DE1513487C

DE1513487C - Current limiter

Info

Publication number: DE1513487C
Application number: DE19651513487
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Kusnacht Kesselring (Schweiz)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-07-12
Filing date: 1965-07-12
Publication date: 1973-07-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strombegrenzer, bestehend aus der Parallelschaltung eines Hauptschalters, eines Kommutierungsschalters und eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten, bei dem der zu begrenzende Strom zunächst durch Öffnung des Hauptschalters auf den Kommutierungsschalter übergeleitet und dann durch Öffnung des Kommutierungsschalters auf den Widerstand kommutiert wird. Derartige Strombegrenzer zur Abschaltung von Kurzschlußströmen sind z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1129 589 bekannt. Der Widerstand besteht hierbei vorzugsweise aus reinem Eisen oder Wolfram (vgl. z. B. deutsche Patentschrift 862470); bei Eisen läßt sich leicht eine Widerstandserhöhung auf den zehnfachen Wert des Kaltwiderstandes erreichen, wobei die Temperatur etwa 850° C annimmt. Die Stromreduzierung ist demnach proportional dem einschaltbaren Kaltwiderstand. Je größer dieser Widerstand ist, desto höher ist der Widerstand im heißen Zustand und damit der Reststrom entsprechend kleiner, wodurch dessen Abschaltung erleichtert wird.The invention relates to a current limiter, consisting of the parallel connection of a main switch, a commutation switch and a resistor with a positive temperature coefficient which the current to be limited is first transferred to the commutation switch by opening the main switch and then by opening the Commutation switch is commutated to the resistor. Such current limiters for disconnection of short-circuit currents are z. B. from the German Auslegeschrift 1129 589 known. The resistance preferably consists of pure iron or tungsten (see, for example, German patent specification 862470); In the case of iron, an increase in resistance to ten times the value of the cold resistance can easily be achieved, the temperature being about 850 ° C. The current reduction is therefore proportional to that switchable cold resistance. The greater this resistance, the higher the resistance in the hot State and thus the residual current correspondingly smaller, which makes it easier to switch off.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Strombegrenzer der eingangs genannten Art eine abbrandfreie Öffnung des Hauptschalters zu sichern und die Einschaltung eines hohen Kaltwiderstandes in den Stromkreis zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Überleitung des Stromes auf den zunächst noch geschlossenen Kommutierungsschalter der Spannungsabfall über diesem höchstens 15 V pro Trennstelle des Hauptschalters beträgt und daß der Kommutierungsschalter Kommutierungskammern mit gasabgebenden Wänden und Ausströmöffnungen aufweist, die derart bemessen sind, daß der Druck in den Kommutierungskammern während der Kommutierung auf den Widerstand zur Erzeugung eines Lichtbogengradienten von mehreren 100 V/cm wenigstens 200 at beträgt. Infolge des niedrigen Spannungsabfalles am Kommutierungsschalter kann bei der Öffnung des Hauptschalters an diesem keine Funkenbildung auftreten, wobei zu bemerken ist, daß die 15-V-Grenze zur Vermeidung der Funkenbildung an Schaltkontakten aus der deutschen Auslegeschrift 1 005 606 an sich bekannt ist. Durch die Erzeugung eines hohen Gasdruckes und damit eines hohen Lichtbogengradienten nach Öffnung des Kommutierungsschalters wird es ferner ermöglicht, mit nur wenigen Unterbrechnungsstellen des Kommutierungsschalters einen relativ hohen Kaltwider- \ stand (r₀) in den Stromkreis einzuschalten, auch wenn der Kurzschlußstrom selbst zeitlich steil ansteigt.The invention is based on the object of ensuring a burn-free opening of the main switch in a current limiter of the type mentioned at the beginning and of enabling a high cold resistance to be switched into the circuit. This object is achieved according to the invention in that after the current has been transferred to the commutation switch, which is initially still closed, the voltage drop across this is at most 15 V per isolating point of the main switch and that the commutation switch has commutation chambers with gas-emitting walls and outflow openings which are dimensioned such that the pressure in the commutation chambers during the commutation on the resistance for generating an arc gradient of several 100 V / cm is at least 200 at. As a result of the low voltage drop at the commutation switch, no sparking can occur when the main switch is opened, whereby it should be noted that the 15 V limit for avoiding sparking at switch contacts is known per se from German Auslegeschrift 1 005 606. By the generation of a high gas pressure and thus a high Lichtbogengradienten after opening of the commutation switch, it is also possible with only a few interruption points of the commutation switch has a relatively high Kaltwider- \ stood on (r ₀₎ in the circuit, even if the short-circuit current itself increases steeply temporally .

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Strombegrenzer nach der Erfindung undF i g. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment for a current limiter according to FIG Invention and

F i g. 2 den zeitlichen Verlauf des Kommutierungsvorganges. F i g. 2 the temporal course of the commutation process.

In den F i g. 3 bis 5 sind besondere Ausführungsformen von Kommutierungsschaltern zur Erzeugung j hoher Lichtbogengradienten wiedergegeben, wie sie bei einem Strombegrenzer gemäß F i g. 1 eingesetzt werden können.In the F i g. 3 to 5 are special embodiments of commutation switches for generating j reproduced high arc gradients, as they are in a current limiter according to FIG. 1 used can be.

In F i g. 1 bedeuten 1 und la Hauptstromanschlüsse,In Fig. 1 mean 1 and la main power connections,

2 ein bewegliches trapezförmiges Hauptschaltstück,2 a movable trapezoidal main contact piece,

3 ein Isolierstück mit doppel-U-förmigem Querschnitt, an dem das Hauptschaltstück 2 sowie eine Strombrücke 4 befestigt sind, die bewegliche Schaltstücke 5 und 6 von Kommutierungskammern 7 und 8 trägt, deren Wände aus gasabgebendem Isolierstoff bestehen | und an deren unteren Enden feststehende Schaltstücke 9 und 10 befestigt sind. Durch eine elastische Zwischenlage 4a, z. B. aus Gummi, wird erreicht, daß die Trennung der Schaltstücke in den Kommutierungskammern 7, 8 erst kurz nach dem Abheben des Hauptschaltstückes 2 erfolgt. Die feststehenden Schaltstücke 9 und 10 stehen mit den Hauptstromanschlüssen 1 und la in leitender Verbindung. Der Antrieb erfolgt mit Hilfe eines elektrodynamischen Antriebes 11, bestehend aus einer feststehenden Spule 12 und einem metallischen Teller 13. 14 ist ein Magnetsystem mit einer Wicklung 15 und einem Anker 16. 17 ist ein ι Stift, der zur Blockierung des Strombegrenzers in der Ausschaltstellung dient. 18 bedeutet eine Feder, die den Anker 16 im ausgeschalteten Zustand unter den Stift 17 bringt. 19 und 20 sind Blattfedern, die das bewegliche System in die gezeichnete Einschaltstellung zurückführen und den erforderlichen Kontaktdruck erzeugen. 21 ist ein Stromwandler, dessen Eisenkreis 22 ^: den Hauptstromanschluß 1 umschließt. An der Sekundärwicklung 23 liegt eine ohmsche Bürde 24, in der ein zum Primärstrom (Wechselstrom) proportionaler Sekundärstrom fließt. Der Spannungsabfall an der ohmschen Bürde 24 ist somit ebenfalls genau propor-3 an insulating piece with a double-U-shaped cross-section, to which the main contact piece 2 and a current bridge 4 are attached, which carries movable contact pieces 5 and 6 of commutation chambers 7 and 8, the walls of which are made of gas-emitting insulating material | and fixed contact pieces 9 and 10 are attached to their lower ends. By an elastic intermediate layer 4a, for. B. made of rubber, it is achieved that the separation of the switching pieces in the commutation chambers 7, 8 takes place shortly after the main switching piece 2 is lifted off. The fixed contact pieces 9 and 10 are in conductive connection with the main power connections 1 and la. The drive takes place with the help of an electrodynamic drive 11, consisting of a stationary coil 12 and a metallic plate 13. 14 is a magnet system with a winding 15 and an armature 16. 17 is a ι pin that is used to block the current limiter in the off position . 18 denotes a spring which brings the armature 16 under the pin 17 in the switched-off state. 19 and 20 are leaf springs that return the movable system to the switched-on position shown and generate the required contact pressure. 21 is a current transformer whose iron ^{circuit 22:} encloses the main current connection 1. On the secondary winding 23 there is an ohmic burden 24 in which a secondary current proportional to the primary current (alternating current) flows. The voltage drop across the ohmic load 24 is therefore also exactly proportional

tional zum Primärstrom. Die Anschlüsse der ohmschen Bürde 24 sind mit der Kathode 25 und der Zündelektrode 26 einer Dreielektrodenfunkenstrecke 27 verbunden. 28 ist ein geladener Kondensator, der über die Dreielektrodenfunkenstrecke 27 mit der feststehenden Spule 12 des elektrodynamischen Antriebes 11 in Verbindung steht. 29 ist ein Grundgestell, auf dem Isolatoren 30 und 31 befestigt sind, die die Hauptstromanschlüsse 1 und la tragen. 32 ist ein Eisenwiderstand, der parallel zum Hauptschaltstück 2 angeschlossen ist.tional to the primary current. The connections of the ohmic burden 24 are with the cathode 25 and the ignition electrode 26 of a three-electrode spark gap 27 is connected. 28 is a charged capacitor that is over the three-electrode spark gap 27 with the fixed Coil 12 of the electrodynamic drive 11 is in connection. 29 is a base on which Insulators 30 and 31 are attached, which carry the main power connections 1 and la. 32 is an iron resistor, which is connected in parallel to the main contact piece 2.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Bei Auftreten eines Kurzschlußstromes steigt der Strom Z₁ steil an (F i g. 2). Dies hat zur Folge, daß an der Dreielektrodenfunkenstrecke 27 ein ebenfalls steil ansteigender Spannungsabfall auftritt, der bei Erreichen eines einstellbaren Stromwertes I₁ zur Zündung der Dreielektrodenfunkenstrecke 27 führt. Dies ist im Zeitpunkt J₁ der Fall. Es beginnt dann ein Impulsstrom u durch die feststehende Spule 12 zu fließen, der bewirkt, daß sich das bewegliche System, bestehend aus dem Teller 13, dem Isolierstück 3, dem Hauptschaltstück 2 und der Strombrücke 4, mit großer Geschwindigkeit nach oben bewegt (Kurve χ in F i g. 2). Sowie sich das Hauptschaltstück 2 von den Hauptstromanschlüssen 1 und 1 α abhebt, entstehen dort winzige Lichtbogen, durch die der Strom auf die Kommutierungskammern 7 und 8 kommutiert wird. Erfahrungsgemäß darf die Spannung pro Unterbrechungsstelle des Hauptschaltstückes bis zu 15 V betragen, ohne daß ein merklicher Abbrand am Hauptschaltstück entsteht. Im vorliegenden Fall bei Doppelunterbrechung dürfen also insgesamt etwa 30 V auftreten. Damit eine Kommutierung zustande kommt, muß der Strom V₁ zur Zeit t₂ (F i g. 2) multipliziert mit dem Widerstand R des noch eingeschalteten Kommutierungsschalters kleiner als 30 V sein. Erfahrungsgemäß beträgt die Lichtbogenlänge am Hauptschalter etwa 0,1 bis 0,2 mm je Unterbrechungsstelle und erreicht nur bei verhältnismäßig großer Induktivität des Kommutierungskreises eine Länge von höchstens 1 mm. Kurz nach dem Zeitpunkt t₂ in F i g. 2 beginnt der Unterbrechungsvorgang in den Kommutierungskammern 7 und 8. Es entstehen in beiden Kammern Lichtbogen. Durch das Zusammenwirken einer scharfen Gasströmung, wobei das Gas durch den Lichtbogen aus dem Isolierstoff erzeugt wird und durch kleine Ausströmöffnungen 7a und 8a ausströmt, mit dem hohen Gasdruck in der Kammer entsteht ein hoher Lichtbogengradient von erfahrungsgemäß 300 bis 1000 V/cm und mehr. Dies bewirkt, daß nun der über den Kommutierungsschalter fließende Strom auf den Eisenwiderstand 32 mit dem Ohmwert r₀ kommutiert wird, und zwar entsprechend der Kurve z₂ in F i g. 2. Zur Zeit f₃ ist der Kommutierungsvorgang abgeschlossen. Der Strom hat den Wert I*i erreicht und fließt zunächst über den Eisenwiderstand 32. Es tritt nun durch die hohe Erwärmung des Eisenwiderstandes r₀ eine Widerstandserhöhung auf, die bewirkt, daß der Strom Z₁ begrenzt wird, worauf dann durch einen nicht dargestellten Reststromschalter die endgültige Unterbrechung im Zeitpunkt /₄ erfolgt. Der Anstieg des Kommutierungsstromes z₂ ist im wesentlichen gegeben durchThe mode of operation of the arrangement is as follows: When a short-circuit current occurs, the current Z ₁ rises steeply (FIG. 2). This has the consequence that a likewise steeply rising voltage drop occurs at the three-electrode spark gap 27, which leads to the ignition of the three-electrode spark gap 27 when an adjustable current value I _{1 is reached.} This is the case at time J _1. A pulse current u then begins to flow through the stationary coil 12, which causes the movable system, consisting of the plate 13, the insulating piece 3, the main contact piece 2 and the current bridge 4, to move upwards at great speed (curve χ in Fig. 2). As soon as the main contact 2 lifts up from the main current connections 1 and 1 α , tiny arcs arise there, through which the current is commutated to the commutation chambers 7 and 8. Experience has shown that the voltage per interruption point of the main contact can be up to 15 V without any noticeable burn-off occurring on the main contact. In the present case with double interruption, a total of around 30 V may occur. In order for commutation to take place, the current V ₁ at time t ₂ (FIG. 2) multiplied by the resistance R of the commutation switch that is still switched on must be less than 30 V. Experience has shown that the arc length at the main switch is about 0.1 to 0.2 mm per interruption point and only reaches a length of at most 1 mm if the commutation circuit is relatively inductive. Shortly after time t ₂ in FIG. 2 begins the interruption process in the commutation chambers 7 and 8. Arcs arise in both chambers. Through the interaction of a sharp gas flow, the gas is generated from the insulating material by the arc and flows out through small outflow openings 7a and 8a, with the high gas pressure in the chamber, a high arc gradient of 300 to 1000 V / cm and more is created from experience. This has the effect that the current flowing via the commutation switch is now commutated to the iron resistor 32 with the ohmic value r ₀ , in accordance with the curve z ₂ in FIG. 2. The commutation process is completed at _{time f 3.} The current has reached the value I * i and initially flows through the iron resistor 32. The high heating of the iron resistor r ₀ now causes an increase in resistance which causes the current Z _{1 to be} limited, whereupon a residual current switch (not shown) is used the final interruption takes place _{at time / 4.} The increase in the commutation current z ₂ is essentially given by

dz', Ub dz ', Ub

spannung üb und r₀ den Kaltwiderstand des veränderlichen Eisenwiderstandes 32 bedeuten. Aus F i g. 2 erkennt man klar, daß eine Kommutierung nur dann zustande kommt, wenn der Anstieg von z₂ größer ist als derjenige von Z₁. Es muß also immer die Bedingung erfüllt sein:voltage UB and r is ₀ to mean the cold resistance of the variable resistor iron 32nd From Fig. 2 it can be clearly seen that commutation only occurs when the rise of z _{2 is} greater than that of Z ₁ . So the condition must always be fulfilled:

dfdf

wobei Üb die zeitliche Zunahme der LichtbogenDurch den Punkt über den Buchstaben ist wie üblich die zeitliche Ableitung angedeutet.Where Ub is the increase in the arc over time, the time derivative is indicated as usual by the point above the letter.

Aus diesen Darlegungen geht die große Bedeutung einer zeitlich steil ansteigenden Lichtbogenspannung im Kommutierungsschalter hervor. Sie ist einmal notwendig, damit überhaupt eine Kommutierung zustande kommt, andererseits wird die Kommutierungszeit tie = t₃ — i₂ um so kürzer, je steiler der Kommu- tierungsstrom z'₂ ansteigt.These explanations show the great importance of an arc voltage that rises steeply over time in the commutation switch. On the one hand, it is necessary so that commutation occurs at all; on the other hand, the commutation time tie = t ₃ - i ₂ becomes shorter, the steeper the commutation current z ' ₂ increases.

Die Anordnung des Stromwandlers 21 mit der ohmschen Bürde 24 wirkt bei Wechselstrom wie ein Shunt im Hauptstromkreis, dessen Spannungsabfall durch einen geeigneten Verstärker auf den gleichen Wert gebracht wird wie die Spannung an der ohmschen Bürde 24, jeweils bezogen auf den gleichen Momentanwert des Primärstromes Z₁. Für Gleichstrom-Strombegrenzer wird man zweckmäßig von einer solchen Shuntanordnung mit Verstärker Gebrauch machen.The arrangement of the current transformer 21 with the ohmic burden 24 acts like a shunt in the main circuit with alternating current, the voltage drop of which is brought to the same value by a suitable amplifier as the voltage on the ohmic burden 24, in each case based on the same instantaneous value of the primary current Z ₁ . Such a shunt arrangement with an amplifier will expediently be used for direct current current limiters.

In F i g. 3 ist eine Kommutierungskammer ähnlich den mit 7 und 8 bezeichneten Kommutierungskammern in F i g. 1 dargestellt. Darin bedeutet 41 die Kommutierungskammer, die aus einem unter Einwirkung des Lichtbogens gasabgebenden Isolierstoff besteht. Als Werkstoffe kommen beispielsweise in Frage Fiber, Hartgummi, Melamin, Schwefel- und Borverbindungen. 42 ist ein feststehender Isolierstift aus dem gleichen gasabgebenden Isolierstoff; er ist mit Hilfe einer Schraube 43 an dem in ein feststehendes Schaltstück 44 eingeklebten Isolierstift 42 befestigt. Ferner bedeuten 45 ein rohrförmiges bewegliches Schaltstück, das an seinem oberen Ende mit einer Schaltbrücke 46, die der Schaltbrücke 4 in F i g. 1 entspricht, verbunden ist, 47 einen elastischen Dichtungsring und 48 eine Aus-Strömöffnung, durch die beim Unterbrechungsvorgang die erzeugten Gase ausströmen. Die Kommutierungskammer 41 ist mit Hilfe einer Blattfeder 49 mit einem Anschluß 50 mechanisch und elektrisch verbunden. Die Blattfeder 49 ist auf der einen Seite mit Hilfe einer Schraube 51 an dem Anschluß 50 befestigt; an ihrem rechten Ende gleitet sie unter Reibung auf dem Anschluß 50.In Fig. 3 is a commutation chamber similar to the commutation chambers designated 7 and 8 in Fig. 1 shown. Here, 41 means the commutation chamber, which is made up of a Arc gas-emitting insulating material consists. Materials that can be used are, for example, fibers, Hard rubber, melamine, sulfur and boron compounds. 42 is a fixed insulating pin from the same gas emitting insulating material; With the aid of a screw 43, it is attached to a stationary contact piece 44 glued-in insulating pin 42 attached. Also mean 45 a tubular movable contact piece, which at its upper end with a switching bridge 46, the the switching bridge 4 in F i g. 1, is connected, 47 an elastic sealing ring and 48 an out-flow opening, through which the gases generated flow out during the interruption process. The commutation chamber 41 is with the help of a leaf spring 49 with a Connection 50 mechanically and electrically connected. The leaf spring 49 is on one side with the help a screw 51 fixed to the terminal 50; at its right end it slides with friction on the Connection 50.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Im gezeichneten eingeschalteten Zustand wird das rohrförmige bewegliche Schaltstück 45 gegen das konisch nach oben sich erweiternde feststehende Schaltstück 44 gepreßt, wobei der Kontaktdruck durch die Blattfeder 49 erzeugt wird und durch die konische Form des Schaltstückes 44 noch erhöht wird. Wie an Hand von F i g. 1 dargelegt, wird beim Auftreten eines Überstromes die Schaltbrücke 46 mit großer Geschwindigkeit nach oben bewegt. Im Hinblick auf eine schnelle Kommutierung ist es wichtig, daß nur eine sehr geringe Kontaktüberlappung vorhanden ist.The mode of operation of the arrangement is as follows: In the switched-on state shown, the tubular moving contact piece 45 against the conically upwardly widening stationary Switching piece 44 pressed, the contact pressure being generated by the leaf spring 49 and by the conical Shape of the contact piece 44 is increased. As shown in FIG. 1 is set out when occurring an overcurrent, the switching bridge 46 moves upwards at high speed. With regard For rapid commutation, it is important that there is only a very small contact overlap.

Sie wird durch die elastische Zwischenlage 4 a (F i g. 1) gewährleistet. Infolge der großen Masse der Kommutierungskammer 41 und des feststehenden Schaltstückes 44 bleibt dieses System trotz der Wirkung der It is ensured by the elastic intermediate layer 4 a (FIG. 1). As a result of the large mass of the commutation chamber 41 and the fixed contact 44, this system remains despite the effect of

Blattfeder 49 zunächst praktisch stehen, da die durch die Blattfeder 49 erzeugte Beschleunigung sehr klein ist relativ zur Beschleunigung des Schaltstückes 45, d. h. also, daß die Unterbrechung sofort zustande kommt. Es entsteht nun ein Lichtbogen, der in dem engen Ringspalt zwischen dem Isolierstift 42 und der Kommutierungskammer 41 brennt. Aus beiden Isolierkörpern wird durch den Lichtbogen Gas erzeugt. Da dieses Gas nur durch die enge Ausströmöffnung 48 entweichen kann, steigt der Druck in dem Ringspalt auf sehr hohe Werte bis 1000 at und mehr an. Zusätzlich tritt noch eine axiale Gasströmung auf, durch die die Lichtbogenspannung weiter erhöht wird.Leaf spring 49 are initially practically available, since the acceleration generated by the leaf spring 49 is very small is relative to the acceleration of the contact piece 45, i. H. so that the interruption occurs immediately comes. An arc now arises in the narrow annular gap between the insulating pin 42 and the Commutation chamber 41 is burning. The arc generates gas from both insulating bodies. There this gas can only escape through the narrow outflow opening 48, the pressure in the annular gap rises to very high values up to 1000 at and more. In addition, there is an axial gas flow through which the arc voltage is further increased.

Mit Anordnungen dieser Art konnten bei Verwendung von Melamin Lichtbogengradienten bis zu 400 V/cm erreicht werden, während mit Fiber in etwas angefeuchtetem Zustand sogar Werte bis zu 1200 v/cm gemessen wurden.With arrangements of this type, when using melamine, arc gradients of up to 400 V / cm can be achieved, while with fiber in a slightly moistened state even values of up to 1200 V / cm were measured.

Bei kleineren Spannungen bis zu einigen 1000 V kann es zweckmäßig sein, daß das rohrförmige Schaltstück 45 auch in der ausgeschalteten Stellung innerhalb der Kommutierungskammer 41 bleibt, während es bei höheren Spannungen vorteilhaft ist, eine kriechwegfreie Trennstrecke zwischen der Kommutierungskammer 41 und dem Schaltstück 45 herbeizuführen. In the case of lower voltages up to a few 1000 V, it can be useful that the tubular contact piece 45 also remains in the switched-off position within the commutation chamber 41, while In the case of higher voltages, it is advantageous to create an isolating distance between the commutation chamber 41 and the switching element 45 without any creepage distance.

In den F i g. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Kommutierungskammer dargestellt, bei der zur Erzeugung einer schnell ansteigenden Lichtbogenspannung der hohe Druck nicht mit einer axialen Strömung verbunden ist, sondern mit einer zusätzlichen Verlängerung des Lichtbogens durch transversale Beblasung. Es bedeuten 61 eine wiederum aus gasabgebendem Isolierstoff bestehende Kommutierungskammer, bei der die Ausströmöffnung 62 auf einer Seite mehrere übereinanderliegende Schlitze aufweist, die sich gemäß F i g. 5, die einen Schnitt längs A-A darstellt, nach außen erweitern. 63 ist ein bewegliches Schaltstück, das in einer Dichtung 64 gleitet. Mit 65 ist ein feststehendes Schaltstück bezeichnet, das einen stiftförmigen Ansatz 66 aufweist, der inIn the F i g. 4 and 5 show a further embodiment of a commutation chamber in which the high pressure is not associated with an axial flow in order to generate a rapidly increasing arc voltage, but with an additional lengthening of the arc through transverse blowing. 61 denotes a commutation chamber again consisting of gas-emitting insulating material, in which the outflow opening 62 has several superimposed slots on one side, which are located according to FIG. 5, which shows a section along AA , expand outward. 63 is a movable contact piece that slides in a seal 64. With a fixed contact piece is referred to, which has a pin-shaped projection 66, which in

ίο einem Anschluß 67 geführt ist. Durch eine Feder 68 und eine Scheibe 69 wird die Kommutierungskammer 61 in der gezeichneten Lage fixiert. 70 ist ein Gleitkontakt, der die Verbindung zwischen dem Anschluß 67 und dem feststehenden Schaltstück 65 gewährleistet.ίο a connection 67 is performed. By a spring 68 and a disk 69 fixes the commutation chamber 61 in the position shown. 70 is a sliding contact, which ensures the connection between the connection 67 and the stationary contact 65.

In der Einschaltstellung wird der Kontaktdruck durch die Feder 68 erzeugt, wobei wiederum eine sofortige Trennung der Schaltstücke zustande kommt. Der entstehende Lichtbogen 71 erzeugt Gas aus dem Isolierstoff der Kommutierungskammer 61, das durch die Schlitze, sobald diese durch das Schaltstück 63 freigegeben werden, ausströmt, wobei der Lichtbogen 71 sich mäanderförmig stark verlängert, so daß die wahre Lichtbogenlänge ein Vielfaches des Schaltstückabstandes beträgt. Die Erfahrung lehrt, daß die Lichtbogenspannung um so größer wird, je kleiner der Durchmesser des beweglichen Schaltstückes 63 ist. Bei einem Durchmesser von 5 mm konnten scheinbare Gradienten bis zu 500 V/cm erzielt werden, wobei unter scheinbaren Gradienten die gemessene Lichtbogenspannung üb dividiert durch den Schaltstückabstand zu verstehen ist.In the switched-on position, the contact pressure is generated by the spring 68, which in turn results in an immediate separation of the contact pieces. The resulting arc 71 generates gas from the insulating material of the commutation chamber 61, which flows out through the slots as soon as they are released by the contact piece 63, the arc 71 being greatly lengthened in a meandering shape so that the true arc length is a multiple of the contact piece distance. Experience shows that the arc voltage becomes greater the smaller the diameter of the movable contact piece 63. With a diameter of 5 mm, apparent gradients of up to 500 V / cm could be achieved, with apparent gradients being understood as meaning the measured arc voltage divided by the contact spacing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Current limiter, consisting of the parallel connection of a main switch, a commutation switch and a resistor with a positive temperature coefficient, in which the current to be limited is first transferred to the commutation switch by opening the main switch and then commutated to the resistor by opening the commutation switch, characterized in that, that after the current has been transferred to the commutation switch (4 to 10), which is initially still closed, the voltage drop across this is at most 15 V per isolating point of the main switch (main switch 2) and that the commutation switch (4 to 10) commutation chambers (7, 8; 41, 61 ) with gas-emitting walls and outflow openings (7a , 8a; 48, 62) which are dimensioned such that the pressure in the commutation chambers during commutation on the resistance to generate an arc gradient of several 100 V / cm is at least 200 at.

2. Current limiter according to claim 1, characterized in that the commutation switch is a has a tubular moving contact piece (45), which in one of the contact piece shape corresponding annular gap of the commutation chamber (41) engages.

3. Current limiter according to claim 1, characterized in that the outflow openings (62) by several extending transversely to the direction of movement of the movable contact piece (63) and in this direction one behind the other slots are formed into which the arc (71) driven in by the hot gas generated by it with a meander-shaped extension will.