DE1162911B

DE1162911B - Circuit breakers, in particular compressed gas switches

Info

Publication number: DE1162911B
Application number: DEL39166A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing August Hochrainer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-06-07
Filing date: 1961-06-07
Publication date: 1964-02-13

Description

Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter Um die Abschaltleistung von elektrischen Leistungsschaltern zu erhöhen, ist es bekannt, während der Lichtbogenlöschung den Leistungsschaltstellen Widerstände parallel zu schalten, die eine dämpfende Wirkung auf den Anstieg der Wiederkehrspannung ausüben und damit eine Rückzündung verhindern, zum anderen aber auch Schaltüberspannungen begrenzen. Insbesondere tritt bei den sogenannten Ab- standskurzschlüssen, bei denen der Kurzschluß nicht unmittelbar hinter dem Leistungssehalter, sondern erst in einem bestimmten Abstand erfolgt, ein besonders steiler Anstieg der Wiederkehrspannung auf, da der Leitungszweig zwischen dem Schalter und der Kurzschlußstelle ein schwingungsfähiges Gebilde darstellt. Um die dadurch bedingte hohe Beanspruchung der Schaltstrecke des Leistungsschalters herabzusetzen, werden niederohmige Widerstände parallel geschaltet, die etwa in der Größenordnung des Wellenwiderstandes des abzuschaltenden Teils der Leitung hegen. In der Regel handelt es sich hierbei um Widerstände von 200 bis 1000 Ohm.Circuit breakers, especially compressed gas switches In order to increase the breaking capacity of electrical circuit breakers, it is known to connect resistors in parallel to the power switching points during arc quenching, which have a damping effect on the rise in the recovery voltage and thus prevent backfire, but also limit switching overvoltages. In particular occurs stand shorts, in which the short-circuit does not take place immediately after the Leistungssehalter, but only at a specific distance, a very steep rise of the recovery voltage, since the branch line between the switch and the short circuit point represents a single vibrating structure in so-called waste. In order to reduce the resulting high stress on the switching path of the circuit breaker, low-resistance resistors are connected in parallel, which are approximately of the order of magnitude of the characteristic impedance of the part of the line to be disconnected. As a rule, these are resistances from 200 to 1000 ohms.

Anders verhält es sich bei den Schaltwiderständen zur Begrenzung von Schaltüberspannungen, die bei der Unterbrechung kleiner Ströme in Stromkreisen mit größeren Induktivitäten entstehen. Diese Widerstände müssen, um gegenüber den hohen induktiven Widerständen wirksam zu sein, einige 1000 Ohm groß sein.The situation is different with the switching resistors for limiting switching overvoltages that arise when small currents are interrupted in circuits with larger inductances. In order to be effective against the high inductive resistances, these resistors must be a few 1000 ohms.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, bei einem Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter, mit über Hilfsschaltstellen einschaltbaren niederohmigen Widerständen, mit nur einer Widerstandsgröße für beide vorerwähnten Schaltvorgänge auszukommen. Es wäre denkbar, hierfür einen spannungsabhängigen Schaltwiderstand vorzusehen, aber ein solcher ist für die Ausschaltung eines Abstandskurzschlusses ungeeignet, weil sein Widerstandswert bei kleinen Spannungen vergleichsweise groß ist. Für diesen Zweck ist gerade ein möglichst niederohmiger Schaltwiderstand gut, der aber andererseits auf die Begrenzung von Schaltüberspannungen keinen Einfluß hat.The invention is concerned with the task of a circuit breaker, in particular compressed gas switches, with low-resistance switches that can be switched on via auxiliary switching points Resistors, with only one resistance value for both of the aforementioned switching processes get along. It would be conceivable to use a voltage-dependent switching resistor for this to be provided, but such a one is for the elimination of a distance short-circuit unsuitable because its resistance value is comparatively high at low voltages is. A switching resistance that is as low as possible is good for this purpose, which, on the other hand, has no influence on the limitation of switching overvoltages Has.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe trotz der Verwendung von niederohmigen Schaltwiderständen nun in einfacher Weise dadurch, daß erfindungsgemäß als Hilfsschaltstellen Druckgasschalter mit in freier Luft liegenden Trennstellen vorgesehen sind. Diese als »Freistrahl«-Schalter bezeichneten bekannten Druckgasschalter haben die Eigenschaft, daß sie einerseits die durch niederohmige Schaltwiderstände bedingten hohen Ströme bis zu 500 A und darüber einwandfrei unterbrechen und daß sie andererseits sehr weich schalten, d. h., kleine Ströme stark induktiver Stromkreise nicht vor dem Nulldurchgang abreißen, so daß keine Schaltüberspannungen entstehen können.In spite of the use of low-ohmic switching resistors, the invention solves the problem in a simple manner in that, according to the invention, compressed gas switches with disconnection points located in the open air are provided as auxiliary switching points. These well-known pressure gas switches, known as "free jet" switches, have the property that on the one hand they interrupt the high currents of up to 500 A and above caused by low-ohmic switching resistors perfectly, and on the other hand they switch very softly, ie. This means that small currents in highly inductive circuits do not break off before the zero crossing, so that switching overvoltages cannot arise.

Von den bekannten Hilfsschaltstellen, die sich mit der Leistungsschaltstelle in geschlossenen und unter Druck befindlichen Kammern befinden und entweder überhaupt keine oder eine nur sehr schwache Löschmittelströmung aufweisen, unterscheidet sich die erfindungsgemäß verwendete Hilfsschaltstelle dadurch, daß sie, wie bekannt, eine eigene Ausströmdüse mit einer günstigen Löschstellung für den beweglichen Schaltkontakt und damit eine wesentlich größere Ausschaltleistung als die bekannten Hilfsschaltstellen hat. Hinzu kommt, daß ihre Schaltstrecke erst nach dem Durchlaufen einer größeren Luftstrecke intensiv beblasen wird, wodurch kleineren Strömen die Gelegenheit gegeben wird, bei schwacher Beblasung schon während der Trennbewegung in einem Nulldurchgang zu unterbrechen, so daß kein Abreißen des Lichtbogens eintreten kann und es damit überhaupt nicht auf das Parallelschalten eines Widerstandes von mehreren 1000 Ohm ankommt.The auxiliary switching point used according to the invention differs from the known auxiliary switching points, which are located with the power switching point in closed and pressurized chambers and either have no or only a very weak extinguishing agent flow, in that, as is known, it has its own discharge nozzle with a favorable Deletion position for the movable switching contact and thus a significantly higher breaking capacity than the known auxiliary switching points. In addition, their switching path is only intensively blown after passing through a larger air gap, which gives smaller currents the opportunity to interrupt in a zero passage even during the separating movement in the case of weak blowing, so that the arc cannot break and thus at all does not depend on the parallel connection of a resistor of several 1000 ohms.

Die Erfindung ist nicht nur auf Druckgasschalter anwendbar, sondern mit dem gleichen Erfolg auch auf andere Leistungsschalter, wie Flüssigkeitsschalter, insbesondere dann, wenn diese ohnehin schon mit einem pneumatischen Antrieb für die Betätigung ihrer Schaltkontakte versehen sind.The invention is not only applicable to gas pressure switches, but with the same success on other circuit breakers, such as liquid switches, especially if they are already equipped with a pneumatic drive for the actuation of their switching contacts are provided.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung bei Druckgasschaltern dargestellt, deren Leistungsschaltstellen ebenfalls in freier Luft liegende Trennstellen besitzen. Diese Schaltstellen könnten aber auch geschlossene Schaltstrecken sein, ohne daß sich dadurch an der Wirkungsweise der Hilfsschaltstellen etwas ändert.Some embodiments of the invention are shown in the drawing Compressed gas switches shown, their power switching points also in free Have air separation points. These switching points could also be closed Be switching paths without affecting the mode of operation of the auxiliary switching points something changes.

Nach F i g. 1 ist auf einem Tragisolator 1 ein sogenannter Doppellöschkopf 2 waagerecht befestigt der zwei V-förinig angeordnete Isolierträger 3 für die Tragarme 4 der Gegenkontakte 5 aufweist. Die Schaltstrecken des Doppellöschkopfes sind durch gestrichelte Linien dargestellt. In der Verlängerung der Isollerträger 3, in denen Potentialsteuerkondensatoren untergebracht sein können, sind die Schaltwiderstände 6 und dazwischen in der Ebene des Schalters die ebenfalls als Doppellöschkopf ausgebildeten Hilfsschaltstellen 7 auf einem Isolator 8 angeordnet. Ihre Gegenkontakte 9 befinden sich an den Enden der Schaltwiderstände. Die Hilfsschaltstellen 7 besitzen zweckmäßigerweise in der Aus-Stellung durch Federdruck gehaltene Schaltstifte, so daß sie bei einer Ausschaltung nach der Beaufschlagung derLeistungsschaltstellen kurzzeitig geschlossen und nach der Absteuerung der Druckluft sofort wieder geöffnet werden. Sie können natürlich auch einen vollpneumatischen Antrieb erhalten. Andererseits können die Widerstände auch in den Tragarmen 4 untergebracht werden, so daß sich die Bauhöhe des Schalters verringert.According to FIG. 1 , a so-called double erase head 2 is fastened horizontally on a support insulator 1 and has two V-shaped insulating supports 3 for the support arms 4 of the mating contacts 5 . The switching paths of the double erase head are shown by dashed lines. In the extension of the insulating carrier 3, in which potential control capacitors can be accommodated, the switching resistors 6 and, in between, in the plane of the switch, the auxiliary switching points 7, which are also designed as double erase heads, are arranged on an insulator 8. Their mating contacts 9 are located at the ends of the switching resistors. The auxiliary switching points 7 expediently have switching pins held in the off position by spring pressure, so that when the power switching points are switched off they are briefly closed and immediately opened again after the compressed air has been switched off. You can of course also get a fully pneumatic drive. On the other hand, the resistors can also be accommodated in the support arms 4, so that the overall height of the switch is reduced.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen Ausführungsformen, bei denen statt eines Doppellöschkopfes für die Hilfsschaltstellen jeweils einfache Schaltstellen vorgesehen sind. So sind nach F i g. 2 schräggestellte Hilfsschaltstellen 7 vorgesehen, die mit den Gegenkontakten 9 an ebenfalls unter einem Winkel geneigten Widerständen 6 zusammenarbeiten.The F i g. 2 to 4 show embodiments in which, instead of a double erase head, single switching points are provided for the auxiliary switching points. According to FIG. 2 inclined auxiliary switching points 7 are provided, which cooperate with the mating contacts 9 on resistors 6 also inclined at an angle.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, daß die Hilfsschaltstellen 7 an einem Träger 8 parallel zur Schalterachse angeordnet sind. Beide Schalter ergeben die Möglichkeit eines größeren Luftabstandes zwischen beweglichem und festem Schaltkontakt der Hilfsschaltstellen.The embodiment according to FIG. 3 differs from the previous one in that the auxiliary switching points 7 are arranged on a carrier 8 parallel to the switch axis. Both switches provide the possibility of a larger air gap between the movable and fixed switching contact of the auxiliary switching points.

Ein Schalter, bei dem besondere Gegenkontakte für die Hilfsschaltstellen entfallen, ist in F i g. 4 dargestellt. Hier sind die Isolierträger 3 mit den Tragarmen 4 der Gegenkontakte 5 unterhalb des Doppellöschkopfes 2 und darüber die Hilfssehaltstellen 7 mit den Schaltwiderständen 6 spiegelbildlich angeordnet. Wie die fein gestrichelten Linien 10 andeuten, sind die Gegenkontakte der Leistungsschaltstellen auch die Gegenkontakte der Hilfsschaltstellen.A switch in which special mating contacts for the auxiliary switching points are omitted is shown in FIG. 4 shown. Here, the insulating supports 3 with the support arms 4 of the mating contacts 5 are arranged in mirror image below the double erase head 2 and above the auxiliary stopping points 7 with the switching resistors 6. As indicated by the fine dashed lines 10 , the mating contacts of the power switching points are also the mating contacts of the auxiliary switching points.

Claims

Claims: 1. Circuit breaker, in particular compressed gas switch, with low-ohmic resistors which can be switched on via compressed gas-blown auxiliary switching points, characterized in that compressed gas switches with isolating distances in the open air are provided as auxiliary switching points.

2. Compressed gas switch according to spoke 1 with an open air circuit breaker, in which on a horizontally lying Doppellbschkopf on V-shaped insulating supports the support for the mating contacts are attached, characterized in that in the extension of the insulating support, the switching resistors and in between in the plane of the switch, the auxiliary switching points are also arranged as a double erase head. 3. Compressed gas switch according to spoke 1 with an open air circuit breaker, in which the support for the mating contacts are attached to a horizontally lying double erase head on V-shaped insulating carriers, characterized in that in the extension of the insulating carrier, but at an angle to this the switching resistors are inclined and the auxiliary switching points in between are arranged at an angle to the switch axis or parallel to it. 4. Compressed gas switch according to claim 1 with an open air power switching point, in which the support arms for the mating contacts are attached to a horizontally lying double erasing head on V-shaped insulating supports, characterized in that the insulating support with the supporting contacts of the mating contacts below the double erasing head and above the auxiliary switching points with the switching resistors are arranged in mirror image in such a way that the mating contacts of the power switching points are also the mating contacts of the auxiliary switching points. Publications considered: Swiss Patent No. 348 990.