DE1904244B2

DE1904244B2 - Im zuge eines hochspannungsleiters angeordnete schalteinrichtung

Info

Publication number: DE1904244B2
Application number: DE19691904244
Authority: DE
Inventors: Noriomi DipL-Ing. Kawasaki Kanagawa Miyoshi (Japan)
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1968-01-20
Filing date: 1969-01-29
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE1904244A1; GB1240035A; US3700970A; DE1904244C3

Description

beschrieben worden, bei dem durch entsprechende Stromwandler 21 abgenommen, der auf den Hoch-Dimensionierung eines mit der Sprengladung verse- spannungsteiler 3 b aufgesetzt ist, so daß dieser Hochhenen hohlen Leiterstückes nach der Sprengung Spannungsleiter 3 b als Primärwicklung des Stromdesselben mit Sicherheit eine Trennstrecke entsteht. wandlers dient. Zwischen diesem Stromwandler 21 Die Länge dieser Trennstrecke variiert jedoch noch 5 und der Sprengkapsel 13 ist eine Zündeinrichtung 22 in bestimmten Grenzen. eingeschaltet. Die Zündeinrichtung enthält ein span-

Durch die US-PS 3118 986 ist ein Schalter be- nungs- oder stromabhängiges, vorzugsweise kontaktkannt, der sin gleitbar angeordnetes Kontaktstück loses Schaltglied, das bei einem bestimmten Wert aufweist, welches durch Explosionsdruck betätigt des in der Sekundärwicklung des Stromwandlers 21 wird. Bei diesem bekannten Schalter muß das Kon- io fließenden Stromes elektrische Energie an die Sprengtaktstück bei jedsm öffnen und Schließen des Schal- kapsel 13 weitergibt. Einzelheiten und mögliche Austers betätigt werden, wobei jeweils nur ein entspre- führangsformen der Zündeinrichtung werden später chender Betriebsstrom geschaltet werden muß. Der erwähnt.

Explosionsdruck dient bei einem solchen Schalter In F i g. 4 ist die Anordnung nach F i g. 1 noch an Stelle irgendwelcher anderer Antriebsmittel nur 15 einmal symbolisch dargestellt. Gleiche Teile sind mit zum Antrieb des Kontaktstückes. Im Gegensatz hierzu gleichen Bezugszeichen versehen. Wie hieraus hervordient eine im Zuge eines Hochspannungsleiters an- geht, fließt bei normalem Betrieb fast der ganze Strom geordnete Schalteinrichtung der eingangs beschriebe- über den Explosionsschalter 4, so daß die Sichenen Art im wesentlichen zum Überstromschutz. Eine rung 6 fast nicht belastet wird und so eine lange Lesolche Schalteinrichtung muß daher vor allem Über- 20 bensdauer besitzt.

ströme schalten. Für das sichere Arbeiten einer sol- Ein Beispiel für die Ausbildung des Stromkreises

chen Schalteinrichtung ist es daher notwendig, daß innerhalb der Zündeinrichtung 22 ist in F i g. 5 dar-

der Explosionsdruck für das Löschen des beim Auf- gestellt. Weitere Ausführungsbeispielc zur Anpassung

trennen der Kontaktverbindung entstehenden Licht- an die verschiedensten Aufgaben sind in den Fig. 8

bogens genutzt wird. Damit ergeben sich für der- 25 bis 20 enthalten. In Fig. 5 ist an die Sekundärwick-

artige Schalteinrichtungen jedoch ganz andere Kon- lung des Stromwandler 21 mit dem Primärstrom /

struktionsprobleme als bei dem bekannten Schilter. und dem Sekundärstrom i ein Widerstand R mit be-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stimmtem Wert angeschlossen. An ihm ist eine Span-Schalteinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu nung F. abzugreifen. Parallel zum Widerstand R liegt schaffen, bei der unter Verminderung des Aufwandes 30 die Reihenschaltung eines als Schaltglied vorgesehegegenüber den bekannten Schalteinrichtungen eine nen Thyristors 23 und die Primärwicklung eines Imhöhere Sicherheit erzielt wird. Die Lösung dieser pulstransformators 24. Dieser Thyristor 23 ist so Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent- aufgebaut, daß er bei bestimmter an ihm vorhandeanspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht. ncr Spannung V_nn selbsttätig durchzündet. Die Se-

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in 35 kundärwicklung des Impulstransformators 24 ist an

den Unteransprüchen beschrieben. die Sprengkapsel 13 mit der explosiven Masse ange-

Ausführungsbeispiele der erfindungsgcmiißen schlossen.

Schalteinrichtung sind in den F i g. 1 bis 4 dargestellt. Der Aufbau dieser Sprengkapsel 13 ist in einem Die Fig. 5 und 8 bis 22 zeigen Schaltungsbeispiele Ausführungsbeispiel in Fig. 3 dargestellt. Die Sprengfür die Zündeinrichtung und die Fig.fi, 7 und 23 4° kapsel 13 besitzt einen Metallzylindcr 13 a mit einem Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise. offenen und einem geschlossenen Ende. Sie enthält

Ein Ausführungsbeispiel des ExploMonssehallers eine bestimmte Menge einer explosiven Masse 13 ft, ist in Fig. 1 teilweise im Schnitt dargestellt. Der einen inneren Zylinder 13c\ der gegen diese explo-Schalter ist auf zwei Isolatoren la und 2b montiert, sive Masse drückt und sie am geschlossenen Ende die auf einen Eisenträger 1 aufgesetzt sind. An den 45 der Sprengkapsel 13 hält, einen Zündsatz 13 £, nesteoberen Enden dieser Isolation befinden sich Hoch- hend aus einer Platinbrücke 13/, die von einer bespannungsleiter 3 η und 3 ft, die mit nicht gezeigten sonderen Kapsel umgeben ist, Anschlußdrähte 13 λ Schrauben befestigt sind. Diese Hochspannungs- die an die Platinbrücke 13/ angeschlossen sind und leiter sind L-förmig abgebogen und besitzen waage- aus dem Zylinder 13« herausragen, sowie einen Verrechte Teile 3nl und 361 mit Anschlüssen für 50 schlußstöpsel 13rf, der das offene Ende des Metallweitere nicht dargestellte Leiter und vertikale Teile Zylinders 13 a verschließt und die Anschlußdrähte 3 ο 2 und 3 ft 2, die an ihren oberen Enden halbkreis- 13 c fixiert.

förmige Ausnehmungen besitzen zur Aufnahme der Wenn bei dieser Anordnung elekuische Energie

äußeren Anschlüsse 4 α und 4 ft an den beiden Enden von der Zündeinrichtung 22 über die Anschlußdrähte

des Explosionsschalters 4. 55 13 c fließt, wird die Platinbrücke 13/ aufgeheizt, und

Weitere halbkreisförmige Ausnehmungen 5 a und der Zündsatz 13 j? zündet und bringt die explosive

5 /» in den senkrechten Leitcrtcilen 3 η 2 und 3 ft 2 Masse zur Explosion. Die Sprengkapsel 13 ist in

sind zur Aufnahme der Enden 6η und 6 ft einer Si- einem Hohlraum 11 d innerhalb der Leiteranord-

chcrungö vorgesehen. Die Sicherung 6 und der Ex- nung 9 des Explosionsschallers 4 angeordnet, wie in

plosionsschaltcr 4 sind damit einander parallel gc- 60 den F i g. 1 und 2 dargestellt ist.

schaltet. Sie werden durch Haltcglicdcr 7n und 7 ft Die Leiteranordnung 9 ist in einem Zylinder 4 c

gehalten, die sich ihrerseits au Bolzen 8 η und 8 ft ab- aus isolierendem Material angeordnet und besteht irr

stützen, die in Bohrungen 20« und 20 ft cingcschla- wesentlichen aus zwei Leiterenden 10 und 12, die

gen sind. durch ein Verbindungsstück 11 miteinander verbun-

Der Explosionsschalter 4 besitzt eine Sprengkap- 65 den sind. Das Verbindungsstück 11 bildet den Sprengsei 13, die eine explosive Masse enthält, wie später leiter und ist an der inneren Oberfläche des einer noch beschrieben wird. Die elektrische Energie zum Leiterendes 10 befestigt, das seinerseits mit eincrr Zünden dieser explosiven Masse wird von einem Ende am Gehäuse des Explosionsschalters befestig

ist. Das andere Leiterende 12 ist so geformt, daß es Zu dieser Zeit entsteht ein Lichtbogen zwischer

einen Gleitkontakt führen kann, der einen Teil des den Teilen 11 c und Wb. Da jedoch die isolierende

Verbindungsstückes 11 darstellt. Es ist mit dem ande- Masse 14 zusammen mit der Sprengkapsel 13 au<

ren Ende des Explosionsschalters 4 verbunden. dem Hohlraum Wd herausgeschleudert wird, wire

Das Verbindungsstück 11 ist im wesentlichen zy- 5 die Lichtbogenspannung plötzlich vergrößert, so dafi lindrisch geformt und besitzt etwa in der Mitte einen der Lichtbogen sich innerhalb kürzester Zeit längt.
Vorsprung 11a, der zwei Teile lift und Hc mit Das Ende 11g des Teiles Hc des Verbindungsverschiedenem Durchmesser begrenzt. Beide Teile Stückes 11 verformt sich beim Aufprall auf den sind mit Hohlräumen versehen, und die Wandstärke konischen Vorsprung 16 und greift in die Sicken 18 an dem Vorsprung 11a ist dünner gewählt als die io ein. Hierdurch und durch die Schulter 19 wird es am übrige Wandstärke, so daß sich hier eine Sollbruch- Zurückprallen gehindert, so daß der Stromkreis durch stelle ergibt. das zurückprallende Teil lic nicht wieder geschlos-

In den Teilen 11 b und lic befinden sich Hohl- sen werden kann.

räume Wd und We. Die vorher erwähnte Spreng- Nachdem die Leiteranordnung 9 unterbrochen ist, kapsel 13 ist in dem Hohlraum 11 d angeordnet, und 15 wird der Strom auf den Grenzstrom der parallelder Rest dieses Hohlraums ist mit elektrisch isolie- geschalteten Sicherung 6 begrenzt, die dann in einem rendem Material 14 gefüllt, das z. B. Öl, Fett oder Zeitpunkt Λ, entsprechend ihrer Sicherungscharakte-Silikonmasse sein kann. Es kann auch ein pudcrför- rislik schmilzt und den Stromkreis zum Augenblick /₄ migcs Mittel hier enthalten sein, das in dem Hohl- unterbricht. Vom Augenblick t₃ an entsteht eine raum eingeschlossen ist. Ein Stöpsel 15 am Ende 20 wiederkehrende Spannung zwischen den Anschlüssen 11/ des Verbindungsstückes 11 verschließt die der Sicherung 6. Da jedoch der Explosionsschalter Sprengkapsel 13 und die isolierende Masse 14 in dem sehr schnell öffnet und da die Sicherung 6 einen Hohlraum 11 d. Grenzstrom besitzt, der kleiner ist als der Spitzenwert

Die innere Oberfläche des Teiles 11 c mit kleine- des Kurzschlußslromes, ist es möglich, den Strom-

rem Durchmesser ist am freien Ende Wg aufgewei- 25 kreis zu öffnen, während der Kurzschlußstrom noch

tet. Wenn nach der Explosion der explosiven Masse im Ansteigen begriffen ist. Dies gilt sogar dann,

der Teil 11 c des Verbindungsstückes in F i g. 2 nach wenn ein sehr hoher Kurzschlußstrom zu erwar-

links verschoben wird, trifft das Ende 11g mit sei- ten ist.

nem erweiterten Durchmesser auf einen konischen F i g. 7 zeigt eine oszillographische Darstellung Vorsprung 16 innerhalb des Leiterendes 12. Am 3° eines Abschaltvorganges nach der erfindungsgemäßen Umfang dieses konischen Vorsprunges befinden sich Einrichtung. In dieser Darstellung bezeichnen die Sicken 18, so daß beim Aufprall des Teiles lic des obere und untere Skala T eine Zeitachse, während Verbindungsstückes dieses sich an seinem Ende 11g mit El die Spannung der den Kurzschlußstrom treiverformt und — wie in Fig.2b gezeigt — in diese benden Spannungsquelle und mit Vl die wiederkeh-Sicken eindringt. Damit hakt das abgesprengte Teil 35 rende Spannung zwischen den Anschlüssen des Exhinter eine Schulter 19, die die Sicken 18 begrenzt, plosionsschalters bezeichnet ist. Der maximale Wert so daß, bedingt durch den Aufprall, das Teilstück des Kurzschlußstromes/ beträgt dabei 18kA, wäh-11 c nach dem Ausschaltvorgang nicht mehr zurück- rend der effektive Wert eines sich ungehindert ausgeschleudert werden kann. breitenden Kurzschlußstromes 42 kA betragen hätte.

Wenn über den Hochspannungsleiter 3 b und da- 40 Dieses schnelle Abschalten wird vor allen Dingen mit über den Explosionsschalter 4 ein normaler Last- dadurch erreicht, daß der Stromwandler 21 und die strom / fließt, iritt an der Sekundärwicklung des Zündeinrichtung 22 direkt auf einem Teil des Lei-Stromwandlers 21 ein Strom / auf, der über den Wi- ters aufgebaut sind, so daß die elektrische Energie derstand R fließt und einen Spannungsabfall E er- unmittelbar zur Sprengkapsel 13 gelangen kann. Hierzeugt. Dieser Spannungsabfall ist kleiner als die 45 durch wird eine besondere Steuereinrichtung zur Durchbruchsspannung V_Bn des Thyristors 23, so daß Zündung der explosiven Masse überflüssig. Das der Thyristor 23 nichtleitend ist. gleiche gilt für eine Speisespannung für eine derartige

Ergibt sich jedoch ein Kurzschlußstrom zu einem Kontrolleinrichtung, so daß nicht nur der Aufwand

Zeitpunkt r„ (F i g. 6), so steigt der Sekundärstrom i gegenüber bekannten Anordnungen entscheidend

des Stromwandlers 21, und der Spannungsabfall am 50 vermindert, sondern auch die Funktionssicherheit er-

Widersland R wächst ebenfalls. Hierdurch wird die höht ist. Zusätzlich ergibt diese Anordnung den

Durchbruchsspannung des Thyristors 23 erreicht, so Vorteil, daß keine Stromwandler oder andere elek-

daß ein Teil des Stromes i über die Primärwicklung trische Teile mit der Leitererdisolation versehen sein

des Impulstransformators 24 fließt. Hierdurch wird müssen.

in der Sekundärwicklung des Impulstransformators 5S Im Beispiel der Fig.5 wird die Zündeinrichtung

24 eine Impulsspannung erzeugt, die die Sprengkap- abhängig vom absoluten Wert des Stromes anspre-

sel 13 zur unmittelbaren Zündung bringt chen. Ein schnelleres Ansprechen kann noch erreicht

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ergibt sich werden, wenn die Zündeinrichtung zusätzlich von der

ungefähr eine augenblickliche elektrische Energie Stromänderung mit beeinflußt wird. Andererseits muß

von 100 Watt, die innerhalb von 100 Mikrosekunden 60 bei zusäulicher Berücksichtigung des Stromanstiegs

nach Beginn des Kurzschlußstromes die Explosion für die Ausschaltung des Schalters gewährleistet sein,

der Sprengkapsel 13 hervorruft Die Sprengkapsel 13 daß beispielsweise beim Anschluß einer Maschine

explodiert dann nach einer Zeit I₁ 4- 100 Mikrosekun- der hohe Einschaltstrom dieser Maschine nicht zu

den ψ i g. 6). Zu einer Zeit ^ wird dann ein Teil des einer Fehlauslösung führt Beispiele für Schaltungen

Verbindungsstückes 11 beiseite geschleudert, so daß 65 der Zündeinrichtung sind in den Fig.8 bis 10 be-

der Teil 11 c. geführt durch den Zylinderteil 17 des schrieben.

Leiterendes 12. auf den konischen Vorsprung 16 auf- Die Zündeinrichtung nach Fig.8 ist sowohl abprallt, hängig von dem Absolutwert des Stromes als auch

von der Stromänderung. Sie unterscheidet sich von F i g. 5 durch die zusätzliche Einschaltung einer Induktivität L in Reihe zum Widerstand R. Hierdurch ist die Spannung E sowohl abhängig vom Strom / als

auch von der Stromänderung nach der Zeit -p.

tung 25. Hierdurch sperrt der Transistor 27, und der gesamte von der Gleichrichterschaltung abgegebene Strom fließt über den Thyristor 23 und die Primärwicklung des Impulstransformators 24, so daß die 5 Zündung der Sprengkapsel 13 erfolgt. Dabei kann der Strom über den Widerstand R 3 vernachlässigt werden, da dieser relativ hochohmig ist.

Die Zündeinrichtung nach F i g. 12 unterscheidet sich von der Zündeinrichtung nach F i g. 11 dadurch,

F i g. 9 zeigt eine Zündeinrichtung, bei der zu der
Induktivität L ein Widerstand R 2 parallel geschaltet
ist und in Reihe zu dieser Parallelschaltung ein Widerstand R 1 liegt. Zusätzlich ist an die Sekundär- io daß parallel zu der Diode 28 eine Zenerdiode 30 und wicklung des Stromwandlers 21 ein Kondensator C eine Wicklung eines Transformators 31 geschaltet angeschlossen. Die Werte dieser Schaltungselemente
sind so gewählt, daß die Gesamtimpedanz auf die

Frequenz des Leiterstromes abgestimmt ist.

einrichtung ist der Transistor 27 im Normalfall leitend. Bei Auftreten eines Überstromes wird der Thyristor 32 durchgesteuert, und ein Strom fließt

ist. Die zweite Wicklung des Transformators 31 ist in Reihe zu einem Thyristor 32, der ebenfalls bei Erreichen einer bestimmten Spannung durchsteuert, an

Wenn dann ein Überstrom über den Explosions- 15 die Gleichspannungsanschlüsse der Gleichrichterschalter fließt, kann die Zündeinrichtung schneller schaltung 25 angeschlossen. Auch bei dieser Zündreagieren als beim Beispiel nach F i g. 8, da dann die
Spannung am Kondensator C die Durchbruchsspannung V_Bü des Thyristors 23 überschreitet und die im

Kondensator gespeicherte Energie unmittelbar über 20 durch die Primärwicklung des Transformators 31. den Thyristor 23 fließt und so eine schnellere Zün- Hierdurch entsteht ein Spannungssprung in der zweidung der Sprengkapsel 13 verursacht. ten Wicklung des Transformators 31, der, wenn er

Zum Einbau in Speiscleitungen für Maschinen die Sperrspannung der Zenerdiode 30 übersteigt, zur dient die Zündeinrichtung nach F i g. 10. Hier ist der Sperrung des Transistors 27 führt, so daß über den Sekundärwicklung des Stromwandlers 21 eine Gleich- as Impulstransformator 24 die Sprengkapsel 13 zur Zünrichterschaltung 25 nachgeschaltet, an deren Gleich- dung gebracht wird.

Stromquellen Widerstände R 2 und R 1 in Reihe und Zündeinrichtungen, die mit einer bestimmten Zeitparallel dazu eine Diode 26 und ein Kondensator C verzögerung arbeiten, sind in den Fig. 13 bis 18 geschaltet sind. Die mittleren Anschlüsse dieser bei- dargestellt. In Fig. 13 ist an die Sekundärwicklung den Reihenschaltungen sind miteinander verbunden. 30 des Stromwandlers 21 eine Glühlampe 33 angeschlos-Im übrigen entspricht der Aufbau der Schaltung der sen. Im übrigen entspricht die Schaltung der Schal-Fig,5. tung nach Fig.5. Da der Widerstand der Lampe

Wenn dann ein Motor eingeschaltet wird, so be- mit der zunehmenden Erhitzung ansteigt, ergibt sich wirkt der hohe Einschaltstrom zunächst das Aufladen eine Zeitverzögerung, insbesondere dann, wenn vordes Kondensators C. Hierdurch wird die Spannung 35 her ein geringer Strom / geflossen ist. An Stelle der am Thyristor 23 im Einschaltaugenblick klein gehal- Lampe kann auch ein temperaturabhängiger Widerten, so daß keine Abschaltung des Stromkreises ein- stand mit positivem Temperaturkoeffizienten verwengeleitet wird. Wenn jedoch beim normalen Betrieb det werden. In dem Stromkreis nach Fig. 14 fehlt dei der Spannungsabfall an den Widerständen R 1 und Thyristor 23. Statt dessen sind an die Sekundärwick- R 2 plötzlich ansteigt, so wird die Durchbruchsspan- 40 lung nur die Primärwicklung des Impulstransformanung des Thyristors 23 erreicht, und der Entlade- tors 24 und eine Sicherung 34 angeschlossen. Hiei strom j_f fließt über die Diode 26 und verursacht die fließt der Strom bis zum Schmelzen der Sicherung 34 augenblickliche Zündung der Sprengkapsel 13. über diese und leitet anschließend die Zündung dei

In F i g. 11 ist ein Widerstand R 5 in Reihe zur Kapsel 13 ein. Die Zeitverzögerung entspricht damil Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 27 ge- 45 der Sicherungscharakteristik der Sicherung 34. Die schaltet und über einen Widerstand R 4 mit dem zeitverzögert schaltenden Einrichtungen nach der negativen Pol der Gleichrichterschaltung 25 verbun- F i g. 13 und 14 lassen sich auch mit einer Zündeinden. Zwischen der Basis ft und dem Kollektor c des richtung kombinieren, die, wie in Fig. 5 dargestellt, Transistors 27 liegt eine Diode 28, während ein Wi- auf den absoluten Stromwert reagiert. Derartige Verstand R 3 zwischen der Basis b und dem positiven 50 Zündeinrichtungen sind in den F i g. 15 und 16 dar· Pol der Gleichrichterschaltung 25 eingeschaltet ist. gestellt Die Fig. 15 entspricht der Fig.5, nur da£ Der negative Pol der Gleichrichterschaltung 25 ist in Reihe zum Widerstand R eine Sicherung 34 ge fiber einen weiteren Thyristor 29 mit zwei Elektro- schaltet ist. Die F i g. 16 unterscheidet sich von F i g. ί €en mit der Basis b des Transistors 27 verbunden. darin, daß in Reihe zum "Widerstand R eine Glüh· Auch dieser Thyristor 29 zündet wenn eine be- 55 lampe 33 liegt. Auch Fig. 17 zeigt eine Zündeinrich Stimmte Sollspannung an ihm ansteht Im übrigen tung, die sowohl auf den Absolutwert unmittelbar all tntspricht der Aufbau der Schaltung nach Fig. 11 auch mit einer ZeitverzögerungJjei geringerem Ab den vorher beschriebenen Schaltungen. solutwert des Stromes reagiert Hier ist in Reihe zun

Wenn bei Anwendung der Schaltung nach F i g. 11 Widerstand R ein Relais 35 geschaltet, das — bei ein normaler Laststrom fließt ist der Transistor 27 60 spielsweise als Bimetallrelais — eine vom Strom ab leitend da die Basis b des Transistors 27 durch den hängige Zeitverzögerung besitzt An Stelle eines ther Widerstand R3 positiv ist Der Wert des Wider- mischen Relais wie in Fig. 17 läßt sich auch eil Standes R 4 ist so gewählt daß der Spannungsabfall Überstromschalter einsetzen. Diese Schaltung ist ii to ihm nicht ausreicht um den Thyristor 29 durch- Fig. 18 dargestellt In Reihe zum WiderstandR is fcusteuern. Wenn jedoch ein bestimmter Stromwert 65 hier ein Überstromschalter 36 geschaltet tiberschritten wird, so wird der Thyristor 29 leitend, Die Zündeinrichtungen nach den Fig. 19 und 21

Und das Potential der Basis b entspricht dem Poten- dienen zur Feststellung eines Rückstromes in Gleich tial des negativen Anschlusses der Gleichrichterschal- stromanlagen. Diese Schaltungen sind insbesonder

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geeignet für Gleichstromleitungen, die zum Aufladen kreis erzeugte Fluß ist so gerichtet, daß in dem die

von Batterien dienen. Sekundärwicklung 53 tragenden Mittelschenkel 52

Wenn bei einer derartigen Last die Speisespannung die Differenz der durch den Strom und den Perma-

aus irgendeinem Grunde ausfällt, so bewirkt die nentmagneten 51 hervorgerufenen Flüsse auftritt.

Batterie, daß ein Strom in umgekehrter Richtung 5 Wenn in diesem Fall, wie in F i g. 23 dargestellt, der

fließt. Da ein derartiger Strom bei Ladeeinrichtungen Strom / ansteigt, so geht bei einem bestimmten Wert

nicht gewünscht wird, soll in einem solchen Fall der der Fluß im Mittelschenkel 52 durch Null, so daß

Stromkreis vom Schalter geöffnet werden. der Mittelschenkel seinen normalerweise gesättigten

In der Schaltung nach Fig. 19 ist an die Sekun- Zustand verläßt und die Flußänderung einen Stromdärwicklung des Stromwandlers 21 eine Diode 37 io impuls in der Sekundärwicklung 53 erzeugt. Hierangeschlossen. Ein Thyristor ist hier nicht vorgese- durch wird wiederum die Sprengkapsel 13 gezünhen. Bei fließendem Gleichstrom auf der Leitung ist det. Für den Spezialstromwandler 50 ist es dazu der Stromwandler 21 gesättigt, so daß kein Sekun- vorteilhaft, wenn man ein Material verwendet, das därstrom / auftritt. Die Diode 37 ist nun so gepolt, eine sogenannte Rechteckmagnetisierungskennlinie daß nur ein Stromstoß in dem Sekundärkreis des 15 besitzt. Mit Hilfe des Luftspaltes 55 läßt sich der Stromwandlers 21 an ihr eine Spannung abfallen läßt Einfluß des Stromes im Verhältnis zum Einfluß des (also in Sperrichtung wirkt), der bei einer Umkeh- Permanentmagneten 51 einstellen,
rung des Primärstromes im Sekundärkreis auftritt, Es ist außerdem möglich, zwei dieser in Fig.21 während beispielsweise eine abrupte Stromerhöhung und 22 dargestellten Spezialstromwandler mit Vorim Primärkreis, z. B. bei Einschaltung des Verbrau- 20 magnetisierung durch einen Permanentmagneten zu chers, die Diode 37 in Durchlaßrichtung beansprucht, verwenden und diese so einzusetzen, daß ein flieso daß kein für die Zündung der Sprengkapsel 13 Bender Strom den Fluß in einem der beiden Spezialausreichender Spannungsabfall vorhanden ist. stromwandler verstärkt und in dem anderen schwächt.

Bei der Schaltung nach F i g. 20 ist wieder ein Eine derartige Anordnung ist dann auch für Wech-

Thyristor 23 vorgesehen. Parallel zur Diode 37 liegt 25 selstrom geeignet, da bei Überschreitung bestimmter

wiederum ein Widerstand/?, wie in Fig.5. Die Spitzenwerte in der einen oder anderen Richtung

Wirkungsweise ist bei Stromerhöhung die gleiche wie einer der beiden Mittelschenkel ungesättigt wird und

bei der Schaltung nach Fig. 19, während bei Strom- ein Stromimpuls die Zündung der Sprengkapsel 13

verminderung bzw. Stromumkehrung ein bestimmter einleitet.

Wert der Stromänderung überschritten werden muß, 3° In F i g. 23 ist die Wirkungsweise einer Anordnung

um den Thyristor 23 durch den Spannungsabfall am nach Fig. 21 dargestellt. Mit AT ist die Ansprech-

Widerstand R durchzusteuern, um so eine Zündung gerade bezeichnet, die um den Wert AT\_M, oberhalb

der Sprengkapsel 13 zu verursachen. In den Fig. 21 des normalerweise fließenden Stromes AT,_h liegt,

bis 23 ist eine Zündeinrichtung mit einem Spezial- Der Pfeil F kennzeichnet den Kurvenverlauf bei stromwandler 50 dargestellt. Dieser SpezialStrom- 35 plötzlichem Stromanstieg; der Schnittpunkt dieser

wandler besitzt neben der Sekundärwicklung 53 Kurve mit der Geraden A T erfolgt zum Zeitpunkt t,.

einen Eisenkern mit einem Mittelschenke] 52 und Zu diesem Zeitpunkt wird die Zündung der Spreng-

einem Außenschenkel 54 mit einem Luftspalt 55. kapsel 13 dann eingeleitet.

Die beiden Schenkel umschließen den stromführenden In den Ausführungsbeispielen ist jedem Explo-Hochspannungsleiter 3 b. Ein Permanentmagnet 51 40 sionsschalter eine Sicherung 6 parallel geschaltet,

ist magnetisch dem Mittelschenkel 52 parallel ge- Diese Sicherung kann dann entfallen, wenn kein zu

schaltet, der die Sekundärwicklung 53 trägt. Die Se- hoher Kurzschlußslrom erwartet wird. Insbesondere

kundärwicklung 53 ist unmittelbar mit der Spreng- durch das die Sprengkapsel 13 umgebende isclierende

kapsel 13 zur Zündung der explosiven Masse im Material wird eine starke Blaswiikung des Explo-Explosionsschalter 4 verbunden. 45 sionsschalters erzielt, so daß die Lichtbogenlösch-

Wenn ein Gleichstrom / über die Hochspannungs- eigenschaften für viele Kurzschlußströme ausreichen,

leiter 3 a und 3 ft fließt, entsteht ein magnetischer bei denen andere bekannte Explosionsschalter zwar

Fluß in dem Außenschenkel 54 des Spezialstrom- öffnen, den Strom aber nicht vollständig unterbre-

wandlers 50. Der durch den Strom in diesem Eisen- chen können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

und ein bei einer bestimmten Spannung selbst durchsteuernder Thyristor (23) in Reihenschaltung angeschlossen sind und daß parallel zu dieser Reihenschaltung der Laststrompfad eines Transistors (27) liegt, der eine Steuereinrichtung besitzt, die den Transistor (27) bei einem bestimmten Wert des über diesen fließenden Stromes sperrt. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Impulstransformator (24) eine Sicherung (34) parallel geschaltet ist. 7. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung des Impulstransformators (24) mit einem bei einer bestimmten Spannung selbst durchsteuernden Thyristor (23) und ein mit thermischer Zeitverzögerung arbeitendes Relais (35) parallel an die Sekundärwicklung des Stromwandlers (21) angeschlossen sind. 8. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem die Sekundärwicklung (53) tragenden Schenkel des Stromwandlers (50) ein Permanentmagnet (51) magnetisch parallel geschaltet ist. 9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Stromwandler vorgesehen ist und die Permanentmagnete (51) an den Stromwandlern mit entgegengesetzter Polarität angeordnet sind. Patentansprüche:

1. Im Zuge eines Hochspannungsleiters angeordnete Schalteinrichtung, die einen mit einer Schmelzsicherung parallelgeschalteten Sprengleiter aufweist, der in einem Hohlraum eine mit explosiver Masse gefüllte Sprengkapsel enthält, die durch einen Zündimpuls zündb&r ist, der von einer, einen Impulstransformator enthaltenden und an einen im Zuge des Hochspannungsleiters angeordneten Stromwandler angeschlossenen Zündeinrichtung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (22) auf dem Potential des Hochspannungsleiters (3 a, 3 ft) liegt und der Impulstransformator (24) über ein strom- oder spannungsabhängiges Schaltglied

(23) an den Stromwandler (21) schaltbar ist, daß ferner der Sprengleiter aus einem aus zwei miteinander verbundenen Teilen (11 b, lic) gebildeten Verbindungsstück (11) besteht, wobei die Verbindungsstelle der beiden Teile als Sollbruchstelle ausgebildet ist, daß weiterhin der eine Teil (lift) des Verbindungsstückes (11) fest mit dem einen Leiterende (10) verbunden ist und die 25, Sprengkapsel (13) enthält, der andere Teil (lic) des Verbindungsstückes (11) dagegen in dem entsprechend ausgebildeten anderen Leiterende (12) verschiebbar gelagert ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch 30
gekennzeichnet, daß das andere Leiterende (12)
einen den anderen Teil (lic) des Verbindungsstückes (11) umschließenden Zylinderteil (17) be-

sitzt, der im Innern an der Aufprallstelle dieses Teiles (lic) des Verbindungsstückes (11) einen konisch ausgebildeten Vorsprung f 16) aufweist

und am Umfang des konisch ausgebildeten Vor- Die Erfindung bezieht sich auf eine im Zuge eines

sprungs (16) Sicken (18) ausgebildet sind, daß Hochspannungsleiters angeordnete Schalteinrichtung,

der andere Teil (lic) des Verbindungsstückes die einen mit einer Schmelzsicherung parallelgeschal-

(11) an der dem konisch ausgebildeten Vorsprung 40 teten Sprengleiter aufweist, der in einem Hohlraum

(16) zugewandten Seite (Hg) einen Hohlraum eine mit explosiver Masse gefüllte Sprengkapsel

(11 e) besitzt. enthält, die durch einen Zündimpuls Kündbar ist, der

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, von einer einen Impulstransformator enthaltenden dadurch gekennzeichnet, daß der Impulstransfor- und an einen im Zuge des Hochspannungsleiters anmator (24) über einen bei einer bestimmten Span- 45 geordneten Stromwandler angeschlossenen Zündeinnung selbst durchsteuernden Thyristor (23) mit richtung abgegeben wird.

dem Stromwandler (21) verbunden und außerdem Eine solche Schalteinrichtung ist durch die »Calor-

ein ohmscher (/?), ein komplexer (Fig.8, 9), Emag-Druckschrift« Nr. 1090/6 vom Februar 1958

ein temperaturabhängiger (Fig. 13, 33; Fig. 15, bekannt. Bei dieser bekannten Schalteinrichtung sind

34; Fig. 16, 33; Fig. 17, 35; Fig. 18, 36) oder 50 wesentliche Steuerungsteile der Siromcrfassungsein-

ein richtiingsabhängiger (F i g. 20, 37) Widerstand richtung auf Erdpotential angeordnet. Dies bedingt

an die Sekundärwicklung des Stromwandlers (21) einen hohen Isolationsaufwand. Bei der bekannten

angeschlossen ist. Schalteinrichtung wird außerdem eine eigene Span-

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, nungsversorgung für die Stcucrungsteilc benötigt. Da dadurch gekennzeichnet, daß mit der Sekundär- 55 die Schalteinrichtung bei Ausfall dieser gesonderten Wicklung des Stromwandlers (21) eine Gleich- Spannungsversorgung nicht mehr funktionsfähig ist, richterschaltung (25) verbunden ist, an deren hängt die mit der Schalteinrichtung angestrebte Si-Gleichstromanschlüssc der Impulstransformator cherheit vor hohen Kurzschlußströmeni von der Vc r-

(24) über einen bei einer bestimmten Spannung fügbarkeit dieser getrennten Spannungsversorgung selbst durchsteuernden Thyristor (23) und eine 60 ab. Darüber hinaus wird bei der bekannten Schaltein-Widerstands-Kondcnsatoranordnung (R 1, R 2, C) richtung der hohl ausgebildete Sprcngleiter durch die mit in Reihe zum Kondensator (C) geschalteter Sprengladung aufgerissen und dadurch der elektrische Diode (26) angeschlossen sind. Strompfad unterbrochen. Durch ein solches Aufrei-

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ßcn des Sprenglciters läßt sich kein definiertes Maß dadurch gekennzeichnet, daß mit der Sekundär- 65 für die nach der Explosion entstandene Trennstrecke wicklung des Stromwandlers (21) eine Glcichrich- erreichen. Es besteht somit die Gefahr einer Rückterschaltung (25) verbunden ist, an deren Gleich- zündung an der Trennstrecke des Sprenglciters. Daher stromanschlüssc der Impulstransformator (24) ist in der DT-AS 11 18 870 bereits ein Snrenolnitpr