Schnellschaltgerät zum Begrenzen und Unterbrechen von Kurzschlußströmen
Die Erfindung betrifft ein Schnellschaltgerät zum Begrenzen und Unterbrechen von
Kurzschlußströmen, bei dem eine Sprengladung ein hohles, mit Längsschlitzen versehenes
Leiterstück (Sprengbrücke) zerteilt und an der Trennstelle rosettenförmig aufspreizt,
wobei die Sprenggase zur Beblasung des an der Trennstelle gebildeten Lichtbogens
dienen und die Lichtbogenspannung den Strom auf einen parallelgeschalteten Schmelzleiter
oder eine andere Strombegrenzungs- und Unterbrechungseinrichtung kommutiert.High-speed switching device for limiting and interrupting short-circuit currents
The invention relates to a high-speed switching device for limiting and interrupting
Short-circuit currents, in which an explosive charge is a hollow one with longitudinal slots
Section of ladder (explosive bridge) divided and spread out in a rosette-shaped manner at the point of separation,
wherein the explosive gases for blowing the arc formed at the separation point
serve and the arc voltage transfers the current to a fusible link connected in parallel
or another current limiting and interrupting device commutates.
Bei einem Schaltgerät der vorgenannten Art ist es erwünscht, die Lichtbogenspannung
möglichst hoch zu treiben, damit die Kommutierung rasch von statten geht. Durch
die Erfindung wird in dieser Hinsicht eine erhebliche Verbesserung erzielt.In a switching device of the aforementioned type, it is desirable to control the arc voltage
to be driven as high as possible so that the commutation takes place quickly. By
the invention achieves a substantial improvement in this regard.
Erfindungsgemäß ist das hohle, mit Längsschlitzen versehene Leiterstück
mit einer ebenfalls mit Längsschlitzen versehenen Hülse umgeben, deren Längsschlitze
gegen die Längsschlitze des hohlen Leiterstückes versetzt sind. Dadurch wird verhindert,
daß ein größerer Teil der Sprenggase durch die sich beim rosettenförmigen Aufspreizen
erweiternden Schlitze des hohlen Leiterstückes entweicht, ohne auf den Lichtbogen
einzuwirken. Die Wirkung der Sprenggase auf den sich an der Trennstelle des Leiterstückes
bildenden Lichtbogen wird demzufolge wesentlich stärker, und die Lichtbogenspannung
vermag daher auf wesentlich höhere Werte anzusteigen.According to the invention is the hollow conductor piece provided with longitudinal slots
surrounded by a sleeve also provided with longitudinal slots, the longitudinal slots of which
are offset against the longitudinal slots of the hollow conductor section. This prevents
that a larger part of the explosive gases through the rosette-shaped spreading
widening slots of the hollow conductor section escapes without affecting the arc
to act. The effect of the explosive gases on the point of separation of the conductor section
forming arc is therefore much stronger, and the arc voltage
can therefore rise to much higher values.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Art ein Ausführungsbeispiel gemäß
der Erfindung.The drawing shows in a schematic manner an embodiment according to
the invention.
In der vor Kurzschlußströmen zu schützenden Leitung 1 befindet sich,
wie F i g. 1 zeigt, die Sprengbrücke 2. Parallel zu ihr ist die Schmelzsicherung
3 geschaltet. Die Sprengbrücke 2 besteht aus zwei ineinandergeschobenen Rohren 4
und 5, die mit gegeneinander versetzten Längsschlitzen versehen sind, wie insbesondere
aus F i g. 2, die den Schnitt A -B nach F i g. 1 darstellt, gut zu erkennen
ist. Die Anordnung der Rohre 4 und 5 ist an den Enden verschlossen, was bei 6 und
7 angedeutet ist. In das Rohr 4 wird eine nicht gezeichnete Sprengladung eingesetzt,
und zwar möglichst genau in der Mitte der Rohrlänge. Wird diese Sprengladung bei
einem entstehenden Kurzschlußstrom mittels einer Zündeinrichtung, die auf die Steilheit
des Stromanstieges anspricht, gezündet, so werden die Rohre 4 und 5 an der Stelle
8 (Sollbruchstelle) aufgebrochen, und die durch die Längsschlitze gebildeten Streifen
der Rohrmäntel werden durch die Sprenggase nach außen gespreizt. Die Sprenggase
entweichen fast ausnahmslos an der Stelle, an der sich der Lichtbogen bildet, denn
durch die versetzte Anordnung der Längsschlitze ergeben sich hierbei keine nachteiligen
Schlitzerweiterungen, durch die Sprenggase an unerwünschten Stellen entweichen könnten.
Der Lichtbogen wird durch die Gesamtheit der Sprenggase sehr stark gekühlt und gelängt.
Die Lichtbogenspannung steigt außerordentlich rasch auf die Höhe an, die erforderlich
ist, den Strom auf die Sicherung 3 zu kommutieren. Die Schmelzleiter der Sicherung
3 unterbrechen dann den auf kleine Werte begrenzten Kurzschlußstrom.In line 1 to be protected from short-circuit currents, as shown in FIG. 1 shows the explosive bridge 2. The fuse 3 is connected in parallel with it. The explosive bridge 2 consists of two tubes 4 and 5 which are pushed into one another and which are provided with longitudinal slots offset from one another, as shown in particular in FIG. 2, the section A -B according to F i g. 1 is easy to see. The arrangement of the tubes 4 and 5 is closed at the ends, which is indicated at 6 and 7. An explosive charge, not shown, is inserted into the tube 4, as precisely as possible in the middle of the tube length. If this explosive charge is ignited in the event of a short-circuit current occurring by means of an ignition device that responds to the steepness of the rise in current, the tubes 4 and 5 are broken at point 8 (predetermined breaking point), and the strips of the tube jackets formed by the longitudinal slots are caused by the explosive gases spread outwards. The explosive gases escape almost without exception at the point at which the arc is formed, because the offset arrangement of the longitudinal slots does not result in any disadvantageous widening of the slots through which the explosive gases could escape at undesired locations. The arc is very strongly cooled and elongated by the entirety of the explosive gases. The arc voltage rises extremely quickly to the level that is required to commutate the current to the fuse 3. The fusible conductors of fuse 3 then interrupt the short-circuit current, which is limited to small values.
Das Schaltgerät der Erfindung ist im besonderen Maße für hohe Spannungen,
insbesondere 30 kV und darüber, geeignet. Mit seiner Hilfe ist es beispielsweise
möglich, den vollen, zur Zeit der Sprengung vorhandenen Strom in weniger als 100
Mikrosekunden auf den parallelgeschalteten Schmelzleiter zu kommutieren und an der
aufgesprengten Stelle in weniger als 300 Mikrosekunden die für die vollständige
Abschaltung notwendige Sperrfähigkeit zu erreichen.The switching device of the invention is particularly suitable for high voltages,
especially 30 kV and above. With its help it is, for example
possible to use the full current available at the time of the detonation in less than 100
Microseconds to commutate on the fusible link connected in parallel and on the
burst open in less than 300 microseconds for the full
Shutdown to achieve the necessary blocking capability.