Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen Die Erfindung
betrifft einen Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen, von
denen ein Teil durch das Kontaktsystein des Schalters gebildet ist und ein anderer
Teil aus einem Kontaktsystem besteht, das im Überstromfall selbsttätig öffnet und
nach Beendigung des Überstromfalles in die Schheßstellung zurückgeführt ist.Circuit breaker with several disconnection points in series. The invention
relates to a circuit breaker with several isolating points in series, from
one part of which is formed by the contact system of the switch and another
Part consists of a contact system that opens automatically in the event of an overcurrent and
is returned to the closed position after the overcurrent event has ended.
Bei bekannten Selbstschaltern ist einer Haupttrennstelle eine Trennstelle
vorgeschaltet, die als Kurzschlußbegrenzer den Hauptteil der Lichtbogenarbeit zu
übernehmen hat, so daß die in einem Schaltgerät vorhandene Trennstelle hiervon wesentlich
entlastet ist. Hierzu verwendet man auch mehrere selbständige Selbstschalter, die
als sogenannte Schalterkaskade in Reihe geschaltet sind und deren Ansprechzeiten
und Auslösestromstärken so aufeinander abgestimmt sind, daß hohe Überlastungen von
einem Hauptschalter abgeschaltet werden. Es ist auch bekannt, einer Haupttrennstelle
eine Nebentrennstelle in Reihe zu schalten, die als Kurzschheßer für einen Strombegrenzungswiderstand
dient, welcher Widerstand im Überlastungsfalle unter Öffnung der Nebentrennstelle
in Reihe mit der Haupttrennstelle geschaltet wird.In known circuit breakers, a main disconnection point is a disconnection point
upstream, which acts as a short-circuit limiter for the main part of the arc work
has to take over, so that the separation point in a switching device is essential
is relieved. For this purpose one also uses several independent automatic switches, the
are connected in series as a so-called switch cascade and their response times
and tripping currents are coordinated so that high overloads of
be switched off with a main switch. It is also known to be a main separation point
to connect a secondary separation point in series, which acts as a short circuit for a current limiting resistor
is used to determine the resistance in the event of overload when the secondary separation point is opened
is connected in series with the main disconnection point.
Bei dem erfindungsgemäßen Selbstschalter ist die Anordnung so getroffen,
daß die Kontaktsysteme aller Trennstellen gleiche charakteristische Eigenschaften
hinsichtlich ihres Öffnungsverhaltens aufweisen. Daraus ergibt sich, daß das Kontaktsystein
eines solchen Schaltgerätes entlastet ist und eine anteilige Verringerung der Lichtbogenarbeit
dieser Trennstelle die Folge ist. Dadurch kann man die typenmäßige Schaltleistung
eines solchen Schaltgerätes durch einfache Vorschaltung eines Kontaktsystems, das
die gleichen Eigenschaften hat wie das im Gerät vorhandene Kontaktsystem, mehrfach
erhöhen. Es kann damit ein Schaltgerät durch einen Baustein, der ein Kontaktsystein
nebst Auslöseeinheit wie das des Schaltgerätes selbst ist, baukastenförmig ergänzen
und damit die typenbedingte Schaltleistung des Gerätes durch eine einfache Anbaumaßnahme
steigern.In the self-switch according to the invention, the arrangement is made so
that the contact systems of all separation points have the same characteristic properties
have with regard to their opening behavior. It follows that the contact system
such a switching device is relieved and a proportional reduction in the arc work
this separation point is the result. This allows the typical switching capacity
of such a switching device by simply connecting a contact system upstream, which
has the same properties as the contact system in the device, multiple times
raise. It can thus be a switching device through a component, the Kontaktsystein
in addition to the trip unit like that of the switchgear itself, add a modular system
and thus the type-dependent switching capacity of the device through a simple mounting measure
increase.
In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.The invention is shown schematically in the drawing.
In F i g. 1 stellt der gestrichelte Kurvenverlauf einen beliebigen
symmetrischen Kurzschlußstrom dar, der bei Einsatz eines strombegrenzenden Schaltgerätes
bei 500 V - den Kurvenverlauf mit JD ... als Durchlaßstrom
annimmt. Bei 250 V - tritt der Kurvenverlauf mit JD ... als
Durchlaßstrom auf. t 500 und t 250 sind die zugehörigen
Löschzeitpunkte. Jä ist der Stromwert, bei dem die Kontakte unter der Stromwirkung
öffnen. F i g. 2 zeigt bei gleichem Strommaßstab einen asymmetrischen Stromverlauf.
J,' ist der Scheitelwert, der durch Schaltaugenblick und cos 99 gegebenen ersten
Halbwelle mit ihrem frühzeitigen Stromnulldurchgang bei tj. Bei strombegrenzenden
Schaltgeräten, die im Anstieg der ersten Halbwelle des Kurzschlußstromes ihre Kontakte
öffnen und zu löschen beginnen, ist es besonders vorteilhaft, den Lichtbogenspannungsanstieg
steil zu halten sowie auch dafür zu sorgen, daß bei asynametrischem Kurvenverlauf
des Kurzschlußstromes die Schaltstrecke zwischen den Kontakten beim ersten frühzeitigen
Stromnulldurchgang zur Zeit t, (F i g. 2) sehr schnell spannungsfest wird.
Beide Maßnahmen führen zu scharfer Strombegrenzung und werden durch das erfindungsgemäße
Einschalten einer weiteren Löschstrecke verwirklicht, die nur im Bedarfsfalle,
d. h. bei Kurzschluß wirksam wird.In Fig. 1 , the dashed curve represents any symmetrical short-circuit current which, when a current-limiting switching device is used at 500 V , assumes the curve with JD ... as the forward current. At 250 V - the curve with JD ... appears as a forward current. t 500 and t 250 are the associated deletion times. Yes is the current value at which the contacts open under the effect of the current. F i g. 2 shows an asymmetrical current curve for the same current scale. J, 'is the peak value of the first half-wave given by the switching moment and cos 99 with its early current zero crossing at tj. In the case of current-limiting switching devices that open their contacts and begin to extinguish them when the first half-wave of the short-circuit current rises, it is particularly advantageous to keep the arc voltage rise steep and also to ensure that the switching path between the contacts in the first early one, if the curve of the short-circuit current is asymmetrical Current zero crossing at time t, (FIG . 2) becomes voltage-proof very quickly. Both measures lead to a sharp current limitation and are implemented by switching on a further extinguishing path according to the invention, which is only used when necessary, i.e. H. becomes effective in the event of a short circuit.
F i g. 3 zeigt das Verhältnis Scheitelwert der ersten Stromhalbwelle
4, JD zum Effektivwert des Kurzschlußstromes (JK) bei unbegrenztem Kurzschlußverlauf
J" # f (JK), bei begrenztem Kurzschlußstromverlauf JD = f
(JK) 500 für 500 V - und JD =
f (JK) 250 für 250 V -, JK", ist der Effektivwert
des Kurzscl-dußstromes, der auf Grund des zulässigen JD."#, vom Schaltgerät ausgeschaltet
werden kann. JK ... ist der entsprechende Effektivwert bei 500 V
-. Die zu JK 250 und JK 500 gehörigen JD-Werte sind die Grenzwerte
für die thermische Festigkeit und die zulässige Schaltarbeit des Gerätes. JK
", ist der zulässige Effektivwert des Kurzschlußstromes bei
500 V und Einsatz des zusätzlichen Kontaktsystems.F i g. 3 shows the ratio of the peak value of the first current half-wave 4, JD to the effective value of the short-circuit current (JK) with an unlimited short-circuit curve J "# f (JK), with a limited short-circuit current curve JD = f (JK) 500 for 500 V - and JD = f (JK) 250 for 250 V -, JK ", is the effective value of the short-circuit current that can be switched off by the switching device due to the permissible JD."#. JK ... is the corresponding effective value at 500 V -. The for JK 250 and JK 500 associated JD values are the limit values for the thermal stability and the permissible switching work of the device. JK " is the permissible effective value of the short-circuit current at 500 V and the use of the additional contact system.
Die F i g. 4 zeigt einen erfindungsgemäß ausgestatteten Schalter
in vereinfachter Darstellung. Die dicke Linie ist die Umrandung des typenmäßigen
Schaltgerätes
mit den vereinfacht dargestellten Bauteilen. In F i g. 4 bedeutet a den Eingangs-Klemmenraum,
b das Kontaktsystem (mit Schlaganker) und Löscheinrichtung, c das Schaltschloß,
d einen Hilfsauslöser und Hilfsschalter, e sind thermische und magnetische
Überstromauslöser und Übertragungshebel.The F i g. 4 shows a switch equipped according to the invention in a simplified representation. The thick line is the border of the standard switchgear with the components shown in simplified form. In Fig. 4 means a the input terminal compartment, b the contact system (with impact armature) and extinguishing device, c the switch lock, d an auxiliary release and auxiliary switch, e are thermal and magnetic overcurrent releases and transmission levers.
Das zusätzliche Kontaktsystem ist gekennzeichnet mit a',
b' und besteht aus den Teilen a und b und ist zu einem gemeinsamen
Zusatzelement als Baustein zusammengefaßt. Dieses Zusatzelement braucht mit dem
Schalter nur mechanisch zwecks Stromleitung verbunden zu sein und bleibt unbeeinflußt
vom mechanischen und elektrischen Verhalten des Schalters. Damit ergibt sich ein
wesentlicher Vorteil gegenüber solchen Geräten, bei denen schon in typenmäßiger
Ausführung Vorkehrungen für ein größeres Schaltvermögen in Form von Vielfachunterbrechungen
oder aufwendiger Löscheinrichtungen getroffen wurden, indem das vorgeschaltete Element
nur falls erforderlich verwendet wird.The additional contact system is marked with a ', b' and consists of parts a and b and is combined into a common additional element as a building block. This additional element only needs to be mechanically connected to the switch for the purpose of conducting electricity and remains unaffected by the mechanical and electrical behavior of the switch. This results in a significant advantage compared to devices in which, even in the standard design, precautions have been taken for greater switching capacity in the form of multiple interruptions or complex extinguishing devices, in that the upstream element is only used if necessary.
Die Erfindung kann auch bei Luftschützen und anderen Schaltgeräten
eingesetzt werden. Dabei spielt es keine Rolle, in welcher Art z. B. das Kontaktsystem
zusammen mit seiner Löscheinrichtung strombegrenzend wirkt.The invention can also be used in air contactors and other switching devices
can be used. It does not matter in what way z. B. the contact system
together with its extinguishing device acts to limit the current.