DE2403117C2 - High voltage circuit breaker - Google Patents

High voltage circuit breaker

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DE2403117C2 DE19742403117 DE2403117A DE2403117C2 DE 2403117 C2 DE2403117 C2 DE 2403117C2 DE 19742403117 DE19742403117 DE 19742403117 DE 2403117 A DE2403117 A DE 2403117A DE 2403117 C2 DE2403117 C2 DE 2403117C2
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    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle

Description

Γ-ig. 3 ist der gcsar .!■■ Schall widerstand dargestellt, der aus einem Stapel aufeinander geschichteter Wider sundssebeiben besieht und in einen hohlen zylindrischen Isolator eingesetzt ist.Γ-ig. 3 is the gcsar.! ■■ Sound resistance shown, the sundssebeiben from a stack of stacked opponents and into a hollow one cylindrical insulator is used.

In Fig. I ist gezeigt, wie der Strom / in die Kontaktstelle 2 hineinfließt, die Metallstege 4 mäanderartig durchfließt und aus der Kontaktteile 3 v,i?dei· abtritt. Anschließend fließt der Strom in umgekehrter Richtung durch die der Widerstandsscheibe 1 benachbarte Scheibe (nicht gezeichnet). Die Widcrstandsscheiben 1 sind durch Ausstanzen aus einem Blech hciߣii/?!h.In Fig. I it is shown how the current / flows into the contact point 2, the metal webs 4 meandering flows through and from the contact parts 3 v, i? dei resigns. The current then flows in reverse Direction through the disk adjacent to the resistance disk 1 (not shown). The resistance disks 1 are made by punching out of a sheet metal hciß £ ii / ?! h.

Der gegenseitige Kontakt der aufeinander geschichteten Widerstandsscheiben kann noch dadurch verbessert werden, daß die Kontaktstellen 2, 3 mit herausgedrückten Sicken 12, 13 versehen sind. Durch die Sicken wird der Abstand zwischen den einzelnen Widerstandsscheiben 1, der durch die gegenseitige Isolierung 11 erzeugt wird, an den Kontaktstellen 2, 3 überbrückt. Ks können weiterhin auch die Stege 4 zur Versteifung mit Längssicken 5 versehen werden, wodurch sich die Stabilität der Widerstandsscheiben erhöht und die aufeinander gestapelten Widerstand·· scheiben vor dem seitlichen Verrutschen gesichert werden können.The mutual contact of the resistance disks stacked on top of one another can thereby be further improved be that the contact points 2, 3 are provided with depressed beads 12, 13. By the beads will be the distance between the individual resistance washers 1, which is due to the mutual Isolation 11 is generated at the contact points 2, 3 bridged. Ks, the webs 4 can also be provided with longitudinal beads 5 for stiffening, which increases the stability of the drag disks and the stacked resistors panes can be secured against slipping sideways.

Die Widerstandsscheiben 1 können zweckmäßig an ihren Kontaktstellen 2, 3 eine Zinn- oder Silberauflagc mit einer Stärke von 20—50 μ aufweisen.The resistance disks 1 can expediently have a tin or silver coating at their contact points 2, 3 with a thickness of 20-50 μ.

F i g. 2 zeigt, daß die Widerstandsscheiben /weckmäßig auch spiralförmig ausgestanzt sein können. Auch hier tritt der Strom z. B. an der Kontaktstelle 2 ein. durchfließt die Leiterbahn 4 und geht über die Kontaktstelle 3 zum benachbarten Element über. Zur Erzielung einer geringen Gesamtinduklivität sind die Widerstandsscheiben dabei so angeordnet, daß der Windungssinn von Scheibe zu Scheibe wechselt.F i g. 2 shows that the resistance disks / wake-up can also be punched out spirally. Here, too, the current occurs z. B. at contact point 2 a. flows through the conductor track 4 and passes over the contact point 3 to the adjacent element. To the To achieve a low overall inductivity, the resistance disks are arranged so that the Winding sense changes from disc to disc.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Widcrslandsschcibcn 1 zu einem Stapel 6 aufeinander geschichtet sind und zweckmäßig mittels senkrecht durch Öffnungen 7 hindurchgesteckter keramischer Stifte 8 gegen seitliches Verschieben gesichert sind.In Fig. 3 it can be seen that the Widcrslandsschcibcn 1 are layered on top of one another to form a stack 6 and expediently by means of perpendicularly through openings 7 ceramic pins 8 inserted through them are secured against lateral displacement.

Die gereiiri.iiigl·.' !,ülierung der einzelnen Wideistnndsscheiben kann zweckmäßig aus Zwischenlagers niis hoehtemperaturhpRtiiniiitjiTP !solp.m.'ten.;! Ή b:-stehen, weiche die Scheiben bis au! liie Kontakt?,'. .Ilen 2, ■· voreinander trennen.The reiiri.iiigl ·. ' !, coating of the individual widening panes can expediently from interim storage niis high temperature hpRtiiniiitjiTP! solp.m.'ten.;! Ή b: -stand, soften the slices until au! liie contact ?, '. .Ilen 2, ■ · separate from each other.

Die Zwischenliigcn können dabei zweckmäßig aus ü.'L1Wi unter hohem Druck verformbaren Isolierrnaitn,,! bestehen.The Zwischenliigcn can expediently from 1 ü.'L Wi deformable under high pressure Isolierrnaitn ,,! exist.

Die Mäanderblechscheiben können dann in ihrer Kontur in den Isolierstoff eingepreßt werden, wodurch eine seitliche Verschieblichkeit unter dem Einfluß der Stromstärke vermieden werden kann. Dieser Effekt lüLU sich durch in das Blech eingedrückte Sicken verstärken, die in vorgeformte entsprechende Nuten int Isolierstoff eingreifen. Eine derartige Ausbildung eignet sich auch als Montageerleichterung.The contour of the meandering sheet metal disks can then be pressed into the insulating material, as a result of which a lateral displacement under the influence of the current intensity can be avoided. This effect lüLU are reinforced by corrugations pressed into the sheet metal, which are made of insulating material in corresponding pre-formed grooves intervention. Such a training is also suitable to facilitate assembly.

Weiterhin können zweckmäßig auch Zwischenlagen verwendet werden, die zu den Sicken der Widerstandsseheiben passend vorgeprägt sind. Auch hierdurch wird das Verrutschen des Plattenstapels verhindert.Furthermore, intermediate layers can expediently be used, which form the beads of the resistance washers are pre-stamped to match. This also prevents the stack of plates from slipping.

Der gesaniie Stapel 6 aus Widerstandsscheiben 1 und gegebenenfalls Isolierzwischenlagen Ii .st zweckmäßig in einen hohlen zylindrischen Isolator 9 eingesetzt und durch mindestens eine Tellerfeder 10 zusammenpreßbar. Dabei trägt der Preßdruck einige Mp. Die elastische Pressung hat gegenüber einer Verschraubung den Vorteil, d.,3 die Ausdehnung des Stapels infolge seiner Erwärmung ausgeglichen wird.The whole stack 6 of resistance disks 1 and If necessary, insulating interlayers Ii .st expedient inserted into a hollow cylindrical insulator 9 and compressible by at least one plate spring 10. The compression pressure carries a few Mp. The elastic compression has the opposite to a screw connection Advantage, i.e., 3 the expansion of the stack as a result of its heating is compensated.

Der Isolator 9 ist zweckmäßig mit Schwefelhexafluorid (SFf,) gefüllt. Hierdurch wird die Isolierung des Plattensiapels verbessert und die Gefahr innerer Überschläge bei Widerständen für sehr hohe Spannungen beseitigt.The insulator 9 is expediently filled with sulfur hexafluoride (SFf,). This will isolate the Plattensiapels improved and the risk of internal flashovers in the case of resistors for very high voltages eliminated.

Eine temperaturabhängige Kühlung des Plattenstapels durch strömende Druckluft ist notwendig, wenn mehrere, kurz aufeinanderfolgende Schaltungen durchgeführt werden müssen. Hierzu weist zweckmäßig der Isolator 9 einen durch ein Ventil abgeschlossenen Einströmkanal für die Kühlluft auf. und das Ventil läßt sich durch einen mit den Widerstandsscheiben
Wärmekontakt stehenden Bimetallstreifen öffnen.A temperature-dependent cooling of the plate stack by flowing compressed air is necessary if several switching operations in quick succession have to be carried out. For this purpose, the insulator 9 expediently has an inflow channel closed by a valve for the cooling air. and the valve can be through one with the resistance disks
Open bimetal strips that are in contact with heat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit mehreren in Reihe liegenden gleichartigen Schaltstellen, ι von denen ein Teil mil Parallelkapazitäten zur Spannungssteuerung und ein Teil mit Parallelwiderständen zum Bedampfen der Einschwingsspannung versehen ist und die Schaltstellen in ihren Antrieben so gesteuert sind, daß sie gleichzeitig oder nahezu in gleichzeitig öffnen, und mit Parallelwiderständen, die aus übereinandergestapelten, mäanderförmig ausgeschnittenen und voneinander bis auf ihre Kontaktstellen isolierten Widerstandsscheiben bestehen, nach Patent 2324321, dadurch ge- ΐί kennzeichnet, daß die Widerstandsscheiben (1) aus einem Blech herausgestanzt und an den Kontaktstellen (2, 3) und/oder an Siegen (4) mit herausgedrückten Sicken (5,12,13) versehen sind.1. High-voltage circuit breaker with several similar switching points in series, ι some of which have parallel capacitances for voltage control and some with parallel resistors is provided for damping the transient voltage and the switching points in their drives are controlled so that they are simultaneously or nearly in open at the same time, and with parallel resistances, which consist of stacked, meander-shaped Resistance disks are cut out and insulated from one another except for their contact points, according to patent 2324321, characterized in that the resistance disks (1) punched out of a sheet metal and at the contact points (2, 3) and / or at Siegen (4) with pressed out beads (5,12,13) are provided. 2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- :o spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wider Standsscheiben (1) an ihren Kontaktstellen (2,3) eine Zinn- oder Silberauflage mit einer Stärke von 20—50 μ aufweisen.2. High-voltage circuit breaker after on: o claim i, characterized in that the cons Stand disks (1) at their contact points (2,3) a tin or silver layer with a thickness of 20-50 μ have. 3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- r» spruch 1—2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn der Widerstandsscheiben (1) in Form einer Spirale ausgebildet ist.3. High-voltage circuit breaker according to Claim 1-2, characterized in that the Conductor track of the resistance disks (1) is designed in the form of a spiral. 4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch!—3, dadurch gekennzeichnet, daß die in übereinanc!' rgestapelten Widerstandsscheiben mittels senkrecht durch Öffnung?n (7) hindurchgesteckter keramischer Stifte (8) gegen seitliches Verschieben gesichert sind.4. High-voltage circuit breaker according to claim! -3, characterized in that the in coincident! ' rstacked resistance disks by means of vertically inserted through opening? n (7) ceramic pins (8) are secured against lateral displacement. 5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- η spruch I —4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander geschichteten Widerstandsscheiben (1) durch Zwischenlagen aus hochtemperaturbeständigem Isoliermaterial (11) bis auf die Kontaktstellen (2, 3) voneinander isoliert sind. -to5. High-voltage circuit breaker according to An η claim I -4, characterized in that the Layered resistance disks (1) with intermediate layers made of high temperature resistant Insulating material (11) are isolated from one another except for the contact points (2, 3). -to 6. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen aus Isoliermaterial (11) aus einem unter hohem Druck verformbaren Material bestehen.6. High-voltage circuit breaker according to claim 5, characterized in that the intermediate layers consist of insulating material (11) made of a material that can be deformed under high pressure. 7. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- -r> spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen aus Isoliermaterial (11) zu den Sicken (5) der Widerstandsscheiben (1) passend vorgeprägt sind.7. High-voltage circuit breaker according to An -r> claim 5, characterized in that the intermediate layers made of insulating material (11) to match the beads (5) of the resistance disks (1) are. 8. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stapel (6) von Widerstandsscheiben (1) und Isolierstoff-Zwischenlagen (11) in einen hohlen zylindrischen Isolator (9) eingesetzt ist und durch mindestens eine Tellerfeder (10) zusammenpreßbar ist.8. High-voltage circuit breaker according to one of claims 1-7, characterized in that a stack (6) of resistance disks (1) and insulating material intermediate layers (11) in a hollow cylindrical insulator (9) is inserted and can be compressed by at least one plate spring (10) is. 9. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (9) mit Schwefelhexafluorid (SF6) gefüllt ist.9. High-voltage circuit breaker according to claim 8, characterized in that the insulator (9) is filled with sulfur hexafluoride (SF 6). 10. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- t>o Spruchs mit Kühlung durch strömende Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (9) einen durch ein Ventil abgeschlossenen Hinströmkanal für die Kühlluft aufweist, und daß sich das Ventil durch einen mit den Widerstandsscheiben in Warmekon- *ί takt stehenden Bimetallstreifen öffnen läßt.10. High-voltage circuit breaker according to Ant> o Saying with cooling by flowing compressed air, characterized in that the insulator (9) has an inflow channel closed off by a valve for has the cooling air, and that the valve passes through one with the resistance disks in Warmekon- * ί clock standing bimetal strips can be opened. Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist in der DE-PS 23 24 321 (Hauptpatent) beschrieben. Die Parallelwiderstände sind gemäß Haupipatcnt aus einem scheibenförmigen Material in Mäanderform herausgeschnitten und in induktionsarmer Anordnung aufeinandergestapelt.The invention relates to a high-voltage circuit breaker according to the preamble of the patent claim 1. Such a high-voltage circuit breaker is in DE-PS 23 24 321 (main patent) described. According to the main patent, the parallel resistors are made of a disk-shaped material Cut out a meander shape and stacked in a low induction arrangement. Es sind schon Widerstände für elektrische Sciialtgeräte bekannt, die aus aufeinandergestapelten, v'oneinander durch Isolierplatien getrennten scheibenförmigen Widerstandselementen bestehen (FR-PS 10 55 828). Diese sind jedoch recht aufwendig gebaut; so ist das Widerstandselement z. B. durch Gießen aus einer Widerstandslegierung hergestellt und weiterhin ist der Platzbcdarf der zum Zusammenpressen des Plattenstapels benötigten Vorrichtung verhältnismäßig groß. Aus der DE-AS 11 46 956 ist auch bereits ein Widentandselement an sich bekannt, das aus mäanderförmigen bis auf die Kontaktstellen isolierten Widerstandsscheiben besteht, die an den Kontaktstellen mit herausgedrückten Sicken versehen sind. Auch bei diesem Widerstandselement ist jedoch noch eine fertigungstechnische Vereinfachung wünschenswert.They are resistors for electrical scientific devices known, from stacked disc-shaped Resistance elements exist (FR-PS 10 55 828). However, these are built quite elaborately; That's how it is Resistance element z. B. made by casting from a resistance alloy and still is the The space required for the device required for compressing the stack of plates is relatively large. the end DE-AS 11 46 956 is already a Widentand element known per se, which consists of meander-shaped resistance disks isolated up to the contact points, which are provided with pressed-out beads at the contact points. Also with this resistance element however, a simplification in terms of production technology is still desirable. Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht somit darin, einen mit weniger Aufwand herstellbaren Schaitwiderstand kleiner Abmessung zu schaffen. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die Widerstandsscheiben aus einem Blech herausgestanzt und an den Kontaktstellen und/oder an Stegen mit herausgedrückten Sicken versehen.The object on which the invention is based is thus to provide one with less effort to create manufacturable switching resistance of small dimensions. For this purpose are according to the invention Resistance disks punched out of a sheet metal and at the contact points and / or on webs with provided with pressed-out beads. Ein aus einem Metall, z. B. einem handelsüblichen legierten Aluminiumblech, herausgestanztes Widerstandselement läßt sich preisgünstiger und leichter fertigen als ein aus einer Widerstandslegierung gegossenes Element. Weiterhin kann ein aus einer Widcrstandslegierung bestehender Schaltwiderstand bei mehreren, kurz aufeinanderfolgenden Kurzschlußausschaltungen unzulässig stark erwärmt werde ί. da die bei jeder Schaltung aufgenommene Leistung gleich bleibt. Wenn der Widerstand dagegen einen Widerstandskoeffizienten der reinen Metalle hat. dann schützt er sich bei Temperaturerhöhung durch Erhöhung seines Wertes selbst. Seine Wirksamkeit geht dann zwar zu einem Teil verloren, aber ein Zerbersten wird in einem weiteren Bereich als bei den bekannten Widerständen vermieden.A metal, e.g. B. a commercially available alloyed aluminum sheet, punched out resistor element can be manufactured more cheaply and easily than one cast from a resistance alloy Element. Furthermore, a switching resistor consisting of a resistance alloy can be used for several short-circuit disconnections in quick succession are excessively heated ί. there with everyone Circuit power consumption remains the same. If the resistance, on the other hand, has a resistance coefficient who has pure metals. then it protects itself when the temperature rises by increasing its value itself. Its effectiveness is then lost in part, but one burst becomes in another Area than with the known resistors avoided. Die Parallclwiderständc. die gemäß dem llauptpatcnt vorwiegend als Ausschaltwiderstand verwendet werden, aber auch — mit höherem Widerstandswert — als Einschaltwiderstand benutzt werden können, müssen im Betrieb besonders hohen Anforderungen genügen. Dies jilt sowohl für die Spannungsfestigkeit als auch für die Stoßstromfestigkeit und die maximale Betriebstemperatur. Weiterhin muß die Selbstinduktivität der Widerstände klein sein, was durch kleine Abmessungen und eine induktivitätsarme Stromführung erreicht wird. Mit der Baugröße ist notgedrungen aber auch die Wärmekapazität begrenzt.The parallel resistances. which, according to the main patent, are mainly used as switch-off resistors, but also - with a higher resistance value - can be used as a switch-on resistor, must be im Operation meet particularly high requirements. This applies to both the dielectric strength and the Surge current resistance and the maximum operating temperature. Furthermore, the self-inductance of the resistors be small, which is achieved through small dimensions and low-inductance current conduction. With the size is inevitably limited, but the heat capacity is also limited. Die erfindungsgemäße Bauform des Widerstands soll dazu dienen, die obengenannten elektrischen und thermischen Anforderungen bei nicht /u großen äußeren Abmessungen /u erfüllen.The inventive design of the resistor is intended to serve the above electrical and meet thermal requirements for non / u large external dimensions / u. In der Zeichnung sind Ausfiihrungsbcispiclc der Erfindung dargestellt.In the drawing are the execution examples Invention shown. Fi g. 1 /eiL't eine mäanderförmig semäü Haupipatcnt ausgeschnittene Widcrst;ind%scheiho.Fi g. 1 / eiL't a meandering semäü main pattern cut out opposition; ind% scheiho. F i e. 2 /ei^l eine spiralförmig ,Ki^eeschni'ione WidersMiui' M'hci'fu I'!F i e. 2 / ei ^ l a spiral, Ki ^ eeschni'ione GegMiui ' M'hci'fu I '!
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