DE1638052A1

DE1638052A1 - Electrical disconnection device

Info

Publication number: DE1638052A1
Application number: DE19681638052
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Kaiser & Co Leuchten KG
Current assignee: Kaiser & Co Leuchten KG
Priority date: 1968-01-18
Filing date: 1968-01-18
Publication date: 1971-03-11

Description

Iglektriaohe Abeobalteinrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische Abechalteinrichtung@ vorzugsweise für Sicherheitsachaltungen, mit einem Schalter, der zum Abschalten eines elektrischen Stromes geöffnetworden kann. Bevorzugt bezieht sich die Erfindung hierbei auf eine Abschalteinrichtung zur Durchführung einmaliger Abschaltvorgänge, wie sie beispielsweise in Gefahrenfällen, z.B. der Überhitzung einer elektrischen Maschine oderdergleichen, erforderlich werden. Doch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, sondern bezieht sich auch allgemein auf eine Abschalteinrichtung zum Abschalten von Strom# vorzugsweise Starkstrom hoher.Spannung. Abgob&lteinriohtungen zum Abschalten größerer elektri- sobar ieistungen o der Spannungen sind ja allgeminqn kompli- ziert und teuere Ihr Sobaltve=Ogen wird oft durch Fremdein-, flUsse herabgesetzt@ wodurch Störungen den Abschaltvorgangen auttroten können oder ein wirksame Abschalten verhindert wird. Derartige PremdeinflUnse können beispielsweise durch zu lange*- nez Abheben der Schaltkontakte, ßpannungsüberhöhung oder vor- übergehenden Stehenbleiben von eutektiaohen, lot bei Mtaperatur-Beg»nzuao) zwischen den ]Kontakten unter Einfluß den nich beim Abschalten ausbildenden elektrischen ]Pol- den auftreten. Eine besondere Störungzquelle.ist dabei vielfach auch das Auftreten von Liohtbögen während den Abeobaltvorgangen. Aufgabe der Erfindung ist deshalb Innbeaonderet eine elektri- dohe Abochalteinrichtung zu schaffen, bei der die erwähnten Nach- teile der bekannten elektrischen Abschalteinrichtungen vermieden eindv die ferner einen einfachen und betriebesicheren Aufbau aufweist, gegen Fremdeinflüsee unempfindlich Ist und sich insbesondere auch zum Abschalten großer elektrischer leiet=-gen und hoher Spannungen eignet, wie sie beispielsweise in leitungsnetzen auftreten# die mittels handelsüblicher Sicherungen abgesichert werden können. Eine besonderd Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine elektrische Absohalteinrichtung zur Unterstützung der Abachaltung bei Temperatur-Sicherung mit eutektischem lot zu schaffen. Iglectriaohe Abeobalt facility The invention relates to an electrical disconnection device @, preferably for safety arrangements, with a switch which can be opened to disconnect an electrical current. The invention preferably relates here to a disconnection device for performing one-off disconnection processes, such as are required, for example, in dangerous situations, for example the overheating of an electrical machine or the like. However, the invention is not restricted to this, but also relates generally to a disconnection device for disconnecting current # preferably high voltage high voltage. Abgob & lteinriohtungen for switching off larger electrical In the same way, the services or the tensions are generally compli- decorate and dear your sobaltve = Ogen is often caused by foreigners, FLOWS REDUCED @ which interferes with the shutdown processes can fail or an effective shutdown is prevented. Such premedein influences can, for example, be caused by too long * - nez lifting of the switching contacts, excessive voltage or pre- temporary halting of eutectic, lot at Mtaperatur-Beg »nzuao) between the] contacts below Influence the electrical ] pole- to occur. A particular source of disturbance is multiple also the appearance of light arches during the Abeobalt processes. The object of the invention is therefore to provide an electrical to create Dohe Abochalteinrichtung, in which the aforementioned disadvantages Parts of the known electrical disconnection devices avoided and which also has a simple and operationally reliable structure, is insensitive to external influences and is also particularly suitable for disconnecting large electrical lines and high voltages, such as those that occur in power networks, for example, which are protected by means of commercially available fuses can. A besonderd object of the invention is furthermore to provide an electric Absohalteinrichtung to support Abachaltung at temperature fuse with eutectic solder.

Zur Idaung dieser Aufgabe wird bei einer elektrischen Abschalteinrichtung mit einen Schalter" der zum Abschalten einen elektrischen Stromes geöffnet werden kann, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in einem Wu dem Schalter parallelen Stromzweig eine Überbrückung angeordnet ist, deren elektrischer Widerstand Im Gefolge den öffnens den Schaltern durch die Wirkung des nie hierbei durohfließenden Stromes seitlich'annteigt.To Idaung this task it is proposed according to the invention in an electrical disconnection device with a switch "which can be opened to switch off an electrical current, that a bridge is arranged in a Wu the switch parallel branch, the electrical resistance of which in the wake of the opening of the switches by the Effect of the current never flowing continuously in this case.

Unter dem Ausdruck "Öffnen des Schaltern" ist hierbei jede Art von Öffnen verstanden. Beispielsweise kann das Öffnen durch Be. wegen von Abschaltkontakten in eine Offenstellung oder Entferneu einer zwischen dieuen bestehenden elektrischen Verbindungg z,B. Abschmelzen einen autektischen loten, verstanden sein, Das eutektische lot hat die Eigenschaftg bei Erreichen einer bestimmtenwEigentemperatu«0 seinen Gefügezustand nahezu oprungartig zu ändern und hierbei sehr rasch abzuschmelzen. Durch die erfindungsgemäße Überbrückung wird hierbei erreicht, daß beim Öffnen des Schalters an seinen Schaltkontakten oder dergleichen zunächst keine den Öffnufflvorgang störende hohe Spannung auftreten kann, da der abzuschaltende elektrische Strom über den die Überbrückung aufweisenden parallelen Stromzweig weiterfließen kann. Der anfängliche Widerstand dieser Überbrückung muß folglich no klein sein@ daß sich während des Öffnungsvorganges des Schaltern zumindest anfänglich zwischen seinen Abschaltkontakten kein elektrischen Feld einer solchen Stärke ausbilden kann, durob das die Abschaltkontakte beschädigt werden könnten oder ein atdrender lichtbogen hervorgerufen würde oder durch das Fremdkörper, z.B. eutektischeo Lot, zwischen Aen Abachaltkontakten festgehalten würde. Die Überbrükkung Ist hierbei erfindungegemäß so ausgebildet, daß ihr Widerstand im Gefolge den durch den Unterbrechungsvorgang sie durchfließenden elektrischen Stromes zeitlich ansteigt, wodurch sich an dem Schalter die Spannung des abzuschaltenden Stromes entsprechend zeitlich verzögert aufbaut. Unterffzeitlichem Anatieg" ist als Sonderfall auch der Fall verstanden, daß der Widerstand der Überbrückung zeitlich verzögert sprungartig ansteigt, Es versteht aichg daß der zeitliche Anstieg des Widerstandes der ÜberbrUckuug hierbei unter Berücksichtigung der erforderlichen Mindestabachaltgeschwindigkeit der neuartigen Abschalteinrichtung so zu ireffen istg daß an den Absohaltkontakten erst da= die volle oder annähernd volle Spannung das abzuachaltenden Stromes gelangte wenn der Unterbraohangevorgang einen zustand erreicht bat@ wo das durch diese SPannung hervorgerutene elek. trische Pold keine Schäden oder keine Störung den Unterbre. abungsvorganges mehr herbeifUhren kann, Die erfindungsgemäße Abschalteinriehtung ermöglicht die Verwendung von billigen und einfachen Schaltern, Die Schalter können hierbei Irgendeine geeignete Ausbildung aufweisen, Bei- apielaweine kann der Schalter als Kontakteobalter oder als Tom- poratur-Sioberung mit eutektischem lot ausgebildet nein. Auch kann der Schalter ja nach Verwendungszweck der neuartigen Sohalt--# einriohtung &In von Band betätigbarer Schalter oder selbsttäti- ger Schalter ausgebildet sein. Wenn in Palle einen selbettäti- gen Schaltern dieser durch eine Stellvoriciehtung betätIgbar ist, so braucht ihre Stellgeaohwindigkeit Im allgemeinen nicht be- emdern hoch zu seinp da die er:Undungsgemäße Abachalteinrioh- tur4 en erabglioht - sofern die erforderlicho Abeobaltgeaohwin- diemit dien zuläßt - den Schalter nicht-raokartig zu öffnen. Ein bdvörnugUn Anwendungsgebiet der neuartigen Abeobalt- einrichtw4 Lot die Abuchaltung einmaliger Schaltvorgänge, bei- opieloweine in Sicherheiteaohaltungen. In diesem Pell kann mit Vorteil vorgesehen oein;*daß die Überbrttokang so ausgebildet intg daß nie durüh den beim Öffnen den Schaltera durch sie hin- durobniegenden Strom seitlich verzögert zerstört wird. Die zer- *Urbar* übstbi4okung kann hierbei irgendeine geeignete Ausbil- d=C atitwie«" vorzugsweise &la Gltfhlampe oder als Schmelzei- cherung ausgebildet seine deren Eigenschaften so getroffen dinde' daß sie durch den abzuschaltenden Strom mit der entsprechenden yerzugerungszeit mit Sicherheit zerstört worden.The expression "opening the switch" is understood here to mean any type of opening. For example, opening by Be. because of switch-off contacts in an open position or removal of an existing electrical connection between them z, B. Melting off an autectic plumb bob, to be understood, the eutectic plumb bob has the property of changing its structural state almost suddenly when it reaches a certain internal temperature and melting it off very quickly. The bridging according to the invention ensures that when the switch is opened at its switching contacts or the like, initially no high voltage interfering with the opening process can occur, since the electrical current to be switched off can continue to flow via the parallel current branch having the bridging. The initial resistance of this bridging must therefore be so small that during the opening process of the switch, at least initially, no electrical field of such a strength can develop between its disconnection contacts that the disconnection contacts could be damaged or a dangerous arc would be caused or by the foreign body, E.g. eutectic solder, between Aen Abachaltkontakten would be held. The bridging is designed according to the invention so that its resistance increases in time as a result of the electrical current flowing through it due to the interruption process, whereby the voltage of the current to be switched off builds up at the switch with a corresponding time delay. A special case is also understood as the case in which the resistance of the bridging rises abruptly with a time delay da = the full or almost full voltage of the current to be switched off was reached when the interruption process reached a state where the electrical pole produced by this voltage can no longer cause any damage or disturbance of the interruption process, The invention enables the Abschalteinriehtung Using cheap and simple switches, the switches can have any suitable training, apielaweine, the switch can be used as a contact switch or as a tom poratur-Sioberung formed with eutectic solder no. Even the switch can even after use of the novel Sohalt - # installation & in from belt operated switch or automatic ger switch be formed. If in Palle a self-employed on switches this can be actuated by an actuating device, so their Stellgeaohwindigkeit not need Generally loading emdern to be high because he: Inappropriate Abachalteinrioh- tur4 en erabglioht - if the necessary Abeobaltgeaohwin- diemit allows serving - non-raokartig to open the switch. A bdvörnugUn application area of the new Abeobalt einrichtw4 Lot the deactivation of one-off switching processes, both opieloweine in security attitudes. In this Pell can with Advantage provided oein; * that the Überbrttokang so designed intg that you should never push the switch through it when opening thermosetting current is laterally destroyed with a delay. The In this context, any suitable training can be used. d = C atit wie «" preferably & la glow lamp or as a melt Its properties are so designed that it will be destroyed by the current to be switched off with the corresponding delay time.

. Bei einer anderen bevorzugten Weitärbildung der Lurgindung iat die Übörbrückung so ausgebildet, daß Ihr Widerstand im Gefolge des Öffnungsvorganges den Schalters W olge des durch sie hindurchfließenden Stromes zeitlich ansteigt# ohne daß es .hierbei zur Zerstörung der Überbräckung kommt. In diesem Fali bewirkt die neuartige Abschalteinrichtung keine vollständige Abschaltung den Stromes, sondern lediglich eine Verminderung dieses Steomes auf einen nicht störenden Restetrom. Z.B. ist es bei Sicherhäitsachaltungen in vielen Fällen zu-läseigg den elektrischen Strom nicht vollständig, sondern üur teilweise abzuschalten6 Bevorzugt kann in solchen Fällän die tlberbrüok=g einen Kaltleiter aufweiseng der so ausgebüdet Ist, daß sein Widerstand durch den Überbril#okangsatrom auf Worte erhöht wird, dürch die der Übörbrückungsstrom infolge der durch ihn bewirkten Erwätmung dös Kaltleitern bis auf einen nicht mehr störenden Reststrom herabgesetzt wird. Als Kaltleiter kann hierbei Irg!3ndein an sich bekannter Kaltleiter mit den erforderlichen Eigenschaften vorgesehen sein. Besonders günstig sind- belapielewelse Sinter-Keremik-Kaltleitere Weitere Merkmale der Erfindung sind in-der nachfolgenden Beschreibung, den AnsprUchen und der Zeichnung beschrieben bzwa dargestellt.. wobei es sich versteht$ daß die Windung in zahl- reichen woiteren Ausführungeformen. verwirklicht worden kann$ In det Zeichnung zeigen: rig.1 eine Schemaokizze eines Stromkreises- mit einer neuartigen Abschalteinrichtung*q Fig.2 6 je ein AuefUhrungabeispiel einer neuartigen Abschalteinrichtung in schaubildlichen Anoicwt;fln. . In another preferred further development of the lurging, the bridging is designed in such a way that its resistance increases over time in the wake of the opening of the switch because of the current flowing through it, without the bridging being destroyed. In this case, the novel disconnection device does not cause a complete disconnection of the current, but only a reduction of this steome to a non-disturbing residual electricity. For example, in many cases it is not possible to switch off the electric current completely, but rather to switch it off in part , the Trough the Übörbrückungsstrom is lowered due to the caused by him Erwätmung dös PTC thermistors to a no longer disruptive residual current. As a PTC thermistor, Irg! 3ndein known PTC thermistors with the required properties can be provided. Particularly favorable Video- belapielewelse sintering Keremik cold Leitere Further features of the invention are in-the following description, bzwa shown to Claims and drawings described .. it being understood that the $ turn in numerous woiteren Ausführungeformen. can been realized $ det In drawing show: rig.1 a Schemaokizze a Stromkreises- with a novel shutoff * q 6 2 shows a respective AuefUhrungabeispiel a novel switch-off device in diagrammatic Anoicwt; fln.

In der Zeichnung sind sich entsprechende Teile mit gleichen .Bezugezeiohen versehen* In Fig.1 Ist ein Stromkreis dargestellt* der Netzkontakte 19 eine last 2 und eine in Reihe mit der last liegende neuartige Abschalteinrichtung 3 aufweist, Die Abschalteinrichtung 341 weist einen Schalter 4 und eine In einem zu dem Schal- ter parallelen Stromzweig 5 angeordnete Überbrückung 7 auf. In der dargestellten Geschlossenstellung des Schalters 4 liegt an ihm und der Überbrückung praktisch keine Spannung. Venn der Schalter geöffnet wird, fließt der in diesen Stromkreis fließende Strom durch die je nach Ausbildung einen vorhältnismäßig kleinen oder vernachläseigbaren Widerstand aufweisende Überbrückang 7 und bewirkt einen zeitlichen Anstieg des Widerstan-des der üborbrilokungg so daß die Spannung des abzuschaltenden Stromes ßieb# entsprechend zoitlich verzögert an dem Schalter aufbaut. Die in. F#g#2 dergestelltG neuartige Abschalteinrichtung weint das Schalthnbels 10 von Hend betätigbar4#ja- üblichen und deshalb nicht in allen Einzelheiten äargeolGellten Kom:taktochalter 11 auf, der mittels eines Sinter.Kgr&mik.Kalt. leiters 13 überbrückt ist. Dieser Kaltleiter hat bei Raumtemperaturen einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand. Solange der Schelter 11 geschlossen ist, fließt der durch die Zeitung 12 fließende Strom praktisch ausschließlich über die Schaltkontakte des Schalters 11, Wenn der Schalter lt geöffnet wird, fließt dieser Strom über den Kaltleiter 12 und erwärmt ihng wo'duroh dessen Widerstand rasch auf Werte'annteigtg, der den in der :Geltung 12 fließenden Strom auf einen nicht mehr störenden Rest. strom begrenzt.In the drawing corresponding parts are provided with the same .Bezugezeiohen * in Figure 1 is a circuit shown * of the power contacts 19, a load 2 and a having in series with the load lying novel switch-off device 3, the cut-off device 341 includes a switch 4 and a in a ter to the formwork parallel current path 5 disposed on bridging. 7 In the illustrated closed position of the switch 4 there is practically no voltage on it and the bypass. Venn the switch is opened, the current flowing in this circuit current flows through the containing depending on the design vorhältnismäßig a small or vernachläseigbaren resistance Überbrückang 7 and results in a temporal rise of the resistance is used üborbrilokungg so that the voltage of the disconnected Stromes ßieb # correspondingly delayed at the switch builds up. The novel shutdown device shown in F # g # 2 cries the switch lever 10 can be operated by Hend4 # yes- The usual and therefore not completely corrected Kom: taktochalter 11 , which by means of a Sinter.Kgr & mik.Kalt. conductor 13 is bridged. This PTC thermistor has a relatively low resistance at room temperatures. As long as the shelf 11 is closed, the current flowing through the newspaper 12 flows practically exclusively via the switching contacts of the switch 11. When the switch is opened, this current flows through the PTC thermistor 12 and heats it quickly to values wherever its resistance. annteigtg, which limits the current flowing in validity 12 to a residual current that is no longer disruptive.

Bei den AusfUhrungebeispielen nach dOn-Fig»3 - 6 weisen die dargestellten Abschalteinrichtungen gleich ausgebildete Schalter 14 auf, die als.Temperatur-Begrenzungeschalter mit eutektischem lot ausgebildet eind's Derartige Temperatur-Begren. zungsachalter sind an sich bekannt. In Fig,3 und 4 sind die '* dßr gflelter .. 4 -14 ÜberbrUckungen/ä.Ls a erungsvorrichtungen 15 bzwe, 20 mit je einer Schm91zaicherung ausgebildet, von denen die in Pia,3 dergestellte Schmelzeicherung mit 16 bezeichnet lote während die in Fig.4 vorhandene Schwelzeicherung in einem einen Schraub. deckel 21 mit Sichtfeneter 23 aufweisenden Gehäuse 22 In der dargestellten Ansicht. nicht sichtbar angeordnet ist. Das Gehäuse und die Sicherung entsprechen in Fig,4 einer Bauarti wie sie bei Sicherungseinrichtungen in Ge*räton allgemein üblich sind. Die in Fig".3 dergeoll;ellte Schwelzsicherung 16 ist dagegen in Z'Vlci aUf Gin0V 19 an99ordnete federnde Kontakthal- ter2 wio W, ausgechaalbar eingesteckt. Auch diese S Icherung ist von an sich bekannter Bauart. ])je Schmelzsicherungen sind so ausgebildet# daß sie beim Öffüen der Schalter 14 durch den sie dann beaufschlagenden Strom zeitlich verzögert zerstört werdeng wobei sich zum Zeitpunkt der Zerstörung-die Temperatur-Begrenzungeschalter 14 bereits in einem Zustand befinden# in welchem der Öffnungsvorgang durch die dann an ihnen anliegende volle Spannung nicht mehr gestört werden kann.In the AusfUhrungebeispielen by Don Figure "3 - 6, the shutdown devices shown have identical design switch 14 which als.Temperatur limiting Esch age eind formed with eutectic's lot Such temperature-Begren. retirement age are known per se. In Fig, 3 and 4 the '* dßr gflelter .. 4 -14 ÜberbrUckungen / ä.Ls a erungsvorrichtungen bzwe 15, 20 each with a Schm91zaicherung formed, one of which referred to in Pia, 3 dergestellte Schmelzeicherung 16 solders during the existing Schwelzeicherung in Figure 4 in a one screw. cover 21 with viewing window 23 having housing 22 in the view shown. is not visibly arranged. The housing and the fuse in FIG. 4 correspond to a type of construction that is generally customary for security devices in Ge * räton. The low-temperature fuse 16 shown in FIG. 3 is on the other hand in FIG Z'Vlci on Gin0V 19 arranged resilient contact ter2 wio W, plugged in and can be disconnected. These S Icherung is of a known per se type. ]) each fuses are designed # that they are destroyed with a time delay when the switches 14 are opened by the current applied to themg whereby at the time of the destruction-the temperature limit switches 14 are already in a state # in which the opening process by the then full voltage applied to them can no longer be disturbed.

In Fig,5 ist die ÜberbrUckung als in einem Soakel.24 eingesehraubte Glühlempe 25 aungebildeti die so in Ihren elektrischen Eigenschaften dimensioniert ist, daß sie im Gefolge des Öffnungavorganges des Schalters 14 durch den sie hierbei, durchfließenden Strom naah einer kurzen Verzögerungezeit durchbrennt und so gleichfalls ein störungafreies Öffnen dos Schal- tern 14 ermöglicht. In Fig. 6 ist eine Variante der Fig. 4 dargestellt, die sich von dieser lediglich durch eine andere Ausbildung der oben- falle eine Ubliche Sohmelzsicherung aufweisenden Sicherungsvor- riehtung 30 unterscheidet. Das Sicherungsgehäuse 31 weint einen Sehraubdeckel 32 mit Sichtfenster 33 auf und ist von an sich be- kannter Bauart, wobei die Sicherung in eine Innere Ausnehmung den Deckeln eingesteckt und so in Innenraum den Gehäuses unterge- bracht ist, In Fig. 5, the bridging is shown as an incandescent bulb 25 inserted into a soakel.24 which is so dimensioned in its electrical properties that it burns through in the wake of the opening process of the switch 14 due to the current flowing through it close to a short delay time and so likewise a störungafreies opening dos formwork tern 14 allows. In Fig. 6 , a variant of FIG. 4 is shown, which differs from this only through a different training of the above If there is a safety device with a customary Direction 30 differs. The fuse box 31 is crying Sehraubdeckel 32 with window 33 and is loading se known per type, the fuse in the interior of a recess Covers inserted and thus underneath the housing in the interior is brought

Claims

Patent application 1, electrical disconnection device, preferably for safety devices # with a switch for disconnecting an electrical power supply characterized in that a bypass (7) is arranged in a branch (5) parallel to the switch ( 4), the electrical resistance of which is arranged in the wake of the opening of the switch increases in time due to the effect of the current flowing through it.

2, electrical disconnection device-according to claim 1, characterized in that the bridging has a low resistance in its normal state, whereby the opening process of the switch ( 4) initially takes place essentially without voltage. 3. Electrical disconnection device according to claim 1 or 2j, characterized # that the bridging is designed @ that it is destroyed by the current # in the wake of the opening process the switch through it hinduro.hfließg to interrupt the current delayed dead. 4.b Electrical disconnection device According to claim 3, "characterized in that the bridging has a G1 lamp that can be charged by the bridging current. GliWadon can be destroyed with a time delay by the bridging flow occurring during the opening process of the switch. Electrical disconnection device according to claim 3 #. that the Uberbrückung aufwel.ot a Sohmelzsicherung (16). 6. the electrical switchgear device according to claim 1 or 2 »by DA in that the t% erbrückun * g a PTC thermistor (13) aufweistu formed so that its # Widerstand'durch the bridges that occur in the wake of the opening of the switch current is increased to values by which the bridging ELcurrent as a result of the heating of the PTC thermistor caused by it, is reduced to a harmless residual current. is set. The electrical switchgear device according to claim 6 characterized # indicates overall that the PTC thermistor is a sintered ceramic thermistor. 8. The electrical switchgear device according to one of the preceding AusprUche, characterized in that the bypass is formed so that it prevents the formation of an arc between AStart switch contacts in opening of the switch. Electrical disconnection device according to one of the preceding claims, characterized in that the switch is a temperature limit switch (14) with a eutectic bot.