Elektrischer Kurzschlußunterbrecher Es ist bekannt, elektrische Stromkreise
durch strombegrenzende, d. h. den Strom auf einen Bruchteil seines Scheitelwertes
begrenzende Sicherungen vor den Auswirkungen zu großer Kurzschlußströme zu schützen.
Sicherungen haben den Nachteil, daß sie nur für verhältnismäßig kleine Nennströme
ausführbar sind und daß ihre Ausschaltleistung bei vertretbarem technischem Aufwand
mit wachsendem Nennstrom abnimmt. Es sind Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen
diese Nachteile dadurch vermieden werden, daß zu einer strombegrenzenden Sicherung
kleiner Nennstromstärke und sehr hohem Ausschaltvermögen ein Stromunterbrecher parallel
gelegt wird, der den überwiegenden Teil des Nennstromes führt und im Falle eines
Überstromes oder eines Kurzschlußstromes zunächst öffnet, wodurch der Strom ohne
Lichtbogenbildung auf die Sicherung kommutiert und von dieser ausgeschaltet wird.
Bei den meisten bekannten Einrichtungen dieser Art sind die Kontakte des Stromunterbrechers
nach dem öffnen durch eine Luftstrecke getrennt, so daß verhältnismäßig große Abstände
erforderlich sind. Da das Ausschalten des Stromes durch die parallelgeschaltete
Sicherung sehr schnell und unter Erzeugung von Schaltspannungen, die die Nennspannungen
übersteigen, vor sich geht, müssen die Kontakte des Stromunterbrechers in sehr kleinen
Zeiten (0,1 ms) auf hinreichende Abstände gebracht werden, was große Betätigungskräfte
erfordert. Zur Erzeugung dieser Betätigungskräfte werden auch detonierende Sprengladungen
verwendet. Werden dabei die entstehenden hohen Drücke zugleich zur Erhöhung der
Spannungsfestigkeit der Trennstrecke des Stromunterbrechers' ausgenutzt, so läßt
sich der Trennabstand seiner Kontakte wesentlich herabsetzen. Ein bekannter elektrischer
Kurzschlußunterbrecher arbeitet nach diesem Verfahren mit einem aufgesprengten Parallelstrompfad.
Er ermöglicht eine außerordentlich kurze Ausschaltzeit eines Kurzschlußstromes.
Allerdings erfordert die Auslösevorrichtung für die Sprengladung dieses Kurzschlußunterbrechers
einen verhältnismäßig hohen technischen Aufwand, da sie als Sekundärauslöser ausgebildet
ist. Außerdem ist die Anwendung von detonierenden Sprengladungen in Schaltanlagen
nicht immer erwünscht.Electrical short circuit breaker It is known electrical circuits
through current limiting, d. H. the current to a fraction of its peak value
to protect limiting fuses from the effects of excessive short-circuit currents.
Fuses have the disadvantage that they only work for relatively small nominal currents
are feasible and that their breaking capacity with reasonable technical effort
decreases with increasing nominal current. Facilities have become known where
these disadvantages can be avoided in that a current-limiting fuse
low rated current and very high breaking capacity a circuit breaker in parallel
is placed, which carries the majority of the rated current and in the case of a
Overcurrent or a short-circuit current initially opens, whereby the current without
Arcing commutates on the fuse and is switched off by this.
Most known devices of this type have the contacts of the circuit breaker
separated after opening by an air gap, so that relatively large distances
required are. Since switching off the current through the parallel-connected
Fuses very quickly and with the generation of switching voltages that correspond to the nominal voltages
exceeding, going on, the contacts of the circuit breaker must be in very small
Times (0.1 ms) are brought to sufficient intervals, resulting in large actuation forces
requires. Detonating charges are also used to generate these operating forces
used. Are thereby the resulting high pressures at the same time to increase the
Dielectric strength of the isolating distance of the circuit breaker 'exploited, so lets
the separation distance of its contacts can be reduced significantly. A well-known electric
Short circuit breaker works according to this method with a burst parallel current path.
It enables an extremely short switch-off time for a short-circuit current.
However, the triggering device for the explosive charge requires this short-circuit breaker
a relatively high technical effort, since it is designed as a secondary release
is. In addition, detonating charges are used in switchgear
not always wanted.
Aus diesem Grunde beschreitet die Erfindung, die sich ebenfalls auf
einen elektrischen Kurzschlußunterbrecher, bestehend aus einer strombegrenzenden
Sicherung und einem in einem Parallelzweig liegenden Stromunterbrecher, bezieht,
einen anderen Weg, der auch zu äußerst kurzen Schaltzeiten, aber bei einem sehr
einfachen und sicher arbeitenden Aufbau des Geräts, führt.For this reason, the invention proceeds, which is also based on
an electrical short-circuit breaker, consisting of a current-limiting
Fuse and a circuit breaker located in a parallel branch,
another way that also results in extremely short switching times, but with a very
simple and safe working structure of the device.
Erfindungsgemäß weist der Stromunterbrecher unter Vakuum liegende
Kontakte auf, die entgegen der Kraft einer Feder durch einen Schmelzdraht geschlossen
gehalten werden. Da das Vakuum schon bei Trennstrecken von wenigen Millimetern eine
außerordentlich hohe Spannungsfestigkeit bewirkt, kann der Strom in kürzester Zeit
von dem Stromunterbrecher auf die Sicherung kommutiert werden, ohne daß ein Spannungsdurchschlag
seiner Trennstrecke zu befürchten ist. Die Kontakte selbst können bei gleichbleibendem
Vakuum für eine große Anzahl von Ausschaltungen verwendet werden, da sie nicht wie
bei dem bekannten Kurzschlußunterbrecher deformiert werden. Es sind nach einer Ausschaltung
lediglich der die Kontakte zusammenhaltende Schmelzdraht und wie in allen Geräten
die strombegrenzende Sicherung auszuwechseln. Da der Schmelzleiter unmittelbar vom
Kurzschlußstrom durchflossen wird, so wirkt er als Primärauslöser. Es entfällt somit
eine komplizierte Auslösevorrichtung für die Betätigung des Stromunterbrechers.
Die gesamte Anordnung von Sicherung und Stromunterbrecher mit Auslöser kann als
einfaches Gerät unmittelbar in den Leitungszug eingebaut werden.According to the invention, the circuit breaker has a vacuum
Contacts on, which are closed against the force of a spring by a fuse wire
being held. Since the vacuum already has a
causes extraordinarily high dielectric strength, the current can be generated in a very short time
commutated from the circuit breaker to the fuse without a voltage breakdown
its separation distance is to be feared. The contacts themselves can stay the same
Vacuum can be used for a large number of trips as they don't like
are deformed in the known short circuit breaker. It's after a shutdown
only the fusible wire holding the contacts together and as in all devices
replace the current-limiting fuse. Since the fusible link is directly from the
Short-circuit current is flowing through it, it acts as the primary trigger. It is therefore not applicable
a complicated trip device for operating the circuit breaker.
The entire arrangement of fuse and circuit breaker with release can be used as a
simple device can be installed directly in the cable run.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Schmelzdraht durch einen ebenfalls
als Schmelzleiter ausgeführten Nebenwiderstand von einem Teil des Betriebsstromes
entlastet. Das hat den Vorteil, daß der Schmelzdraht so ausgelegt werden kann, daß
er bei Auftreten eines Kurzschlusses schlagartig zerfällt, nachdem zuvor der als
Nebenwiderstand wirkende Schmelzleiter zerfallen ist. Es sind zwar schon Vakuumschalter
mit parallelliegenden Widerständen oder Strombrücken bekannt, aber in diesen Fällen
übernehmen die Vakuumschalter die Ausschaltung
des Stromes. Sie
führen daher einen Lichtbogen, der nur im Stromnulldurchgang gelöscht werden kann.
Derartige Schaltgeräte sind daher nicht als strombegrenzende Kurzsehlußunterbrecher
anzusehen.In a further development of the invention, the fuse wire is also by a
Shunt resistance designed as a fusible link from part of the operating current
relieved. This has the advantage that the fuse wire can be designed so that
it suddenly disintegrates when a short circuit occurs, after the as
Fusible conductor acting as a secondary resistance has disintegrated. There are already vacuum switches
known with parallel resistors or current bridges, but in these cases
the vacuum switches take over the shutdown
of the stream. she
therefore lead to an arc that can only be extinguished when the current passes through zero.
Switching devices of this type are therefore not intended to be used as current-limiting short-circuit breakers
to watch.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben.
In einem Vakuumgefäß 1 sind die Kontakte 2 und 3 angeordnet. Das Gefäß ist durch
eine Membran 4 abgeschlossen, die auch zugleich den unteren Abschluß des Raumes
5 bildet. In diesem Raum sind die als Nebenwiderstand dienenden und den größten
Teil des Betriebsstroms führenden Schmelzleiter 6, vorzugsweise Silberdrähte, untergebracht
und außerdem eine als Kraftspeicher wirkende Druckfeder 7, die, durch einen Stahlschmelzdraht
8 gespannt, die Kontakte 2 und 3 in die Offenstellung zu treiben sucht. Parallel
zu den Vakuumkontakten ist die Sicherung 9 vorgesehen.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
The contacts 2 and 3 are arranged in a vacuum vessel 1. The vessel is through
a membrane 4 completed, which also at the same time the lower end of the room
5 forms. In this room are the ones that serve as a secondary resistance and are the largest
Part of the operating current leading fusible conductor 6, preferably silver wires, housed
and also a compression spring 7 acting as an energy storage device, which, through a steel fusible wire
8 eager to drive contacts 2 and 3 into the open position. Parallel
The fuse 9 is provided for the vacuum contacts.
Beim Auftreten eines Kurzschlusses schmelzen zunächst die Leiter 6.
Sie können in bekannter Weise mit Stellen niedrigeren Schmelzpunktes versehen sein,
so daß sie außerordentlich schnell zerfallen. Nach ihrem Durchschmelzen zerfällt
auch der Schmelzdraht 8 schlagartig, wonach die Feder 7 die Kontakte 2 und 3 öffnet
und damit der Strom auf die Sicherung 9 kommutiert wird.When a short circuit occurs, the conductors 6 initially melt.
They can be provided in a known manner with points with a lower melting point,
so that they disintegrate extremely quickly. After it has melted, it disintegrates
also the fusible wire 8 abruptly, after which the spring 7 opens the contacts 2 and 3
and so that the current is commutated to the fuse 9.