DE1765820B2

DE1765820B2 - AC circuit breaker

Info

Publication number: DE1765820B2
Application number: DE19681765820
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.rer.nat. 1000 Berlin Wegener
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-07-23
Filing date: 1968-07-23
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE1765820A1; JPS4827989B1

Description

Ks ist bekannt, die Lichtbogenlöschung eines VVechselstromleistungsschalters durch ein Gleichnehterveniil /u verbessern, das in einem zur Schaltstelle des Schalters parallelen Nebenweg liegt. Das Gleichrichterventil übernimmt den Strom von der Schaltstelle, wenn die Lichtbogenspannung des Lcistungssehalters größer ist als die Schwellspannung des Ventils.Ks is known, the arc quenching of a VAC circuit breaker through a peer group event / u, which is in a bypass parallel to the switching point of the switch. The rectifier valve takes over the current from the switching point when the arc voltage of the circuit breaker is greater is than the threshold voltage of the valve.

Ferner ist vorgeschlagen worden (DTPS 12 87 b74). zwei in Reihe liegende Schaltstellen und einen Nebenweg mit zwei gegeneinander geschalteten Gleichrichterventilen vur/usehen. wobei /wischen dem Verbindungspunkt der beiden Schaltstellen und dem Verbindungspunkt der beiden Gleichriehierventile ein Halbleiterelement ungeordnet ist. das in Abhängigkeit von dem zu schaltenden Strom derar' steuerbar ist. daß während des Absehaltvorganges kurz vor dem Strom nulldurchgang ein Stromfluß in den Nebenwegen einsetzen kann.It has also been proposed (DTPS 12 87 b74). two switching points in series and a bypass with two connected against each other Provide rectifier valves. where / wipe the The connection point of the two switching points and the connection point of the two alignment valves Semiconductor element is disordered. that in dependence derar 'can be controlled by the current to be switched. that During the shutdown process shortly before the current zero crossing, a current flow in the bypasses can use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, fiir einen solchen Schalter ein einfaches und leicht steuerbares Halbleiterelement anzugeben.The invention is based on the object for a specify such a switch a simple and easily controllable semiconductor element.

Gemäß der Erfindung dient als steuerbares Halbleiterelement ein magnetfeldabhängiger Widersland, der mit einer Mittenanzapfung einer Magnetspule verbunden ist, die zwischen beiden Schaltstellen liegt.According to the invention, a magnetic field-dependent contradiction serves as a controllable semiconductor element, which is connected to a center tap of a solenoid that is located between the two switching points.

Die Steuerung des maßnetfeldabhängigen Widerstandes erfolgt durch das Magnetfeld der Magnetspule, so daß man eine zwangsläufige Wirkung mit besonders geringer Anzahl von Schaltungselementen erhält. Die Steuerung von anderen Halbleiterelementen erfordert dagegen zum Teil aufwendige Hilfsschaltkrei.se.The control of the dimensional field-dependent resistance is done by the magnetic field of the magnet coil, see above that an inevitable effect is obtained with a particularly small number of circuit elements. the Control of other semiconductor elements, on the other hand, sometimes requires complex auxiliary circuits.

Die Magnetspule kann einen sättigbaren Kern aufweisen. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Sperrung der Ventile über dem größten Teil der Stromflußdauer, Erst kurz vordem Siromnulldiirchgang ändert sich die magnetische Induktion, so daß sich eine zuverlässige selbsttätige Steuerung des Widerslands wertes und damit auch der Durchlässigkeit des Nebenweges ergibt.The solenoid can have a saturable core. This results in a uniform Blocking of the valves for most of the duration of the current flow, only shortly before the Sirom zero-diirchgang changes the magnetic induction, so that a reliable automatic control of the opposing country value and thus also the permeability of the byway.

Eine Verbesserung des Wechselstromleistungsschalters nach der Erfindung kann noch dadurch erreicht werden, daß die Nebenwege einen verzogen schheßcn-An improvement on the AC circuit breaker according to the invention can still be achieved in that the byways a warped schheßcn-

ό den Schalter aulweisen, so daß keine weitere Beanspruchung des Nebenweges durch eine Wiederzündung mehr möglich ist.ό turn off the switch so that there is no further stress of the bypass is more possible by re-ignition.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles naherThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the figures

<5 eilautert.<5 rushes.

Die Fig. 1 zeigt das prinzipielle Schaltbild eines Wechselstromleistungsschalters nach der Erfindung.Fig. 1 shows the basic circuit diagram of a AC circuit breaker according to the invention.

In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der wichtigsten elektrischen Größen eines mit dem Schalter ausgerüsie-In Fig. 2, the time course is the most important electrical quantities of a device equipped with the switch

Jo ten Stromkreise·, dargestellt.Jo ten electrical circuits, shown.

Der Wechselstromleisiungsschalter gemäß der F ι g. I besit/t zwei in Reihe liegende Schaltstellen 1 und I'. Diesen sind die Nebenwege mit den gegeneinander geschalteten Gleichrichterventilen 3. 3' zugeordnet. Der Verbindungspunkt der Ventile ist über einen ein/igen ma^netfeldabhängigen Widerstand 4 zu einer Magnetspule 2 gefuhrt, die symmetrisch ausgebildet und mit einer Mitienan/apfung versehen ist. Man kommt deshalb mn einem einzigen Widerstand 4 aus. In Reihe mit dieser Parallelschaltung kann noch eine Trennschallstelle geschaltet sein.The AC power switch according to FIG. I. has two switching points 1 and I 'in series. These are assigned the bypasses with the rectifier valves 3, 3 'connected against one another. Of the The connection point of the valves is via a single Magnetic field-dependent resistance 4 to a magnetic coil 2 guided, which are symmetrically designed and with is provided with a Mitienan / ap. A single resistor 4 is therefore sufficient. In row With this parallel connection, a separating noise point can also be connected.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung sei nun anhand der Fig. 2 erläutert. Der /u unterbrechende Strom ist ein üblicherweise sinusförmiger Wechselstrom ;. Er verteilt sich auf die parallelen Zweige, die von der Schaltstelle und dem Nebenweg gebildet werden, als Strome /Ι und /V Der Strom /Ί entspricht dabei über den größten Teil der Halbwelle dem Strom i, da der Strom /.. im Nebenweg durch den magnetfeldabhängigen Wider-The mode of operation of this device will now be explained with reference to FIG. The / u interrupting current is a usually sinusoidal alternating current;. It is distributed over the parallel branches, which are formed by the switching point and the secondary path, as currents / Ι and / V. The current / Ί corresponds to the current i over the greater part of the half-wave, since the current / .. in the secondary path the magnetic field-dependent resistance

•4° stand auf einen wesentlich kleineren Wert begren/t wird. Durch die Sättigung der Magnetspule 2 ist erreicht (kurve B). daß der Widerstand Rdes Widerstandes 4 bis zum Zeitpunkt /1 groL ist. Erst kurz vor dem Nulldurchgang sinkt die magnetische Induktion. Dcshalb verringert sich der Wert Rdes Widerstandes 4. und der Strom /; steigt an, obwohl der durch das Net/ bestimmte Gesamtstrom /abnimmt. Unter der Wirkung der Lichtbogenspannung an der Schaltstelle I erreicht der Strom /> schließlich die Große des Gesamtstromes i. • 4 ° was limited to a much smaller value. The saturation of the magnetic coil 2 is reached (curve B). that the resistance R of the resistor 4 is large up to the point in time / 1. The magnetic induction only drops shortly before the zero crossing. As a result, the value R of the resistance 4. and the current /; increases although the total current determined by the net / decreases. Under the effect of the arc voltage at switching point I, the current /> finally reaches the size of the total current i.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Strom /Ί über die Schaltstelle 1 Null geworden. Mithin steht die Zeit zwischen dem Zeitpunkt I₂ und dem Nulldurchgang des Stromes für die Entionisierung der Schaltstelle 1 zur Verfügung. Wenn dieser Zeitraum auch klein erscheint.At this point in time, the current / Ί via switching point 1 has become zero. The time between the point in time I ₂ and the zero crossing of the current is therefore available for the deionization of the switching point 1. Even if this period seems small.

so ist er doch sehr groß gegenüber dem üblichen Enlionisierungszeitraum, der ohne Nebenweg möglich ist. Dennoch kann das Halbleiterventil 3 bedeutend schwächer bemessen werden, als dem Kurzschlußstrom 1 entspricht, zumal die Belastung des Ventils mit dem Quadrat des Stromes steigt.so it is very large compared to the usual enlionization period, which is possible without a bypass is. Nevertheless, the semiconductor valve 3 can be dimensioned to be significantly weaker than the short-circuit current 1, especially since the load on the valve increases with the square of the current.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. AC circuit breaker mn two in Row of lying shell points with one each Gkichrichterventil, -containing bypass, whereby the rectifying vemile of the byways against each other are switched and / between the connection point of the b-iiden sound points and the Connection point of the two rectifier valves depends on the current to be switched Controllable semiconductor element is arranged. the during the shutdown process shortly before the current zero crossing a current flow in the bypasses allowed, according to patent 12 87 674. thereby characterized in that as a controllable semiconductor element a magnetic field-dependent resistor (4) is used, which has a center tap a solenoid (2) is connected. between the two switching points 11,1 '}.

2. AC circuit breaker according to claim I. characterized in that the bypass has a delayed closing switch.