DE1218041B

DE1218041B - Gleichstromschalter fuer hohe Spannungen

Info

Publication number: DE1218041B
Application number: DEL50220A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Kriechbaum
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-03-17
Filing date: 1965-03-17
Publication date: 1966-06-02

Description

Gleichstromschalter für hohe Spannungen Zusatz zum Patent: 1191884 Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Gleichstromschalter für hohe Spannungen, der aus einer Reihenschaltung von mehreren nur bei Überströmen auslösenden Schaltelementen in Form von Trennkontakten im Vakuum und dazu parallelliegenden strombegrenzenden Hochspannungssicherungen sowie mehreren mit diesen Unterbrechungseinrichtungen in Reihe liegenden Leistungsschaltern für die Unterbrechung von Strömen bis zum Nennstrom besteht. Mit einem solchen Schalter lassen sich Gleichströme hoher Spannungen in wirtschaftlicher Weise unterbrechen, da strombegrenzende Hochspannungssicherungen und im Vakuum trennbare Kontakte und ebenso Leistungsschalter für Nennströme mit Mitteln herstellbar sind, die keinen hohen technischen Aufwand erfordern.
Die Erfindung hat eine Verbesserung des Gleichstromschalters nach dem Hauptpatent zum Gegenstand, und zwar insoweit, als sie es ermöglicht, bei kurz hintereinanderfolgenden Schaltungen, wie z. B. bei einer Kurzunterbrechung, auf die Umschaltung von einem Unterbrechungssystem auf das nächste über zusätzliche Umschalter zu verzichten. Beim Schalter nach dem Hauptpatent mußten mindestens zwei solche Umschaltvorrichtungen vorgesehen sein, die eine derartige Anlage wiederum aufwendig machten. Nach der Erfindung ist dies nicht mehr notwendig, da erfindungsgemäß Hochspannungssicherungen verwendet werden mit mehreren sich selbsttätig nach dem Durchschmelzen eines Schmelzleiters nacheinander in den Stromkreis einschaltbaren Schmelzleitern. Dadurch lassen sich beim Unterbrechen von überströmen und Kurzschlußströmen kurz nacheinander bei nur einer Reihenschaltung von Sicherungen und Vakuumschaltern mit Leistungsschaltern für die Ströme bis zum Nennstrom mehrere aufeinanderfolgende Schaltungen vornehmen, ohne daß es einer Umschaltung von einem Unterbrechungssystem auf ein anderes bedarf. Die Vakuumschalter müssen hierbei naturgemäß so ausgebildet sein, daß sie nach einer Ausschaltung wieder selbsttätig schließen, sobald der Strom endgültig durch die nachgeschalteten Leistungsschaltstellen unterbrochen ist.
Das neue Einschalten eines Schmelzleiters innerhalb der Hochspannungssicherung erfolgt praktisch dadurch, daß ein Antriebselement, z. B. elektrischer oder pneumatischer Art, nach dem Durchschmelzen eines Schmelzleiters den nächsten Schmelzleiter an einem nichtleitenden Faden, z. B. aus Nylon, so weit nachzieht, daß dieser Schmelzleiter in den unterbrochenen Stromkreis eingeschaltet ist. Dabei kann zur Beendigung des Transports des Schmelzleiters ein »elektrisches Messer« (Kondensatorentladung)vorgesehen sein, das den Schmelzleiter in seiner Einschaltstellung abschneidet und ihn mit der zugehörigen Sicherungskappe verbindet. Dieser Vorgang läßt sich in Millisekungen bei entsprechender Auslegung der Transportvorrichtung durchführen. Ferner ist es zweckmäßig, um hohe überspannungen nach dem Ansprechen der Hochspannungssicherung zu vermeiden und um die magnetische Energie des Stromkreises aufzunehmen, der Parallelschaltung aus Vakuumschaltern und Hochspannungssicherungen jeweils in an sich bekannter Weise einen überspannungsableiter parallelzuschalten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
F i g.1 zeigt das Schaltschema des Gleichstromschalters. Er besteht aus dem Vakuumschalter 1, der Hochpannungssicherung 2 und dem Leistungsschalter 3 für die Unterbrechung der Ströme bis zum Nennstrom. Den Unterbrechungseinrichtungen 1 und 2 liegt ferner ein überspannungsableiter 4 parallel. Je nach der Höhe der Spannungen sind mehrere dieser Anordnungen in Reihe zu schalten.
F i g. 2 zeigt nun den näheren Aufbau der Hochspannungssicherung mit den nacheinander einschaltbaren Schmelzleitern. Das Isolierstoffgehäuse 5 ist für das nacheinander erfolgende Einziehen von sechs Schmelzleitern aus Silberdraht eingerichtet, von denen zunächst nur der eine 6 eingezogen ist. Die anderen Schmelzleiter sind auf Rollen 7 aufgewickelt, die auf der einen Sicherungskappe 8 befestigt sind. Das Ende jedes dieser Silberdrähte ist mit dieser Kappe 8 bei 9 verbunden. Das andere Ende der Silberdrähte hängt an einem Faden, z. B. aus Nylon, der über weitere Rollen 11 läuft und nach dem Durchschmelzen eines vorhergehenden geschmolzenen Leiters 6 auf diese Rollen aufgewickelt wird. Sobald der Schmelzleiter voll durch die Sicherung gezogen ist, wird er durch ein »elektrisches Messer«, das aus der Batterie 12, einem Kondensator 13 sowie Schneiden 14 besteht, abgeschnitten und mit der zweiten Kontaktkappe 15 der Sicherung verbunden.
Zum Transport des Schmelzleiters dient eine Antriebsvorrichtung 16 (F i g. 3), die aus einem Elektromotor oder auch einem Windrad bestehen kann. Diese Antriebsvorrichtung ist auf einer drehbaren Scheibe 17 befestigt. Die Scheibe 17 wird durch ein Schrittschaltwerk 18 jeweils so weit bewegt, bis die Antriebswelle 19 in eine der Rollen 11 eingreift, sobald ein vorhergehend eingeschalteter Schmelzleiter durchgeschmolzen ist.
F i g. 3 a zeigt einen Teil des Mechanismus zur Verstellung der Scheibe 17 in vergrößertem Maßstab. Der Hebel 20 des Schrittschaltwerks entkuppelt über einen Winkelhebel 21 zunächst die Antriebsvorrichtung 16 von der Rolle 11 und bewegt dann die Scheibe 17 so weit, bis die Antriebswelle 19 in die nächste Rolle 11 eingreift. Damit kann beim Durchschmelzen eines Schmelzleiters die Antriebsvorrichtung 16 einen neuen Schmelzleiter in den Stromkreis einschalten, sobald die Antriebsvorrichtung 16 ein Kommando hierzu erhält. Dieses Kommando kann von dem Durchschmelzen des vorhergehenden Schmelzleiters abgeleitet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Gleichstromschalter für hohe Spannungen, der aus einer Reihenschaltung von mehreren nur bei überströmen auslösenden Schaltelementen in Form von Trennkontakten im Vakuum und dazu jeweils parallelliegenden strombegrenzenden Hochspannungssicherungen sowie mehreren mit diesen parallelgeschalteten Unterbrechungseinrichtungen in Reihe liegenden Leistungsschaltern für die Unterbrechung von Strömen bis zum Nennstrom besteht, nach Patent 1191884, g e -kennzeichnet durch die Verwendung von Hochspannungssicherungen mit mehreren sich selbsttätig nach dem Durchschmelzen eines Schmelzleiters nacheinander in den Stromkreis einschaltbaren Schmelzleitern.
2. Gleichstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebselement, insbesondere elektrischer oder pneumatischer Art, nach dem Durchschmelzen eines Schmelzleiters den nächsten Schmelzleiter an einem nichtleitenden Faden, z. B. aus Nylon, so weit nachzieht, bis dieser Schmelzleiter in den unterbrochenen Stromkreis eingeschaltet ist.
3. Gleichstromschalter- nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beendigung des Transports des Schmelzleiters ein »elektrisches Messer« (Kondensatorentladung) vorgesehen ist, das den Schmelzleiter in seiner Einschaltstellung abschneidet und ihn mit der zugehörigen Sicherungskappe verbindet.
4. Gleichstromschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ParalleIschaltung von Vakuumschaltern und strombegrenzenden Sicherungen jeweils in an sich bekannter Weise ein überspannungsableiter parallel liegt.