DE2412261B1 - Fast closing switch - Google Patents

Fast closing switch

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DE2412261B1 DE19742412261 DE2412261A DE2412261B1 DE 2412261 B1 DE2412261 B1 DE 2412261B1 DE 19742412261 DE19742412261 DE 19742412261 DE 2412261 A DE2412261 A DE 2412261A DE 2412261 B1 DE2412261 B1 DE 2412261B1
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Heinrich 5100 Aachen Korr
Douwe Hilversum Maas (Niederlande)
Gerhard 5171 Hambach Telemann
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/004Closing switches

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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

The switch is for voltages in excess of 1000 volts and currents greater than 1000 amps. Leaves of some insulating material and two similar metal leaves are connected to a high tension pulse source. A coupling electrode is made up by the element edges oriented vertically with respect to the base electrode. The base electrode itself is attached loosely to a slip of aluminium in the form of a 'U' such that it makes contact with the coupling electrode due to its deformation after break down of the insulating leaves. The coupling electrode has a groove to improve contact with the aluminium, and in the groove is a prismatic bar extending longitudinally w.r.t. the groove.

Description

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des schnellschließenden Schalters teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine von B nach A gerichtete Draufsicht auf die Schaltelektrode nach F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch die Schaltelektrode nach F i g. 2 nach der Linie E- F: In dem in F i g. 1 wiedergegebenen Anwendungsbeispiel ist die Elektrode 1, die Schaltelektrode, mit der Stromschiene 3 und die Elektrode 2, die Grundelektrode, mit der Stromschiene 4 so verbunden, daß die Elektroden in dem aus der Kondensatorbatterie 5 als Energiespeicher und der Lastinduktivität 6 gebildeten Stromkreis liegen. Diese Schaltungsanordnung bildet einen Schwingungskreis. Durch Kurzschließen der Elektroden 1 und 2 beim ersten Strommaximum nach Einschalten des Kondensators 5 soll erreicht werden, daß der Strom in der Lastinduktivität 6 möglichst wenig mit der Zeit abnimmt und daß möglichst wenig Oszillationen einfolge Rückwirkungen mit der Kondensatorbatterie 5 auftreten. Es soll ein Magnetfeld hoher Amplitude mit kleiner Anstiegszeit und großer Rückenhalbwertzeit erzeugt werden. Außerdem sollen die Kondensatoren der Kondensatorbatterie 5, die gegenüber schnellem Polaritätswechsel empfindlich sind, geschützt werden. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows F i g. 1 is a side view of the quick-closing switch partially in section, F i g. 2 one directed from B to A. Top view of the switching electrode according to FIG. 1, Fig. 3 a section through the Switching electrode according to FIG. 2 after the line E-F: In the in F i g. 1 reproduced Application example is the electrode 1, the switching electrode, with the busbar 3 and the electrode 2, the base electrode, connected to the busbar 4 in such a way that that the electrodes in the capacitor bank 5 as an energy store and the circuit formed by the load inductance 6. This circuit arrangement forms a Oscillation circuit. By short-circuiting electrodes 1 and 2 at the first current maximum after switching on the capacitor 5 should be achieved that the current in the load inductance 6 decreases as little as possible over time and that as few oscillations as possible occur Reactions with the capacitor battery 5 occur. It is said to have a higher magnetic field Amplitude can be generated with a small rise time and large back half-life. In addition, the capacitors of the capacitor battery 5, which are compared to fast Polarity changes are sensitive to be protected.

Gemäß der Erfindung ist an der Elektrode 1, der Schaltelektrode, eine Leiste 8 angeordnet, die eine in Richtung auf die Elektrode 2, die Grundelektrode, weisende scharfe Kante besitzt. Mit der Grundelektrode 2 ist ein U-förmiges Aluminiumblech 9 verbunden, wobei in dem durch die beiden Platten des Aluminiumblechs 9 begrenzten Raum zwei mit isolierendem Werkstoff 10 beschichtete Metallfolien 11, die vorzugsweise aus Aluminium bestehen, in gleichem Abstand zu den Platten des Aluminiumblechs 9 nebeneinander angeordnet sind. According to the invention is on the electrode 1, the switching electrode, a bar 8 is arranged, the one in the direction of the electrode 2, the base electrode, pointing sharp edge. With the base electrode 2 is a U-shaped aluminum sheet 9 connected, in which limited by the two plates of the aluminum sheet 9 Space two metal foils 11 coated with insulating material 10, which are preferably consist of aluminum, equidistant from the plates of the aluminum sheet 9 are arranged side by side.

Die beiden Folien 11 sind in an sich bekannter Weise mit einem zur Isolation geeigneten Werkstoff beschichtet. Sie sind an einer Kante mit dem Aluminiumblech 9 und an der gegenüberliegenden Kante mit dem Hochspannungsanschluß einer Impulsquelle verbunden. Dabei kann als Impulsquelle beispielsweise eine kleine Kondensatorbatterie verwendet werden. Außerdem ist zwischen dem mit der Grundelektrode verbundenen Teil des Aluminiumblechs 9 und den Metallfolien 11 eine Metallplatte 13 von hoher Biegesteifigkeit, vorzugsweise aus Stahl, vorgesehen. Zur Isolation der Schaltelektrode 1 gegenüber dem mit der Grundelektrode 2 verbundenen U-förmigen Aluminiumblech 9 sowie der Schiene 3 und 4 ist eine Folie 14, vorzugsweise aus Polyäthylen oder Polyester, vorgesehen. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist die Leiste 8 oberhalb der Metallfolie 11 in einer Nut 17 angebracht, deren Grundfläche größer ist als die Öffnungsfläche. Das hat zur Folge, daß die freie Platte des U-förmigen Aluminiumbleches 9 nach der Explosion der Metallfolien 11 in der Nut 17 eingeklemmt ist. Unterhalb des Explosionsgebietes ist in der Grundelektrode 2 eine Vertiefung 18 vorgesehen, die vorzugsweise aus länglichen Nuten ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist eine hydraulische Preßvorrichtung 19 vorgesehen, mittels der auf die Schalterteile ein Druck ausgeübt wird.The two foils 11 are in a known manner with a for Insulation suitable material coated. You are on one edge with the aluminum sheet 9 and on the opposite edge with the high-voltage connection of a pulse source tied together. A small capacitor battery, for example, can be used as the pulse source be used. In addition, it is connected to the ground electrode between the part of the aluminum sheet 9 and the metal foils 11, a metal plate 13 of high flexural rigidity, preferably made of steel, provided. To isolate the switching electrode 1 from the U-shaped aluminum sheet 9 connected to the base electrode 2 and the rail 3 and 4, a film 14, preferably made of polyethylene or polyester, is provided. As shown in FIG. 1 shows, the bar 8 is above the metal foil 11 in one Groove 17 attached, the base area is larger than the opening area. That has with the result that the free plate of the U-shaped aluminum sheet 9 after the explosion the metal foil 11 is clamped in the groove 17. Below the explosion area a recess 18 is provided in the base electrode 2, which preferably consists of elongated grooves is formed. A hydraulic pressing device is expedient 19 is provided, by means of which pressure is exerted on the switch parts.

Wie F i g. 2 zu entnehmen ist, ist die prismatische Leiste 8 in der Längsrichtung der in der Schaltelektrode 1 angeordneten Nut 17 angebracht. Dabei weist die prismatische Leiste 8 eine Länge auf, die der Breite des - in F i g. 2 nicht dargestellten - U-förmigen Aluminiumbleches entspricht. Der von der prismatischen Leiste 8 nicht eingenommene Teil der Nut 17 ist - wie in Fig 2 und 3 dargestellt - mit einem Füllkörper 17a ausgefüllt. Der Füllkörper sowie die Elektroden 1 und 2 bestehen - wie in der Zeichnung nicht dargestellt - aus ungehärtetem Stahl. Like F i g. 2 can be seen, the prismatic bar 8 is in the In the longitudinal direction of the arranged in the switching electrode 1 groove 17 attached. Included the prismatic bar 8 has a length which is the width of the - in F i g. 2 not shown - corresponds to U-shaped aluminum sheet. The one from the prismatic Bar 8 is not occupied part of the groove 17 - as shown in FIGS - Filled with a filler body 17a. The packing and the electrodes 1 and 2 consist - as not shown in the drawing - of unhardened steel.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Schnellschließender Schalter, insbesondere für Stromkreise mit Spannungen oberhalb 1000 V und Stromstärken oberhalb 1000 Ampere, bei dem zwischen den Elektroden, von denen die Schaltelektrode senkrecht gegen die Grundelektrode gerichtete scharfe Kanten aufweist und die Grundelektrode mit einem U-förmigen Aluminiumblech lösbar verbunden ist, Folien aus einem isolierenden Werkstoff und mit einer Impulsquelle hoher Spannung verbundene, zwei mittels Stromstoß zur Explosion zu bringende, mit geringem Abstand zueinander und in gleichem Abstand zu den Elektroden nebeneinander angeordnete Metallfolien so vorgesehen sind, daß das Aluminiumblech nach Zerstörung der Folien aus isolierendem Werkstoff unter Verformung in Kontakt mit der Schaltelektrode gebracht wird, wobei jede der beiden Metallfolien mit einer Impulsquelle hoher Spannung verbunden ist und einen zum Anschluß an die Impulsquelle hin monoton anwachsenden Querschnitt aufweist und wobei in der Schaltelektrode zur Verbesserung des Kontaktes mit dem verformten Aluminiumblech eine Nut enthalten ist, deren Öffnungsfläche kleiner ist als die Bodenfläche und wobei in der Nut prismatische Leisten vorgesehen sind, nach Patent 18 04609, da -durch gekennzeichnet, daß in der in der Schaltelektrode (1) enthaltenen Nut (17) eine in Längsrichtung der Nut (17) verlaufende prismatische Leiste (8) angeordnet ist.Claims: 1. Quick-closing switch, especially for Circuits with voltages above 1000 V and currents above 1000 amperes, at the one between the electrodes, of which the switching electrode is perpendicular to the Base electrode has directed sharp edges and the base electrode with a U-shaped aluminum sheet is detachably connected, foils made of an insulating material and connected to a high voltage pulse source, two with a current surge Explosion to be brought, with a small distance to each other and at the same distance to the electrodes arranged side by side metal foils are provided so that the aluminum sheet after destruction of the foils made of insulating material with deformation is brought into contact with the switching electrode, each of the two metal foils is connected to a high voltage pulse source and one for connection to the Pulse source has towards monotonously increasing cross-section and wherein in the switching electrode contain a groove to improve the contact with the deformed aluminum sheet whose opening area is smaller than the bottom area and being prismatic in the groove Bars are provided according to patent 18 04609, characterized in that in of the groove (17) contained in the switching electrode (1) one in the longitudinal direction of the groove (17) extending prismatic bar (8) is arranged. 2. Schnellschließender Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die prismatische Leiste (8) eine der Breite der Schenkel des U-förmigen Aluminiumbleches (9) entsprechende Länge aufweist und dem der Schaltelektrode (1) zugewandten Schenkel des U-förmigen Aluminiumbleches (9) gegenüberliegend angeordnet ist. 2. Quick-closing switch according to claim 1, characterized in that that the prismatic bar (8) is one of the width of the legs of the U-shaped aluminum sheet (9) has a corresponding length and the leg facing the switching electrode (1) of the U-shaped aluminum sheet (9) is arranged opposite one another. 3. Schnellschließender Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Teil der Nut (17), der von der prismatischen Leiste (8) nicht eingenommen wird, ein Füllkörper (17a) aus an sich bekanntem, ungehärtetem Stahl vorgesehen ist. 3. Quick-closing switch according to claim 2, characterized in that that in the part of the groove (17) which is not occupied by the prismatic bar (8) is provided, a filler body (17a) made of known, unhardened steel is. 4. Schnellschließender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1, 2) aus an sich bekanntem, ungehärtetem Stahl bestehen. 4. Quick-closing switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrodes (1, 2) are made of known, uncured Made of steel. Die Erfindung bezieht sich auf einen schnellschließenden Schalter, insbesondere für Stromkreise mit Spannungen oberhalb 1000 V und Stromstärken oberhalb 1000 Ampere, bei dem zwischen den Elektroden, von denen die Schaltelektrode senkrecht gegen die Grundelektrode gerichtete scharfe Kanten aufweist und die Grundelektrode mit einem U-förmigen Aluminiumblech lösbar verbunden ist, Folien aus einem isolierenden Werkstoff und mit einer Impulsquelle hoher Spannung verbundene, zwei mittels Stromstoß zur Explosion zu bringende, mit geringem Abstand zueinander und in gleichem Abstand zu den Elektroden nebeneinander angeordnete Metallfolien so vorgesehen sind, daß das Aluminiumblech nach Zerstörung der Folien aus isolierendem Werkstoff unter Verformung in Kontakt mit der Schaltelektrode gebracht wird, wobei jede der beiden Metallfolien mit einer Impulsquelle hoher Spannung verbunden ist und einen zum Anschluß an die Impulsquelle hin monoton anwachsenden Querschnitt aufweist und wobei in der Schaltelektrode zur Verbesserung des Kontaktes mit dem verformten Aluminiumblech eine Nut enthalten ist, deren Öffnungsfläche kleiner ist als die Bodenfläche, und wobei in der Nut prismatische Leisten vorgesehen sind, nach Patent 1804609. The invention relates to a quick-closing switch, especially for circuits with voltages above 1000 V and currents above 1000 amps, at which between the electrodes, of which the switching electrode is perpendicular has sharp edges directed towards the base electrode and the base electrode is detachably connected to a U-shaped aluminum sheet, foils made of an insulating Material and connected to a high voltage pulse source, two by means of a current impulse to explode, with a small distance from each other and at the same distance to the electrodes arranged side by side metal foils are provided so that the aluminum sheet after destruction of the foils made of insulating material with deformation is brought into contact with the switching electrode, each of the two metal foils is connected to a high voltage pulse source and one for connection to the Pulse source has towards monotonously increasing cross-section and wherein in the switching electrode contain a groove to improve the contact with the deformed aluminum sheet whose opening area is smaller than the bottom area, and where in the groove prismatic ledges are provided, according to patent 1804609. Die Erfindung stellt insofern eine Weiterbildung des schnellschließenden Schalters nach Patent 18 04609 dar, als dadurch ein schnellschließender Schalter mit besonders hoher Lebensdauer, bei dem statische Durchschläge weitgehend vermieden werden und der sich durch gut reproduzierbare und schnelle Schaltvorgänge auszeichnet, geschaffen werden soll. To this extent, the invention represents a further development of the quick-closing Switch according to patent 18 04609, as a quick-closing switch with a particularly long service life, in which static breakdowns are largely avoided and which is characterized by easily reproducible and fast switching processes, should be created. Das wird bei dem schnellschließenden Schalter der eingangs bezeichneten Art dadurch erreicht, daß in der in der Schaltelektrode enthaltenen Nut eine in Längsrichtung der Nut verlaufende prismatische Leiste angeordnet ist. Dabei ist in der Nut nur eine in Längsrichtung der Nut verlaufende prismatische Leiste vorgesehen, ohne daß in Querrrichtung der Nut verlaufende prismatische Leisten vorgesehen sind. Dadurch wird vermieden, daß die Schaltelektrode mit Ausnahme der in Richtung auf die Grundelektrode weisenden Kante der prismatischen Leiste weitere Kanten oder spitze Ecken aufweist. Das hat den großen Vorzug, daß, selbst wenn der Schalter für Spannungen oberhalb 40 kV eingesetzt wird, praktisch keine statischen Durchschläge auftreten. This is referred to at the beginning for the quick-closing switch Kind achieved in that in the groove contained in the switching electrode in The longitudinal direction of the groove extending prismatic bar is arranged. It is in the groove only one prismatic bar running in the longitudinal direction of the groove is provided, without prismatic strips extending in the transverse direction of the groove being provided. This avoids that the switching electrode with the exception of in the direction of the edge of the prismatic bar facing the base electrode has further edges or has pointed corners. That has the great merit that, even if the switch is used for voltages above 40 kV, practically no static breakdowns appear. Eine vorteilhafte Weiterausgestaltung des schnellschließenden Schalters gemäß der Erfindung besteht ferner darin, daß die prismatische Leiste eine der Breite der Schenkel des U-förmigen Aluminiumbleches entsprechende Länge aufweist und dem der Schaltelektrode zugewandten Schenkel des U-förmigen Aluminiumbleches gegenüberliegend angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß die prismatische Leiste in optimaler Weise an die für einen einwandfreien Verlauf des Explosionsvorganges notwendigen Erfordernisse angepaßt ist. Dabei hat es sich ferner als sehr vorteilhaft erwiesen, daß in dem Teil der Nut, der von der prismatischen Leiste nicht eingenommen wird, ein Füllkörper aus an sich bekanntem, ungehärtetem Stahl vorgesehen ist, wodurch eine weitere Stabilisierung des Schaltvorganges erreicht wird. An advantageous further development of the quick-closing switch according to the invention also consists in that the prismatic bar is one of the width the leg of the U-shaped aluminum sheet has a corresponding length and the the leg of the U-shaped aluminum sheet facing the switching electrode opposite is arranged. This ensures that the prismatic bar is optimal Way to those necessary for a proper course of the explosion process Requirements is adapted. It has also proven to be very advantageous that in the part of the groove that is not occupied by the prismatic bar, a filling body made of known, unhardened steel is provided, whereby a further stabilization of the switching process is achieved. Vorteilhaft ist es ferner, die Elektroden aus an sich bekanntem ungehärtetem Stahl zu bilden, da dadurch erreicht wird, daß sie einfach und billig herstellbar sind, gleichwohl aber den an sie zu stellenden Anforderungen genügen. It is also advantageous to make the electrodes from known uncured To form steel, since it is thereby achieved that they can be produced easily and cheaply are, but still meet the requirements to be placed on them.
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WO2016016195A1 (en) * 2014-07-28 2016-02-04 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Electric pulse generator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016016195A1 (en) * 2014-07-28 2016-02-04 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Electric pulse generator
US9953782B2 (en) 2014-07-28 2018-04-24 Commissariat A L'energie Atomique E Aux Energies Alternatives Electric pulse generator

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