DE1189611B

DE1189611B - Synchronous switch

Info

Publication number: DE1189611B
Application number: DES70157A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Kesselring; Ernst Gisiger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-08-31
Filing date: 1960-08-31
Publication date: 1965-03-25
Also published as: CH386524A; US3257531A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

H02cH02c

Deutsche Kl.: 21c-35/07 German class: 21c-35/07

Nummer: 1189 611Number: 1189 611

Aktenzeichen: S 70157 VIII d/21 cFile number: S 70157 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 31. August 1960Filing date: August 31, 1960

Auslegetag: 25. März 1965Opening day: March 25, 1965

Es sind bereits zahlreiche Vorschläge bekannt, Wechselstromschalter derart synchron zu steuern, daß die Kontakttrennung kurz vor dem Stromnulldurchgang erfolgt. Dabei hat man ausnahmslos sogenannte Synchronrelais oder Synchronauslöser benutzt, die zunächst ein Kommando erteilen, worauf dann Kraftspeicher freigegeben werden, die die beweglichen Kontakte antreiben. Sowohl das Ansprechen des Synchronrelais als auch das anschließende Ingangsetzen des Kraftspeichers beanspruchen Zeit.There are already numerous proposals known to control AC switches so synchronously, that the contact separation takes place shortly before the current zero crossing. Without exception, you have so-called Synchronous relays or synchronous releases are used, which first issue a command, whereupon energy storage devices are then released, which drive the moving contacts. Both the response of the synchronous relay as well as the subsequent activation of the energy storage mechanism Time.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Synchronschalter mit wenigstens einem beweglichen Schaltstück. Sie besteht darin, daß das bewegliche Schaltstück durch ein elektrodynamisches System angetrieben wird, das aus einem vom abzuschaltenden Strom (Primärstrom) erregten lamellierten Magnetsystem mit Luftspalt und einer in diesem Luftspalt sich bewegenden stromdurchflossenen Spule besteht, die mechanisch auf das bewegliche Schaltstück einwirkt derart, daß bei fallendem Primärstrom in der beweglichen Spule ein Sekundärstrom induziert wird, der zusammen mit der vom Primärstrom erzeugten Induktion im Luftspalt eine in Ausschaltrichtung wirkende Kraft, bei ansteigendem Strom jedoch eine in Einschaltrichtung wirkende Kraft ergibt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, ein transformatorartig wirkendes Induktionssystem, bei dem eine Spule im Luftspalt eines Magnetkreises beweglich angeordnet ist, so kräftig auszubilden, daß es ein bewegliches Schaltstück unmittelbar antreiben kann. Infolge des Wegfalles des Synchronrelais werden Steuerzeiten vermieden, da mit der Bewegung der Spule der Schaltkontakt ohne jede Verzögerung mitbewegt wird. Ein wesentlicher Vorteil besteht ferner darin, daß bei nicht zustande gekommener synchroner Abschaltung der Schalter selbsttätig wieder geschlossen wird, da bei Wiederansteigen des Stromes die Kraft auf die Spule ihr Vorzeichen ändert.The invention relates to a synchronous switch with at least one movable contact piece. It consists in the fact that the moving contact piece is driven by an electrodynamic system is made up of a laminated magnet system excited by the current to be switched off (primary current) with an air gap and a current-carrying coil moving in this air gap, which acts mechanically on the movable contact piece in such a way that when the primary current falls in the movable Coil a secondary current is induced, which together with the induction generated by the primary current in the air gap a force acting in the disconnection direction, but with increasing current an in Switching direction results in acting force. The invention is based on the knowledge that it is possible a transformer-like induction system in which a coil in the air gap of a magnetic circuit is arranged movably to train so strong that it drive a movable contact piece directly can. As a result of the omission of the synchronous relay, control times are avoided because with the movement the coil, the switch contact is moved without any delay. There is a major advantage also in the fact that if the synchronous switch-off did not take place, the switch automatically resumes is closed, since when the current rises again, the force on the coil has its sign changes.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Drehspulsysteme mit Wechselstromerregung als Vorauslöser für Synchronschalter zu verwenden, durch die z. B. Klinken, Ventile, Preßgasdrehschieber od. dgl. betätigt werden. Hierbei genügt es, wenn die Drehspule ein Drehmoment von beispielsweise 0,1 cmkp erzeugt.It has already been proposed to use moving coil systems with alternating current excitation as a pre-release to use for synchronous switches, through the z. B. pawls, valves, compressed gas rotary valve od. Like. Operated will. It is sufficient if the moving coil has a torque of 0.1 cmkp, for example generated.

Theoretische und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß das Drehmoment eines Wechselstrom-Drehspulsystems sehr viel schneller als linear mit den Abmessungen des Systems wächst. Beispielsweise kann mit einer rechteckförmigen Drehspule SynchronschalterTheoretical and experimental studies have shown that the torque of an alternating current moving coil system grows much faster than linearly with the dimensions of the system. For example can synchronous switch with a rectangular moving coil

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Fritz Kesselring, Küsnacht, Zürich;Dr.-Ing. Fritz Kesselring, Küsnacht, Zurich;

Ernst Gisiger, Zürich (Schweiz)Ernst Gisiger, Zurich (Switzerland)

aus Kupfer von 3 · 7 cm bei Speisung des Systems durch einen Kurzschlußstrom von 10000 A ein Drehmoment von etwa 200 cmkp erzeugt werden. Diese großen Drehmomente gestatten es, im Sinne der Erfindung das bewegliche Schaltstück eines Synchronschalters unmittelbar anzutreiben.made of copper of 3 x 7 cm when the system is fed by a short-circuit current of 10,000 A. Torque of about 200 cmkp can be generated. These large torques allow it, in the sense the invention to drive the moving contact of a synchronous switch directly.

Außer zum Abschalten eines symmetrisch oder asymmetrisch verlaufenden Wechselstromes ist der Synchronschalter nach der Erfindung auch zum Unterbrechen eines Rückstromes in einer Gleichstromanlage geeignet.Except for switching off a symmetrical or asymmetrical alternating current is the Synchronous switch according to the invention also for interrupting a reverse current in a direct current system suitable.

Meistens wird es zweckmäßig sein, die Kontakttrennung nur bei fallendem Strom herbeizuführen, wobei es sich um einen symmetrisch oder asymmetrisch verlaufenden Wechselstrom handeln kann oder auch um einen Rückstrom in einer Gleichstromanlage. In most cases, it will be useful to separate the contacts only when the current is falling, it can be a symmetrical or asymmetrical alternating current or also to a reverse current in a direct current system.

In den Fig. 1 bis 6 sind einige beispielsweise Ausführungsformen von Synchronschaltern wiedergegeben. In Figs. 1-6, some are exemplary embodiments reproduced by synchronous switches.

F i g. 1 und 2 zeigen einen Synchronschalter mit Doppelsystem in Längs- und Querschnitt, für ruhendes Löschmittel,F i g. 1 and 2 show a synchronous switch with a double system in longitudinal and cross-section, for stationary Extinguishing agent,

Fig. 3 und 4 einen Niederspannungsschalter im Schnitt und Grundriß und3 and 4 a low-voltage switch in section and plan and

F i g. 5 und 6 einen Preßgasschalter mit Parallelwiderstand in Längs- und Querschnitt.F i g. 5 and 6 a compressed gas switch with parallel resistance in longitudinal and cross-section.

In F i g. 1 bedeuten 1 und 2 die Anschlußbolzen, die an ihren Enden die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 tragen, 5 und 6 sind lamelliert© Eisensysteme, die die Anschlußbolzen 1 und 2 umschließen. Sie weisen zylindrische Bohrungen 7 und 8 auf (s. Fig. 2); konzentrisch dazu sind Kerne9 und 10 angeordnet. In den so entstehenden Luftspalten drehen sich rechteckförmige Drehspulen 11 und 12, deren Achsen sich in den Kugellagern 13, 14 bzw.In Fig. 1, 1 and 2 are the connecting bolts that have the stationary contact pieces 3 at their ends and 4 wear, 5 and 6 are laminated © iron systems that enclose the connecting bolts 1 and 2. she have cylindrical bores 7 and 8 (see Fig. 2); Cores 9 and 10 are concentric to it arranged. Rectangular rotating coils 11 and 12 rotate in the resulting air gaps, whose axes are in the ball bearings 13, 14 or

509 520/372509 520/372

15, 16 drehen. An den verlängerten Achsen 17 und 18 sind die beweglichen Schaltstücke 19 und 20 befestigt, die durch die Drehspulen 11 bzw. 12 gegen die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 angepreßt bzw. davon weggeschwenkt werden. Die beiden Hälften 21 und 22 des Isoliergehäuses sind in der Mitte zusammengeflanscht und mit Hilfe des Ringes 23 dicht miteinander verbunden. Der Innenraum ist mit einem Löschmedium, beispielsweise öl oder Schwefelhexafluorid (SF₆), gefüllt. Die Magnetkerne 5 und 6 weisen radiale Luftspalte 24 auf, wobei die Schlitzdicke beim Magnetsystem 5 größer ist als beim Magnetsystem 6; zudem weist das Magnetsystem 5 mehrere Windungen auf. Die Feder 26 hält das Schaltstück 19 normalerweise in der Ausschaltstellung, während die Feder 27 das Schaltstück 20 im normalen Betrieb gegen die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 preßt. Durch die Rast 28 wird das bewegliche Schaltstück 20 entgegen der Feder 27 in der Ausschaltstellung fixiert.Turn 15, 16. On the extended axes 17 and 18, the movable contact pieces 19 and 20 are attached, which are pressed by the rotating coils 11 and 12 against the stationary contact pieces 3 and 4 or pivoted therefrom. The two halves 21 and 22 of the insulating housing are flanged together in the middle and are tightly connected to one another with the aid of the ring 23. The interior is filled with an extinguishing medium, for example oil or sulfur hexafluoride (SF ₆ ). The magnet cores 5 and 6 have radial air gaps 24, the slot thickness in the magnet system 5 being greater than in the magnet system 6; In addition, the magnet system 5 has several windings. The spring 26 normally holds the contact piece 19 in the switched-off position, while the spring 27 presses the contact piece 20 against the stationary contact pieces 3 and 4 during normal operation. By means of the detent 28, the movable contact piece 20 is fixed in the switched-off position against the spring 27.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Bei mäßigem Überströmen wird in der Drehspule 12 bei fallendem Hauptstrom ein Sekundärstrom induziert, der das Schaltstück 20 in die Ausschaltstellung bewegt. Bei Erreichen des Stromnulldurchganges wird der Lichtbogen gelöscht und das Schaltstück 20 durch die Rast 28 in der Ausschaltstellung festgehalten. Sollte aus irgendeinem Grunde die Lichtbogenlöschung nicht erfolgt sein, so ändert die Luftspaltinduktion im Magnetsystem ihr Vorzeichen. Es entsteht in der Drehspule 12 eine Kraft entgegengesetzter Richtung, durch die das Schaltstück 20 sofort wieder in die gezeichnete Einschaltstellung bewegt wird. Beginnt der Strom erneut zu fallen, so erfolgt die synchrone Unterbrechung nochmals in der beschriebenen Weise.The mode of operation of the arrangement is as follows: With moderate overcurrent, the moving coil 12 induces a secondary current when the main current falls, which moves the contact piece 20 into the switch-off position emotional. When the current crosses zero, the arc is extinguished and that Switching piece 20 held by the detent 28 in the off position. Should be for some reason If the arc has not been extinguished, the air gap induction in the magnet system changes its sign. A force in the opposite direction arises in the rotating coil 12, causing the contact piece 20 is immediately moved back into the switched-on position shown. The electricity starts again fall, the synchronous interruption takes place again in the manner described.

Tritt hingegen ein Kurzschluß auf, so entsteht in der Drehspule 11 des Magnetsystems S eine große Kraft im schließenden Sinne. Das Schaltstück 19 legt sich mit hohem Druck gegen die feststehenden Schaltstücke 3 und 4. Gleichzeitig wird über den Isolierstift 29 das Schaltstück 20 in die Ausschaltstellung gestoßen und bleibt dort haften, da bei großem Primärstrom das Magnetsystem 6 gesättigt ist; es wird in der Drehspule 12 kein Strom induziert. Bei fallendem Kurzschlußstrom dreht sich die Drehspule 11 in entgegengesetzter Richtung, wodurch der Stromkreis geöffnet und der Lichtbogen unterbrochen wird. Das Schaltstück 19 bleibt dann unter dem Einfluß der Feder 26 in der Ausschaltstellung stehen. Sollte jedoch die Lichtbogenlöschung nicht zustande gekommen sein, so wiederholt sich der Ein- und Ausschaltvorgang. Nach vollzogener Lichtbogenlöschung ist der Schalter ausgeschaltet. Um ihn wieder einzuschalten, muß auf nicht dargestellter Weise die Rast 28 gelöst werden, worauf dann das Schaltstück 20 unter dem Einfluß der Feder 27 wieder in die gezeichnete Eingangsstellung geht. Für das Ausschalten kleiner Ströme muß zusätzlich eine Anordnung vorgesehen werden, mit deren Hilfe die Achse 18 in Ausschaltrichtung gedreht werden kann.If, on the other hand, a short circuit occurs, a large one arises in the moving coil 11 of the magnet system S. Power in the closing sense. The switching piece 19 is placed under high pressure against the stationary Switching pieces 3 and 4. At the same time, the switching piece 20 is in the switched-off position via the insulating pin 29 bumped and remains stuck there, since the magnet system 6 is saturated when the primary current is high; no current is induced in the moving coil 12. When the short-circuit current falls, the moving coil rotates 11 in the opposite direction, opening the circuit and breaking the arc will. The switching piece 19 then remains in the switched-off position under the influence of the spring 26. However, if the arc has not been extinguished, the in and out is repeated Switch-off process. After the arc has been extinguished, the switch is switched off. To him again to turn on, the catch 28 must be released in a manner not shown, whereupon the switching piece 20 returns to the initial position shown under the influence of the spring 27. For switching off Small currents must also be provided an arrangement with the help of the axis 18 can be rotated in the disconnection direction.

Die Verwendung von zwei Magnetsystemen 5 und 6 mit verschieden großen Luftspalten 24 und/ oder höherer Windungszahl hat den Vorteil, daß auch Lastschaltungen noch synchron durchgeführt werden können. Der Kurzschlußkontakt 19 übernimmt andererseits die synchrone Unterbrechung bei hohen Überlastungen und Kurzschlüssen. Der Schalter selbst ist einfach und kann leicht im Zuge der Leitung eingebaut werden.The use of two magnet systems 5 and 6 with different sized air gaps 24 and / or a higher number of turns has the advantage that load switching is still carried out synchronously can be. The short-circuit contact 19, on the other hand, takes over the synchronous interruption high overloads and short circuits. The switch itself is simple and can be easily accessed in the wake of the Line to be installed.

In den F i g. 3 und 4 bedeutet 31 ein Magnetsystem mit dem Luftspalt 32, in dem sich eine rechteckförmige Spule 33 translatorisch bewegt, die über einen Bügel 34 mit dem beweglichen Schaltstück 35 verbunden ist. Unterhalb der Spule 33 sind federnde Ansätze 36 und 37 vorgesehen, deren untere dreieckförmige Enden in der Ausschaltstellung in RastenIn the F i g. 3 and 4 means 31 a magnet system with the air gap 32 in which there is a rectangular Coil 33 moved in a translatory manner, which is connected to the movable contact piece 35 via a bracket 34 is. Resilient lugs 36 and 37 are provided below the coil 33, the lower ones of which are triangular Ends in the off position in notches

ίο 38, 39 eingreifen; 40 ist die vom Hauptstrom durchflossene Erregerwicklung. Die hornartigen feststehenden Kontakte 41 und 42 sind auf Isolierplatten 43 und 44 befestigt; 45 ist das fächerartige Löschsystem. Die Handbetätigung erfolgt über den U-förmigen Bügel 46, der unter Zwischenschaltung von Federn 47 mit der isolierenden Brücke 48 verbunden ist; 49 ist eine weitere Feder, die das bewegliche Schaltstück 35 gegen die feststehenden Schaltstücke 41, 42 preßt. Die Stromzuführungen 50 und 51 sind in der Grundplatte 52 befestigt. Die Erregerwicklung 40 liegt zwischen dem Anschluß 50 und dem feststehenden Schaltstück 41, während das Schaltstück 42 unmittelbar mit dem Anschluß 51 verbunden ist; 53 bedeutet das isolierende Gehäuse.ίο 38, intervene 39; 40 is the one through which the main stream flows Excitation winding. The horn-like fixed contacts 41 and 42 are on insulating plates 43 and 44 attached; 45 is the fan-like extinguishing system. Manual operation is via the U-shaped Bracket 46, which is connected to the insulating bridge 48 with the interposition of springs 47; 49 is another spring which presses the movable contact piece 35 against the stationary contact pieces 41, 42. The power supply lines 50 and 51 are fastened in the base plate 52. The excitation winding 40 is between the connection 50 and the fixed contact 41, while the contact 42 directly connected to terminal 51; 53 means the insulating case.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Handausschaltung erfolgt durch Niederdrücken des Bügels 46, wobei die Federn 47 so weit gespannt werden, bis sie die Gegenkraft, erzeugt durch die Feder 49, überwinden. In der Ausschaltstellung wird der Schalter in den Rasten 38 und 39 festgehalten. Das Einschalten erfolgt analog durch Heraufziehen des Bügels 46, wobei zunächst der Widerstand in den Rasten 38 und 39 zu überwinden ist, worauf dann das bewegliche System vornehmlich unter dem Einfluß der Feder 49 in die gezeichnete Lage emporschnellt. The mode of operation of the arrangement is as follows: The manual switch-off takes place by pressing down of the bracket 46, the springs 47 being stretched until they counteract the force generated by the Spring 49, overcome. In the off position, the switch is held in the notches 38 and 39. Switching on takes place in an analogous manner by pulling up the bracket 46, the resistance initially being in the Notches 38 and 39 is to be overcome, whereupon the movable system is primarily under the influence the spring 49 shoots up into the position shown.

Tritt hingegen ein Überstrom auf, so wird in der Spule 33 ein Induktionsstrom erzeugt, der zusammen mit der Luftspaltinduktion eine bei fallendem Strom nach unten gerichtete Kraft auf die Spule 33 ausübt; der Schalter geht in die Ausschaltstellung und wird in den Rasten 38, 39 festgehalten, sofern die Unterbrechung im Stromnulldurchgang zustande gekommen ist. Anderenfalls dreht sich die Kraftwirkung um, der Schalter schließt sofort wieder und öffnet sich erst wieder kurz vor dem nächsten Stromnulldurchgang. Die Lichtbogenlöschung erfolgt in an sich bekannter Weise. Infolge Zwischenschaltung der Federn 47 wird die synchrone Schaltung bei gleichzeitiger Handbetätigung nicht beeinträchtigt. Der Vorteil der Anordnung besteht im einfachen Aufbau und der geringen Schaltarbeit, bedingt durch die Synchronsteuerung des beweglichen Schaltstückes 35. Für viele Fälle wird es genügen, an Stelle des Löschsystems 45 lediglich einen Brückenkontakt mit kleinem Hub, beispielsweise von etwa 0,6 mm, vorzusehen, wobei dann die Lichtbogenlöschung vornehmlich durch axiale Kühlung des Lichtbogens zustande kommt. Es kann hierbei vorteilhaft sein, Kontakte aus Silber—Kadmium zu verwenden.If, on the other hand, an overcurrent occurs, an induction current is generated in the coil 33, which together with the air gap induction, exerts a downward force on the coil 33 when the current falls; the switch goes to the off position and is held in the notches 38, 39, provided the interruption came about in the current zero crossing. Otherwise the force rotates um, the switch closes again immediately and only opens again shortly before the next current zero crossing. The arc is extinguished in a manner known per se. As a result of the interposition of the Springs 47, the synchronous switching is not impaired with simultaneous manual operation. Of the The advantage of the arrangement is the simple structure and the low switching work, due to the Synchronous control of the movable contact piece 35. For many cases it will be sufficient instead of the extinguishing system 45 only provide a bridge contact with a small stroke, for example of about 0.6 mm, in which case the arc extinguishing occurs primarily through axial cooling of the arc comes. It can be advantageous to use contacts made of silver-cadmium.

In den F i g. 5 und 6 bedeutet 61 das feststehende, düsenartige Schaltstück, 62 einen damit elektrisch verbundenen Abreißkontakt, 63 eine vorzugsweise aus elektrisch leitendem Material bestehende Düse, die mit dem metallischen Steg 64 leitend verbunden ist; 65 ist der Abbrennstift, 66 der obere Anschluß, der im Isolierdeckel 67 befestigt ist; 68 ist das bewegliche Schaltstück, in dessen seitlichen SchlitzenIn the F i g. 5 and 6 means 61 the stationary, nozzle-like contact piece, 62 means an electrical one connected tear-off contact, 63 a nozzle preferably made of electrically conductive material, which is conductively connected to the metallic web 64; 65 is the burn-off pin, 66 is the top connector, which is fixed in the insulating cover 67; 68 is the movable contact piece, in its side slots

Winkelhebel 69 und 70 eingreifen; 71 ist ein Magnetsystem, in dem die Drehspulen 72 und 73 angeordnet sind, die über ihre Achsen 74 und 75 mit Drehhebeln 76 und 77 verbunden sind. Die Achse 75 trägt an ihrem unteren Ende einen weiteren Hebel 5 78. Der bewegliche Kontakt 68 steht über den Rollenkontakt 79 in leitender Verbindung mit den federnden Kontaktsegmenten 80. Die Rollen 79 sind in einem Käfig 81 untergebracht; 82 ist ein Führungsrohr. Die federnden Segmente 80 stehen in unmittelbarer leitender Verbindung mit dem unteren Anschluß 83, der im Isolierdeckel 84 befestigt ist. 85 ist ein zweites bewegliches Schaltstück, das einerseits mit dem Anschluß 83, andererseits mit dem Düsenkontakt 86 leitend verbunden und an seinem linken Ende an der Isolierstange 87 befestigt ist. Es kann über den Hebel 78 hin und her bewegt werden. Der Schalter ist durch das Gehäuse 88 abgeschlossen, das von den Isolatoren 89 und 90 getragen wird. Das Innere des Isolators 89 steht in Verbindung mit dem Niederdruckbehälter 91, während der Isolator 90 in den Hochdruckkessel 92 einmündet; 93 ist der Sockel, der an der Bedienungswand 94 befestigt ist. Die Achse 75 der Drehspule 72 trägt an ihrem oberen Ende ein schwenkbares Isolierstück 95, das sich in axialer Richtung so weit bewegen kann, daß es sich im ausgeschalteten Zustand des Schalters gegen den Dichtungsring 96 preßt.Engage angle levers 69 and 70; 71 is a magnet system in which the rotating coils 72 and 73 are arranged which are connected to rotary levers 76 and 77 via their axes 74 and 75. The axis 75 carries a further lever 5 78 at its lower end. The movable contact 68 is above the roller contact 79 in conductive connection with the resilient contact segments 80. The rollers 79 are in housed a cage 81; 82 is a guide tube. The resilient segments 80 are in the immediate conductive connection to the lower terminal 83, which is fastened in the insulating cover 84. 85 is a second movable contact piece, on the one hand with the connection 83, on the other hand with the nozzle contact 86 is conductively connected and attached to the insulating rod 87 at its left end. It can be moved back and forth via the lever 78. The switch is closed by the housing 88, the carried by isolators 89 and 90. The interior of the insulator 89 is in communication with the Low-pressure vessel 91, while the insulator 90 opens into the high-pressure vessel 92; 93 is the Base attached to the control panel 94. The axis 75 of the rotating coil 72 carries on its upper End of a pivotable insulating piece 95, which can move in the axial direction so far that it can presses against the sealing ring 96 when the switch is switched off.

Zusätzlich ist ein Widerstand 97 vorgesehen, der einerseits über das Metallrohr 98 mit der Düse 86, andererseits mit der metallischen Kappe 99 verbunden ist, die über die Verschraubung 64 a und den metallischen Steg 64 in leitender Verbindung mit dem Anschluß 66 steht. Das isolierende Widerstandsgehäuse ist mit 100 bezeichnet. 101 ist ein Kolben mit kleinen Bohrungen 102. Er trägt auf seiner Unterseite den Abbrennstift 103, während auf seine Oberseite die Druckfeder 104 einwirkt; 105 und 106 sind Dichtungsringe.In addition, a resistor 97 is provided, which on the one hand connects to the nozzle 86 via the metal pipe 98, on the other hand is connected to the metallic cap 99, which via the screw connection 64 a and the metallic web 64 is in conductive connection with the connection 66. The insulating resistor housing is labeled 100. 101 is a piston with small bores 102. It carries the burn-off pin 103 on its underside, while on its Upper side the compression spring 104 acts; 105 and 106 are sealing rings.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird die Isolierstange 87 auf nicht im einzelnen dargestellte Weise über die Zug-Druck-Feder 109 nach links bewegt, so drehen sich über den Hebel 78 die Achse 75 und damit auch der Hebel 76 derart, daß der Winkelhebel 70 im Uhrzeigersinn gedreht wird; hierdurch wird das bewegliche Schaltstück 68 nach unten gedrückt, die Druckluft strömt durch die Düse 61, und der entstehende Lichtbogen wird im Stromnulldurchgang gelöscht. Das Einschalten erfolgt durch Bewegung der Isolierstange 87 nach rechts in entsprechender Weise. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, zwischen den Hebeln 70 und 69 und dem Schaltstück 68 einen gewissen Totgang vorzusehen, damit die Rastung, die durch die Rollen 79 in Einschaltstellung gegeben ist, schlagartig überwunden wird.The mode of operation of the arrangement is as follows: If the insulating rod 87 is not shown in detail Moved to the left via the tension-compression spring 109, the lever 78 rotates Axis 75 and thus also the lever 76 such that the angle lever 70 is rotated clockwise; As a result, the movable contact piece 68 is pressed down, the compressed air flows through the nozzle 61, and the resulting arc is extinguished when the current passes through zero. Switching on takes place by moving the insulating rod 87 to the right in a corresponding manner. In general it is advisable to to provide a certain backlash between the levers 70 and 69 and the switching piece 68, so that the detent, which is given by the rollers 79 in the on position, overcome abruptly will.

Bei Auftreten eines Überstromes werden die Hebel 76 und 77 durch die Drehspulen 72 und 73 mit großer Kraft gedreht, und zwar bei fallendem Strom in Ausschalt-, bei steigendem Strom in Einschaltrichtung. Gleichzeitig wird über den Hebel 78 auch der Schaltstift 85 bewegt, und zwar bei fallendem Strom nach links. Bevor die Unterbrechung zwischen dem Düsenkontakt 86 und dem Schaltstift 85 erfolgt, liegt der Widerstand 97 parallel zur Hauptunterbrechungsstelle, wodurch die Abschaltung im Stromnulldurchgang infolge Herabsetzung des Spannungsanstieges der wiederkehrenden Spannung erleichtert wird. Ist die Unterbrechung zwischen den Hauptkontakten 61 und 68 erfolgt, so trennen sich auch die Kontakte 85 und 86. Es fließt Preßgas unter hohem Druck durch das Widerstandsgehäuse 100 und die obere enge Öffnung 107 zum Niederdruckkessel 91, wobei der durch den Widerstand fließende Reststrom in seinem Nulldurchgang gelöscht wird. Nach vollzogener Unterbrechung legt sich das schwenkbare Isolierstück 95 vor die Öffnung des feststehenden Schaltstückes 61 und wird dann durch den Überdruck gegen die Dichtung 96 gepreßt. Sowie sich der Schaltstift 85 von seiner Dichtung 105 abhebt, wird der Kolben 101 von dem unter Hochdruck stehenden Gas beaufschlagt und verschiebt sich nach rechts, wobei zwischen der Kuppe des Schaltstiftes 85 und dem Abbrennstift 103 ein Lichtbogen entsteht, über den der durch den Widerstand 97 gedämpfte Reststrom fließt. Er wird bei seinem Nulldurchgang gelöscht. Inzwischen steigt innerhalb des Sicherungsgehäuses 100 der Druck an, da die Öffnungen 102 im Kolben 101 einen größeren Querschnitt aufweisen als die Öffnung 107. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 101 infolge des annähernd gleichen Druckes auf seine beiden Seiten durch die Feder 104 nach links gedrückt wird, wobei sich der Abbrennstift 103 gegen den Dichtungsring 106 legt, wodurch das Schaltergehäuse 88 auch an dieser Stelle abgedichtet wird. Der Druck entgegen der Feder 104 ist nun gegeben durch den Querschnitt des Abbrennstiftes 103 an seiner Auflage gegen den Dichtungsring 106. Dieser Druck muß kleiner sein als der der Feder 104, damit eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.If an overcurrent occurs, the levers 76 and 77 are activated by the rotating coils 72 and 73 high force, with falling current in switch-off direction, with increasing current in switch-on direction. At the same time, the switching pin 85 is also moved via the lever 78, namely when it is falling Stream to the left. Before the interruption takes place between the nozzle contact 86 and the switching pin 85, the resistor 97 is parallel to the main interruption point, whereby the shutdown in the current zero crossing eased due to a reduction in the voltage rise of the recurring voltage will. If the interruption between the main contacts 61 and 68 has occurred, they also separate contacts 85 and 86. Compressed gas flows under high pressure through resistor housing 100 and the upper narrow opening 107 to the low-pressure boiler 91, whereby the residual current flowing through the resistor is deleted in its zero crossing. After the interruption has been completed, the swiveling device is lowered Insulating piece 95 in front of the opening of the fixed contact piece 61 and is then due to the overpressure pressed against the seal 96. As soon as the switching pin 85 stands out from its seal 105, the Piston 101 is acted upon by the high pressure gas and moves to the right, whereby an arc arises between the tip of the switching pin 85 and the burn-off pin 103, over which the residual current damped by the resistor 97 flows. It is deleted when it crosses zero. In the meantime, the pressure rises inside the fuse housing 100, since the openings 102 in the Piston 101 have a larger cross-section than the opening 107. This has the consequence that the piston 101 due to the approximately equal pressure on both sides by the spring 104 to the left is pressed, wherein the burn-off pin 103 lies against the sealing ring 106, whereby the switch housing 88 is also sealed at this point. The pressure against the spring 104 is now given through the cross section of the burn-off pin 103 at its bearing against the sealing ring 106. This Pressure must be less than that of spring 104 to ensure proper sealing.

Sollte aus irgendeinem Grunde die Löschung beim ersten angesteuerten Nulldurchgang nicht zustande kommen, so wird der Schalter wieder geschlossen, und die synchrone Abschaltung vollzieht sich in der geschilderten Weise beim darauffolgenden Stromnulldurchgang. Soll der Schalter als Umlaufschalter wirken, so wird zweckmäßig zwischen Niederdruckkessel 91 und Hochdruckkessel 92 ein Kompressor 108 angeordnet.If for any reason the deletion does not take place at the first controlled zero crossing come, the switch is closed again and the synchronous shutdown takes place in the described way during the subsequent current zero crossing. Should the switch be used as a circulation switch act, a compressor is expediently between the low-pressure vessel 91 and high-pressure vessel 92 108 arranged.

Man erkennt, daß der Aufbau des Schalters einfach ist, indem die Schalterbewegung unmittelbar durch das Induktionssystem erfolgt. Infolge der geringen Lichtbogenenergie können die Schaltkontakte zugleich als Ventile ausgebildet werden, wodurch sämtliche übrigen Ventile in Wegfall kommen. Zudem kann der Schalter auch durch nachträglichen Anbau des Parallelwiderstandes 97 in seinem Schaltvermögen ertüchtigt werden.It can be seen that the construction of the switch is simple, in that the switch movement is immediate by the induction system. As a result of the low arc energy, the switching contacts at the same time are designed as valves, whereby all other valves are omitted. In addition the switch can also change its switching capacity by retrofitting the parallel resistor 97 be upgraded.

Claims

Patent claims:

1. Synchronous switch with at least one movable contact piece, characterized in that that the movable contact is driven by an electrodynamic system that consists of a current to be switched off (Primary current) excited laminated magnet system with air gap and one in this air gap moving current-carrying coil consists mechanically on the moving The switching element acts in such a way that when the primary current falls, a secondary current is generated in the movable coil is induced, together with the induction generated by the primary current in the air gap a force acting in the switch-off direction, but one in the switch-on direction when the current rises acting force results.

2. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit and movable Coil existing system is designed as a moving coil system.

3. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit and movable Coil existing system is designed as a moving coil system.

4. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit and be ίο movable coil existing system is designed in the manner of an AC motor.

5. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that two systems, each consisting of a magnetic circuit and a movable coil, are present, one of which is effective in the rated current range and the other in the overcurrent range of the switch.

6. Synchronous switch according to claim 5, characterized in that the two systems each have an ao Operate the movable contact piece.

7. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that between one to the arbitrary Switching on and off provided actuator and the movable contact piece an elastic intermediate member is arranged.

8. Synchronous switch according to claim 1 with parallel impedance, characterized in that the System consisting of a magnetic circuit and a moving coil for driving both the main contact as well as the secondary contact lying in series with the parallel impedance.

9. Synchronous switch according to claim 1, characterized in that the switching contacts at the same time are designed as valves.

Considered publications:
German patent specifications No. 212 303, 643 774,

797, 928 656;
German interpretative documents No. 1 011 959,

1,017,247.

1 sheet of drawings