DE2123627A1 - Compressed gas circuit breaker - Google Patents

Compressed gas circuit breaker

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DE2123627A1
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Alan Charles; Gray Keith Ian; Housby Ernest Stafford Briggs (Großbritannien)
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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-ING. CURT WALLACh 2 1 9 Q S ? 7DIPL-ING. CURT WALLACh 2 1 9 Q S? 7th

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH
DR. TINO HAIBACH
DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH
DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, I2. Mai 1971 UNSERZEicHEN: 13 215 - K/vM 8 MUNICH 2, I 2 . May 1971 OUR MARK: 13 215 - K / vM

The English Electric Company Limited, London, England. Druckgas-LeistungsschalterThe English Electric Company Limited, London, England. Compressed gas circuit breaker

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas-Leistungsschalter und zwar insbesondere auf einen Höchstspannungsleistungsschalter, der in äer Lage ist, Fehlerströme zu unterbrechen, die in ' modernen Übertragungsnetzen auftreten können und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Leistungsschalter, dessen Kontakte in Druckgas (gewöhnlich Luft) eingetaucht sind, das unter einem Hochdruck, z.B. von 70 kg/cm oder mehr steht.The invention relates to a pressurized gas circuit breaker and in particular to an extra-high voltage circuit breaker, which is able to interrupt fault currents that can occur in modern transmission networks and in particular the invention relates to a circuit breaker, the contacts of which are immersed in compressed gas (usually air), the is under a high pressure, e.g. of 70 kg / cm or more.

Die steigenden Netzspannungen und Fehlerströme führten zu Druckgasleisbungsschaltern mit kleineren Werten von Nebenschlußimpedanzen über ihren Hauptunterbrechern (eine solche Impedanz, gewöhnlich ein ohm1scher Widerstand, wird wenigstens während des Kontaktöffnungsvörganges parallel zu dem Hauptunterbrecher geschaltet). Infolgedessen muß der Hilfsdruckgasunterbrecher, der bei derartigen Leistungsschaltern vorgesehen ist, um den Reststromfluß durch die Impedanz zu unterbrechen, wenn die Kontakte des Hauptunterbrechers bereits freigekommen sind, in der Lage sein, in zufriedenstellender Weise Ströme zu unterbrechen, die von relativ hohen Strömen (es können mehrere 1000 Ampere sein) im Kurzschlußbetrieb, bis zu niedrigen Werten schwanken, infolge der Schaltung von z.3. Magnetisierungsströmen, die nur etwa 1 bis 100 A betragen können. Es ist gewöhnlichThe increasing voltages and leakage currents leading to compressed gas Leis Bung switches with smaller values of shunt impedances with its main breakers (such impedance, usually a ohm 1 shear resistance is connected at least during the Kontaktöffnungsvörganges parallel to the main circuit breaker). As a result, the auxiliary compressed gas interrupter, which is provided in such circuit breakers to interrupt the flow of residual current through the impedance when the contacts of the main breaker have already been exposed, must be able to satisfactorily interrupt currents from relatively high currents (it can several 1000 amperes) in short-circuit operation, fluctuating down to low values, as a result of the switching of z.3. Magnetizing currents that can only be around 1 to 100 A. It is common

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wichtig, daß der Hilfsunterbrecher keine übermäßige Stromzerhackung bewirkt, d.h. ein plötzliches Abschneiden des Stromes bei einem übermäßig hohen Augenblickswert infolge der Lichtbogenauslöschung durch den Gasstrom,bevor der Strom einen Nulldurchgangswert erreicht hat.important that the auxiliary breaker does not have excessive current chopping causes, i.e. a sudden cut-off of the current at an excessively high instantaneous value as a result of the arc extinction through the gas flow before the flow has reached a zero crossing value.

Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung weist der Druckgas-Leistungsschalter,der zwei miteinander zusammenwirkende Kontakte und Mittel besitzt, die diese beim Unterbrechen des Stromkreises voneinander abheben und einen Gasstrom nach einem Abgaskanal treten lassen, um einen zwischen den Kontakten gezogenen Lichtbogen zu löschen, Mittel auf, um die Gasströmung so zu steuern, daß die Geschwindigkeit des Gases im Bereich des Lichtbogens während der Stromunterbrechungsbewegung der Kontakte Unterschallgeschwindigkeit hat.According to a first feature of the invention, the compressed gas circuit breaker, the has two interacting contacts and means that these when the circuit is interrupted lift off from each other and let a gas flow pass through an exhaust duct to create an arc drawn between the contacts to extinguish, means to control the gas flow so that the speed of the gas in the area of the arc has subsonic speed during the current interruption movement of the contacts.

Dadurch, daß eine Unterschallgeschwindigkeit angewendet wird, wird eine vorzeitige Lichtbogenlöschung/sowonl am Anfang der Kontaktbewegung, wenn der Kontaktspalt eine Gasströmungsfläche kleinen Querschnitts liefert und niedrige Ströme unterbrochen würden, wenn der Gasstrom an diesen Punkt die Schallgeschwindigkeit erreicht, als auch während einer späteren Stufe der Kontaktbewegung, wenn die volle Massenströmung des Gasstromes erreicht ist. Die Erfindung kann insbesondere dort Anwendung finden, wo der Druck des Gasstromes besonders hoch ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Erfindung auch zweckmäßig dort angewendet werden kann, wo relativ geringe Gasdrücke benutzt werden, da der Anstieg der Gasgeschwindigkeit von der Dimensionierung der Gasströmungskanäle und dem Kontaktspalt abhängt.By using subsonic speed, premature arc extinction / both at the beginning of the Contact movement when the contact gap is a gas flow surface small cross-section and low currents would be interrupted if the gas flow at this point exceeds the speed of sound reached, as well as during a later stage of the contact movement, when the full mass flow of the gas flow is reached. The invention can be used in particular where the pressure of the gas flow is particularly high. However, it has been shown that the invention can also be suitably applied where relatively low gas pressures are used, since the increase the gas velocity on the dimensioning of the gas flow channels and the contact gap depends.

Bei einem Leistungsschalter mit ringförmigen Unterbrecherkontakten und einer Einlaßöffnung,durch die der Gasstrom über den Kontaktspalt in den Abgaskanal eintritt und den Lichtbogen löscht, weisenIn the case of a circuit breaker with ring-shaped interrupter contacts and an inlet opening through which the gas flow over the contact gap enters the exhaust duct and extinguishes the arc

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die Gasstromsteuermittel einen Strömungswiderstand im Abgaskanal stromunterseitig der Einlaßöffnung auf. Der Strömungswiderstand hat eine kleinere Gasströmungsquerschnittsfläche als die Einlaßöffnung, so daß die Druckgasgeschwindigkeit, die beim Durchströmen des Widerstandes auf Schallgeschwindigkeit begrenzt ist, nicht auf Schallgeschwindigkeit erhöht werden kann, wenn sie durch die Einlaßöffnung strömt. Auf diese Weise hält der Strömungswiderstand den Gasstrom auf einer unter der Schallgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit während der späteren Öffnungsbewegung der Kontakte, wenn die volle Massengasströmung erlangt 1st. Wenn der Strömungswiderstand in einem beträchtlichen Abstand stromunterseitig der Einlaßöffnung liegt, ist der Unterbrecher sehr viel weniger empfindlich gegenüber Schwankungen der Massenströmung als es dann der Fall wäre, wenn der Strömungswiderstand in der Nähe der Einlaßöffnung angeordnet wäre und selbst eine Lichtbogensondenelektrode bilden würde. Bei einer solchen Anordnung ist eine Lichtbogensonde gewöhnlich im Abgaskanal angeordnet. Es kann dann vorteilhaft sein, eine ringförmige öffnung kurz hinter der Sonde anzubringen, so daß in dem Bereich zwischen der Einlaßöffnung und der Sonde eine Kernbildung des Druckgasstromes vermieden wird.the gas flow control means have a flow resistance in the exhaust gas duct upstream of the inlet opening. The flow resistance has a smaller gas flow cross-sectional area than the inlet opening, so that the pressure gas velocity that occurs when flowing through of resistance is limited to the speed of sound, cannot be increased to the speed of sound if it is through the Inlet opening flows. In this way the flow resistance keeps the gas flow below the speed of sound lying speed during the subsequent opening movement of the contacts when the full mass gas flow is achieved. if the flow resistance is a considerable distance downstream of the inlet port, the breaker is very large less sensitive to fluctuations in the mass flow than would be the case if the flow resistance was in the vicinity the inlet port and would itself form an arc probe electrode. In such an arrangement, a Arc probe usually placed in the exhaust duct. It can then be advantageous to have an annular opening just behind to attach the probe, so that in the area between the inlet opening and the probe, a nucleation of the compressed gas flow is avoided.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung, der Erfindung kann die Druckgassteuerung außerdem ein Ventil aufweisen, das bei fortschreitender Bewegung der Koniakte progressiv eine Nebenstromöffnung schließt, die das Druckgas nach dem Abgaskanal zwischen Einlaßöffnung und Strömungswiderstand gelangen läßt. Dies bewirkt einen progressiven Aufbau eines Druckdifferentials, welches den Gasstrom durch den Kontaktspalt und die Einlaßöffnung erzeugt. So wird bei geeigneter Dimensionierung verhindert, daß der Druckgasstrom im Kontaktspalt die Schallgeschwindigkeit erreicht, wenn die Gasströmungsfläche des Spaltes einen kleinen Querschnitt aufweist.According to a further embodiment of the invention, the compressed gas control also have a valve which progressively opens a bypass flow opening as the conicals move progressively closes, which allows the compressed gas to reach the exhaust duct between the inlet opening and the flow resistance. This does one progressive build-up of a pressure differential which creates the gas flow through the contact gap and the inlet opening. So If dimensioned appropriately, the pressure gas flow in the contact gap is prevented from reaching the speed of sound when the gas flow area of the gap has a small cross section.

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Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Druckgassteuerung außerdem ein Ventil auf, das kurz vor Trennung der Kontakte eine Nebenschlußöffnung absperrt, die eine Druckgas-quelle mit jedem Teil des Abgaskanales zwischen Einlaßöffnung und Strömungswiderstand verbindet. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Druckdifferential von etwa Null über der Einlaßöffnung im Augenblick der Kontaktrennung liegt und im Anschluß daran baut sich das Druekdifferential progressiv auf, wenn der Druck in jenem Teil des Abgaskanals weggenommen wird, in dem die Gasströmung durch den Strömungswiderstand abgeblasen wird.According to another embodiment of the invention, the Compressed gas control also has a valve that closes off a bypass opening shortly before the contacts are separated, which is a compressed gas source connects to each part of the exhaust duct between the inlet opening and the flow resistance. In this way it is achieved that a pressure differential of approximately zero is across the inlet opening at the moment of contact separation and then builds up the pressure differential increases progressively when the pressure in that part of the exhaust duct in which the gas flow is removed is blown off by the flow resistance.

Bei jedem dieser Ausführungsbeispiele wird vorzugsweise eine ■ stetige Druckgasströmung durch die Nebenstromöffnung und den Strömungswiderstand erhalten, bevor die Kontakte abheben.In each of these exemplary embodiments, a ■ get a steady flow of pressurized gas through the bypass opening and the flow resistance before the contacts lift off.

Wenn der Gasstromleistungsschalter ein Hilfsunterbrecher, wie oben erwähnt, ist, kann die Anordnung so getroffen werden, daß er als Trennschalter dient, der offen bleibt, nachdem der Heuptunterbrecher wieder geschlossen ist, um den vom Leistungsschalter gesteuerten Stromkreis zu isolieren. In diesem Fall besitzt er vorzugsweise eine Zweistufenkontaktöffnungsbewegung, wodurch zunächst ein Zwischenkontaktspalt erhalten wird, der zur Funkenlöschung geeignet ist und danach ein größerer Spalt, der zur Trennung geeignet ist.If the gas flow circuit breaker is an auxiliary breaker, such as mentioned above, the arrangement may be made to serve as a circuit breaker which remains open after the main breaker closed again to isolate the circuit controlled by the circuit breaker. In this case owns it preferably has a two-stage contact opening movement, whereby an intermediate contact gap is initially obtained, which is used for spark quenching is suitable and then a larger gap that is suitable for separation.

Nachstehend worden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Embodiments of the invention have been described below with reference to FIG Drawing described. In the drawing show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckgas-Leistungsschalters,1 shows a schematic representation of a pressurized gas circuit breaker according to the invention,

Fig.IA ein Schaltbild des Leistungsschalters gemäß Fig.l, Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt eines Hilfsdruckgasunterbrechers bei einem Leistungsschalter gemäß der Erfindung, wobei der Unterbrecher einen festen und einen beweglichen Kontakt aufweist, die gemäß Fig.2 in Schließstellung befindlieh sind,Fig.IA is a circuit diagram of the circuit breaker according to Fig.l, 2 shows a schematic longitudinal section of an auxiliary compressed gas interrupter in a circuit breaker according to the invention, wherein the interrupter has a fixed and a movable contact which are in the closed position according to FIG are,

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Fig. 3 eine der Fig.2 entsprechende Ansicht, bei der jedoch die Kontakte in einer Stellung befindlich sind, in der sie sich gerade zu öffnen beginnen,FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2, but in which the Contacts are in a position where they are just beginning to open,

Fig. 4 eine der Fig.2 entsprechende Ansicht mit vollgeöffneten Kontakten,FIG. 4 shows a view corresponding to FIG. 2 with the fully open Contacts,

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen zweier Ausführungsformen von Strömungswiderständen, die bei dem Hilfsunterbrecher eines Leistungsschalters gemäß der Erfindung Anwendung finden · können,FIGS. 5 and 6 are schematic representations of two embodiments of flow resistances used in the auxiliary breaker of a circuit breaker according to the invention can,

Fig. 7 und 8 eine Seitenansicht bzw. eine Stirnansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters,Figures 7 and 8 are a side view and an end view of another, respectively Design of a circuit breaker according to the invention,

Fig.9A und 9B zusammengenommen: eine Schnittansieht einer weiteren Ausfuhrungsform des Hilfsdruckgasünterbrechers in einem , Leistungsschalter gemäß der Erfindung. % 9A and 9B taken together: a sectional view of a further embodiment of the auxiliary compressed gas breaker in a circuit breaker according to the invention. %

Im folgenden soll zunächst auf Fig.l der Zeichnung bezuggenommen werden. Der hier dargestellte Leistungsschalter weist einen Hauptdruckgasunterbrecher 2 und einen hierzu im Nebenschluß liegenden Schaltwiderstand 4 sowie einen Hilfsdruokgasunterbrecher 6 in Reihe mit der aus Hauptunterbrecher und Widerstand bestehenden Parallelschaltung auf(Fig.IA). Die beiden Unterbrecher und der Widerstand sind in einer gemeinsamen Kammer 8 untergebracht, die mit Druckluft oder einem anderen geeigneten Isoliergas angefüllt sind. ^i e Kammer 8 wird von zwei miteinander in Verbindung stehenden Räumen gebildet, von denen der Raum 10, der den Hauptunterbrecher beherbergt, von einem Metallgehäuse 12 definiert ist, und der andere Raum 14 ή innerhalb eines Isolators 16 liegt, der von dem Metallgehäuse 12 getragen wird. Das Metallgehäuse 12 wird von einem Tragisolator 18 abgestützt. Die Unterbrecher bestehen jeweils aus relativ zueinander beweglichen, miteinander zusammenwirkenden Kontakten und besitzen nicht dargestellte Abgaskanäle, die über ein nicht dargestelltes Abgasventil und einen Schalldämpfer 20 nach der Atmosphäre hin entlüftbar sind.In the following, reference should first be made to Fig.l of the drawing. The circuit breaker shown here has a main pressure gas interrupter 2 and a switching resistor 4 which is shunted to this and an auxiliary pressure gas interrupter 6 in series with the parallel circuit consisting of the main interrupter and resistor (Fig.IA). The two breakers and the resistor are accommodated in a common chamber 8 which is filled with compressed air or another suitable insulating gas. The chamber 8 is formed by two communicating spaces, of which the space 10, which houses the main breaker, is defined by a metal housing 12, and the other space 14 ή lies within an insulator 16 carried by the metal housing 12 will. The metal housing 12 is supported by a support insulator 18. The interrupters each consist of mutually movable, interacting contacts and have exhaust gas ducts (not shown) which can be vented to the atmosphere via an exhaust gas valve (not shown) and a silencer 20.

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Der Leistungsschalter ist mit einem Betätigungsmechanismus (nicht dargestellt) vorzugsweise pneumatischer Art versehen, der derart arbeitet, daß beim Empfang eines Auslöseimpulses der Mechanismus das Abgasventil öffnet, so daß Hochdruckgas von der Kammer 10 ausgeblasen werden kann. Während der Abgasperiode werden etwas später die Happtunterbrecherkontakte voneinander getrennt und danach die Hilfsunterbrecherkontakte, wobei beide Lichtbogen einem axialen Bogenlöschstrom von Hochdruckgas während einer vorbestimmten Zeitdauer ausgesetzt werden. Danach schließt das Abgasventil zusammen mit dem Hauptunterbrecher wieder, aber der Hilfsunterbrecher bMbt offen, um den Stromkreis getrennt zu halten.The circuit breaker is with an operating mechanism (not shown) preferably of the pneumatic type, which operates in such a way that when a trigger pulse is received, the mechanism the exhaust valve opens so that high pressure gas can be blown from the chamber 10. During the exhaust period something will be later the breaker contacts separated from each other and then the auxiliary breaker contacts, with both arcs one axial arc extinguishing flow of high pressure gas during a predetermined Be suspended for a period of time. Then the exhaust valve closes again together with the main interrupter, but the auxiliary interrupter bMbt open to keep the circuit disconnected.

Die Einzelheiten des Hauptunterbrechers werden im folgenden nicht beschrieben, da sie von herkömmlicher Bauart sind. Die wesentliche Rolle des Hauptunterbrechers inbezug auf den Hilfsunterbrecher besteht darin, daß der Hauptunterbrecher durch den Widerstand nebengeschlossen ist und zeitlich so abgestimmt ist, daß seine Hauptkontakte in einem genau bemessenen Zeitintervall vor den Hilfskontakten öffnen. So kann der Hauptunterbrecher, falls erforderlich, irgendein bekanntes Lichtbogenlöschmedium, z»B. Gas oder Flüssigkeit, benutzen. Aus Gründen der Vereinfachung der Konstruktion ist es jedoch allgemein üblich, das gleiche Lichtbogenlöschmedium wie bei dem Hilfsunterbrecher zu benutzen, nämlich ein gasförmiges Medium, z.B. Luft.The details of the main breaker will not be described as they are of conventional design. The essential Role of the main breaker in relation to the auxiliary breaker is that the main breaker is shunted by the resistor and is timed so that its Open the main contacts in a precisely measured time interval before the auxiliary contacts. Thus, if necessary, the main breaker can any known arc extinguishing medium, e.g. Gas or liquid. For the sake of simplifying the However, in construction it is common practice to use the same arc extinguishing medium as with the auxiliary interrupter, namely a gaseous medium, e.g. air.

Im folgenden wird auf die Fig. 2 bis 4 bezuggenommen. Der Hilfsunterbrecher oder der Widerstandsschalter umfassen eine erste Elektrode 22, die festgelegt ist und einen rohrförmigen, im Abstand zu der festen Elektrode 22 liegenden rohrförmigen Leiter 24 und eine bewegliche ÜberbrUckungselektrode 26, die sämtlich längs einer zentralen Mittelachse eines Isolierrohres 28 angeordnet sind, das das Druckgefäß bildet, von dem die beiden abgedichteten Enden 30 und 32 als elektrische Hauptanschlüsse des Schalters benutzt werden·Reference is made to FIGS. 2 to 4 below. The auxiliary breaker or the resistance switch comprise a first electrode 22 which is fixed and a tubular, im Distance to the fixed electrode 22 lying tubular conductor 24 and a movable bridging electrode 26, all are arranged along a central central axis of an insulating tube 28 which forms the pressure vessel from which the two are sealed Ends 30 and 32 as the main electrical connections of the switch to be used·

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Die bewegliche Elektrode 2β ist ebenfalls rohrförmig und konzentrisch innerhalb des rohrförmigen Leiters 24 gelagert. In der Schließstellung (Pig.2) stößt die bewegliche Elektrode 26 gegen die stationäre Elektrode 22. Der nicht dargestellte Schaltwiderstand ist mit einem der festen metallischen Enden des isolierten Druckgefäßes verbunden und von da über die feste Elektrode 22, die Überbrückungselektrode 26, den festen rohrförmigen Leiter 24 über eine Gruppe von Kontätringen 54 mit dem äußaen metallischen Ende des Druckgefäßes.The movable electrode 2β is also tubular and concentric stored within the tubular conductor 24. In the closed position (Pig. 2) the movable electrode 26 hits against the stationary electrode 22. The switching resistor, not shown, is insulated with one of the fixed metallic ends of the Pressure vessel connected and from there via the fixed electrode 22, the bridging electrode 26, the fixed tubular conductor 24 via a group of contact rings 54 with the outer metallic one End of the pressure vessel.

Die Elektroden des Widerstandsschalters können als Hilfskontakte für den Leistungsschalter angesehen werden. Es erscheint gelegentlich zweckmäßig, diese dann als "Hilfskontakte" zu bezeichnen. d The electrodes of the resistance switch can be viewed as auxiliary contacts for the circuit breaker. Occasionally it seems useful to refer to these as "auxiliary contacts". d

Die Hauptbestandteile der Überbrückungselektrode 26 sind ein Stoß-Kontaktring 36, der nach einem Unterbrechereinschnürungsabschnitt jj8 oder einer Einlaßöffnung führt, eine Sonde 40 stromunterseitig der Öffnung und eine Steuerantriebswelle 42. Demgemäß kann die hohle Überbrückungselektrode 26 eine Druckgasströmung in enger Nachbarschaft mit einem Lichtbogen begrenzen, der gezogen werden kann, wenn die Kontakte voneinander getrennt werden und die Elektrode kann außerdem die resultierenden Bogenprodukte mit der Gasströmung nach einer zentralen Bohrung des rohrförmigen Leiters 24 leiten, der als Abgaskanal 25 dient.The main components of the bridging electrode 26 are a butt contact ring 36 which follows a breaker neck portion jj8 or an inlet port leads a probe 40 downstream of the orifice and a control drive shaft 42. Accordingly, the hollow by-pass electrode 26 can flow of pressurized gas in close proximity with an arc that can be drawn if the contacts are separated and the electrode can also the resulting arc products with the gas flow to a central bore of the tubular Conduct the conductor 24, which serves as an exhaust duct 25.

Die überbrückungselektrode 26 wird mit der festen Elektrode 22 ™ durch eine konzentrisch gelagerte Druckfeder 44 in elektrischer Berührung gehalten und diese Druckfeder 44 wirkt zwischen der Überbrückungselektrode 26 und dem rohrförmigen Leiter 24. Unmittelbar hinter der Überbrückungselektrode 26 (wenn diese sich in ihrer überbrückungsstellung befindet) befindet sich ein kleines Volumen 46, das so angeordnet ist, daß eine Anpassung an einenThe bridging electrode 26 is connected to the fixed electrode 22 ™ held in electrical contact by a concentrically mounted compression spring 44 and this compression spring 44 acts between the Bridging electrode 26 and the tubular conductor 24. Immediately behind the bridging electrode 26 (if this is is in their bridging position) there is a small volume 46 which is arranged so that an adaptation to a

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Teil des stromunterseitigen Ataschnitts der Überbrückungselektrode bewirkt wird, wenn diese sich in ihrer Widerstands-Strom-Unterbrechungssteilung befindet. Dieses präzise Volumen 46 entsteht in direkter Verbindung mit dem umgebenden Hochdruckgas und zwar über mehrere radiale Bohrungen 48, die eine genaue Abmessung besitzen und in ihrer Zahl genau bestimmt sind. Diese Löcher werden allgemein als Nebenschlußöffnungen bezeichnet. Konzentrisch auf der zentralen Antriebswelle 42, die durch ein Abgasventil 50 betätigt wird, befindet sich eine die Strömung begrenzende Scheibe 52, die derart bemessen ist, daß ein kleiner Ringraum zwischen ihrem Umfang und der Bohrung des Hohlleiters 24 verbleibt, der die Abgasöffnung bildet. Die Form des Abgasströmungswiderstandes ist wichtig und wird demgemäß weiter unten einer ins einzelne gehenden Diskussion unterzogen. Durch die Nebenstromöffnung 48 findet keine Strömung statt, solange das Abgasventil 50 geschlossen ist. Wenn aber das Abgasventil des Hauptleistungsschalters beim Unterbrechen des Stromes geöffnet wird, öffnet sich das Hilfsabgasventil nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung.Part of the downstream ata section of the bridging electrode is caused when this is in their resistance current interruption division is located. This precise volume 46 is created in direct connection with the surrounding high pressure gas namely over a plurality of radial bores 48, which have precise dimensions and are precisely determined in their number. These Holes are commonly referred to as shunt openings. Concentrically on the central drive shaft 42 passing through a Exhaust valve 50 is actuated, there is a flow limiting disc 52, which is dimensioned such that a small annular space between its circumference and the bore of the waveguide 24 remains, which forms the exhaust port. The shape of the exhaust gas flow resistance is important and will therefore be discussed in more detail below. Through the By-pass opening 48, there is no flow as long as the exhaust valve 50 is closed. But if the exhaust valve of the Main circuit breaker is opened when the current is interrupted, the auxiliary exhaust valve opens after a predetermined Time Delay.

Die Arbeitsfolge des Widerstandsschalters ist die folgende: Der Hauptunterbrecher beginnt sich zu öffnen und nach einer vorbestimmten Zeitdauer öffnet sich das Hilfsabgasventil 50, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird,/das Druckgas anfänglich von dem Inneren des isolierten Rohres 28 über die Nebenschlußöffnung 48 an der Einschnürung 52 vorbei und durch den Abgaskanal 25 über das Abgasventil 50 nach der Atmosphäre abfließt. Es ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Totgangverbindung zwischen dem Abgasventil und der Antriebswelle 42 vorgesehen: Wenn dies stattgefunden hat, beginnt sich der Überbrückungskontakt 26 von der festen Elektrode 22 zu trennen. Dann wird, wenn derThe operating sequence of the resistance switch is as follows: the main breaker begins to open and after a predetermined The auxiliary exhaust gas valve 50 opens for a period of time, thereby creating the possibility of / the pressurized gas initially from the interior of the insulated pipe 28 via the bypass opening 48 past the constriction 52 and through the exhaust gas duct 25 flows through the exhaust valve 50 to the atmosphere. It is a backlash connection not shown in the drawing between the exhaust valve and the drive shaft 42 provided: When this has taken place, the bridging contact begins 26 to be separated from the fixed electrode 22. Then when the

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Strom durch den Widerstandsschalter fließt, ein Lichtbogen 54 (Fig.3) zwischen der stationären Elektrode 22.und der Fläche 36 der beweglichen Elektrode gezogen. Gleichzeitig mit dem Lichtbogenziehen steht infolge der Kontakttrennung eine zusätzliche Quelle zur Entlüftung des Druckgases an der KontakteinschnUrung 3Ö zur Verfügung.Current flows through the resistance switch, an arc 54 (Fig. 3) between the stationary electrode 22 and the surface 36 of the movable electrode. At the same time as the arc is drawn, there is an additional one due to the contact separation Source for venting the compressed gas at the contact constriction 3Ö available.

Zu Beginn der Kontakttrennung ist die Gasströmung durch die Einschnürung sehr gering und die Größe der Nebenschlußöffnung 48 ist so bemessen, daß sie die Größe der Einschnürung 38 in diesem Moment weit überschreitet. Bei fortschreitender Kontakttrennung wird jedoch die Nebenschlußöffnung 48 teilweise durch das stromunterseitige Ende des Überbrückungskontaktes 26 teilweise abgesperrt und dadurch ändern sich die Anteile des Gases, die durch die Einschnürung bzw. den Nebenschluß strömen. Schließlich ist beim Erreichen der vollen Kontaktöffnungsstellung die Nebenschlußöffnung 48 völlig abgespent und das gesamte Druckgas strömt über die Einschnürung 38 nach dem Abgasventil 50 und somit nach der Atmosphäre. Der Unterbrechungsvorgang ist nun fast vollendet und in Fig.4 dargestellt. Die graduell zunehmende Druckgasströmung im Bereich der Einschnürung hat einen Anschluß des Lichtbogens 54, der zwischen den Elektroden 22 und 26 gezogen wurde von der Stirnkontaktfläche 26 weg nach der Sonde 40 getrieben, die im Abgaskanal liegt.At the beginning of the contact separation, the gas flow is through the constriction very small and the size of the bypass opening 48 is dimensioned so that it is the size of the constriction 38 in this Moment far exceeds. However, as the contact separation progresses, the shunt opening 48 is partially through the downstream side The end of the bridging contact 26 is partially blocked and this changes the proportions of the gas that pass through the constriction or the shunt flow. Finally, when the full contact open position is reached, the shunt opening is 48 completely stopped and all of the pressurized gas flows through the constriction 38 to the exhaust valve 50 and thus according to the atmosphere. The interruption process is now almost completed and shown in Fig.4. The gradually increasing flow of compressed gas in the area of the constriction has a connection of the arc 54 drawn between electrodes 22 and 26 away from end contact surface 26 towards probe 40 driven, which lies in the exhaust duct.

Die Einschnürung 52 und jener Abschnitt des Abgaskanals stromoberseitig der Einschnürung sind so bemessen, daß die Geschwindigkeit der Gasströmung stromoberseitig des Widerstandes unter der Schallgeschwindigkeit liegt. So liegt der Lichtbogen 54 im wesentlichen völlig in einem Bereich von UnterschalIströmung. Die Wichtigkeit dieser Beziehung wird weiter unten im einzelnen beschrieben. Zunächst soll jedoch die Dimension!erung erläutert werden, die für eine Begrenzung der Geschwindigkeit unter die Schallgeschwindigkeit verantwortlich ist. Wie aus Fig.2 ersioht-The constriction 52 and that section of the exhaust duct upstream of the constriction are dimensioned so that the speed of the gas flow upstream of the resistance is below the Speed of sound lies. Thus, the arc 54 is essentially completely in an area of sub-shell flow. the The importance of this relationship is described in detail below. First, however, the dimensioning should be explained which is responsible for limiting the speed below the speed of sound. As can be seen from Fig.

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lieh, weist der Teil des Abgaskanals, der stromoberseitig der Einschnürung 52 liegt, einen Bereich A2 auf, der eine minimale Querschnittsfläche besitzt. Der Bereich A2 kann als eine stromobaseitige öffnung und der Bereich Al,der die Einschnürung 52 umgibt, kann als stromunterseitige öffnung angesehen werden. Die wirksame Querschnittsfläche der stromoberseitigen öffnung A2 ist gleich der tatsächlichen Fläche mal dem Durchflußkoeffizienten für eine öffnung dieser Gestalt.borrowed, has the part of the exhaust duct that is upstream of the Constriction 52 is, an area A2, which is a minimal Has cross-sectional area. The area A2 can be used as a power base-side opening and the area Al, which the constriction 52 surrounds, can be viewed as an opening on the underside of the current. The effective cross-sectional area of the opening upstream A2 is equal to the actual area times the flow coefficient for an opening of this shape.

Wie bereits oben erwähnt, ist die genaue Form der Abgaseinschnürung sehr wichtig und daher werden genaue Berechnungen der tatsächlichen Querschnittsfläche der Einschnürung und der Gestalt der Einschnürung durchgeführt. Grundsätzlich hat die Einschnürung eine von zwei Grundformen, nämlich eine Scheibe, wie aus Fig.5 ersichtlich, und eine Einschnürung,wie aus Fig.6 ersichtlich. As already mentioned above, the exact shape of the exhaust gas constriction is very important and therefore accurate calculations of the actual cross-sectional area of the neck and shape the constriction carried out. Basically, the constriction has one of two basic shapes, namely a disk, such as can be seen from FIG. 5, and a constriction, as can be seen from FIG.

Es hat sich gezeigt, daß die bessere Form der Einschnürung bestimmt wird durch die Nähe der Einschnürung an der stromoberseitigen öffnung oder Einschnürung. Wenn der Strömungswiderstand dicht benachbart zu der vena contracta der Einschnürung liegt und/oder das Volumen, das zwischen der vena contracta der Einschnürung und der Einschnürung befindlich ist, klein ist im Vergleich mit dem Volumen, das zwischen der Einschnürung und dem Abgasventil eingeschlossen ist, dann gibt die Einschnürung eine bessere Möglichkeit für eine wirksame Kontrolle der Gasströmung durch den höchstempfindlichen Bereich,der dem Lichtbogenkern zugeordnet ist. Wenn jedoch die Einschnürung weiter von der vena contracta entfernt liegt, dann kann eine wirksame Steuerung der Gasströmung auch durch Benutzung einer Halseinschnürung erlangt werden.It has been shown that the better shape determines the constriction is due to the proximity of the constriction to the opening or constriction on the upper side of the stream. When the flow resistance closely adjacent to the vena contracta of the constriction and / or the volume that lies between the vena contracta the constriction and the constriction is small compared to the volume between the constriction and the exhaust valve is enclosed, then the constriction gives a better possibility for an effective control of the gas flow through the most sensitive area assigned to the arc core. However, if the constriction continues away from the vena contracta, effective control of the gas flow can also be achieved by using a neck constriction to be obtained.

Die tatsächliche Querschnittsflache von Al ist gleich der Querschnittsfläche des Abgaskanals,der die Einschnürung umgibt, ver-The actual cross-sectional area of Al is equal to the cross-sectional area the exhaust duct that surrounds the constriction,

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mindert um die Querschnittsfläche der Einschnürung selbst für eine Scheibeneinschnürung gemäß Fig.5 beträgt die tatsächliche Fläche Al Tf (D2 „ d2) . Für eine Halseinschnürung gemäß Fig. 6 beträgt die tatsächliche Gluerschnitts-reduced by the cross-sectional area of the constriction itself for a disc constriction according to FIG. 5, the actual area is Al Tf ( D 2 " d 2). For a neck constriction according to Fig. 6, the actual cross section is

fläche Al %_ (O1 2). Die wirksame Querschnittsfläche von Al ist gleich der tatsächlichen Fläche mal dem gewöhnlichen Ausströmkoeffizienten für öffnungen mit dieser Gestalt.area Al % _ (O 1 2 ). The effective cross-sectional area of Al is equal to the actual area times the usual outflow coefficient for openings with this shape.

Um die Gasgeschwindigkeit stromoberseitig der Einschnürung 52 unter der Schallgeschwindigkeit zu halten, muß die wirksame Querschnittsfläche der stromoberseitigen öffnung A2 größer sein als die wirksame Querschnittsfläche der stromunterseitigen öffnung Al. Bei dem in den Fig.2 bis 4 dargestellten Leistungs- \ schalter ist die wirksame Fläche der stromoberseitigen öffnung A2 um ein Mehrfaches größer als jene der stromunterseitigen öffnung Al und dies führt zu Geschwindigkeiten, die sehr weit unter der Schallgeschwindigkeit stromoberseitig der Einschnürung 52 liegen. Es muß jedoch festgestellt werden, daß Unterschallgeschwindigkeiten auch mit kleineren stromoberseitigen öffnungen erreicht werden können unter der Voraussetzung, daß die wirksame Fläche der stromoberseitigen öffnung größer ist als die wirksame Fläche der stromunterseitigen öffnung Al. Wenn die wirksame Fläche von A2 etwa gl'eich der wirksamen Fläche von Al ist, tritt stromoberseitig der Einschnürung 52 Schallgeschwindigkeit auf. Wie bekannt, führt eine Verminderung der wirksamen Fläche der μ stromoberseitigen öffnung unter die wirksame Querschnittsfläche der stromunterseitigen öffnung zu keinem beträchtlichen weiteren Anstieg der Geschwindigkeit über den Schallpegel.In order to keep the gas velocity upstream of the constriction 52 below the speed of sound, the effective cross-sectional area of the upstream opening A2 must be greater than the effective cross-sectional area of the downstream opening A1. In the example shown in figures 2 to 4 performance \ switches the effective area of its upstream opening A2 is several times greater than that of the current lower-side opening Al and this leads to speeds which far stream on the upper side of the constriction are below the speed of sound 52nd It must be stated, however, that subsonic speeds can also be achieved with smaller openings on the top of the current, provided that the effective area of the opening on the top of the current is greater than the effective area of the opening Al on the underside of the current. When the effective area of A2 is approximately the same as the effective area of Al, the velocity of sound occurs on the upper side of the constriction 52. As is known, a reduction in the effective area of the μ its upstream opening leads of the current lower-side opening to any substantial further increase in the speed above the noise level below the effective cross-sectional area.

Experimente haben ergeben, daß eine Begrenzung der Gasgeschwindigkeit durch den Lichtbogenbereich auf einen UnterschallpegelExperiments have shown that limiting the gas velocity through the arc area to a subsonic level

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eine beträchtliche Verminderung des Stromwertes ergibt, der · während der Unterbrechungen mit niedrigem Strom auftritt.results in a significant reduction in the value of the current that occurs during the low current interrupts.

Die vorstehende Beschreibung befaßte sich mit der Arbeitsfolge des Hilfsunterbrechers bei der Unterbrechung des Reststromes. Eine zweite Forderung, die bei einem Hilfsunterbrecher dieser Art erfüllt sein muß, besteht darin, als Trennschalter zu dienen. Wenn der Hauptschalter offen ist und der Reststrom ausgelöscht ist, liegt die volle Netzspannung an den Kontakten des Trennschalters. Wie bekannt, kann ein Kontaktabstand,der auf eine maximale Stromunterbrechung ausgelegt ist, nicht ohne weiteres wirksam sein, um als Trennschalter zu dienen. Daher ist der Überbrückungskontakt 26 so angeordnet, daß er sich von dem festen Kontakt 22 weiter weg bewegt, nachdem der durch den Widerstand fließende Strom ausgelöscht ist, so daß die Trennung der Kontakte weiter fortschreitet, um einen Schutz gegen Stoßspannungen zu gewährleisten und um außerdem eine sichere Trennschalterfunktion zu gewährleisten. Gleichzeitig mit dem Ansteigen des Kontaktabstandes zur Trennung wird eine wirtschaftliche Gasausnutzung gewährleistet, indem die Hauptunterbrecherkontakte wieder schließen und diese Wirkung stellt den Ursprungszustand für Haupt- und Hilfsunterbrecher wieder her.The above description dealt with the sequence of operations of the auxiliary interrupter when interrupting the residual current. A second requirement that must be met with an auxiliary breaker of this type is to serve as a disconnector. When the main switch is open and the residual current is extinguished, the full mains voltage is applied to the contacts of the disconnector. As is known, a contact distance that is limited to a maximum Power interruption is designed not to be readily effective to serve as a circuit breaker. Hence the bridging contact 26 arranged so that it moves further away from the fixed contact 22 after the flowing through the resistor Current is extinguished, so that the separation of the contacts continues to ensure protection against surge voltages and also to ensure a safe disconnector function. At the same time as the contact distance to the separation increases, economical gas utilization is guaranteed, by closing the main breaker contacts again and this effect sets the original status for the main and auxiliary breakers again.

Im folgenden wird auf die Fig.7 und 8 der Zeichnung bezuggenommen. Der hier dargestellte Leistungsschalter besteht aus zwei Druckgasunterbrechern in Kammern 62, die von gegenüberliegenden Seiten eines Trägeraufbaus 64 vorstehen, der von einem Isolator 66 abgestützt ist. Die Unterbrecher sind über den Trägeraufbau 64 in Reihe geschaltet und jeder weist einen Trennschalter in einem Isolator 68 außerhalb der Unterbrecherkammer 62 auf. Die Unterbrecher und Trennschalter sind paarweise mit einem weiteren solchen Paar über eine Verbindung 70 in Reihe geschaltet, wodurch eine Phase eines mehrphasigen Leistungsschalters gebildet ist.In the following, reference is made to Figures 7 and 8 of the drawing. The circuit breaker shown here consists of two compressed gas interrupter in chambers 62, which are from opposite Sides of a support structure 64 which is supported by an insulator 66 protrude. The breakers are across the girder structure 64 connected in series and each has a circuit breaker in an isolator 68 outside the breaker chamber 62. the Interrupter and disconnector are connected in series in pairs with another such pair via a connection 70, as a result of which a phase of a polyphase circuit breaker is formed.

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Die Unterbrecher sind dauernd durch entsprechende Schaltwiderstände, die vorzugsweise niedrige ohmsche Werte besitzen* und innerhalb einer weiteren Kammer 75 liegen, geshuntet. Die Kammern 75 sind ebenfalls am Trägeraufbau 64 festgelegt und erstrecken sich längs der Unterbrecherkammern 62. Die Widerstände sind mit den Unterbrechern an einem Ende über den Trägeraufbau 64 verbunden und am anderen Ende über Verbindungen, die im Zentrum entsprechender Rohre 75A verlaufen, die pneumatisch die relativen Unterbrecherkammern 62 und die Widerstandskammern 74 verbinden.The interrupters are permanently through appropriate switching resistors, which preferably have low ohmic values * and are located within a further chamber 75, shunted. The chambers 75 are also attached to the support structure 64 and extend along the interrupter chambers 62. The resistors are with connected to the breakers at one end via the support structure 64 and at the other end via connections corresponding to those in the center Pipes 75A run which pneumatically connect the relative breaker chambers 62 and resistance chambers 74.

Die Unterbrecherkammern sind Behälter für Hochdruckluft, welche als Druckgas benutzt wid. Die Luft wird den Kammern über nicht dargestellte Rohre nach der Innenseite des Tragisolators 66 zugeführt. Die Unterbrecher werden JoiOJEia?iH pneumatisch durch nicht dargestellte Ventile in den Kammern 62 betätigt, deren Arbeitsweise eingeleitet wird durch eine Zugstange und Hebel, die durch einen Mechanismus eines kubischen Fußes 72 gesteuert werden. Ein Schalldämpfer 74 ist für die Abgase eines Paares von Unterbrechern vorgesehen, deren Strömung durch entsprechende Abgasleitungen im Tragaufbau 64 verläuft.The interrupter chambers are containers for high pressure air, which is used as pressurized gas. The air is not above the chambers The tubes shown are fed to the inside of the support insulator 66. The breakers are pneumatic by JoiOJEia? IH not shown valves in the chambers 62 actuated, the operation of which is initiated by a pull rod and lever, the controlled by a cubic foot 72 mechanism. A muffler 74 is provided for the exhaust of a pair of interrupters, the flow of which through respective Exhaust pipes in the support structure 64 runs.

Der Hilfsdruckgasunterbrecher gemäß Fig.9A und 9B ist in dem Leistungsschalter untergebracht, der vorstehend kurz unter Bezugnahme auf Fig.7 und 8 beschrieben wurde. Er könnte jedoch auch bei einer anderen Leistungsschalterausbildung benutzt werden. Bei dem Leistungsschalter nach Fig.7 und 8.beherbergt jeder Isolator 68 einen solchen Hilfsunterbrecher, der auch, wie oben erwähnt, als Trennschalter arbeitet.The auxiliary compressed gas interrupter according to FIGS. 9A and 9B is accommodated in the circuit breaker, which is briefly referred to above on Fig.7 and 8 was described. However, it could also be used with a different circuit breaker design. In the circuit breaker according to Figures 7 and 8, each houses an insulator 68 such an auxiliary breaker, which, as mentioned above, also works as a disconnector.

Nunmehr soll auf die Fig.9A und 9B bezuggenommen werden. Der Hilfsunterbrecher bzw. Trennschalter ist in Druckgas eingetaucht, das in einem Isolierrohr 80 innerhalb des Isolators 78 (Fig.7) enthalten ist. Der Hilfsunterbrecher weist einen rohrförmigen, sich bewegenden Kontakt 82 auf, der die festen Kontaktrohre 84'Reference should now be made to FIGS. 9A and 9B. Of the Auxiliary interrupter or isolating switch is immersed in compressed gas, which is contained in an insulating tube 80 within the insulator 78 (Fig. 7) is included. The auxiliary breaker has a tubular, moving contact 82 that connects the fixed contact tubes 84 '

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und 86 mit den Stromübertragungsfingern 84A und 86A an ihren Enden überbrückt. Der rohrförmige sich bewegende Kontakt 82 kann in das linke Rohr 84 weggezogen werden, das am Gußteil 88 fixiert ist, der einen Teil des Hauptunterbrechers in der Kammer 62 bildet, (Fig.7). In dem Rohr 84 sind pneumatische Betätigungszylinder und Steuerkanäle für den sich bewegenden Kontakt 82 angeordnet.and 86 with power transfer fingers 84A and 86A on theirs Ends bridged. The tubular moving contact 82 can be withdrawn into the left tube 84 attached to the casting 88 is fixed, which forms part of the main breaker in the chamber 62, (Figure 7). In the tube 84 are pneumatic actuating cylinders and control channels for the moving contact 82 arranged.

Zentral innerhalb des rohrförmigen sich bewegen Kontaktes 82 befindet sich ein Lichtbogenkontakt 90. Dieser Lichtbogenkontakt besitzt eine Spitze 91, die in kreisringförmiger Stirnberührung mit einem Halseinschnürungskontakt 92 innerhalb des rechten festen Kontaktrohres 86 tf$ßiäUstiUc. Der Lichtbogenkontakt 90 ist axial um einen geringen Betrag innerhalb des rohrförmigen Kontaktes 82 von einer in der Zeichnung dargestellten Stellung bis in eine Stellung beweglich, in der er etwas weiter von dem rohrförmigen Kontakt 82 vorsteht. Er ist nach der zurückgezogenen Stellung mittels einer Druckfeder 94 vorgespannt. Stromübertragungsringe stellen eine wirksame elektrische Verbindung zwischen dem Lichtbogenkontakt 90 und dem rohrförmigen Kontakt 82 her. Der Einschnürungskontakt 92 ist axial in einem geringen Ausmaß innerhalb des entsprechenden Rohres 86 beweglich und auf den Lichtbogenkontakt 90 hin mittels einer Druckfeder 100 vorgespannt. An arcing contact 90 is located centrally within the tubular moving contact 82. This arcing contact has a tip 91 which is in circular face contact with a neck constriction contact 92 within the right fixed contact tube 86. The arcing contact 90 is axially movable by a small amount within the tubular contact 82 from a position shown in the drawing to a position in which it protrudes somewhat further from the tubular contact 82. After the retracted position, it is pretensioned by means of a compression spring 94. Current transfer rings provide an effective electrical connection between the arcing contact 90 and the tubular contact 82. The constriction contact 92 is axially movable to a small extent within the corresponding tube 86 and is pretensioned towards the arcing contact 90 by means of a compression spring 100.

In der Schließstellung der Kontakte sind die Pinger öö des rechten Rohres etwas vom Umfang 101 des Einschnürungskontaktes 92 abgehoben und der Strompfad durch den Trennschalter erfolgt über das rechte Rohr 86,den beweglichen Kontakt 82 und das linke Rohr 84 nach dem Unterbrecher. Wenn während der Kontaktöffnung das sich bewegende Kontaktrohr von dem rechten Rohr 86 weggezogen wird, springen die Pinger 86A nach innen auf den Umfang des Einschnürungskontaktes 92. Dann,während der Einschnürungskontakt 92 folgt und die Kontaktberührung mit dem Lichtbo-In the closed position of the contacts, the pingers are boring right tube slightly lifted from the circumference 101 of the constriction contact 92 and the current path is through the circuit breaker via the right tube 86, the movable contact 82 and the left pipe 84 after the interrupter. If during the contact opening the moving contact tube from the right tube 86 is pulled away, the pingers 86A jump inward onto the circumference of the neck contact 92. Then, during the neck contact 92 follows and the contact with the arc

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genkontakt 90 für kurze Zeit aufrechterhält, kommutiert der Strom nach einem Pfad durch den Einschnürungskontakt 92 und den Lichtbogenkontakt 90, so daß ein Lichtbogen zwischen diesen Kontakten gezogen wird, während diese trennen. Nunmehr wird die Arbeitsweise des beweglichen Kontaktes 82 beschrieben, während die Lichtbogenauslöschfunktion an einer späteren Stelle erläutert wird.gene contact 90 maintains for a short time, commutates Current following a path through throat contact 92 and arcing contact 90 so that an arcing occurs between them Contacts are pulled while they are disconnecting. The operation of the movable contact 82 will now be described, while the arc extinguishing function will be explained later.

Der bewegliche Kontakt 82 ist an einem Antriebsrohr 102' befestigt, das axial relativ zu einem Innenrohr 104 beweglich ist, das an dem Hauptunterbrecher festgelegt ist. Dieses Innenrohr endet in einem Kolben I06 innerhalb eines Zylinders IO8, der in dem sich bewegenden Kontakt Ö2 festgelegt ist. Der Kanal 110 gj innerhalb des Innenrohres 104 ist an ein Hauptablaßventil des Hauptunterbrechers so angeschlossen, daß dann, wenn der Hauptunterbrecher öffnet, Hochdruckgas in dem Kanal 110 nach der Atmosphäre abgezogen wird. Hierdurch wird wiederum das Volumen links des Kolbens 106 im Zylinder 108 abgezogen und es wird bewirkt, daß sich der Zylinder nach rechts bewegt und den Lichtbogenkontakt 90 mit nach rechts nimmt, bis er auf einen Anschlag 112 trifft. Diese Bewegung leitet die Arbeitsweise des Hilfsunterbrechers ein, die später beschrieben wird.The movable contact 82 is attached to a drive tube 102 ', which is axially movable relative to an inner tube 104 that is attached to the main breaker. This inner tube ends in a piston I06 within a cylinder IO8, the is set in the moving contact Ö2. The channel 110 gj inside the inner tube 104 is connected to a main drain valve of the main breaker so that when the main breaker opens, high pressure gas in the channel 110 is withdrawn to the atmosphere. This in turn increases the volume is withdrawn to the left of piston 106 in cylinder 108 and causes the cylinder to move to the right and make arcing contact 90 to the right until it hits a stop 112. This movement directs the operation of the auxiliary breaker which will be described later.

Ein Hauptkolben 120 ist am Antriebsrohr 102 festgelegt. Ein Beschleunigungskolben 122 ist am Rohrfortsatz 124 des Hauptkolbens so befestigt, daß der Hauptkolben nach links bewegt werden kann, (| Jedoch eine fortgesetzte Bewegung des Hauptkolbens zuläßt, wenn der Beschleunigungskolben das Ende seines Weges erreicht und gegen den festen Anschlag 126 stößt. Eine nicht dargestellte Federvorspannung, die von der Bauart gemäß britischer Patentschrift 1 201 826 sein kann, ist zur Vorspannung des Antriebsrohres 102 nach seinen jeweiligen Stellungen vorgesehen, die A main piston 120 is attached to the drive tube 102. An acceleration piston 122 is attached to the tubular extension 124 of the main piston in such a way that the main piston can be moved to the left (| However, when the acceleration piston reaches the end of its travel and allows continued movement of the main piston against the fixed stop 126 abuts. A spring preload, not shown, of the British patent type 1 201 826 is provided to pretension the drive tube 102 according to its respective positions, the

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der Schließstellung bzw. der Öffnungsstellung des Trennschalterkontaktes 82 entspricht: In anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies, daß die Vorrichtung das Rohr immer vorspannt, gleich welche Stellung es gerade einnimmt. In der Schließstellung wird der Beschleunigungskolben 122 gegen ein Klappenventil 128 gehalten und in der Öffnungsstellung wird der Hauptkolben 120 gegen ein anderes Klappenventil IjJO gehalten.the closed position or the open position of the disconnector contact 82 corresponds to: In other words, this means that the device always pretensions the pipe, no matter what Position it is currently taking. In the closed position, the acceleration piston 122 is held against a flap valve 128 and in the open position, the main spool 120 is held against another flap valve IjJO.

Ein Kanal 132 verbindet ein nicht dargestelltes Ventil in der Hauptunterbrecherkammer mit dem linken Ende eines Zylinders 134, in dem der Beschleunigungskolben 122 arbeitet. Er verbindet aiferdem das Ventil mit dem linken Ende eines Zylinders 136* in dem der Hauptkolben arbeitet und zwar über das zweite Klappenventil 130 und ein Loch 138. Der Kanal verbindet außerdem eine öffnung l40, die, wie dargestellt, durch eine Ventilhülse 142 geschlossen werden kann, die an dem Antriebsrohr 102 befestigt ist, aber mit dem Zylinder 136 in Verbindung steht, wenn das Schieberventil offen ist, d.h. wenn das Antriebsrohr in der linken Kontaktöffnungsstellung befindlich ist.A channel 132 connects a valve (not shown) in FIG Main breaker chamber with the left end of a cylinder 134 in which the accelerator piston 122 operates. He also connects the valve with the left end of a cylinder 136 * in the the main piston works via the second flap valve 130 and a hole 138. The channel also connects an opening l40, which, as shown, closed by a valve sleeve 142 which is attached to the drive tube 102 but communicates with the cylinder 136 when the slide valve is open, i.e. when the drive tube is in the left contact open position.

Ein weiterer Kanal 144 verbindet ein weiteres, nicht dargestelltes Ventil in der Hauptunterbrecherkammer mit dem rechten Ende des Hauptkolbenzylinders I36.Another channel 144 connects another, not shown Valve in the main breaker chamber with the right end of the master piston cylinder I36.

Die Ventile in der Hauptunterbrecherkammer lassen normalerweise Hochdruckgas in diese Kanäle 132 und 1254 gelangen. Die Öffnungsbewegung des Hauptunterbrechers bewirkt, daß das am ersten Kanal 132 befestigte Ventil die Druckgaszufuhijabschaltet und den Kanal mit der Atmosphäre verbindet. Hierdurch wird der BescMeunigungskolbenzylinder 134 entleert und sein Kolben bewegt sich unter dem über ein Loch 146 zugeführtes Druckgas nach links,The valves in the main breaker chamber normally allow high pressure gas to enter these channels 132 and 1254. The opening movement of the main breaker causes that on the first channel 132 attached valve the Druckgaszufuhij turned off and the Channel connects with the atmosphere. This becomes the sympathetic piston cylinder 134 emptied and its piston moves to the left under the pressurized gas supplied through a hole 146,

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wobei die Druckgaszuführung über das Klappenventil 128 erfolgt, das dadurch geöffnet wird und die Gasströmung in dieser Richtung nicht behindert. Der Beschleunigungskolben 122 treibt den Hauptkolben 120 und den beweglichen Kontakt 82 nach links im Ausmaß der Bewegung des Beschleunigungskolbens und zwar derart, daß der Kontaktabstand dann für die Unterbrechung des Reststromes durch den Hilfsunterbrecher richtig ist.wherein the compressed gas is supplied via the flap valve 128, which is thereby opened and the gas flow in this direction not disabled. The acceleration piston 122 drives the main piston 120 and the movable contact 82 to the left by the amount the movement of the accelerator piston in such a way that the contact spacing is then used for the interruption of the residual current through the auxiliary breaker is correct.

Wenn der Hauptkolben 120 nach links gedrückt wird, steigt der Druck in dem Zylinder IJO an und wirkt der Bewegung des Kolbens entgegen und schließt auch das Klappenventil I30. Die Geschwindigkeit des Druckabstiegs wird durch das Loch I38 gesteuert, das diesen Zylinder mit dem Kanal 132 derart verbindet, daß dann, wenn der Beschleunigungskolben 120 das Ende seines Bewegungsganges ^ erreicht hat, das gesamte sich bewegende System zur. Ruhe kommt. Das System bleibt genügend lange in Ruhe, um zu gewährleisten, daß der Hilfsunterbrecher den Reststrom auslöscht und diese Zeit wird durch die Geschwindigkeit des Druckabzuges im Hauptkolbenzylinder 136 nach der Atmosphäre über das Loch I38 bestimmt.When the main piston 120 is pushed to the left, the pressure in the cylinder IJO increases and acts to move the piston and also closes the flap valve I30. The speed the pressure drop is controlled by the hole I38 which connects this cylinder to the channel 132 so that if the acceleration piston 120 has reached the end of its movement path, the entire moving system for. Calm comes. The system remains idle long enough to ensure that the auxiliary breaker cancels out the residual current and that time is determined by the rate of pressure withdrawal in master piston cylinder 136 to atmosphere via hole I38.

Wenn der Druck links des Hauptkolbens 120 unter den Druck des Gases im Kanal 144 fällt, der mit dem anderen Ende des Zylinders 136 verbunden ist, dann bewegt sich der Hauptkolben 120 wiederum nach links und nimmt den beweglichen Kontakt 82 mit. Nach einem kurzen Weg öffnet der Ventilschieber 142 die öffnung 140, die das Loch 138 nebenschließt und die Abzugsfläche vergrößert, so daß -das bewegliche System die erforderliche Geschwindigkeit nach links ™ erhält. Der Hauptkolben 120 bewegt sich über des volle Ausmaß des Weges, wodurch dem sich bewegenden Kontakt 82 der erforderliche Kontaktabstand von dem damit zusammenwirkenden Kontaktsystem 92-86 verliehen wird, um den Hauptunterbrecher von dem Netz, mit dem der Leistungsschalter verbunden ist, abzutrennen.When the pressure to the left of the main piston 120 falls below the pressure of the gas in the channel 144, which is connected to the other end of the cylinder 136, the main piston 120 moves again to the left and takes the movable contact 82 with it. After a short distance the valve spool 142 opens the opening 140, which the hole shunts 138 and increases the extraction area, so that - the movable system gets the required speed to the left ™. The main piston 120 moves the full extent of the path, thereby providing the moving contact 82 with the necessary contact spacing from the cooperating contact system 92-86 to isolate the main breaker from the network to which the circuit breaker is connected.

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Die nach links gerichtete Bewegung des Antriebsrohres 102 wird als Bezug zur Auslöschung des Signales benutzt, welches die öffnung des Hauptunterbrechers bewirkte. Das hieraus resultierende Wiederschließen des Hauptunterbrechers bewirkt eine Wiederfüllung des Kanals 110, der durch das Innenrohr 104 gebildet wird und es wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Feder 94 den Lichtbogenkontakt 90 in die Rückzugsstellung zurückführt. Das an den Kanal I32 angeschlossene Ventil wird auch zurückgestellt und füllt diesen Kanal wiederum mit Hochdruckgas. Die sich hieraus ergebende Wiederfüllung aller Kammern bringt eine Entlastung aller Kräfte infolge von GasdEücken und das bewegliche Kontaktsystem wird in einer Stellung gehalten, die durch die vorerwähnte Federvorspanneinrichtung bestimmt ist. Die Öffnungsfolge des Trennschalters ist damit beendet. The leftward movement of the drive tube 102 is used as a reference to cancel the signal that the opening of the main breaker caused. The resulting Closing the main breaker again causes the channel 110, which is formed by the inner tube 104, to be refilled and the possibility is created for the spring 94 to return the arcing contact 90 to the retracted position. The valve connected to channel I32 is also reset and again fills this channel with high pressure gas. The resulting replenishment of all chambers brings one Relief of all forces as a result of gas gaps and the movable contact system is held in a position that is controlled by the aforementioned spring preload device is determined. The opening sequence of the circuit breaker is now complete.

Um den Trennschalter zu schließen, wird das mit dem Kanal 144 verbundene Ventil betätigt, um die Druckgaszufuhr abzuschalten und den Kanal mit der Atmosphäre zu verbinden. Der Druck, der auf den Hauptkolben 120 im Zylinder I36 nach rechts wirkt, fällt und der Kolben wird durch den Gasdruck nach rechts geführt, der von einem anderen Kanal 132 über die öffnung 140 (der Ventilschieber 142 ist offen) und das Klappenventil I30 zugeführt wird, das nunmehr geöffnet wird. Die Bewegung des Kolbens führt das Rohr 102 und den sich bewegenden Kontakt 82 nach rechts.To close the circuit breaker, the valve connected to duct 144 is actuated to shut off the supply of pressurized gas and to connect the channel with the atmosphere. The pressure acting on the main piston 120 in cylinder I36 to the right drops and the piston is guided to the right by the gas pressure which flows from another channel 132 via the opening 140 (the valve slide 142 is open) and the flap valve I30 is supplied, which is now opened. The movement of the piston leads tube 102 and moving contact 82 to the right.

Auf einem Teil seines Weges nach rechts nimmt der Hauptkolben den Beschleunigungskolben 122 mit. Kurz bevor dies auftritt, schließt jedoch der Ventil schieber 142, aber die Gaszufuhr nach dem Zylinder I36 setzt sich über das Loch I38 und das Klappenventil 130 fort. Während dieser Bewegung drückt der Beschleunigungskolben 122 das Gas rechts davon in seinen Zylinder I34. Der Druckanstieg schließt das Klappenventil 128 und nun kann Gas aus dem Zylinder durch ein Loch 150 im Klappenventil entweichen.On part of its way to the right, the main piston takes the acceleration piston 122 with it. Just before this occurs however, the valve spool 142 closes, but the gas supply after the cylinder I36 sits over the hole I38 and the flap valve 130 away. During this movement, the acceleration piston pushes 122 the gas to the right of it into its cylinder I34. The increase in pressure closes the flap valve 128 and gas can now be released escape from the cylinder through a hole 150 in the flap valve.

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Die Geschwindigkeit des Druckanstiegs, die durch das Loch 150 gesteuert wird, ist derart, daß das bewegliche System abgepuffert und zur Ruhe gebracht wird, wenn sowohl der Hauptkolben 120 als auch der Beschleunigungskolben 122 das Ende ihres Bewegungspfades nach rechts erreicht haben. Zu dieser Zeit hat der sich bewegende Kontakt 82 die Pingerkontakte 86A erfaßt und dadurch wird der Strorapfad durch den Trennschalter wieder hergestellt, wobei der Lichtbogenkontakt 90 wiederum den Einschnürungskontakt 92 berührt. The rate of pressure increase controlled by the hole 150 is such that the moving system is buffered and is brought to rest when both main piston 120 and accelerator piston 122 reach the end of their travel path to the right. At this time, the moving contact 82 has caught the pinger contacts 86A and thereby becomes the The current path is restored by the isolating switch, the arcing contact 90 in turn touching the constriction contact 92.

Wiederum wird die Bewegung des Antriebsrohres 102 als Bezugsgröße benutzt und zwar diesmal zur Auslöschung des Signals, das das mit dem Kanal 144 verbundene Ventil betätigt. Die Rückstellung des Ventiles setzt den Kanal 144 unter Druck und alle Vorspannkräfte infolge des Gasdruckes werden von dem sich bewegenden System abgenommen. Der sich bewegende Kontakt wird in Schließstellung durch die Federvorspannung gehalten. Damit ist die Schließfolge des Trennschalters vollendet.Again, the movement of the drive tube 102 is used as a reference, this time to cancel the signal that the valve connected to channel 144 is actuated. Resetting the valve puts pressure on channel 144 and puts all of the pretensioning forces on it due to the gas pressure are removed from the moving system. The moving contact is in the closed position held by the spring preload. This completes the closing sequence of the disconnector.

Die Teile des Hilfsunterbrechers, die für die Lichtbogenauslöschung verantwortlich sind, werden nunmehr unter Bezugnahme auf Fig.9B beschrieben.The parts of the auxiliary breaker that are responsible for arc extinguishing are now described with reference to Figure 9B.

Das rechte feste Kontaktrohr 86 ist ein Gußstück, das in ein weiteres Rohr 200 eingeschraubt 1st, das nach einer Anschlußklemme des Leistungsschalters führt. In diesem Rohr sind pneumatische Ventile zur Steuerung der Arbeitsweise des Hilfsunterbrechers. Die Ventile weisen ein Abgasventil 202 in einem von dem Einschnürungskontakt 92 nach einer Kammer 204 verlaufenden Gaskanal auf, wobei die Kammer 204 direkt mit der Atmosphäre verbindet,und es"ist ein Hilfsventil 206 vorgesehen, um das Abgasventil überThe right fixed contact tube 86 is a casting which is screwed into another tube 200, which is after a connector of the circuit breaker leads. In this pipe there are pneumatic valves to control the operation of the auxiliary circuit breaker. The valves have an exhaust gas valve 202 in a gas channel running from the constriction contact 92 to a chamber 204 with the chamber 204 communicating directly with the atmosphere, and an auxiliary valve 206 is provided to override the exhaust valve

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- PO -- PO -

einen Kolben 208 und Zj^linder 210 zu betätigen. Das Abgasventil 202 wird gegen die Federvorspannung einer Druckfeder 212 und den über dem Ventilkopf herrschenden Gasdruck durch das Hochdruckgas geöffnet, das der rechten Seite des Hilfskolbens 208 über das Hilfsventil 206 zugeführt wird. Das Hilfsventil 206 wird gegen die Vorspannkraft einer Feder 21^ und den Gasdruck geöffnet, wodurch die Bewegung des Lichtbogenkontaktes 90 eingeleitet wird. Diese Bewegung wird von einer Betätigungsstange 216 des Hilfsventils über einen Kolben 21Ö begleitet,/dem der Einschnürungskontakt 92 befestigt ist, der in dem Gußteil 86 läuft.a piston 208 and cylinder 210 to operate. The exhaust valve 202 is against the spring bias of a compression spring 212 and the gas pressure prevailing above the valve head due to the high pressure gas opened, that of the right side of the auxiliary piston 208 is supplied via the auxiliary valve 206. The auxiliary valve 206 is against the biasing force of a spring 21 ^ and the gas pressure opened, whereby the movement of the arcing contact 90 is initiated will. This movement is accompanied by an actuating rod 216 of the auxiliary valve via a piston 210, / which the Constriction contact 92 is fixed in the casting 86 runs.

Im Abgaskanal stromoberseitig des Gasventils ist eine Strömungseinschnürung 220 vorgesehen. Diese hat eine wirksame Gasströmungsfläche, die kleiner ist als jene der Einlaßöffnung 221, die durch den Einschnürungskontakt 92 gebildet wird.There is a flow constriction in the exhaust gas duct upstream of the gas valve 220 provided. This has an effective gas flow area which is smaller than that of the inlet opening 221, the is formed by the constriction contact 92.

Vor öffnung des Abgasventiles 202 steht das Innere bis zu dem Abgasventil unter Hochdruckgas. Wenn das Abgasventil öffnet, wird das Gas in dem Raum zwischen diesem und der Strömungseinschnürung 220 nach der Atmosphäre abgezogen und ebenso das Gas links des Kolbens 218 über die Löcher 222. Die Druckdifferenz über dem Kolben 218 kombiniert mit der Kraft der Feder 100 ist derart, daß der Einschnürungskontakt 92 dem Lichtbogenkontakt folgt und in Kontaktberührung mit diesem bleibt, wenn er sich nach links bewegt, bis der Kolben 218 das Ende seiner Bewegungsbahn erreicht, nachdem der bewegliche Kontakt 82 von den festen Kontaktfingern 86A weggezogen ist.Before opening the exhaust valve 202, the interior is up to the Exhaust valve under high pressure gas. When the exhaust valve opens, the gas is in the space between it and the flow restriction 220 withdrawn to the atmosphere and likewise the gas to the left of the piston 218 via the holes 222. The pressure difference Above the piston 218 combined with the force of the spring 100 is such that the constriction contact 92 is the arcing contact follows and remains in contact with this when it moves to the left until the piston 218 reaches the end of its trajectory after the movable contact 82 from the fixed Contact fingers 86A is pulled away.

Infolge der Kommutierung des Stromes nach einem Pfad durch denAs a result of the commutation of the current according to a path through the

kontakt Lichtbogenkontakt 90 und den Ei ns chnürungspyiw 92 wird der Strompfad durch die Finger 86A keiner Lichtbogenwirkung ausge-*contact arcing contact 90 and the egg ns chnürungspyiw 92 will be the Current path through fingers 86A has no arc effect *

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setzt und wenn der Lichtbogenkontakt 90 und der EinschnÜrungskontakt 92 schließlich voneinander freikommen, wird der zwischen ihnen gezogene Lichtbogen leicht über die öffnung 221 im Einschnürungskontakt 92 nach der Lichtbogensonde 22j5 übertragen, die im Abgaskanal angeordnet ist. Die Lichtbogensonde 223 wird von einer stationären Hülse 224 getragen, die als Ventil wirkt und eine Nebenschlußöffnung in Gestalt von Löchern 226 im Kolben absperrt, wenn der Kolben das Ende der Bewegungsbahn nach links erreicht hat. Die Hülse ist einstückig mit einer Prallplatte hergestellt, um eine Ringöffnung 2^0 zu bilden, deren wirksame Strömungsquerschnittsfläche größer ist als jene des Strömungswiderstandes 220. Diese ringförmige öffnung ist vorgesehen, um eine Kernbildung des Druckgases zwischen dieser und der Einlaßöffnung 221 zu vermeiden.sets and if the arcing contact 90 and the constriction contact 92 finally come free from one another, the arc drawn between them will easily pass through the opening 221 in the constriction contact 92 transmitted to the arc probe 22j5, the is arranged in the exhaust duct. The arc probe 223 is from a stationary sleeve 224 which acts as a valve and a bypass opening in the form of holes 226 in the piston shuts off when the piston has reached the end of the trajectory to the left. The sleeve is integral with a baffle plate made to form a ring opening 2 ^ 0, its effective The flow cross-sectional area is larger than that of the flow resistance 220. This annular opening is provided to to avoid nucleation of the compressed gas between this and the inlet opening 221.

Die Wirkung des Nebenschlusses (Löcher 226) besteht darin, den Gasdruck in jenem Teil des Abgaskanals zwischen der Einlaßöffnungs 221 und der Strömungseinschnürung 220 aufrechtzuerhalten, bis der Nebenschluß geschlossen wird. Das hierauf folgende Ausblasen des Gases durch den Strömungswiderstand führt zu einem graduellen Aufbau von Druckdifferentialen über der Einlaßöffnung 221. Daher ist die Geschwindigkeit des Gases durch den zwischen den Kontakten verbleibenden Abstand und der Einlaßöffnung niedrig in dem Augenblick, in dem die Kontakte abheben und es erfolgt daraufhin ein Ansteigen auf den erforderlichen Wert. So werden Geschwindigkeit und Massenströmung des Gases durch die Einlaßöffnung so gesteuert, daß der Hilfsunterbrecher sich zufriedenstellend selbst unter zwei extremen Betriebsbedingungen verhält, " d.h. so, daß kein übermäßiges Zerhacken von gering induktiven Strömen erfolgt, aber hohe Restströme durch den Widerstand unterbrochen werden, wenn die Wiederkehrspannung auch hoch ist bei Gegenphasenbetrieb.The effect of the shunt (holes 226) is to break the To maintain gas pressure in that part of the exhaust duct between the inlet port 221 and the flow constriction 220, until the shunt is closed. The subsequent blowing out of the gas through the flow resistance leads to a gradual build-up of pressure differentials across inlet port 221. Therefore, the velocity of the gas through the between the contacts remaining distance and the inlet opening low at the moment the contacts lift off and it occurs then an increase to the required value. This is how the speed and mass flow of the gas through the inlet port controlled so that the auxiliary circuit breaker behaves satisfactorily even under two extreme operating conditions, " i.e. so that there is no excessive chopping of low inductive currents, but high residual currents are interrupted by the resistor when the recovery voltage is also high at Antiphase operation.

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Wenn der Kolben 218 das Ende seines Bewegungspfades nach links erreicht hat, wird das Hilfsventil 206 freigegeben und stellt unter der Wirkung der Feder 214 zurück. Der Druck in dem Zylinder 210 wird nach der Atmosphäre über ein Loch 240 im Kolben 208 abgezapft, so daß nach einer gewissen Zeitverzögerung das Abgasventil 202 zurückgestellt wird und die Gasströmung durch die Einlaßöffnung 121 und den Strömungswiderstand 120 aufhört.When the piston 218 has reached the end of its leftward travel path, the auxiliary valve 206 is released and set under the action of spring 214. The pressure in the cylinder 210 is released to atmosphere via a hole 240 in the piston 208 tapped, so that after a certain time delay the exhaust valve 202 is reset and the gas flow through the inlet opening 121 and the flow resistance 120 cease.

Der Spalt, der zur Trennung erforderlich ist, wird durch den sich bewegenden Kontakt 82^wIe oben erwähnt, hergestellt.The gap required for separation is established by the moving contact 82 as mentioned above.

Wenn der Trennschalter schließt, kommt der Kontakt 90 zunächst mit dem Einschnürungskontakt 92 in Berührung. Dann schließt der Strom von dem sich bewegenden Kontakt 82 über den Lichtbogenkontakt 90 und den Einschnürungskontakt 92 nach dem festen Kontaktrohr 86. Wenn sich die Bewegung bis in die volle Schließstellung fortsetzt, läuft der sich bewegende Kontakt 92 in die Kontaktfin-When the circuit breaker closes, contact 90 comes first with the constriction contact 92 in contact. Then it closes Current from moving contact 82 through arcing contact 90 and necking contact 92 to the fixed contact tube 86. When the movement continues to the fully closed position, the moving contact 92 runs into the contact fin-

chnür ger 86a ein, die dadurch vom Einsipxxungskontakt 92 abspringen. Der Strom nimmt dann seinen direkten Verlauf von dem beweglichen Kontakt 82 nach dem festen Kontaktrohr 86. Diese Folge gewährleistet, daß die Hauptstromübertragungspunkte nicht durch eine vorzeitige Lichtbogenbildung beschädigt werden.chnür ger 86a, which jump off from the Einipxxungskontakt 92. The current then takes its direct course from the movable contact 82 to the fixed contact tube 86. This sequence ensures that the main current transfer points are not damaged by premature arcing.

Die Ventile in dem Hilfsunterbrecher werden nicht betätigt und infolgedessen befindet sich dort bei der Schließbewegung kein Druckgas s trom.The valves in the auxiliary breaker are not operated and As a result, there is no flow of compressed gas there during the closing movement.

Der Hilfsunterbrecher kann in verschiedenen Einzelheiten von der dargestellten Ausführungsform abweichen. Eine solche mögliche Abwandlung besteht darin, den Strömungswiderstand stromunterseitig des Abgasventils anzuordnen, anstatt stromobaseitig,The auxiliary interrupter can differ in various details from the embodiment shown. Such a possible Modification consists in arranging the flow resistance on the downstream side of the exhaust valve instead of on the downstream side,

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wie der Strömungswiderstand 220.like the flow resistance 220.

Der Strömungswiderstand könnte auch dem Abgasventil zugeordnet sein, möglicherweise als eine Ringöffnung, die durch eine Stange des Abgasventiles und einen umgebenden Plansch der Wand des Abgaskanals unmittelbar stromunterseitig des Ventiles selbst definiert ist.The flow resistance could also be assigned to the exhaust valve, possibly as an annular opening through a rod of the exhaust valve and a surrounding splash of the wall of the exhaust duct immediately downstream of the valve itself is defined.

Der Unterbrecher könnte auch so ausgebildet sein, daß eine Zweistuf enö ff nungsbewegung der Kontakte auf andere Weise erfolgt, wobei beispielsweise eine oder beide Stufen durch die Bewegung eines oder beider Teile 92 und 86 des rechten Kontaktsystems bewirkt werden.The interrupter could also be designed so that a two-stage Opening movement of the contacts takes place in a different way, for example one or both stages by the movement of one or both parts 92 and 86 of the right contact system will.

PatentansprücheClaims

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Claims (22)

Patentansprüche:Patent claims: 1./DruckgasschaIter mit einem Druckgasunterbrecher, der zwei
miteinander zusammenwirkende Kontakte aufweist, mit Mitteln zur Trennung der Kontakte zwecks Stromunterbrechung, mit
Mitteln, durch die ein Druckgasstrom durch den Unterbrecherspalt nach einem Abgaskanal strömt, um einen zwischen den
Kontakten gezogenen Lichtbogen auszulöschen,
dadurch gekennzeichnet,
1./Pressure gas switch with one pressurized gas interrupter, the two
having interacting contacts, with means for separating the contacts for the purpose of current interruption, with
Means through which a stream of pressurized gas flows through the interrupter gap to an exhaust duct, to one between the
Extinguish drawn arcs from contacts,
characterized,
daß Mittel vorgesehen sind, um den Gasstrom so zu steuern,
daß die Geschwindigkeit des Gasstromes im Bereich des Lichtbogens im Unterschallbereich liegt und zwar während der
gesamten Öffnungsbewegung der Kontakte.
that means are provided to control the gas flow so
that the speed of the gas flow in the area of the arc is subsonic and that during the
total opening movement of the contacts.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzei chnet,
2. Compressed gas switch according to claim 1,
characterized,
daß einer der Kontakte ringförmig gestaltet ist und eine
Einlaßöffnung bildet, durch die der Gasstrom über den
Kontaktspalt in den Abgaskanal eintritt und über welche
der Lichtbogen durch den Gasstrom ausgeblasen wird, und
daß die Druckgassteuermittel einen Strömungswiderstand
im Abgaskanal in einem beträchtlichen Abstand stromunterseitig der Einlaßöffnung aufweisen, und daß der Strömungswiderstand eine geringere wirksame Gasströmungsfläche als die
Einlaßöffnung besitzt.
that one of the contacts is ring-shaped and one
Forms inlet opening through which the gas flow over the
Contact gap enters the exhaust duct and over which
the arc is blown out by the gas flow, and
that the compressed gas control means have a flow resistance
have in the exhaust duct at a considerable distance downstream of the inlet opening, and that the flow resistance has a smaller effective gas flow area than that
Has inlet opening.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
3. Compressed gas switch according to claim 2,
characterized,
daß die Druckgassteuerung ein Ventil aufweist, das, wenn die Bewegung der Kontakte fortschreitet, progressiv eine Nebenschlußöffnung schließt, die den Gasstrom nach dem Abgaskanalthat the pressurized gas control comprises a valve which, as the movement of the contacts progresses, progressively opens a bypass opening that closes the gas flow to the exhaust duct 10 9 8 4 9/119610 9 8 4 9/1196 zwischen der Einlaßöffnung und dem Strömungswiderstand leitet, so daß zur Erzeugung eines progressiven Aufbaus eine.s Druckdifferentials der Druckgas strom durch den Kontaktspalt und die Einlaßöffnung erzeugt wird.between the inlet opening and the flow resistance, so that to create a progressive build-up a.s pressure differential of the compressed gas flow through the contact gap and the inlet opening is created.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 2,4. Compressed gas switch according to claim 2, . dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgassteuereinrichtung ein Ventil aufweist, das unmittelbar vor Trennung der Kontakte eine Nebenschlußöffnung schließt, die eine Druckgasquelle mit einem Teil des Abgaskaid.es zwischen der Einlaßöffnung und dem Strömungswiderstand verbindet, wodurch bewirkt wird, daß das folgende Abblasen von Gas aus einem Teil des Abgaskanales durch den Strömungswiderstand einen progressiven Aufbau eines Druckdifferentiales bewirkt, wodurch der Gasstrom zwischen den Kontaktspalt und die Einlaßöffnung geblasen wird.. characterized in that the compressed gas control device has a valve which immediately before the contacts are separated, a shunt opening closes which connects a compressed gas source with a part of the Abgaskaid.es connects between the inlet opening and the flow resistance, thereby causing the following blow-off of gas from part of the exhaust duct through the flow resistance causes a progressive build-up of a pressure differential, whereby the gas flow between the contact gap and the inlet port is blown. 5. Druckgassehalter nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Ventilschieber ist, der einem der beweglichen Kontakte zugeordnet ist.5. Compressed gas holder according to claims 3 or 4, characterized in that that the valve is a valve slide, one of the movable Is assigned to contacts. 6. Druckgassehalter nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzei chnet , daß ein Abgasventil im Abgaskanal stromunterseitig der Strömungseinschnürung vorgesehen ist.6. Pressurized gas holder according to claims 2 to 5, characterized thereby chnet marked, that an exhaust valve in the exhaust duct downstream of the flow constriction is provided. 7. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgasventil im Abgaskanal stromobe%eitlg der Strömungseinschnürung vorgesehen ist.7. Compressed gas switch according to claims 2 to 5 * characterized in that an exhaust valve in the exhaust duct stromobe% eitlg the Flow constriction is provided. 109849/1 196109849/1 196 8. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand von einer öffnung gebildet wird, die zentral im Abgaskanal angeordnet ist.8. Compressed gas switch according to claims 2 to 7, characterized in that that the flow resistance is formed by an opening which is arranged centrally in the exhaust gas duct. 9. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand von einer ringförmigen öffnung gebildet wird.9. Compressed gas switch according to claims 2 to 7, characterized in that that the flow resistance is formed by an annular opening. 10. Druckgasschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzei chnet, daß der Strömungswiderstand aus einer Scheibe besteht, die die ringförmige öffnung zwischen der Scheibe und der Abgaskanalwandung definiert.10. Compressed gas switch according to claim 9, characterized in that it is marked, that the flow resistance consists of a disk which forms the annular opening between the disk and the wall of the exhaust gas duct Are defined. 11. Druckgasschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe an einer Betätigungsstange befestigt ist, die mit dem Ringkontakt verbunden ist.11. Compressed gas switch according to claim 10, characterized in that the disc is attached to an actuating rod which is connected to the ring contact. 12. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Kontakt eine Lichtbogensonde aufweist, auf die der Lichtbogen von der inneren öffnung durch den Gasstrom übertragen wird.12. Compressed gas switch according to claims 2 to 11, characterized in that that the annular contact has an arc probe onto which the arc from the inner opening through the gas flow is transmitted. 13. Druckgasschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzei chnet, daß die Liehtbogensonde mit dem ringförmigen Kontakt so beweglich ist, daß sie in einem bestimmten Abstand stromunterseitig der Einlaßöffnung gehalten wird.13. Compressed gas switch according to claim 12, characterized in that the arc probe is so movable with the annular contact is that they are downstream at a certain distance the inlet port is held. 109849/1196109849/1196 14. Druckgasschalter nach Anspruch 13 bei welchem der Strömungswissderstand aus einer Scheibe besteht, die an einer Betätigungsstange festgelegt ist, welche mit dem ringförmigen Kontakt verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogensonde von einem Fortsatz der Betätigungsstange gebildet wird.
14. Compressed gas switch according to claim 13, in which the flow resistance consists of a disk which is fixed to an actuating rod which is connected to the annular contact,
characterized in that the arc probe is formed by an extension of the actuating rod.
15. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 2 bis 14, dadurch gekennze'i chnet , daß eine ringförmige öffnung zwischen der Einlaßöffnung und dem Strömungswiderstand vorgesehen ist und daß diese ring-' förmige öffnung eine Strömungsquerschnittsfläche aufweist, die größer ist als die Strömungsquerschnittsfläche des Strömungswiderstandes, aber wirksam ist, um eine Kernbildung des Druckgases zwischen dem Strömungswiderstand und der Einlaßöffnung zu verhindern.15. Compressed gas switch according to claims 2 to 14, characterized gekennze'i chnet, that an annular opening is provided between the inlet opening and the flow resistance and that this ring- ' shaped opening has a flow cross-sectional area, which is larger than the flow cross-sectional area of the flow resistance, but is effective to nucleation of the pressurized gas between the flow resistance and the inlet opening. 16. Druckgasschalter nach Anspruch 15»
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringöffnung von einer Prallplatte definiert wird, die auf der Lichtbogensonde montiert ist.
16. Compressed gas switch according to claim 15 »
characterized in that the ring opening is defined by a baffle which is mounted on the arc probe.
17. Druckgasschalter-nach einem der Ansprüche 1 bis Ib, dadurch gekennzei chnet , daß der Unterbrecher ein Hilfsunterbrecher ist, der in Verbindung mit einem Hauptunterbrecher vorgesehen ist, um Restströme, die durch eine Sehaltimpedanz fließen, zu unterbrechen, wobei diese Schaltimpedanz im Nebenschluß zu dem Hauptunterbrecher wenigstens während der Kontaktöffnung ' liegt.17. Compressed gas switch according to one of claims 1 to Ib, characterized in that the interrupter is an auxiliary interrupter, which is in Connection to a main circuit breaker is provided, to residual currents that flow through a Sehaltimpedanz interrupt, this switching impedance shunted to the main breaker at least during the contact opening ' lies. 109849/1196109849/1196 18. Druckgasschalter nach Anspruch 17*
dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz dauernd den Hauptunterbrecher nebenschließt ' und daß der Hilfsunterbrecher in Reihe mit der aus Hauptunterbrecher und Impedanz bestehenden Parallelschaltung geschaltet ist.
18. Compressed gas switch according to claim 17 *
characterized in that the impedance permanently shunted the main breaker and that the auxiliary breaker is connected in series with the parallel circuit consisting of the main breaker and impedance.
19. Druckgasschalter nach Anspruch l8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsunterbrecher auch als Trennschalter dient, der offen bleibt, nachdem der Hauptunterbrecher wieder geschlossen ist, um den vom Leistungsschalter gesteuerten Netzteil abgetrennt zu halten.
19. Compressed gas switch according to claim l8,
characterized in that the auxiliary breaker also serves as an isolating switch which remains open after the main breaker is closed again in order to keep the power supply controlled by the circuit breaker disconnected.
20. Druckgasschalter nach Anspruch 19,
dadurch gekennzei chnet , daß der Hilfsunterbrecher eine Zweistufenkontaktöffnungsbewegung aufweist, wobei zunächst ein Kontaktabstand eingestellt wird, der zur Lichtbogenlöschung ausreicht, und später ein größerer Kontaktabstand, der zur Abtrennung des betreffenden Netzabschnittes geeignet ist.
20. Compressed gas switch according to claim 19,
characterized in that the auxiliary breaker has a two-stage contact opening movement, initially setting a contact spacing that is sufficient to extinguish the arc, and later a larger contact spacing that is suitable for separating the relevant network section.
21. Druckgasschalter nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
21. Compressed gas switch according to claim 20,
characterized,
daß der Hilfsunterbrecher einen pneumatischen Betätigungsmechanismus aufweist, der einen Hauptkolben und einen Beschleunigungskolben besitzt, um Kräfte zur öffnung des Unterbrechers zu liefern, und daß der Beschleunigungskolben eine begrenzte Bewegung besitzt, die der Bewegung der Kontakte während der ersten Stufe des Öffnungsvorganges entspricht, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dieser Beschleunigungskolben von dem Hauptkolben am Ende seines Bewegungsganges freikommt, und daßthat the auxiliary breaker has a pneumatic actuation mechanism has, which has a main piston and an acceleration piston to force the opening of the interrupter to deliver, and that the acceleration piston has a limited movement that the movement of the contacts during the corresponds to the first stage of the opening process, the arrangement is made so that this acceleration piston comes free of the main piston at the end of its movement, and that 109849/ 1 1 96109849/1 1 96 der Mechanismus außerdem Mittel aufweist, um darauffolgend
eine pneumatische Öffnungskraft auf den Hauptkolben auszuüben, um die zweite Stufe der Kontaktöffnungsbewegung durchzuführen.
the mechanism also has means to subsequently
exert a pneumatic opening force on the main piston to perform the second stage of the contact opening movement.
22. Druckgasschalter nach den Ansprüchen 17 bis 21,
dadurch gekennzei chnet ,
22. Compressed gas switch according to claims 17 to 21,
characterized ,
daß der Hilfsunter brecher einen Betätigungsmechanismus aufweist, der ein Einleitungssignal durch die Kontakte selbst überträgt, wobei die Bewegung der Kontakte benutzt wird, während diese
im Schließzustand befindlich sind.
that the auxiliary breaker has an actuating mechanism which transmits an initiation signal through the contacts themselves, the movement of the contacts being used during this
are in the closed state.
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