DE2403300A1 - Cct. breaker with sulphur hexafluoride quenching - has commutator in arc burner space for arc current shifting - Google Patents

Cct. breaker with sulphur hexafluoride quenching - has commutator in arc burner space for arc current shifting

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DE2403300A1
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Wolfgang Dipl Ing Schmitz
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches 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
    • H01H33/90Switches 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
    • H01H33/901Switches 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 making use of the energy of the arc or an auxiliary arc
    • H01H33/903Switches 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 making use of the energy of the arc or an auxiliary arc and assisting the operating mechanism

Abstract

The quenching contact arrangement consists of stationary and moving contacts in a quenching chamber, at least one having a nozzle-shaped inner channel for introducing a pressurised quenching gas, such as sulphur hexafluoride, as in 2349263. The arrangement generates two light arcs in the arc burning chamber, in which is provided a commutating device which switches over the current flowing in closed condition over the normal circuit breaker contacts onto additional contacts during switching off, in order to generate the second light arc. Thus the currentless contacts in closed condition take over during switching off the current, thus pulling between them the second light arc.

Description

Elektrischer Schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit innerhalb eines Gehäuses befindlichen, mindestens einem festen und mindestens einem beweglichen, die Löschkontaktstelle bildenden Kontaktstück innerhalb eines Löschkammerraumes, von denen wenigstens eines einen düsenähnlich ausgebildeten Innenkanal auß weist und zwischen denen bei einer Ausschalthehndlung ein Schaltlichtbogen brennt, wobei der Schaltlichtbogen mit von einer durch eine Antriebsvorrichtung betätigten, in Einschaltstellung die Löschkontaktstelle umgebenden Kolben-Zylinder-Anordnung komprimierten Löschgas, insbesondere SF6, welches durch die Innenkanäle der Kontaktstücke aus dem Lösobkanimerraum strömt, beblasen wird, wobei an einem der beiden Kontsktatücke Mittel zur Erzeugung eines mit dem Schaltlichtbogen in Reihe liegenden, zweiten Lichtbogens bei einer Schalthandlung vorgesehen sind, und wobei der zweite Lichtbogen in einem außerhalb der Eolben-Zylinderanordnung befindlichen Brennraum brennt, dabei durch Temperaturerhöheung den Druck des Gases innerhalb des Brennraumes so erhöht, daß die für die Löschung von Stromstärken bis etwa zum Nennstrom ausreichende mechanische Energie des Antriebs so unterstützt wird, daß die Beblasung der Löschkontaktstelle auch für die Ausschaltung des Nennausschaltstromes genügt, nach Patent......... Electrical Switch The invention relates to an electrical switch Switch with located within a housing, at least one fixed and at least one movable contact piece forming the extinguishing contact point within an extinguishing chamber space, of which at least one is designed like a nozzle Inner channel has outside and between which a switching arc during a switch-off burns, the switching arc with one by a drive device actuated piston-cylinder arrangement surrounding the extinguishing contact point in the on position compressed extinguishing gas, in particular SF6, which passes through the inner channels of the contact pieces flows from the Lösobkanimerraum, is blown, with one of the two Kontsktatücke Means for generating a second lying in series with the switching arc Arc are provided during a switching operation, and wherein the second arc burns in a combustion chamber located outside the Eolben cylinder assembly, while doing so by increasing the temperature, the pressure of the gas within the combustion chamber is increased so that the sufficient mechanical for the extinction of currents up to approximately the nominal current Energy of the drive is supported so that the blowout of the extinguishing contact point is also sufficient for switching off the rated breaking current, according to patent .........

(Patentanmeldung P 23 49 263.9).(Patent application P 23 49 263.9).

Bei dem Schalter nach dem Hautpatent wird durch den mit dem Schaltlichtbogen in Reihe liegenden zweiten Lichtbogen der Gasdruck in dem Brennraum erhöht, so daß einerseits die Ausschaltbewegung des beweglichen Kpntaktstückes und andererseits diesem primierung des Geses im eigentlichen Löschkammeraum u. damitdilöangasströmung unterstützt wird. Dadurch können mit einer solchen Schalter auch Kurzschlußströme sicher geschaltet werden. Damit der Materialabbradn an den den zweiten Lichtbogen führenden Blcktroden klein gehalten wird, sind diese ringförmig ausgebildet und umgeben das bewegliche bzw. das feste krontaktstück konzentrisch. Die elektroden sind als Spulen mit einer oder nehrercn Windungen ausgeführt; hierdurch wird ein magnetisches Feld erzeugt, welches den Lichtbogen in Rotation versetzt.In the case of the switch according to the main patent, with the switching arc second arc lying in series increases the gas pressure in the combustion chamber, so that on the one hand the switch-off movement of the movable contact piece and on the other hand this priming of the Geses in the actual extinguishing chamber space and thus diluent gas flow supports will. As a result, short-circuit currents can also be safely switched with such a switch will. So that the material is burned off on the block electrodes leading the second arc is kept small, these are ring-shaped and surround the movable or the fixed contact piece is concentric. The electrodes are designed as coils with a or several turns made; this creates a magnetic field, which sets the arc in rotation.

FüßiRurze Zeit des Stromdurchflusses durch die Elektroden bei einer Kurzschlußschaltung reichen kleine Wicklungsquerschnitte aus. Für den im geschlossenen Schalter dauernd fließenden Nannstrom aber müssen die Querschnitte ausreichend groß ausgeführt sein, so daß eine wirtschaftliche Auslegung der Elektroden und damit auch des Schalters nicht mehr erfolgen kann..Short time of current flow through the electrodes in a Short-circuit circuit, small winding cross-sections are sufficient. For the closed one Switches with continuous current flow, however, must have a sufficiently large cross-section be designed so that an economical design of the electrodes and thus also the switch can no longer take place ..

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den elektrischen Schalter nach dem Hauptptent....... (Patentanmeldung P 23 49 263.9) weiter zu verbessern. Insbesondere soll der Schalter wirtschaftlich herstellbar sein, wobei auch die Baugröße das bisher übliche Maß nicht wesentlich übersteigt.The object of the invention is therefore to provide the electrical switch the Hauptptent ....... (patent application P 23 49 263.9) to further improve. In particular the switch should be economical to manufacture, although the size has also been the same so far does not significantly exceed the usual level.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Brennraum eine Kommdutierungsvorrichtung vorgesehen ist1 welche den i'1 geschlossenen Zustand über die Kontaktstücke fließenden Stroia bei einer Ausschalthandlung auf die Mittel zur Er7eugui1g des zweiten Lichtbogens kommutiert, so daß die im geschlossenen Zustand stromfreien MStel den Strom lediglich bei einer Ausschalthandlung übernehmen und zwischen sich den zweiten Lichtbogen ziehen.This object is achieved according to the invention in that in the combustion chamber a commutation device is provided which has the i'1 closed state Stroia flowing through the contact pieces when the device is switched off commutates to the completion of the second arc, so that in the closed state current-free MStel only take over the current in the event of a switch-off operation and draw the second arc between them.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, daß eine erste Elektrode fest mit einem der Kontaktstücke und eine zweite der ersten nachlaufend ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser als die erste aufweist, daß an dem die erste Elek trode tragenden Kontaktstiick ein rad.ial verlaufender zur Innenwand des Gehäuses reichender, mit einem an der Innenwand angebrachtem, axial verlaufendlem Stremführungselement zusammenwirkender erster Kontaktfinger angebracht ist, und daß an dem Strom zuftihrungseleinent ein radial nach innen verlauf ender zweiter Kontaktfinger befestigt; ist, welcher mit der zweiten Elektrode zusamrnenwirkt, dergestalt, daß im eingeschalteten Zustand der erste Kontaktfinger mit dem Stromzuführuigselement, der zweite Kontaktfinger nicht mit der zweiten Elektrode in elektrischer Verbindung steht, bei einer Ausschalthandlung jedoch sich der erste Kontaktfinger von dem Stromzuführungselement entfernt, gleichzeitig der zweite Kontaktfinger mit der zweiten Elektrode in Verbindung gelangt und so den Stromfluß vom Stromzuführungselement über den ersten Kontaktfinger auf die beiden Kontaktstücke nunmehr über den zweiten Kontaktfinger und die beiden Elektroden auf die Kontaktstücke kommutiert.An advantageous embodiment of the invention is that a first electrode fixed to one of the contact pieces and a second trailing the first is formed and has a larger diameter than the first that on the the first elec A radial one runs across the bearing contact piece reaching to the inner wall of the housing, with an attached to the inner wall, axially extending strem guide element cooperating first contact fingers is attached, and that a radially inwardly extending supply line element on the stream ender second contact finger attached; which interacts with the second electrode, such that in the switched-on state the first contact finger with the Stromzuführuigselement, the second contact finger is not in electrical connection with the second electrode stands, but in the event of a switch-off operation, the first contact finger moves away from the power supply element removed, at the same time the second contact finger in connection with the second electrode arrives and so the flow of current from the power supply element via the first contact finger on the two contact pieces now via the second contact finger and the two Commutates electrodes on the contact pieces.

Der besondere Vorteil dieser hlordnung liegt darin, daß die beiden Elektroden nicht auf den Nennstrom als Dauerstrom ausgelegt sein müssen, sondern nur auf den höheren, dafür aber nur sehr kurze Zeit, etwa 100 ms, fließcnden Kurzschlußstrom. Daher kann der Querschnitt der beiden, den zweiten Lichtbogen zwischen sich ziehenden Elektroden verhältnismäßig klein gehalten werden, ao daß die Baugröße des Brenuraumes ebenso wie die Menge des zuverwendenden Materials und damit die Kosten klein gehalten werden können bzw. nicht höher anzusetzen sind wie bei einem zur Zeit üblichen Druckgaaschalter, wohl aber die Abschaltleistung bei einem Kurzschluß wesentlich höher liegt.The particular advantage of this order is that the two Electrodes do not have to be designed for the nominal current as a continuous current, but rather only to the higher, but only very short time, about 100 ms, flowing short-circuit current. Therefore, the cross-section of the two can draw the second arc between them Electrodes are kept relatively small, ao that the size of the furnace space as well as the amount of material to be used and thus the costs are kept low can be set or are not to be set higher than with a currently common pressure gas switch, but the breaking capacity in the event of a short circuit is much higher.

Wenn die beiden Elektroden außerhalb der Kolben-Zylinderanordnung im wesentlichen im Bereich des dem beweglichen Kontaktstück nachlaufenden festen Kontaktstückes angeordnet sind, dann ist die zweite Elektrode der ersten nachlaufend ausgebildet.When the two electrodes are outside the piston-cylinder arrangement essentially in the area of the fixed one following the movable contact piece Contact piece are arranged, then the second electrode is the first trailing educated.

Das hierbei auftretende Problem liegt insbesondere darin, daß der Nachlaufweg des festen Kontaktstückes relativ groß gewählt werden muß, da auch die zweite Elektrode der ersten nachlaufen muß. In vorteilhafter Weise sind daher die erste Elektrode und der Kontaktfinger mit dem beweglichen Kontaktstück verbunden, und zwischen der ersten Elektrode und dem ersten Kontaktfinger ist diesem benachbart eine Isolierzwischenwand zur Vermeidung von Rückzündungen vom Stromzuführungselement zum ersten Kontaktfinger angeordnet.The problem that arises here is in particular that the Overtravel of the fixed contact piece must be chosen to be relatively large, as the second electrode must follow the first. In an advantageous manner, therefore, are the first electrode and the contact finger connected to the movable contact piece, and between the first electrode and the first contact finger is adjacent to this an insulating partition to avoid reignition from the power supply element arranged to the first contact finger.

Diese Ausführung ist deshalb besonders vorteilhaft, weil der Nachlaufweg des festen Kontaktstückes in normalen und üblichen Grenzen gehalten werden kann. Der Weg, den die zweite Elektrode zurücklegt, um mit dem zweiten Kontaktfing r in elektrische Verbindung zu gelangen, kann im Vergleich zum Ausschaltweg ausreichend groß gewählt werden; es bleibt dann immer noch genug Weglänge übrig, um einen genügenden Abstand zwischen beiden Blektroden zu erhalten.This design is particularly advantageous because of the overrun the fixed contact piece can be kept within normal and customary limits. The distance that the second electrode travels to contact the second contact finger r in To get an electrical connection can be sufficient compared to the switch-off path to be chosen large; there is still enough path left to make a sufficient one Distance between the two lead electrodes.

Anhand der Zeichnung sollen weitere, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert und näher beschrieben werden.The drawing is intended to provide further advantages and advantageous refinements of the invention are explained and described in more detail using an exemplary embodiment.

Es zeigt Fig. 1 einen elektrischen Schalter mit einer erfindungsgemäßen Kommutierungseinrichtung, im eingeschæiteten Zustand, Fig. 2 den elektrischen Schalter nach Fig. 1 in der Kommutierungsstellung und Fig. 3 den Schalter nach den Fig. 1 und 2 in Löschstellung, jeweils im Querschnitt.1 shows an electrical switch with an inventive Commutation device, in the switched-on state, Fig. 2 the electrical switch 1 in the commutation position and FIG. 3 shows the switch according to FIG. 1 and 2 in the extinguishing position, each in cross section.

Ein Schalter 1 mit der Kommutierungsennrichtung nach der Erfindung besitzt ein Gehäuse 2, in welchem sich ein festes und ein bewegliches Kontaktstück 3 bzw. 4 befinden. Dabei ist das feste Kontaktstück 3 als dem beweglichen Kontiktstück 4 nachlaufend ausgebildet, wobei der NachlauIweg klein ist gegenüber dem Weg, den das bewegliche Kontaktstück 4 bei einer Ausschalthandlung zurücklegt. Das bewegliche Kontaktstück 4 besitzt einen düsenähnlich ausgebildeten Innenkanal 5 und wird von einer nicht weiter dargestellten Antriebsvorrichtung angetrieben.A switch 1 with the commutation direction according to the invention has a housing 2, in which there is a fixed and a movable Contact piece 3 or 4 are located. The fixed contact piece 3 is the movable one Kontiktstück 4 formed trailing, wherein the NachlauIweg is small compared to the path that the movable contact piece 4 travels in the event of a switch-off operation. The movable contact piece 4 has an inner channel designed like a nozzle 5 and is driven by a drive device not shown.

An dem an der Kontaktstelle befindlichen Ende, also an dem dem festen Kontaktstück 3 zugewandten Ende des beweglichen Kontaktstückes 4 ist ein Formstück 6 mittels Tragelementen 7 befestigt. At the end located at the contact point, i.e. at the fixed end Contact piece 3 facing end of the movable contact piece 4 is a molded piece 6 fastened by means of support elements 7.

Die Tragelemente 7 lassen in axialer Richtung verlaufende Durch laßöffnungen 8 frei, deren Funktion weiter unten erläutert wird. The support elements 7 leave openings extending in the axial direction 8, the function of which is explained below.

Das Formstück 6 ist im Prinzip kegelstumpfförmig ausgebildetund öffnet sich in Richtung zum beweglichen Kontaktstück 4. Die von Jenem wegweisende Spitze besitzt eine Öffnung 9, welche einem beweglichen Kontaktstück 4 weg in Ri.chtung auf das feste Kontaktstück 3 hinweisende Erweiterung 10 besitzt. Die Innenkontur der Öffnung 9 ist daher düsenförmig ausgestaltet. Das Formstück 6 umfaßt im eingeschalteten Zustand das feste Kontaktstück 3 druck dicht. Am beweglichen Kontaktstück 4 ist eine ringförmig ausgebildete Elektrode 11 mit Befestigungsmitteln 12 befestigt; als BeSestigungsmittel 12 können Tragarme verwendet werden. Dies ist allerdings hier nicht weiter dargestellt. Die Elektrode 11 uafaßt das bewegliche Kontaktstück 4 konzentrisch und ist über die Befestigungsmittel 12 mit Jenem elektrisch leitend verbunden. The shaped piece 6 is in principle frustoconical and opens towards the movable contact piece 4. The point pointing away from that point has an opening 9, which a movable contact piece 4 away in Direction has extension 10 pointing to the fixed contact piece 3. The inside contour the opening 9 is therefore configured in the shape of a nozzle. The fitting 6 includes in the switched on State of the fixed contact piece 3 pressure tight. On the movable contact piece 4 is a ring-shaped electrode 11 is fastened with fastening means 12; Brackets can be used as fastening means 12. This is however not shown here. The electrode 11 includes the movable contact piece 4 is concentric and is electrically conductive to that via the fastening means 12 tied together.

Zwischen der Elektrode 11 und der Löschkontaktstelle ist an der Innenwand des Gehäuses 2 eine annähernd radial nach innen verlaufende Wand 13 angeordnet, derart, daß im ausgeschalteten Zustand zwischen Formstück 6 und der Wand 13 ein Abstand D gewahrt ist. Der Raum zwischen Formstück 6 und der Wand 13 ist der eigentliche Kompressionsraum und ist mit der Bezugsziffer 14 bezeich-,net. Der Abstand D, den das Formstück 6 und dieWand 13 im ausgeschalteten Zustand zwischen sich einhalten, ist im wesentlichen abhängig von dem im Kompressionsraum 14 befindlichen Löschgas und von dem gewählten Löschgasdruck. Between the electrode 11 and the extinguishing contact point is on the inner wall of the housing 2 an approximately radially inwardly extending wall 13 is arranged, such that in the switched off state between the fitting 6 and the wall 13 a Distance D is maintained. The space between the shaped piece 6 and the wall 13 is the real one Compression space and is denoted by reference number 14, net. The distance D den the shaped piece 6 and the wall 13 in the switched off State between adhere to, is essentially dependent on the one located in the compression chamber 14 Extinguishing gas and the selected extinguishing gas pressure.

Im Bereich zwischen der Elektrode 11 und den Tragelementlen 7 ist das bewegliche Kontaktstück 4 von einem Isoliermantel 15 umgeben. In the area between the electrode 11 and the support elements 7 is the movable contact piece 4 is surrounded by an insulating jacket 15.

Die Wand 13 umfaßt das bewegliche Kontaktstück 4 mitsamt dem Isoliermantel 15 mit einer Bohrung 13, wobei sie mit dem Isolier mantel 15 derart zusammenwirkt, daß eine druckdichte Berührung zwischen beiden erreicht ist. Zwischen der Wand 13 und der Elektrode 11 ist eine weitere Elektrode 16 vorgesehen, welche genau so wie die Elektrode 11 aufgebaut ist; der Durchmesser ist Jedoch größer als der der Elektrode 11. The wall 13 comprises the movable contact piece 4 together with the insulating jacket 15 with a bore 13, wherein it cooperates with the insulating jacket 15 in such a way that a pressure-tight contact between the two is achieved. Between the wall 13 and the electrode 11 is provided with a further electrode 16, which is exactly the same as the electrode 11 is constructed; however, the diameter is larger than that of the electrode 11.

Diese weitere Elektrode 16 ist in einem gewissen Bereich beweglich und im eingeschalteten Zustand von der Elektrode 11 gegen den Druck einer Feder 17 gegen die Wand 13 gedrückt. This further electrode 16 is movable within a certain range and in the switched-on state of the electrode 11 against the pressure of a spring 17 pressed against the wall 13.

Jenseits der Elektrode 11, also i der Zeichnung rechts von der Elektrode 11, ist am beweglichen Konta/ktstück 4 ein Kolberzbodcn 18 befestigt; Der zwischen der Wand 13 und dem Kolbenboden 18 befindliche Raum ist als Brennraum 19 bezeichnet. Beyond the electrode 11, i. In the drawing to the right of the electrode 11, a piston body 18 is attached to the movable contact piece 4; The between The space located on the wall 13 and the piston head 18 is designated as the combustion chamber 19.

Auf der dem Brennraum 19 gegenüberliegenden Seite des Kolbenbodens 18 ist ein radial verlauf ender und bis zur Innenwand des Gehäuses 2 reichender erster Kon-Laktfinger 20 am beweglichen Kontaktstück 4 befestigt, an dessen freiem Ende ein Gleitkontaktstück 21 angebracht ist. An der Innenwand des Gehäuses 2 ist ein in axialer Richtung verlaufendes, als Stromsuftihrungselemerltdienendes Gleitkontaktband 22 angeordnet, welches an seinem in Ausschaltrich/tung weisenden Endes also in der Zeichnung an seinem rechten Ende, eine Abwinkelung 23 nach außen durch das Gehäuse 2 hindurch und an seinem anderen Ende, also in der Zeichnung ar, seinem linken Ende, eine solche nach innen aufweist. Letztere trägt die Bezugsziffer 24 und endet in einem Gleitkontaktstück 25 dessen Abstand von der Mittelachse des Schalters 1 dem Außendurchmesser der weiteren oder zweiten Elektrode 16 entspricht. On the side of the piston crown opposite the combustion chamber 19 18 is a radially extending end and extending to the inner wall of the housing 2 first Kon-Laktfinger 20 attached to the movable contact piece 4, on the free one End a sliding contact piece 21 is attached. On the inner wall of the housing 2 is a sliding contact strip which runs in the axial direction and serves as a flow guide element 22 arranged, which at its end pointing in the disconnection direction / direction so in the Drawing at its right end, an angled 23 outward through the housing 2 through and at its other end, i.e. in the drawing ar, its left end, has such an inside. Latter bears the reference number 24 and ends in a sliding contact piece 25 whose distance from the central axis of the Switch 1 corresponds to the outer diameter of the further or second electrode 16.

Die Abwinklung 24 nach innen ist auch als zweiter Kontaktfinger 24 bezeichnet. Die Länge des Gleitkontaktbandes 22 und der Ort an der Innenwand des Gehäuses ist derart, daß im eingeschalteten Zustand das Gleitkontaktstück 21 am Kontaktfinger 20 gerade noch mit dem Gleitkontaktband 22 in elektrisch leitender Verbindung steht, die Abwinkelung 24 aber zusammen mit der Elektrode 11 in einer Querebene zur Mittelachse, nicht in leitender Verbindung, zu liegen kommt. The inward bend 24 is also used as a second contact finger 24 designated. The length of the sliding contact band 22 and the location on the inner wall of the Housing is such that when switched on, the sliding contact piece 21 on Contact finger 20 is still electrically conductive with the sliding contact strip 22 Connection is, the bend 24 but together with the electrode 11 in one Transverse plane to the central axis, not in a conductive connection, comes to lie.

Die zweite Elektrode 16 ist von der ersten Elektrode 11 gegen die Wand 13 gedrückt und befindet sich in einem Abstand zu dem Gleijkontaktstück 25. Der Nachlaufweg der zweiten Elektrode 16 ist nun so groß wie der eigene halbe Druchmesser plus dem halben Durchmesser der Wicklungen der beiden Elektroden. Daher bewegt sich die zweite Elektrode 16 bei einer Ausschalthandlur.g solange der ersten Elektrode 11 nach, b.is sie mit dem Gleitkontektstück 25 an der Abwinkelung 24 in elektrisch leitende Verbindung gelangt und dort bei weiterer ausschaltbewegung stehen bleibt. The second electrode 16 is from the first electrode 11 against the Wall 13 is pressed and is at a distance from the sliding contact piece 25. The overtravel of the second electrode 16 is now as large as half its own diameter plus half the diameter of the windings of the two electrodes. Hence moves the second electrode 16 at a switch-off handlur.g as long as the first electrode 11 after, b.is it with the sliding contact piece 25 at the bend 24 in electrical conductive connection arrives and remains there with further switch-off movement.

Die Wirkungsweise des Schalters 1 soll im. folgenden näher erläutert werden: im eingeschalteten Zustand, wenn also die beiden Kontaktstücke 3 und 4 sich berühren, fließt der Strom über die Abwinkelung 23, den Kontaktfinger 20 zum beweglichen Kontaktstück 4; von dort zum festen Kontaktstück 3 bzw umgekehrt. Er fließt nicht über die beiden Elektroden 11 und 16, welche als Wicklungen ausgeführt nicht für den Nennstrom dimensioniert sind Bei einem Ausschaltvorgang, insbesondere bei einem Kurzschluß, bewegt sich unter der Einwirkung der Antriebsvorrichtung das be 1 wegliche Kontaktstück 4 in Pfeilrichtung A. Dabei entfernt sich der Kontaktfinger 20 vom Gleitkontaktband 22, wobei kurz zuvor der Gleitkontakt 25 auf die Elektrode 16 gelangt ist. Ein I.icht bogen zwischen dem Gleitkontaktband 22 und dem Kont£tfinger 20 ist nicht gezogen worden, das Gas im Kompressionsraum 14 ist zu diesem Zeitpunkt komprimiert worden, da das Formstück 6 gegen die Wand 13 gesogen wurde. Das nachlaufende festeKontaktstück 3 ist zu diesem Zeitpunkt immer noch mit dem beweglichen Kontaktstück 4 in elektrischer Verbindung. (Fig.2) Bei weiterer Ausschaltung entfernt sich die Elektrode 11 von der Elektrode 16 und zieht einen zweiten Lichtbogen 26, wobei die Löschkontaktstelle zunächst immer noch geschlossen bleibt. Auf Grund der. Ausbildung der Elektroden 11 und 16 als Widlungen beginnt der zweite Lichtbogen, oder auch Zweitlichtbogen genannt, zu rotieren und erreicht dadurch eine gleichmäßige Erwärmung des Gases im Brennraum 19, wobei er wegen seiner helixförmigen Ausbildung praktisch alle Teilbereiche des Brennraumes 19 erreicht.The operation of the switch 1 should be in. explained in more detail below are: in the switched-on state, i.e. when the two contact pieces 3 and 4 are touch, the current flows through the bend 23, the contact finger 20 to the movable Contact piece 4; from there to the fixed contact piece 3 or vice versa. It doesn't flow via the two electrodes 11 and 16, which are not designed as windings for the rated current are dimensioned Short circuit, the be 1 moves under the action of the drive device Contact piece 4 in the direction of arrow A. The contact finger 20 moves away from the Sliding contact strip 22, the sliding contact 25 reaching the electrode 16 shortly beforehand is. An I. not bent between the sliding contact band 22 and the contact finger 20 has not been drawn, the gas in compression space 14 is at this point has been compressed as the fitting 6 has been sucked against the wall 13. The trailing one Fixed contact piece 3 is still with the movable contact piece at this point 4 in electrical connection. (Fig. 2) If you switch off further, the Electrode 11 from electrode 16 and draws a second arc 26, the The extinguishing contact point initially remains closed. Due to the. education of electrodes 11 and 16 as windings, the second arc begins, or else Called the second arc, to rotate and thus achieve uniform heating of the gas in the combustion chamber 19, which is practical because of its helical design all subregions of the combustion chamber 19 are reached.

Nachdem also der Zweitlichtbogen 26 gezogen ist, wobei er noch nicht seine volle Länge erreicht hat, bleibt das naclEaufende feste Kontaktstück 3 stehen, während das bewegliche Kontakt stück 4 weiterbewegt wird. Dabei trennen sich beide voneinander und ziehen den Schaltlichtbogen 27 zwischen sich. Das Formstück 6 bo wegt sich dabei immer weiter gegen die Wand 13; dadurch wird das Gas im Kompressionsraum immer weiter komprimiert; es beginnt, kurz nach Öffnung der Kontaktstücke 3 und 4 in Pfeilrichtung B und später, nach Entfernung des Formstückes 6 vom festen Kontaktstück 3 auch in Pfeilrichtung C eine Gasströmung zur Beblasung des Lichtbogens aus dem Kompressionsraum 14. Der Zweitlichtbogen 26 erhöht die Temperatur des Gases im Brennraum und damit dessen Druck plötzlich sehr stark und drückt dadurch den Kolbenboden 18 und damit das bewegliche Kontaktstück 4 weiter in Pfeilrichtung A. Bei großen Strömen die eine starke Lichtbogenbeblasung erfordern, muß im Kompressionsraum 14 das Löschgas stark komprimiert werden, damit eine hohe Löschmittelgeschwindigkeit erreicht wird. Da jedoch bei großen Strömen auch der Zweitlichtbogen 26 groß sein wird, wird im Brennraum 19 ein großer Druck aufgebaut, der den Antrieb über den Kolbenboden 18 in der Ausschaltrichtung unterstützt Der Antrieb des Schalters braucht also trotz erforderlicher höherer Löschmittelgeschwindigkeiten bei großen Kurzschlußströmen nicht stärker ausgelegt werden, als nach der erforderlichen Antriebskraft für eine Nennstromabschaltung, also kleiner als bei den heute bekannten Schaltgerätenv So after the second arc 26 has been drawn, but not yet has reached its full length, the following fixed contact piece 3 stops, while the movable contact piece 4 is moved on. In doing so, both separate from each other and pull the switching arc 27 between them. The shaped piece 6 bo moves further and further against the wall 13; this causes the gas in the compression chamber always compressed; it begins shortly after the contact pieces 3 and 3 are opened 4 in the direction of arrow B and later, after removing the shaped piece 6 from the fixed contact piece 3 also in the direction of arrow C a gas flow for blowing the arc out of the Compression chamber 14. The second arc 26 increases the temperature of the gas in the combustion chamber and thus its pressure suddenly very strong and thereby presses the piston crown 18 and thus the movable contact piece 4 continues in the direction of arrow A. With large currents which require a strong arc blowing, the extinguishing gas must be in the compression chamber 14 strongly compressed so that a high speed of the extinguishing agent is achieved. However, since the secondary arc 26 will also be large with large currents, in Combustion chamber 19 a great pressure constructed, which drives the drive via the Piston bottom 18 supports the switch-off direction. The drive of the switch needs So despite the required higher extinguishing agent speeds with large short-circuit currents are not designed to be stronger than the required driving force for a Rated current shutdown, i.e. smaller than with the switching devices known today

Claims (5)

P a t e n t a n s p r ü c h e Elektrischer Schalter mit innerhalb eines Gehäuses befindlichen, mindestens einem festen und mindestens einem beweg -chenS die Löschkontaktstelle bildenden Kontaktstück innerhalb eines Löschkammerraumes, von denen wenigstens eines einen düsenähnlich ausgebildeten Innenkanal aufweist und zwischen denen bei einer Ausschalthandlung- ein Schaltlichtbogen brennt, wobei der Schaltlichtbogen mit von einer durch eine Antriebsvorrichtung betätigten, in Einschaltstellung die Löschkontaktstelle umgebendlen Kilben-Zylinder-Anordnung komprimierten Löschgas, insbesondere SF6, welches durch die Innenkanäle der Kontaktstücke aus dem Löschkammerraum strömt, bebla.sen wird, wobei an einem der beiden Kontakt, stücke Mittel zur Erzeugung eines mit dem Schaltlichtbogen in Reihe liegenden, zweiten Lichtbogens bei einer Schalthandlung vorgesehen sind5 und wobei der zweite Lichtbogen in einem außerhalb der Kolben-Zylinderanordnung befindlichen Brennraum brennt, dabei durch Temperaturerhöhung den Druck des Gases innerhalb des Brennraumes so erhöht, daß die für die Löschung von Stromstärken bis etwa zum Nennstrom ausreichende mechanische Energie des Antriebs so unterstützt wird, daß die Beblasung der Löschkontaktstello auch für die e Ausschaltung des Nennausschaltstromes genügt, nach Patent......(Patentanmeldung P 23 49 263.9 Mp.-Nr.653/73) dadurch gekennzeichnet, daß im Brennraum (19) eine Kommutserungsvorrichtung vorgesehen ist, welche den im geschlossenen Zustand über die Kontaktstücke (3 und 4) fließenden Strom bei einer Ausschalthandlung auf die Mittel (11,16) zur Erzeugung des zweiten Lichtbogens (26) kommutiert, so daß die im geschlossenen Zustand stromfreien Mittel den Strom lediglich bei einer Ausschalthandlung übenichmen und zwischen sich den zweiten Lichtbogen ziehen. P a t e n t a n s p r ü c h e Electrical switch with inside a housing located, at least one fixed and at least one moving -chenS the contact piece forming the extinguishing contact point within an extinguishing chamber space, at least one of which has a nozzle-like inner channel and between which a switching arc burns during a switch-off operation, whereby the switching arc with actuated by a drive device, in Switch-on position compressed the extinguishing contact point surrounding the Kilben cylinder arrangement Extinguishing gas, especially SF6, which comes out through the inner channels of the contact pieces The arcing chamber space flows, is blown, with one of the two contacts, pieces Means for generating a second lying in series with the switching arc Arc are provided during a switching operation5 and wherein the second arc burns in a combustion chamber located outside the piston-cylinder arrangement, while doing so the pressure of the gas within the combustion chamber is increased by increasing the temperature, that the sufficient mechanical for the extinction of currents up to approximately the nominal current Energy of the drive is supported so that the blowing out of the extinguishing contact position is also sufficient for switching off the nominal breaking current, according to patent ...... (patent application P 23 49 263.9 Mp.-No. 653/73) characterized in that in the combustion chamber (19) a commutation device is provided, which in the closed state Current flowing through the contact pieces (3 and 4) in the event of a switch-off operation the means (11, 16) for generating the second arc (26) commutates so that the means that are de-energized in the closed state only supply the current in the event of a switch-off operation Practice and draw the second arc between you. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eineerste Elektrode (11) fest mit einem der Kontaktstücke und eine zweite (16) der ersten nachlaufend ausgebildet ist und einen größeren Alrchmesser als die erste aufweist, daß an dem die erste Elektrode tragenden Kontaktstück (3 bzw. 4) ein radial verlauf ender zur Innenwand des Gehäuses (2) reichender, mit einem an der Innenwand angebrachten, axial verlaufendem Stromführungselement zusammenwirkender erster Kontaktfinger (20) angebracht ist, und daß an-dem Stromzuführungselement ein radial nach innen verlaufender zweiter Kontaktfinger (25) befestigt ist, welcher mit der zweiten Elektrode zusammenwirkt, dergestalt, daß im eingeschalteten Zustand der erste Kontaktfinger mit dem Stromzuführungselement, der zweite Kontaktfinger nicht mit der zweiten Elektrode in elektrischer Verbindung stehet, bei einer Ausschalthandlung jedoch sich der erste Kontaktfinger von dem Stromzuführungselement entfernt, gleichzeitig der zweite Kontaktfinger mit der zweiten Elektrode in Verbindung gelangt und so den Strerfluß vom Stromzuf2hrungs element über den ersten Kontaktfinger auf die beiden Kontaktstücke nunmehr über den zweitlen Kontaktfinger und die beidlen Elektrodlen auf die Kontaktstücke kommutiert.Switch according to Claim 1, characterized in that a first electrode (11) fixed to one of the contact pieces and a second (16) trailing the first is formed and has a larger Alrchmesser than the first that on the the first electrode carrying contact piece (3 or 4) a radially extending end to Inner wall of the housing (2) reaching, with an attached to the inner wall, axially extending current-carrying element interacting first contact fingers (20) is attached, and that on the power supply element a radially inwardly extending second contact finger (25) is attached, which interacts with the second electrode, such that in the switched-on state the first contact finger with the power supply element, the second contact finger is not in electrical connection with the second electrode stands, but in the event of a switch-off action, the first contact finger moves away from the Power supply element removed, at the same time the second contact finger with the second electrode in connection and thus the flow of electricity from the power supply element over the first contact finger on the two contact pieces now over the second contact finger and the two electrodes commutated to the contact pieces. 3. Schalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite Elektrode (16) der ersten nachlaufend ausgebildet ist.3. Switch according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second electrode (16) is designed to follow the first. 4. Schalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Elektrode (11) und der Kontaktfinger (20) mit dem beweglichen Kontaktstück (4) verbunden ist, und das zwischen der ersten Elektrode und dem ersten Kontaktfinger diesem benachbart eine Isolierzwischenwand (18) zur Vermeidung von Rückzündungen vom Stromzuführungselement zum ersten Kontaktfinger angeordnet ist.4. Switch according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first electrode (11) and the contact finger (20) with the movable Contact piece (4) is connected, and that between the first electrode and the first Contact finger this adjacent an insulating partition (18) to avoid Backfiring is arranged from the power supply element to the first contact finger. 5 Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktfinger (20) und di.e erste Elektrode (11) an dem dem beweglichen Kontaktstück (4) nachlaufend ausgebildeten festen Kontaktstück (3) befestigt sind, und daß die zweite Bektrode (16) der ersten um des festen Kontaktstückes kleinen Weg unter dem Druck einer Feder (17) nachläuft.5 switch according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the first contact finger (20) and di.e first electrode (11) the fixed contact piece which traces the movable contact piece (4) (3) are attached, and that the second electrode (16) of the first around the fixed contact piece lags a little way under the pressure of a spring (17).
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