection element in the lower part of the reaction chamber (based on the installation position) 16 to introduce, with which the denser gas component is specifically heated, so that there is permanent good mixing of the gas mixture during operation. The convection element can be a heating finger or a glow plug that is pressure-tight in the lid 4 is let into the reaction chamber. The required heating energy can be supplied, for example, directly via the current conductors connected to the short circuiter.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform befindet sich die Reaktionskammer 20 im Innern einer zylindrischen Ummantelung 1, die aus einem elektrisch gut leitfähigen Material, vorzugsweise Kupfer besteht. Die Ummantelung 1 umgibt nicht nur die Reaktionskammer, sondern ist über der Länge der Reaktionskammer hinaus vergrößert und übernimmt zur einen Seite die Funktion einer Elektrode oder die des ersten Kontaktstücks 1a und zur anderen Seite die Funktion eines Aufnahmekörpers für einen Deckel 4. Das Kontaktstück 1a ist konzentrisch von einem zweiten Kontaktstück 2a als massive, zylindrische Außenelektrode, vorzugsweise aus dem gleichen leitfähigen Material umgeben. Beide Kontaktstücke sind über einen ringförmigen elektrischen Isolierkörper 3, vorzugsweise aus keramischem Material, miteinander mechanisch fest verbunden, vorzugsweise über eine Lötung. Die Isolierkörper 3 tragen daher an den Verbindungsflächen zu den Elektroden eine lotfähige Metallisierungsschicht.At the in 2 illustrated embodiment is the reaction chamber 20 inside a cylindrical casing 1 , which consists of an electrically highly conductive material, preferably copper. The casing 1 not only surrounds the reaction chamber, but is enlarged beyond the length of the reaction chamber and takes on the one hand the function of an electrode or that of the first contact piece 1a and on the other hand the function of a receiving body for a lid 4 , The contact piece 1a is concentric from a second contact piece 2a as a solid, cylindrical outer electrode, preferably surrounded by the same conductive material. Both contact pieces are via a ring-shaped electrical insulating body 3 , preferably made of ceramic material, mechanically firmly connected to one another, preferably via soldering. The insulating body 3 therefore carry a solderable metallization layer on the connection surfaces to the electrodes.

Beide Elektroden (erstes und zweites Kontaktstück) werden an geeigneten Stellen mechanisch fest mit einer Phase des Leitersystems verbunden.Both electrodes (first and second Contact pieces) are mechanically fixed at a suitable point with a phase of Conductor system connected.

Ein Zentrierstück 5 (ein zylindrisches Element aus Isolierstoff, vorzugsweise aus keramischem Material), bewirkt eine zusätzliche mechanische Stabilisierung sowie eine Zentrierung beider Kontaktstücke gegeneinander. Der zwischen den Kontaktstücken befindliche Hohlraum 30 steht dauerhaft unter Hochvakuum. Zur Verbesserung der Qualität des Langzeitvakuums kann in diesen Hohlraum an geeigneter Stelle ein Getter 6 eingebracht werden.A centering piece 5 (a cylindrical element made of insulating material, preferably made of ceramic material), brings about additional mechanical stabilization and centering of the two contact pieces against one another. The cavity between the contact pieces 30 is permanently under high vacuum. To improve the quality of the long-term vacuum, a getter can be placed in a suitable place in this cavity 6 be introduced.

Wird nun durch einen Störlichtbogen das Gasgemisch gezündet, kommt es durch die explosionsartige Gasexpansion in einem Bereich des ersten Kontaktstücks 1a zu einer Verformung, die radial nach außen in Richtung auf das zweite Kontaktstück (Außenelektrode) 2a verläuft. Dabei wird der Vakuumraum 30 schlagartig überbrückt und es kommt zu einer reifenförmigen, flächigen Kontaktierung beider Elektroden. Die Wandstärke der Innenelektrode im Bereich der Kontaktierungszone sowie die Größe der Kontaktierungsfläche können entweder einheitlich oder auch gestuft ausgebildet werden.If the gas mixture is now ignited by an arcing fault, the explosive gas expansion occurs in an area of the first contact piece 1a to a deformation that radially outwards in the direction of the second contact piece (outer electrode) 2a runs. The vacuum space 30 bridged suddenly and there is a tire-like, flat contacting of both electrodes. The wall thickness of the inner electrode in the area of the contacting zone and the size of the contacting area can either be designed uniformly or in a stepped manner.

3b in zwei einzelne Kontaktstücke 2a, 2b unterteilt. Jedem dieser äußeren Kontaktstücke steht ein dünnwandiger Bereich des entsprechend verlängerten inneren Kontaktstücks 1a, 1b koaxial angeordnet gegenüber. Die Zündung des photochemischen Gasgemisches bewirkt eine gezielte Deformation der beiden dünnwandigen Zonen 1a, 1b des inneren Kontaktstücks in Richtung der massiven äußeren Kontaktstücke 2a, 2b, so dass in Folge durch die flächige Kontaktierung ein dreiphasiger satter metallischer Kurzschluss herbeigeführt wird. 3b into two individual contact pieces 2a . 2 B divided. Each of these outer contact pieces has a thin-walled area of the correspondingly elongated inner contact piece 1a . 1b arranged coaxially opposite. The ignition of the photochemical gas mixture causes a targeted deformation of the two thin-walled zones 1a . 1b of the inner contact piece in the direction of the solid outer contact pieces 2a . 2 B , so that in a row through the A three-phase full metallic short circuit is brought into contact.

In der 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Kurzschließers 110 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird der Kontakt der beiden Kontaktstücke durch Umwandlung der bei der Gasreaktion freigesetzten Expansionsenergie in eine axial gerichtete mechanische Hubarbeit auf ein bewegliches Kontaktstück 51 (im folgendes als Kurzschließerbolzen bezeichnet) hergestellt. Der Kurzschließerbolzen hat zwei umfangseitige konische (kegelförmige) Kontaktierungsflächen 21, 23, mit denen dann eine Brückung der Stromleiter zu mindestens einem feststehenden Kontaktstück herbeigeführt wird.In the 4 is another embodiment of a short circuiter 110 shown. In this arrangement, the contact of the two contact pieces is converted to a movable contact piece by converting the expansion energy released in the gas reaction into an axially directed mechanical lifting work 51 (hereinafter referred to as shorting pin). The short-circuiting pin has two conical (conical) contact surfaces on the circumference 21 . 23 , with which the current conductors are then bridged to form at least one fixed contact piece.

Ebenso wie im Fall der Anordnungen 100, 100a besteht auch die Kurzschließerausführung 110 aus zwei durch einen ringförmigen Isolierkörper 3 voneinander getrennte feststehende Kontaktstücke 52 und 52a. Die Reaktionskammer 20 ist umfangseitig von dem druckfesten, massiven Kontaktstück (Außenelektrode) 52, 52a aus einem elektrisch gut leitenden Material sowie an der äußeren Stirnseite von dem gleichfalls druckfesten Deckel 4 umgeben, der ebenso wie bei den Ausführungen 100, 100a mit Gaseinlass 7 sowie optischem Eintrittsfenster 9 ausgestattet ist, an das sich stirnseitig die Ferrule 15 der Lichtleitfaser 10, ggf. mit auf die Anwendung abgestimmter Filter- und/oder Fokussieroptik 11, 12 anschließt.Just like in the case of the orders 100 . 100a there is also the short-circuit version 110 two by an annular insulating body 3 separate fixed contact pieces 52 and 52a , The reaction chamber 20 is circumferential of the pressure-resistant, solid contact piece (outer electrode) 52 . 52a Made of an electrically highly conductive material as well as on the outer face of the likewise pressure-resistant cover 4 surrounded, as in the versions 100 . 100a with gas inlet 7 as well as an optical entrance window 9 is equipped, to which the ferrule is attached at the end 15 the optical fiber 10 , if necessary with filter and / or focusing optics tailored to the application 11 . 12 followed.

Wesentlich ist, dass zum einen ein fester metallischer Kurzschluss in der geforderten kurzen Zeit zustande kommt, zum anderen die Stromtragfähigkeit dieser Anordnung ausreicht, bis der metallische Kurzschluss schließlich z.B. über einen Leistungsschalter dauerhaft unterbrochen wird.It is essential that on the one hand solid metallic short circuit in the required short time secondly, the current carrying capacity of this arrangement is sufficient, until the metallic short circuit finally e.g. via a circuit breaker is permanently interrupted.

Ausgehend von dem in 2 dargestellten Kurzschließersystem kann nach dem gleichen Wirkprinzip auch ein mehrphasiges Kurzschließersystem aufgebaut werden. 3 zeigt eine solche Anordnung 100a. Die massiv ausgeführte außenseitige Elektrode (2a, 2b) ist durch Einfügen eines neben dem ersten (3a) mit einem weiteren Isolierkörper 3b in zwei einzelne Kontaktstücke 2a, 2b unterteilt. Jedem dieser äußeren Kontaktstücke steht ein dünnwandiger Bereich des entsprechend verlängerten inneren Kontaktstücks 1a, 1b koaxial angeordnet gegenüber. Die Zündung des photochemischen Gasgemisches bewirkt eine gezielte Deformation der beiden dünnwandigen Zonen 1a, 1b des inneren Kontaktstücks in Richtung der massiven äußeren Kontaktstücke 2a, 2b, so dass in Folge durch die flächige Kontaktierung ein dreiphasiger satter metallischer Kurzschluss herbeigeführt wird.Starting from the in 2 A short-circuiting system shown can also be constructed according to the same principle of action, a multi-phase short-circuiting system. 3 shows such an arrangement 100a , The massive outside electrode ( 2a . 2 B ) is by inserting a next to the first ( 3a ) with another insulating body 3b into two individual contact pieces 2a . 2 B divided. Each of these outer contact pieces has a thin-walled area of the correspondingly elongated inner contact piece 1a . 1b arranged coaxially opposite. The ignition of the photochemical gas mixture causes a targeted deformation of the two thin-walled zones 1a . 1b of the inner contact piece in the direction of the solid outer contact pieces 2a . 2 B , so that a three-phase full metallic short-circuit is brought about as a result of the flat contact.

In der 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Kurzschließers 110 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird der Kontakt der beiden Kontaktstücke durch Umwandlung der bei der Gasreaktion freigesetzten Expansionsenergie in eine axial gerichtete mechanische Hubarbeit auf ein bewegliches Kontaktstück 51 (im folgendes als Kurzschließerbolzen bezeichnet) hergestellt. Der Kurzschließerbolzen hat zwei umfangseitige konische (kegelförmige) Kontaktierungsflächen 21, 23, mit denen dann eine Brückung der Stromleiter zu mindestens einem feststehenden Kontaktstück herbeigeführt wird.In the 4 is another embodiment of a short circuiter 110 shown. In this arrangement, the contact of the two contact pieces is converted to a movable contact piece by converting the expansion energy released in the gas reaction into an axially directed mechanical lifting work 51 (hereinafter referred to as shorting pin). The short-circuiting pin has two conical (conical) contact surfaces on the circumference 21 . 23 , with which the current conductors are then bridged to form at least one fixed contact piece.

Ebenso wie im Fall der Anordnungen 100, 100a besteht auch die Kurzschließerausführung 110 aus zwei durch einen ringförmigen Isolierkörper 3 voneinander getrennte feststehende Kontaktstücke 52 und 52a. Die Reaktionskammer 20 ist umfangseitig von dem druckfesten, massiven Kontaktstück (Außenelektrode) 52, 52a aus einem elektrisch gut leitenden Material sowie an der äußeren Stirnseite von dem gleichfalls druckfesten Deckel 4 umgeben, der ebenso wie bei den Ausführungen 100, 100a mit Gaseinlass 7 sowie optischem Eintrittsfenster 9 ausgestattet ist, an das sich stirnseitig die Ferrule 15 der Lichtleitfaser 10, ggf. mit auf die Anwendung abgestimmter Filter- und/oder Fokussieroptik 11, 12 anschließt.Just like in the case of the orders 100 . 100a there is also the short-circuit version 110 two by an annular insulating body 3 separate fixed contact pieces 52 and 52a , The reaction chamber 20 is circumferential of the pressure-resistant, solid contact piece (outer electrode) 52 . 52a Made of an electrically highly conductive material and on the outer end of the likewise pressure-resistant cover 4 surrounded, as in the versions 100 . 100a with gas inlet 7 as well as an optical entrance window 9 is equipped, to which the ferrule is attached at the end 15 the optical fiber 10 , if necessary with filter and / or focusing optics tailored to the application 11 . 12 followed.

Die deckelabgewandte Seite der Reaktionskammer wird durch eine Bodenplatte 20a gebildet. Die Reaktionskammer wird vakuumdicht gegen den darunter liegenden Raum 30' durch eine Berstscheibe 26 abgeschlossen. Die Berstscheibe 26 ist eine dünne ringförmige Platte aus unelastischem, elektrisch nicht leitendem Material, vorzugsweise Keramik oder Glas. Der äußere Rand der Berstscheibe 26 liegt in Form einer vakuumdichten Lot- oder Klebeverbindung fest auf einer Stufe oder einem Innenring in dem zylindrisch ausgebildeten Kontaktstück (Außenelektrode) 52 auf. Die Berstscheibe besitzt eine oder mehrere Sollbruchstellen auf denen punkt- oder linienförmig Stege oder Bolzen der Bodenplatte aufsitzen.The side of the reaction chamber facing away from the lid is covered by a base plate 20a educated. The reaction chamber becomes vacuum tight against the space below 30 ' through a rupture disc 26 completed. The rupture disc 26 is a thin annular plate made of inelastic, electrically non-conductive material, preferably ceramic or glass. The outer edge of the rupture disc 26 lies in the form of a vacuum-tight solder or adhesive connection firmly on a step or an inner ring in the cylindrical contact piece (outer electrode) 52 on. The rupture disc has one or more predetermined breaking points on which webs or bolts of the base plate sit in a punctiform or linear manner.

Im Raum 30' befindet sich vorzugsweise Hochvakuum oder auch Gas von hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit wie Schwefelhexafluorid (SF6) oder trockener Stickstoff. Bei der Vakuumausführung kann zur dauerhaften Aufrechterhaltung einer guten Vakuumqualität ebenfalls ein Getter 6' eingebracht sein.In the room 30 ' there is preferably high vacuum or gas with high dielectric strength such as sulfur hexafluoride (SF 6 ) or dry nitrogen. A vacuum getter can also be used to maintain good vacuum quality 6 ' be introduced.

Die Bodenplatte 20a liegt unmittelbar dem Ende 57a des beweglichen Kontaktstücks 51 an oder ist vorzugsweise mit dem Kontaktstück einstückig gefugt. Das Kontaktstück 51 kann auch mit Federkraft von unten gegen die Bodenplatte gedrückt sein. Der Außenrand des der Reaktionskammer 20 zugewandten Endes 57a des Kurzschließerbolzens besitzt dabei entweder einen zur elektrischen Isolation gegen die Außenelektrode 52 ausreichenden Abstand oder ist völlig oder teilweise elektrisch nichtleitend.The bottom plate 20a is almost the end 57a of the movable contact piece 51 on or is preferably joined in one piece to the contact piece. The contact piece 51 can also be pressed against the base plate with spring force from below. The outside edge of the reaction chamber 20 facing end 57a the short-circuiting bolt has either one for electrical insulation against the outer electrode 52 sufficient distance or is completely or partially electrically non-conductive.

Der Kurzschließerbolzen 51 durchdringt das Innenloch der Berstscheibe 26, beide sind miteinander durch eine vakuumdichten Lot- oder Klebeverbindung verbunden.The shorting pin 51 penetrates the inner hole of the rupture disc 26 , both are connected by a vacuum-tight solder or adhesive connection.

Das reaktionskammerferne Ende 57b des Kurzschließerbolzens 51 ist konisch ausgebildet und ist besitzt ein zentrisches Sackloch 57c, in das das Ende eines als Zentrierstück ausgebildeten Führungszapfens 5' aus nichtleitendem Material, vorzugsweise Keramik, hineinragt.The end remote from the reaction chamber 57b of the short-circuiting bolt 51 is conical and has a central blind hole 57c , into which the end of a guide formed as a centering piece approximately spigot 5 ' made of non-conductive material, preferably ceramic, protrudes.

Auf dem Kurzschließerbolzen 51 befinden sich umfangseitig zwei konische Kontaktierungsflächen 21, 23; ihnen gegenüber sind auf den feststehenden Kontaktstücken 52 und 52a passgenaue, hohlkegelige Gegenflächen 22 und 24 ausgebildet.On the shorting pin 51 there are two conical contact surfaces on the circumference 21 . 23 ; opposite them are on the fixed contact pieces 52 and 52a precisely fitting, hollow-conical counter surfaces 22 and 24 educated.

Durch den Explosionsdruck wird die Berstscheibe 26 zerstört und der Kurzschließerbolzen 51 schlagartig in Richtung der Kontaktierungsflächen 22, 23 der feststehenden Kontaktstücke 52, 52a beschleunigt und dort gut leitend kontaktiert. Durch den erzeugten Kurzschluss zwischen den Kontaktstücken wird der Störlichtbogen überbrückt und gelöscht.Due to the explosion pressure, the rupture disc 26 destroyed and the short-circuiting bolt 51 abruptly in the direction of the contact surfaces 22 . 23 of the fixed contact pieces 52 . 52a accelerated and contacted well there. The arcing caused by the short circuit between the contact pieces is bridged and extinguished.

In 5 ist eine Weiterentwicklung 110a des Kurzschließersystems 110 aus 4 dargestellt. Der Aufbau der Reaktionskammer oberhalb der Berstscheibe 26 bleibt hierbei gegenüber der Ausführung in 4 prinzipiell unverändert. Unterhalb der Berstscheibe wird ergänzend zum ersten äußeren Kontaktstück 52a mit konischer Kontaktierungsfläche 24 ein weiteres äußeres Kontaktstück 52c mit konischer Kontaktierungsfläche 22b eingeführt, welche von dem äußeren Kontaktstück 52a durch einen zusätzlichen ringförmige Isolierkörper 3b elektrisch getrennt ist. Entsprechend besitzt auch der Kurzschließerbolzen 51' neben der konischen Kontaktierungsfläche 21a eine weitere konische Kontaktierungsfläche 21b. Die dritte Kontaktierungszone wird unterhalb des Isolierkörpers 3b durch die konische Fläche (Hohlkegel) 24 im unteren feststehenden Kontaktstück 52a (deckelförmige Innenelektrode) und der kegelförmigen Fläche 23 am reaktionskammerfernen Ende des Kurzschließerbolzens 51' gebildet. Durch die geschossartige axiale Bewegung des Kurzschließerbolzens beim Zünden des photochemischen Gasgemisches erfolgt eine gleichzeitige flächige Kontaktierung aller Flächenpaare 21a auf 22a, 21b auf 22b und 23 auf 24.In 5 is a further development 110a of the short-circuiting system 110 out 4 shown. The structure of the reaction chamber above the rupture disc 26 remains in relation to the execution in 4 basically unchanged. Below the rupture disc, the first outer contact piece is added 52a with conical contact surface 24 another external contact piece 52c with conical contact surface 22b introduced by the outer contact piece 52a through an additional ring-shaped insulating body 3b is electrically isolated. Accordingly, the short-circuiting bolt also has 51 ' next to the conical contact surface 21a another conical contact surface 21b , The third contact zone is below the insulator 3b through the conical surface (hollow cone) 24 in the lower fixed contact piece 52a (lid-shaped inner electrode) and the conical surface 23 at the end of the short-circuiting bolt remote from the reaction chamber 51 ' educated. Due to the bullet-like axial movement of the short-circuiting bolt when the photochemical gas mixture is ignited, all surface pairs are contacted simultaneously 21a on 22a . 21b on 22b and 23 on 24 ,

Die Herstellung eines Kurzschließers in einer der oben beschriebenen Ausführungen lässt sich grob in drei Phasen einteilen. Bei einer Vakuumausführung erfolgt in einer Phase 1 der Grundaufbau des Kurzschließers ohne Deckel 4 mit abschließender Vakuumevakuierung. Besonders vorteilhaft ist es, diesen Aufbau im Vakuumlötofen in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen. Mit diesem sog. One Shot Brazing-Verfahren, das vor allem bei der Herstellung von Vakuumschaltkammern Anwendung findet, wird im Vakuumofen bei sehr hohen Temperaturen ein bestmögliches Entgasen aller Bauteile bewirkt, so dass beim anschließenden Lötverschluss des Kurzschließers ein Vakuuminnendruck erzielt wird, der auch nach 20 bis 30 Jahren Betriebsdauer noch weit unterhalb des sogenannten Paschenminimums liegt. Diese Forderung ist für Vakuum-Kurz schließeranordnungen mit geringen Elektrodenabständen zur Sicherstellung einer dauerhaft ausreichenden Spannungsfestigkeit unabdingbar.The production of a short circuiter in one of the versions described above can be roughly divided into three phases. With a vacuum version, this takes place in one phase 1 the basic structure of the short circuiter without cover 4 with final vacuum evacuation. It is particularly advantageous to produce this structure in the vacuum soldering furnace in a single operation. With this so-called one shot brazing process, which is mainly used in the manufacture of vacuum interrupters, the best possible degassing of all components is achieved in the vacuum furnace at very high temperatures, so that when the short-circuiter is subsequently soldered, an internal vacuum pressure is achieved which also continues 20 to 30 years of operation is still far below the so-called Paschen minimum. This requirement is indispensable for vacuum short-circuit arrangements with small electrode spacings in order to ensure a permanently sufficient dielectric strength.

In Phase II erfolgt die Präparation der fertigen Reaktionskammer durch druckdichte Montage der kompletten Deckelanordnung 4, ggf. nach vorheriger Auskleidung und/oder Beschichtung der Kammerinnenwände mit einer chemisch inerten Schicht 8 in der oben beschriebenen Weise.In phase II, the finished reaction chamber is prepared by pressure-tight assembly of the complete lid assembly 4 , if necessary after prior lining and / or coating of the chamber inner walls with a chemically inert layer 8th in the manner described above.

In Phase III erfolgt abschließend das Einfüllen der Gaskomponenten und die Versiegelung der Reaktionskammer.Finally, in phase III pour in of the gas components and the sealing of the reaction chamber.

Claims (15)

Kurzschließer für eine Störlichtbogen-Schutzvorrichtung für mindestens eine Phase einer elektrischen Energieverteilungsanlage (EF) der Nieder- und Mittelspannung, wobei der Kurzschließer (100, 110) eine mit einem chemischen Reaktionsgemisch gefüllte Reaktionskammer (20) umfasst, welches durch eine Aktivierungseinrichtung zur Reaktion bringbar ist, mit mindestens einem durch die chemische Reaktionsenergie beaufschlagbaren in einer Schaltkammer (SK) angeordneten ersten Kontaktstück (1, 51) zur kurzschliessenden Kontaktierung mit mindestens einem zweiten Kontaktstück (2a, 52), wobei eine Lichtbogen-Schutzvorrichtung der Energieverteilungsanlage (EF) einen Lichtempfänger (LB, 10) umfasst, dessen Ausgangssignal zur Aktivierung des Reaktionsgemisches eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger aus mindestens einer das Licht des Störlichtbogens (SB) aufnehmenden Lichtleitfaser (LB, 10) besteht und das in der Lichtleitfaser (LB, 10) aufgenommene Licht in die Reaktionskammer (20) geführt wird, wobei das eingeführte Licht unmittelbar die Zündung des Reaktionsgemisches auslöst.Short-circuiter for an arc fault protection device for at least one phase of an electrical energy distribution system (EF) of the low and medium voltage, the short-circuiter ( 100 . 110 ) a reaction chamber filled with a chemical reaction mixture ( 20 ), which can be reacted by an activation device, with at least one first contact piece arranged in a switching chamber (SK) which can be acted upon by the chemical reaction energy (SK) 1 . 51 ) for short-circuiting contact with at least one second contact piece ( 2a . 52 ), an arc protection device of the energy distribution system (EF) comprising a light receiver (LB, 10), the output signal of which is used to activate the reaction mixture, characterized in that the light receiver consists of at least one optical fiber (LB , 10) and the light received in the optical fiber (LB, 10) into the reaction chamber ( 20 ) is carried out, the introduced light immediately triggering the ignition of the reaction mixture. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht aus der Lichtleitfaser (10) zum Eintritt in die Reaktionskammer (20) durch ein optisches Fenster (9) und/oder ein optisches Filtersystem (11, 12, 14) geführt ist.Short-circuiter according to claim 1, characterized in that the light from the optical fiber ( 10 ) to enter the reaction chamber ( 20 ) through an optical window ( 9 ) and / or an optical filter system ( 11 . 12 . 14 ) is performed. Kurzschließer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einsatz des optisches Filtersystems (11, 12, 14) abhängig von der Intensität des geführten Lichts eine Unterdrückung der Auslösung der Reaktion des Reaktionsgemisches bewirkbar ist.Short-circuiter according to claim 2, characterized in that by using the optical filter system ( 11 . 12 . 14 ) depending on the intensity of the guided light, suppression of the triggering of the reaction of the reaction mixture can be effected. Kurzschließer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einsatz des optisches Filtersystems (11, 12, 14) abhängig von der Intensität des geführten Lichts das Abschalten der Energieverteilungsanlage durch Betätigen eines Leistungsschalters bewirkbar ist.Short-circuiter according to claim 2 or 3, characterized in that by using the optical filter system ( 11 . 12 . 14 ) Depending on the intensity of the guided light, the power distribution system can be switched off by operating a circuit breaker. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch ein Gasgemisch ist.Short-circuiter according to one of the preceding claims, characterized in that the Reaction mixture is a gas mixture. Kurzschließer nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch ein Chlor-Knallgas-Gemisch ist.Earthing according to the preceding claim, characterized in that the Gas mixture is a chlorine-oxyhydrogen mixture. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Reaktionskammer (20) zum Schutz vor chemisch aggressiven Gasgemischen von einer dünnen, chemisch inerten Schicht (8) überzogen ist.Short-circuiter according to one of the preceding claims, characterized in that the wall of the reaction chamber ( 20 ) to protect against chemically aggressive gas mixtures from a thin, chemically inert layer ( 8th ) is covered. Kurzschließer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Gasgemisch-Komponenten unterschiedlicher Dichten in der Reaktionskammer (20) ein Konvektionselement (16) integriert ist.Short-circuiter according to one of claims 5 to 7, characterized in that when using gas mixture components of different densities in the reaction chamber ( 20 ) a convection element ( 16 ) is integrated. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer (20) und die Schaltkammer (SK) innerhalb mindestens eines massiven zweiten Kontaktstücks (2a, 52) eine kompakte Einheit bilden.Short-circuiter according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction chamber ( 20 ) and the switching chamber (SK) within at least one solid second contact piece ( 2a . 52 ) form a compact unit. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur elektrischen Trennung mehrerer zweiten Kontaktstücke (2a, 52) verwendeten Isolierkörper (3, 3a, 3b) aus Keramik bestehen.Short-circuiter according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical separation of a plurality of second contact pieces ( 2a . 52 ) used insulating body ( 3 . 3a . 3b ) are made of ceramic. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktstück (1a, 1b) von der Energie der chemischen Reaktion beaufschlagt und dabei verformt wird, wodurch es in Kontakt mit mindestens einem zweiten Kontaktstück (2a, 2b) bringbar ist.Short-circuiter according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact piece ( 1a . 1b ) is acted upon by the energy of the chemical reaction and is thereby deformed, as a result of which it is in contact with at least one second contact piece ( 2a . 2 B ) can be brought. Kurzschließer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wand der Reaktionskammer (20) als verformbares erstes Kontaktstück (1a, 1b) ausgebildet ist.Short-circuiter according to claim 10, characterized in that at least one wall of the reaction chamber ( 20 ) as a deformable first contact piece ( 1a . 1b ) is trained. Kurzschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktstück (51, 51') von der Energie der chemischen Reaktion be aufschlagt und dabei linear beschleunigt wird, wodurch es in Kontakt mit mindestens einem zweiten Kontaktstück (52, 52a, 52c) bringbar ist.Short-circuiter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first contact piece ( 51 . 51 ' ) be impacted by the energy of the chemical reaction and thereby accelerated linearly, whereby it is in contact with at least one second contact piece ( 52 . 52a . 52c ) can be brought. Kurzschließer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wand (20a) der Reaktionskammer (20) formschlüssig mit dem ersten Kontaktstück (51, 51') verbunden ist.Short-circuiter according to claim 13, characterized in that at least one wall ( 20a ) the reaction chamber ( 20 ) form-fitting with the first contact piece ( 51 . 51 ' ) connected is. Kurzschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile des Kurzschließers mittels One-Shot-Brazing-Verfahren zusammengefügt sind.Earthing according to one of the preceding claims, characterized in that the individual parts of the short circuiter using a one-shot brazing process together are.
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