DE1280964B

DE1280964B - Electromechanical release device for electrical devices, especially for current-limiting switches

Info

Publication number: DE1280964B
Application number: DE1964V0027153
Authority: DE
Inventors: Heinz Till
Original assignee: WTZ ELEKTROAPP DRESDEN WISSENS
Current assignee: WTZ ELEKTROAPP DRESDEN WISSENS
Priority date: 1964-11-12
Filing date: 1964-11-12
Publication date: 1968-10-24

Description

Elektromechanische Auslöseeinrichtung für elektrische Geräte, insbesondere für strombegrenzende Schalter In der Elektrotechnik werden in zunehmendem Maße Auslöseeinrichtungen mit sehr kleinen Eigenzeiten gefordert. Das trifft insbesondere für strombegrenzende Schalter zu. Bei diesen Schaltern soll im Falle des Auftretens eines Kurzschlusses im Leitungsnetz bereits vor Erreichen des Scheitelwertes des Kurzschlußstromes eine Kontaktöffnung erfolgen.Electromechanical release device for electrical devices, in particular for current-limiting switches In electrical engineering, release devices are increasingly being used demanded with very little proper times. This is especially true for current limiting users Switch closed. With these switches, should a short circuit occur in the line network before reaching the peak value of the short-circuit current a Contact opening take place.

Bekannte Ausführungen besitzen deshalb einen sogenannten Schlaganker, der im Kurzschlußfall ein direktes öffnen der Kontaktstellen bewirkt, während die Auslösung des Schaltschlosses, durch den gleichen Schlaganker hierbeigeführt, erst nach öffnung der Kontaktstellen erfolgt. Durch diese Lösung wird die Eigenzeit bereits herabgesetzt. Da der Schlaganker jedoch erst nach Aufbau eines relativ starken Magnetfeldes in Bewegung gesetzt wird, dürfte klar sein, daß diese Ausführung keine maximale Lösung darstellt. Außerdem ist der Aufwand, insbesondere vom Materialeinsatz aus gesehen, sehr groß.Known designs therefore have a so-called impact anchor, which in the event of a short circuit causes the contact points to open directly, while the Triggering of the key switch, brought about by the same strike anchor, only takes place after opening the contact points. With this solution, the proper time is already degraded. However, since the impact armature only works after a relatively strong magnetic field has built up is set in motion, it should be clear that this execution is not a maximum Solution represents. In addition, the effort, especially the use of materials seen very big.

Andere bekannte Ausführungen nutzen die elektrodynamische Wirkung bei hohen Kurzschlußströmen aus. Durch besondere Führung der Leiter bzw. Ausbildung der Kontaktstücke wird im Kurzschlußfall eine Trennung der Kontaktstellen ebenfalls vor Auslösung des Schaltschlosses bewirkt.Other known designs use the electrodynamic effect in the event of high short-circuit currents. Through special leadership of the leader or training the contact pieces will also separate the contact points in the event of a short circuit before the key switch is triggered.

Nachteilig wirkt sich bei diesen Ausführungen aus, daß erst bei einem relativ großen Kurzschlußstrom die Kontakttrennung erfolgen darf, weil sonst bereits bei geringeren überströmen die Gefahr der Kontaktkraftminderung bestehen würde.The disadvantage of these designs is that only one relatively large short-circuit current the contact separation may occur, because otherwise already with lower overcurrents there would be a risk of a reduction in the contact force.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auslöseeinrichtung zu schaffen, die die bekannten Ausführungen anhaftenden Nachteile nicht aufweist und nur einen geringen Einsatz hochwertiger Materialien notwendig macht. Dabei soll ein bisher für solche Zwecke nicht angewandter physikalischer Effekt, nämlich die sogenannte Schockwelle, ausgenutzt werden.The object of the invention is to create a release device, which does not have the disadvantages inherent in the known designs and only one makes it necessary to use low-quality materials. It should be a so far Physical effect not used for such purposes, namely the so-called Shock wave, are exploited.

Erfindungsgemäß wird solch eine Auslöseeinrichtung geschaffen durch ein allseitig, jedoch mindest an einer Stelle zur Wirkungsübertragung elastisch abgedichtetes, ein flüssiges, auf Durchschlag beanspruchtes Medium enthaltendes Druckgefäß, in das zwei von außen zugängliche, spannungsführende, als Elektroden wirkende Leiter hineinragen.According to the invention, such a release device is created by one on all sides, but elastic at least at one point to transmit the effect sealed, containing a liquid medium stressed to breakdown Pressure vessel in which two externally accessible, live electrodes are used acting ladder protrude.

Die Elastizität des Druckgefäßes an einer bestimmten Stelle wird dadurch erreicht, daß das Druckgefäß durch eine vorzugsweise aus elastischem Material bestehende Membran, die durch eine Führungshülse und eine überwurfmutter gegen die Wandung des Druckgefäßes gedrückt wird, abgedichtet ist. Es ist also auch möglich, an Stelle der elastischen Membran in das Druckgefäß einen entsprechend abdichtenden Kolben einzusetzen, der in axialer Richtung verschiebbar ist.The elasticity of the pressure vessel at a certain point is thereby achieved that the pressure vessel by a preferably made of elastic material Membrane, which by a guide sleeve and a union nut against the wall of the pressure vessel is pressed, is sealed. So it is also possible in place the elastic membrane in the pressure vessel a correspondingly sealing piston to be used, which is displaceable in the axial direction.

Um unter verschiedenen Bedingungen eine Auslösung herbeiführen zu können, ist der Abstand der spannungsführenden Leiter veränderbar.To cause a trip under different conditions the distance between the live conductors can be changed.

Die Betätigung der nachgeordneten Bauteile erfolgt vorteilhafterweise über einen zwischen der Meinbran und der Führungshülse verschiebbar angeordneten Schlagbolzen.The actuation of the downstream components takes place advantageously via a slidably arranged between the Meinbran and the guide sleeve Firing pin.

Der Anwendungsbereich ist nicht nur auf strombegrenzende Schalter begrenzt. Es können auch an anderen elektrischen Geräten Auslöseoperationen durchgeführt werden. Als selbständiges Bauteil kann die Auslöseeinrichtung, von einer entsprechenden elektrischen Einrichtung gesteuert, sogar für viele Anwendungszwecke im Maschinenbau eingesetzt werden.The scope is not just limited to current-limiting switches limited. Tripping operations can also be performed on other electrical devices will. As an independent component, the release device can be of a corresponding electrical device controlled, even for many purposes in mechanical engineering can be used.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die Auslöseeinrichtung im zerlegten Zustand, F i g. 2 die Auslöseeinrichtung im montierten Zustand.The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing, FIG. 1 shows the release device in the disassembled state, FIG. 2 the release mechanism in the assembled state.

Die Auslöseeinrichtung besteht aus einem Druckgefäß 1, in dessen Innenraum 2 sich im Betriebszustand ein flüssiges Medium befindet. Nach oben wird der Raum 2 durch eine Membran 3 aus elastischem Material abgedeckt. Die Abdichtung erfolgt auf dem Rand des Druckgefäßes 1, indem ein Führungsstück 4 mit einem kegelförmigen Hohlraum 5 durch eine überwurfmutter 6 gegen die Membran 3 gedrückt wird. Das Führungsstück 4 ist mit einer zentrischen Bohrung 7 versehen, die als Führung für einen zwischen der Membran 3 und dem Führungsstück 4 angeordneten Schlagbolzen 8 dient. Der Schlagbolzen stützt sich mit dem einen Ende auf einer Lagerstelle 9 der Membran 3 ab. Das andere Ende ragt frei über die Führungshülse 4 hinaus. Der Schlagbolzen 8 wird dabei durch eine Rückdruckfeder 10, die sich einerseits an einem Band 11 des Schlagbolzens und andererseits an der Innenwandung des Führungsstükkes abstützt, in einer bestimmten Lage gehalten.The triggering device consists of a pressure vessel 1, in the interior 2 of which there is a liquid medium in the operating state. At the top, the space 2 is covered by a membrane 3 made of elastic material. Sealing takes place on the edge of the pressure vessel 1 in that a guide piece 4 with a conical cavity 5 is pressed against the membrane 3 by a union nut 6. The guide piece 4 is provided with a central bore 7 which serves as a guide for a firing pin 8 arranged between the membrane 3 and the guide piece 4. One end of the firing pin is supported on a bearing point 9 of the membrane 3 . The other end protrudes freely beyond the guide sleeve 4. The firing pin 8 is held in a certain position by a return pressure spring 10, which is supported on the one hand on a band 11 of the firing pin and on the other hand on the inner wall of the guide piece.

Der Innenraum 5 des Führungsstückes 4 dient als Ausdehnungsraum für die Membran und besitzt deshalb außer der Führungsbohrung 7 für den Schlagbolzen 8 noch weitere radiale Bohrungen 12.The interior 5 of the guide piece 4 serves as an expansion space for the membrane and therefore has, in addition to the guide bore 7 for the firing pin 8 , further radial bores 12.

Die überwurfmutter 6 ist auf das Druckgefäß 1 aufgeschraubt und greift über das Führungsstück 4 so hinweg, daß die radialen Bohrungen 12 im montierten Zustand freibleiben.The union nut 6 is screwed onto the pressure vessel 1 and engages over the guide piece 4 so that the radial bores 12 remain free in the assembled state.

In den Innenraum 2 des Druckgefäßes 1 ragen durch dessen Wandung geführte, als Elektroden 13 wirkende Leiter hinein, die außerhalb mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Einrichtung in Verbindung stehen.In the interior space 2 of the pressure vessel 1 protrude through its wall, conductors acting as electrodes 13 , which outside are connected to an electrical device not shown in the drawing.

Die Arbeitsweise der Auslöseeinrichtung ist folgende: Erreicht die an den Elektroden 13 anliegende Spannung einen bestimmten Wert, der abhängig ist von dem Elektrodenabstand und dem in dem Druckgefäß 1 befindlichen Medium, so erfolgt ein Durchschlag in dem flüssigen Medium. Die als Folge des Durchschlages und der damit verbundenen Verdampfung entstehende »Schockwelle« pflanzt sich mit großer Geschwindigkeit fort und wirkt letztlich auf die Wandung des Druckgefäßes 1 und damit auch auf die Membran 3. Diese wird entgegen der auf sie einwirkenden Kraft der Feder 10 bewegt und drückt somit den Schlagbolzen 8 nach oben, der seinerseits beliebige Operationen ausführen kann.The operation of the triggering device is as follows: If the voltage applied to the electrodes 13 reaches a certain value, which is dependent on the electrode spacing and the medium in the pressure vessel 1 , a breakdown occurs in the liquid medium. The resulting "shock wave" as a result of the breakdown and the associated evaporation propagates at great speed and ultimately acts on the wall of the pressure vessel 1 and thus also on the membrane 3. This is moved against the force of the spring 10 acting on it thus pushes the firing pin 8 upwards, which in turn can perform any operations.

Die beschriebene Ausführung kann nur ein Beispiel darstellen. Letztlich kommt es nach der Erfindung darauf an, eine Einrichtung zu schaffen, in derem Inneren ein elektrischer Durchschlag durch ein flüssiges Medium möglich ist. Es können deshalb sowohl verschiedene Medien verwendet, aber auch die Abstände und Formen der als Elektroden wirkenden Leiter variiert werden.The embodiment described can only represent an example. Ultimately According to the invention, it is important to create a device in which an electrical breakdown through a liquid medium is possible. It can therefore different media are used, as well as the spacing and shapes of the as Electrodes acting conductor can be varied.

So ist auch eine Anordnung möglich, bei der der für die Bildung des Lichtbogens notwendige Ab- stand zwischen den elektrodenartigen Leitern erst im Moment des Fehlerfalles hergestellt wird, vorher jedoch Kontaktschluß besteht.Thus, an arrangement is also possible in which the distance between the electrode-like conductors necessary for the formation of the arc is only established at the moment of the fault, but before there is a contact closure.

Claims

Claims: 1. Electromechanical release device for electrical devices, in particular for current-limiting switches, characterized bya pressure vessel (1), which is elastically sealed on all sides, but at least at one point for the transmission of action, and contains a liquid, stressed medium, into which two externally accessible live, as Electrode acting conductors (13) protrude.

2. Tripping device according to claim 1, characterized in that the distance between the live conductors (13) can be changed. 3. Release device according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure vessel (1) by a preferably made of elastic material membrane (3), which by a guide sleeve (4) and a union nut (6) against the wall of the pressure vessel (1 ) is pressed, is sealed. 4. Triggering device according to claims 1 to 3, characterized in that a firing pin (8) is slidably arranged between the Meinbran (3) and the guide sleeve (4). 5. Release device according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure vessel is elastically sealed by a piston adapted to the interior space in the pressure vessel.