DE2145071B2 - Synchronschalter - Google Patents
SynchronschalterInfo
- Publication number
- DE2145071B2 DE2145071B2 DE2145071A DE2145071A DE2145071B2 DE 2145071 B2 DE2145071 B2 DE 2145071B2 DE 2145071 A DE2145071 A DE 2145071A DE 2145071 A DE2145071 A DE 2145071A DE 2145071 B2 DE2145071 B2 DE 2145071B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- current
- synchronous switch
- drive
- switch according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H33/285—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electro-dynamic repulsion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/44—Devices for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
- H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
- H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Circuit Breakers (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Synchron-
schalter mit einem hermetisch abgeschlossenen, metallischen, geerdeten, mit Löschgas unter Überdruck
gefüllten Gehäuse und einem darin untergebrachten Kontaktsystem, bestehend aus einem Lichtbogenkontakt
mit zugeordneter Düse und einem Hauptkontakt,
ferner mit einer Anordnung zur Erzeugung einer Löschgasströmung und mit einem Steuersystem zur
Erzeugung eines Steuersignals kurz vor dem Stromnulldurchgang und eines Steuersignais bei nicht erfolgter
Unterbrechung zur Schnellwiedereinschaltung im Strormnulldurchgang.
Ein Synchronschalter dieser Art ist in der USA.-Patentschrift 3546408 angegeben. Die Anordnung
zur Erzeugung der Löschgasströmung besteht hierbei aus Ventilen zwischen einem Hochdruckraum und einem
Niederdruckraum, die bei Einleitung des Schaltvorgange}, geöffnet werden.
Es sind ferner, z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1913973, Asynchronschalter vom Puffertyp
(Blaskolbenschalter, Eindruckschalter) be-
kannt, bei denen die Löschgasströmung mechanisch durch ein kolbenartiges Gebilde erzeugt wird. Ds
diese Schalter große Düsenquerschnitte aufweiser und beim Abschalten von Kurzschlußströmen zuden
große Schaltarbeit mit Rückstaudruck, Gaszersetzunj und Abbrand auftritt, bereitet die Realisierung dei
Schalter vom Puflfertyp Schwierigkeiten. Es ist aucl bereits ein Schalter vom Puffertyp mit einem Haupt
kontakt und einem Hilfskontakt angegeben worden wobei der Hilfskontakt über ein vom abzuschaltendei
Strom synchron gesteuertes Ventil durch den Drucl des Löschgases angetrieben wird (USA.-Patentsehrif
3390240).
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, di
Vorteile eines Synchronschalter der eingangs genannten
Art mit denen der asynchronen Schalter vom Puffertyp zu vereinigen. Zur Lösung dieser Aufgabe
ist gemäß der Erfindung bei diesem Synchronschalter vorgesehen, daß die Anordnung zur Erzeugung der
Löschgasströmung aus mindestens einem Zylinder mit Kolben und einem asynchron ausgelösten Antriebsmittel
besteht und daß zum Antrieb der Kontakte ein in zwei entgegengesetzten Richtungen wirksamer
elektrodynamischer Impulsantrieb vorgesehen ist, der den Hauptkontakt und den Lichtbogenkontakt gemeinsam
synchron über ein Isoliergestänge betätigt.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß für die Erzeugung der Löschgasströmung und für
die Kontaktbewegung zwei getrennte Antriebe verwendet werden, von denen der eine (zur Erzeugung
der Löschgasströmung) asynchron uno der andere (zum Antrieb der Kontakte) synchron ausgelöst wird.
Dadurch wird es ermöglicht, für den Kontaktantrieb einen extrem schnellen elektrodynamischen Impuls- ao
antrieb einzusetzen. Für die Erfindung ist ferner wesentlich, daß sowohl der Hauptkontakt wie der Lichtbogenkontakt
synchron betätigt werden, so daß der Lichtbogenkontakt nur sehr kurze Zeit den Strom allein
zu tragen hat. as
Bei dem Synchronschalter nach der Erfindung beträgt die Schaltarbeit nur etwa 1 % derjenigen von
asynchronen Schaltern; dementsprechend sind auch die bei der Abschaltung zu fördernde Löschgasmenge,
die Löschgaszersetzung und der Abbrand minimal, so daß die bei den bisherigen Puffertyp-Schaltern bestehenden
Schwierigkeiten nicht auftreten. Überdies können die Zersetzungsprodukte gegen das geerdete
Gehäuse abgeführt und weit entfernt von den spannungsführenden Teilen abgelagert werden. Durch
Wahl eines hohen Löschgasdruckes von z. B. 10 bar kann eine entsprechend hohe innere Isolationssicherheit
erreicht werden. Aufwendige Kompressoranlagen mit Filtern, Ventilen u. dgl fallen weg.
Mit Vorteil kann das Gehäuse kugelförmig ausgebildet werden; es benötigt dann bei gleichem Innendruck
gegenüber einem zylindrischen fiehäuse nur etwa die halbe Wanddicke, wodurch Ge\* icht und Kosten
kleiner werden. Der Schalter weist im betriebsfertigen Zustand geringe Abmessungen auf und ist
leicht transportfähig.
Der grundsätzliche Aufbau des Synchronschalters nach der Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2
erläutert. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung
mit vier Unterbrechungsstellen je Pol. in den Fig. 4 und 5 sind Ausführungsbeispiele des doppeltwirkenden
elektrodynamischen Impulsantriebes dargestellt. Fig. 6 zeigt, ebenfalls als Beispiel, ein Steuersystem,
das im Rahmen der Erfindung zur Erzeugung von Signalen zur Abschaltung und zur eventuellen
Wiedereinschaltung verwendet werden kann; die Fig. 7 und 8 sind Diagramme zur Erläuterung des
Steuersystems.
In Fig. 1 bedeuten 1 das Unterteil eines im wesentlichen kugelförmigen Gehäuses, 2 das zugehörige
Oberteil. Beide Teile werden zweckmäßig aus nichtmagnetischem Material, z. B. einer Aluminiumlegierung,
hergestellt. 3 sind die rohrförmigen Durchführungsbolzen, 4 die unteren, in das Gehäuse hineinrar;nden
Enden der Durchführungen, die in die !ansehe 5 gasdicht eingekittet sind. Die Durchführungsbolzen
3 sind mit den Schaltanordnungen 7 leitend verbunden. Das Kontaktsystem besteht aus der
eigentlichen Düse 8 mit dem sich erweiternden Krümmer 9, dem Lichtbogenkontakt 10, der im eingeschalteten
Zustand in leitender Verbindung mit der Düse 8 steht, und dem Hauptkontakt 11, der im vorliegenden
Fall als Spreizkontakt ausgeführt ist und dessen Kontaktfinger durch die Scheibe 12 zusammen
mit dem Lichtbogenkontakt 10 bewegt werden. Das Kontaktsystem ist von einem Isolierzylinder 13 umgeben,
der sich oben gegen den Krümmer 9, unten gegen die Verbindungsschiene 14 abstützt. Unterhalb der
Schiene 14 ist der Zylinder 15 mit dem Kolben 16 angeordnet, über dem sich die konische Feder 17 befindet.
Das linke Teil der Verbindungsschiene 14 ist als Platte ausgebildet und gegen die Zylinder 13 und
15 abgedichtet; ferner ist dieses Teil mit öffnungen 14a für den Durchtritt des Löschgases versehen. Das
Kontaktsystem wird über den Doppelhebel 18, das Betätigungsrohr 19 und den doppeltwirkenden elektrodynamischen
Antrieb 20 synchron betätigt. Die Kolben 16 stehen über Isolierstangen 21 mit der
Brücke 22 in Verbindung, die über die Betätigungsstange 23 und den Kolben 24, der sich in dem Zylinder
25 bewegt, angetrieben werden. Sowohl der elektrodynamische als auch der Kolbenantrieb sind in dem
geerdeten Zylinder 26 untergebracht. Der Zylinder 25 kann über das Ventil 27 entlüftet werden. Bei Bedarf
lassen sich um die Flansche 5 in üblicher Weise Ringstromwandler 28 anbringen.
Das Gehäuse 1, 2 ist mit einem Löschgas unter Überdruck, z. B. 10 bar, gefüllt und hermetisch abgeschlossen.
Für Synchronschalter empfiehlt sich eine Mischung aus Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstoff
(N2).
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll ausgeschaltet werden, so werden zunächst die
Ventile 27 kurzzeitig geöffnet, wodurch das über dem Kolben 24 befindliche komprimierte Gas aus dem Zylinder
25 ins Freie entweicht. Der Kolben 24 wird mit vollem Gasdruck von z. B. 10 bar beaufschlagt
und bewegt sich daher mit großer Kraft nach oben, wobei die Kolben 16 entgegen den Federn 17 angehoben
werden. Dadurch wird das komprimierte Gas bei Beginn der Unterbrechung über die öffnungen 14a
durch die Düse 8 gepreßt. Die Geschwindigkeit der Gasströmung hängt bei voller öffnung der Düse von
deren Querschnitt relativ zum Querschnitt des Kolbens 16 und dessen Geschwindigkeit ab. Es kann ohne
große Schwierigkeit in der Düse eine Strömungsgeschwindigkeit von z. B. 100 m/s bei der dem Innendruck
entsprechenden hohen Dichte erzeugt werden, was für die Lichtbogenlöschung sehr vorteilhaft ist.
Durch das an Hand der Fig. 6 und 7 erläuterte Steuersystem wird kurz vor dem Stromnulldurchgang ein
Impuls erzeugt, worauf die feststehende Spule 20a des doppeltwirkenden elektrodynamischen Auslösers 20
erregt und die scheibenförmig ausgebildete, mit dem Betätigungsrohr 19 verbundene Sekundärwicklung
20c nach oben beschleunigt wird, was die synchrone Ausschaltung bewirkt. Tritt im StromnuHdurchgang
eine Löschung auf, so bleiben der Lichibogenkontakt 10 und der Spreizkontakt 11 in der Aus-Stellung und
die Kolben 16 beenden ihren Weg. Etwa zu diesem Zeitpunkt schließen die Ventile 27, es findet ein
Druckausgleich über die Bohrung 24a auf beiden Seiten des Kolbens 24 statt, worauf die Kolben 16 unter
dem Einfluß der Federn 17 in die gezeichnete Lage zurückkehren.
Soll eingeschaltet werden, so wird lediglich die
obere Spule 20 b des elektrodynamischen Antriebes 20, der im einzelnen an Hand der Fig. 4 und 5 beschrieben
wird, erregt, worauf sich das Rohr 19 nach unten bewegt und über den Doppelhebel 18 zunächst
den Lichtbogenkontakt 10 und unmittelbar danach den Spreizkontakt 11 schließt. Die Kolben 16 bleiben
in der gezeichneten Stellung; es tritt also beim Einschalten keine Gasströmung auf. Infolge des hohen
Druckes in der Umgebung der Düse 8 ist der Einschaltlichtbogen sehr kurz.
Von besonderer Bedeutung für einen wirtschaftlichen Synchronschalter ist die Anwendung der
Schnellwiedereinschaltung bei einer nicht erfolgreichen Synchronunterbrechung. Hierbei spielt sich folgender
Vorgang ab: Zunächst verläuft der Abschaltvorgang wie bereits beschrieben. Fließt jedoch nach
dem Stromnulldurchgang in der betreffenden Phase der Strom weiter, so wird, wie dies» an Hand der Fig. 6
und 8 erläutert wird, die obere Spule 20 b des elektrodynamischen Antriebes 20 unmittelbar nach dem
Stromnulldurchgang erregt, wodurch der Lichtbogenkontakt 10 und der Spreizkontakt 11 sofort geschlossen
werden. Der Strom fließt also wieder über einen lichtbogenfreien Stromkreis. Während dieser Zeit bewegen
sich die Kolben 16 nach oben, wobei eine zusätzliche Kompression auftritt, da bei geschlossenem
Lichtbogenkontakt nur wenig Gas durch die Düsen 8 abfließt. Nähert sich der Strom wieder dem Nulldurchgang,
so tritt das Aus-Signal auf. Dadurch wird die untere Spule 20a des elektrodynamischen Antriebes
erregt, worauf sich der synchrone Ausschaltvorgang wie beschrieben abspielt, jedoch mit dem Vorteil,
daß infolge der höheren Kompression die Löschintensität größer ist.
Zur Dämpfung der sehr schnellen synchronen Ein- und Ausschaltbewegungen kann es von Vorteil sein,
den elektrodynamischen Antrieb 20, wie weiter unten erläutert wird, mit einer Flüssigkeit zu füllen und so
zu konstruieren, daß in den beiden Endlagen eine starke Dämpfung auftritt.
Im allgemeinen wird es zweckmäßig sein, den Dekkel 2 in der Schaltanlage abzustützen. Nach Absenken
des Gehäuses 1 sind dann sämtliche Innenteile leicht zugänglich, ohne daß die Zuleitungen zum Schalter
demontiert werden müssen.
Da die Verlegung von Hochspannungsleitungen in Gräben oder Kanälen an Bedeutung gewinnt, ist es
wünschenswert, den beschriebenen Synchronschalter unter Beibehaltung möglichst aller wesentlichen Teile
auch in Durchführungsforrn bauen zu können. Eine beispielsweise Anordnung dieser Art zeigt Fig. 2. Die
mit Fig. 1 übereinstimmenden Teile weisen die gleichen Bezugszahlen auf. Die Innenseiten der Durchführungen
4 stehen nun in Verbindung mit den auf Hochspannungspotential befindlichen Leitern 31, die
über Isolierscheiben 32 gegen die geerdeten Mantel 33 abgestützt sind. Die Flansche 34 sind jedoch am
Unterteil 35 des kugelförmigen Gehäuses angegossen. Die Leiter 36 verbinden die Krümmer 9 mit den
Steckkontakten 37. Die gesamte Schaltanordnung mit dem Antriebssystem kann mit dem Deckel 38 herausgehoben
werden. Diebeiden Ausführungsformen des Synchronschalters nach den Fig. 1 und 2 unterscheiden
sich also im wesentlichen nur durch die etwas andersartige Ausbildung des kugelförmigen Gehäuses,
was für eine rationelle Fertigung von großer Bedeutung ist. Die Wirkungsweise der beiden Schalter
stimmt überein.
Der Synchronschalter nach Fig. 1 weist zwei Unterbrechungsstellen
je Pol auf. Soll ein Schalter nach der Erfindung für die doppelte Spannung, also mit
vier Unterbrechungsstellen je Pol, gebaut werden, so könnte man zwei Unterbrechungsanordnungen übereinander
in einem sehr großen Gehäuse vorsehen. Dies ergäbe aber ungünstige innere Isolation, und es
wären andersgeformte Schaltanordnungen und ein doppelt so starker Antrieb erforderlich. Diese Nachteile
können bei der Anordnung nach Fig. 3 vermieden werden. Das Gehäuse besteht hier aus zwei Kammern
la und 16. Jede Kammer weist nur eine, für die volle Betriebsspannung bemessene Durchführung
41 auf. Die Verbindung 42 zwischen den Kammern erfolgt in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach
Fig. 2. An den Enden des Verbindungsleiters 43 befinden sich Steckkontakte 44, in die die Verbindungen
45 eingeschoben werden. Die Schaltanordnungen 7 und die Antriebssysteme entsprechen denen der
ao Zweifachunterbrechung gemäß Fig. 1, so daß auch
dieser Schalter zu einem großen Teil aus den gleichen Elementen aufgebaut werden kann.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei Ausführungsformen des doppeltwirkenden elektrodynamischen Antriebes
as (in Fig. 1 mit 20bezeichnet) dargestellt. In Fig. 4 bedeuten
51 das Unterteil, 52 das Oberteil eines Isoliergehäuses. 53 ist die untere Spule mit den Anschlüssen
54, 55. 56 ist die obere Spule mit den Anschlüssen 57, 58. Die Spulen 53 und 56 sind in dem Isoliergehäuse
51, 52 eingekittet. 59 ist die scheibenförmige Sekundärwicklung aus einem gut leitenden mechanisch
festen Werkstoff, z. B. Kupfer-Mangan-Legierung. Die Scheibe 59 ist mit dem Betätigungsrohr 60
fest verbunden. Der Raum zwischen den Spulen 53
und 56 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit 61 gefüllt, die sich bei Temperaturschwankungen über die dünne
Bohrung 62 ausdehnen kann. Über dem Isolierdeckel 52 befindet sich in dem Gehäuse 63 (Fig. 1) noch
etwas Flüssigkeit, so daß der Innenraum des Antriebes ständig mit Dämpfungsflüssigkeit angefüllt ist. Zur
Abdichtung zwischen dem Unterteil 51 und dem Betätigungsrohr 60 ist ein Dichtungsring 64 angebracht.
Bewegt sich nun die Scheibe 59 nach oben, so kann sie sich nach Überwindung des anfänglichen Wider-
Standes frei bewegen, bis der zylindrische Ansatz 65
im oberen Gehäuse 52 erreicht wird. Nun muß die zwischen der Scheibe 59undoer oberen Spule 56 befindliche
Flüssigkeit durch den schmalen Ringspali herausgepreßt werden, was eine sehr starke Dämp
fung verursacht. Rechnung und Versuche haben ergeben, daß es möglich ist, eine Masse von z. B. 0,6 kg
die sich mit einer Geschwindigkeit von 8 m/s bewegt auf einem Weg von 2 mm abzubremsen. Da zu Begini
der Bewegung die Geschwindigkeit noch relativ kleb ist, ist auch die Energie zum Abheben der Scheib<
59 von der unteren Spule 53 trotz des engen Ringspal tes verhältnismäßig gering, da die Dämpfungskraf
vom Quadrat der Geschwindigkeit abhängt.
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausfuhrungsform
bei der die zusätzliche Bremsung bsi Beginn der Be wegung vermieden ist. Die mit Fig. 4 übereinstim
menden Teile weisen wiederum die gleichen Bezugs zahlen auf. Hinzugekommen ist ein Käfig 66, dessei
Stirnseiten als Kolben ausgebildet und über Stege 6'
miteinander verbunden sind. Bewegt sich die Scheib 68 mit gerundeter Außenfläche nach oben, so finde
sie zunächst praktisch keinen Widerstand. Es ent spricht dieser Fall etwa dem Widerstand einer kreis
förmigen Platte, die senkrecht zu einer strömenden Flüssigkeit steht. Erreicht aber die obere Fläche der
Scheibe 68 die Innenfläche des Käfigs 66, so wird diese
in den zylindrischen Ansatz 65 hineingepreßt und .zugleich der untere Kolben des Käfigs 66 aus dem zylindrischen
Ansatz 65 a, nun aber mit voller Geschwindigkeit und dementsprechend hoher Dämpfung,
herausgerissen. Es entsteht also durch den Käfig 66 eine doppelte Bremswirkung, ohne daß die Scheibe
68 während ihrer eigentlichen Schaltbewegung nennenswert gehemmt wird.
An Hand der Fig. 6 bis 8 wird das Steuersystem für die synchrone Ausschaltung und die Schnellwiedereinschaltung
erläutert. Der zu unterbrechende Hauptstrom i, (siehe Fig. 6) erzeugt im umgebenden
Luftraum eine magnetische Feldstärke H0 und im Eisenkern 71 eine magnetische Feldstärke He. Die
magnetische Feldstärke H0 erregt die Eisenkerne 72
und 73, von denen der Kern 73 sättigungsfähig ist. In der Spule 74, die in Reihe mit dem Kondensator
75 und der Spule 76 liegt, fließt ein induzierter Strom i2. Die Schaltung ist so ausgebildet, daß die Amperewindungen
der Spule 76 den zu J1 proportionalen Amperewindungen
entgegenwirken. Die Wirkungsweise der Anordnung wird an Hand von Fig. 7 erläutert.
Darin bedeuten i, N, die dem Hauptstrom proportionalen Amperewindungen im Eisenkern 73,12N2 die
um etwas mehr als 90° voreilenden Amperewindungen, erzeugt durch den Sekundärstrom i2 in der Spule
76. Den resultierenden Amperewindungen 1^1 +
I2N2 entspricht ein resultierender Fluß ΦΓ, der im
Punkt P durch Null geht. Der Flußänderung entspricht ejne Impulsspannung M3 an der Spule 77. Eine
derartige Erzeugung des synchronen Abschaltimpulses ist im Prinzip aus der deutschen Patentschrift
1463586 bekannt.
Zur Erzeugung des Wiedereinschaltimpulses dient der untere Teil der Schaltung in Fig. 6. Der Stromwandler
78, bestehend aus dem Eisenkern 71 und der Spule 80, speist den Doppelweggleichrichter 81, der
mit der Primärwicklung 82 des Luftspaltwandlers 83 in Verbindung steht. In der Sekundärspule 84 entsteht,
wie an Hand von Fig. 8 erläutert wird, ein Impuls im Stromnulldurchgang. Darin bedeuten /4 den
gleichgerichteten Sekundärstrom des Stromwandlers 78, Φ4 den zugehörigen magnetischen Fluß im Wandler
83 und U4 bzw. u/ die entstehenden positiven und
negativen Impulsspannungen an der Wicklung 84. Durch die Diode 85 (siehe Fig. 6) wird dafür gesorgt,
daß nur der negative Impuls M4' zur Wirkung
kommt.
Nachdem nun an Hand der Fig. 7 und 8 die Erzeugung des synchronen Ausschalt- und Schnellwiedereinschalt-Impulses
beschrieben wurde, wird an Hand der rechten Seite von Fig. 6 die Steuerung des doppeltwirkenden
elektrodynamischen Antriebes 22 erläutert.
Es bedeuten 86 und 87 Impulsverstärker, 88 und 89 Schaltkondensatoren, die durch nicht dargestellte
Einrichtungen aufgeladen werden. 90 ist eine Schaltfunkenstrecke mit den Zündelektroden 91 und 92.
Der Auslöseschalter 93 kann entweder von Hand oder
ίο durch den Überstromschutz betätigt werden. 94 ist
die untere, 95 die obere feststehende Spule des elektrodynamischen Auslösers. 96 ist die bewegliche
Scheibe (Sekundärspule), die mit dem Rohr 97, das dem Rohr 19 in Fig. 1 entspricht, fest verbunden ist.
98 und 99 sind Schaltfedern, die durch den Ansatz 100 an der Scheibe 96 betätigt werden.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Bei Überstrom oder Kurzschlußstrom werden vor jedem
Nulldurchgang Impulse erzeugt, die sich aber,
ao solange der Schalter 93 offen ist, nicht auswirken können.
Wird der Schalter 93 geschlossen, so fließt unmittelbar nach dem Ansprechen der Zündfunkenstrecke
91 ein Entladestrom vom Kondensator 88 über die Funkenstrecke 90, die Spule 94, den Schalter 98 und
*5 den Schalter 93. Die Scheibe 96 wird nach oben beschleunigt
und damit die synchrone Ausschaltung eingeleitet. Nach Abklingen des Entladestromes öffnet
sich der Schalter 98.
Erreicht die Scheibe 96 die punktiert gezeichnete Lage 96', so wird der Schalter 99 geschlossen. Erfolgt
die Unterbrechung des Stromes i, im Nulldurchgang Λ' (siehe Fig. 7 und 8), so entsteht kein Wiedereinschaltimpuls
und somit auch keine Wiedereinschaltung. Fließt der Strom i, jedoch weiter, so
bewirkt der Impuls M4' (siehe Fig. 8) ein Ansprechen der Zündfunkenstrecke 92. Es fließt dann ein Entladestrom
vom Kondensator 89 über die Funkenstrecke 90, die Spule 95 und den Schalter 99, wodurch die
Scheibe 96 nach unten beschleunigt wird.
An Stelle der Funkenstrecke 90 kann auch ein Thyristor verwendet werden.
Der Stromwandler 78 in Fig. 6 ist als sogenannter Antiremanenzwandler ausgebildet; er weist beispielsweise
zwei Luftspalte von je etwa 0,1 mm Dicke auf.
Damit ist eine einwandfreie Übertragung auch verlagerter Ströme gewährleistet. Der Wandler 83 ist
ebenfalls mit Luftspalten versehen, da andernfalls die Impulse bei großem Strom zwar sehr hoch, aber auch
sehr kurz würden. Der Wiedereinschaltimpuls muß aber während einer gewissen Zeit anstehen, damit
eine Zündung noch möglich ist, wenn der Schalter 99 in Fig. 6 erst kurz nach Einsetzen des Wiedereinschaltimpulses
schließt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Synchronschalter mit einem hermetisch abgeschlossenen, metallischen, geerdeten, mit
Löschgas unter Überdruck gefüllten Gehäuse und einem darin untergebrachten Kontaktsystem, bestehend
aus einem Lichtbogenkontakt mit zugeordneter Düse und einem Hauptkontakt, ferner
mit einer Anordnung zur Erzeugung einer Löschgasströmung und mit einem Steuersystem zur Erzeugung
eines Steuersignals kurz vor dem Stromnulldurchgang und eines Steuersignals bei nicht
erfolgter Unterbrechung zur Schnellwiedereinschaltung im Stromnulldurchgang, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung zur Erzeugung der Löschgasströmungaus mindestens einem
Zylinder (15) mit Kolben (16) und einem asynchron ausgelösten Antriebsmittel (21, 22, 23, 24)
besteht, und daß zum Antrieb der Kontakte ein in zwei entgegengesetzten Richtungen wirksamer,
elektrodynamischer Impulsantrieb (20) vorgesehen ist. der den Hauptkontakt (11) und den Lichtbogenkontakt
(10) gemeinsam synchron über ein Isoliergestänge (18, 19) betätigt.
2. Synchronschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen
kugelförmig ist und aus unmagnetischem Material besteht und daß an seinem abnehmbaren
Oberteil (2) die Schaltanordnung (7) über V-förmig angeordnete Durchführungen (3, 4) isoliert,
das geerdete Antriebssystem (20) jedoch unmittelbar befestigt ist.
3. Synchronschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im wesentlichen
kugelförmig ist und aus unmagnetischem Material besteht, daß die Durchführungen (4, 31) im Unterteil
(35) des Gehäuses gleichachsig angeordnet sind, und daß die Schaltanordnung (7) und das
Antriebssystem mit dem abnehmbaren Oberteil (38) des Gehäuses herausnehmbar sind, wobei das
Kontaktsystem mit den inneren Durchführungsenden steckbar (36, 37) verbunden ist.
4. Synchronschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrodynamische Impulsantrieb
(20) in einem Isoliergehäuse (51, 52) untergebracht ist, wobei die zwischen den Spulen
(53,56) sich bewegende gut leitende Scheibe (Sekundärwicklung
59) zugleich als Dämpfungskolben in den beiden Endlagen wirkt.
5. Synchronschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrodynamische Impulsantrieb
in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit (61) gefüllten Isoüergehäuse (51, 52) untergebracht
ist, wobei die zwischen den Spulen (53, 56) befindliche gut leitende Scheibe (Sekundärwicklung
59) sich zunächst frei in der Flüssigkeit bewegen kann, in den beiden Endlagen jedoch von
einem als Doppelkolben ausgebildeten, von der Scheibe mitbewegten Käfig (66) gedämpft wird.
6. Synchronschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der
Düse (8,9), daß die durch den Lichtbogen entstehenden Zersetzungsprodukte über einen sich erweiternden
Krümmer (9) gegen die geerdete Gehäusewand geblasen werden und sich am Boden
des Gehäuses absetzen.
7. Synchronschalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Kammern (la, Ib) besteht, von denen jede ein Kontaktsystem
(7) und ein Antriebssystem (in 26) enthält, wobei die Kontaktsysteme mittels einer
zwischen den beiden Kammern angeordneten Durchführung (42) in Reihe geschaltet sind.
8. Synchronschalter nach Anspruch 1T dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Steuersignals kurz vor dem Nulldurchgang des zu unterbrechenden
Stromes ein Magnetkreis (72, 73) vorgesehen ist, der einerseits durch den zu unterbrechenden
Strom, andererseits durch einen diesem um etwas mehr als 90° voreilenden Strom
erregt ist und auf einem sättigungsfähigen Teil (73) eine Spule (77) trägt, in der während der Änderung
des resultierenden Flusses ein Signal zur Auslösung des Impulsantriebes entsteht.
9. Synchronschalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Wiedereinschaltimpulses
ein vom zu unterbrechenden Strom gespeister Stromwandler (78) mit sehr kleinem Luftspalt (sog. Aniriremanenzwandler) vorgesehen
ist, dessen Sekundärstrom über einen Doppelweggleichrichter (81) einen Luftspaltwandler
(83) erregt, wobei im Sekundärkreis des Luftspaltwandlers eine Diode (85) angeordnet ist,
die für den bei Anstieg des gleichgerichteten Stromes
entstehenden Impuls durchlässig ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712145071 DE2145071C3 (de) | 1971-09-06 | Synchronschalter | |
CH623472A CH543169A (de) | 1971-09-06 | 1972-04-26 | Synchronschalter |
SE7210324A SE371529B (de) | 1971-09-06 | 1972-08-09 | |
FR7229701A FR2152560B1 (de) | 1971-09-06 | 1972-08-18 | |
US00286033A US3813507A (en) | 1971-09-06 | 1972-09-05 | Synchronous puffer circuit breaker |
JP47089463A JPS4836671A (de) | 1971-09-06 | 1972-09-06 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712145071 DE2145071C3 (de) | 1971-09-06 | Synchronschalter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2145071A1 DE2145071A1 (de) | 1973-03-15 |
DE2145071B2 true DE2145071B2 (de) | 1975-06-26 |
DE2145071C3 DE2145071C3 (de) | 1976-02-05 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH543169A (de) | 1973-10-15 |
DE2145071A1 (de) | 1973-03-15 |
FR2152560A1 (de) | 1973-04-27 |
SE371529B (de) | 1974-11-18 |
US3813507A (en) | 1974-05-28 |
FR2152560B1 (de) | 1978-02-10 |
JPS4836671A (de) | 1973-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69110499T2 (de) | Lastschalter unterstützt durch Varistor. | |
EP0800191A2 (de) | Leistungsschalter | |
DE3141324C2 (de) | Leistungsschalter | |
DE69221675T2 (de) | Elektrische Schaltvorrichtung | |
DE2600683A1 (de) | Vakuum-trennschaltung | |
EP0016983A1 (de) | Autopneumatischer Druckgasschalter | |
DE19631323C1 (de) | Druckgasschalter | |
DE1199368B (de) | Hochspannungsleistungsschalter | |
DE1615634B2 (de) | Schalter zum schnellen Kurzschließen von elektrischen Apparaten | |
EP0793318A1 (de) | Überspannungs-Ableiteinrichtung | |
DE1184840B (de) | Druckgasschalter | |
DE1933218A1 (de) | Hochspannungs-Gleichstrom-Trennschalter | |
DE3541747A1 (de) | Elektrischer unterbrecher mit einer schutzwand | |
DE19921173A1 (de) | Einrichtung zum Löschen eines Störlichtbogens | |
DE68911962T2 (de) | Hochspannungsschalter mit geringer Antriebsenergie. | |
DE1665988B1 (de) | Synchronschalter mit elektrodynamischem Antrieb | |
DE2145071C3 (de) | Synchronschalter | |
DE2145071B2 (de) | Synchronschalter | |
DE1590997B2 (de) | Druckgasschalter | |
DE69106436T2 (de) | Mittelspannungsschalter. | |
DE914145C (de) | Schalteinrichtung fuer schnelles Schalten | |
DE1181298B (de) | Leistungsschalter | |
DE1091658B (de) | Anordnung zur Ausloesung und Betaetigung einer Hochspannungsschalteinrichtung mit auf Hochspannungspotential befindlichem elektromechanischem Antrieb | |
EP0664551A2 (de) | Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Heizraum und einer Kompressionsvorrichtung | |
DE3224778A1 (de) | Hochspannungsschaltkammer mit hilfslichtbogen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |