DE3006336A1

DE3006336A1 - Schaltgeraet

Info

Publication number: DE3006336A1
Application number: DE19803006336
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 4030 Ratingen Wegesin
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-08-27
Also published as: DE3006336C2

Description

Schaltgerät
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Schaltgeräten dieser Art ist die Unterbrechungsstelle von einer sogenannten Sprengbrücke gebildet (DE-PS i 056 249). Dies ist ein Leiterstück, das an Sollbruchstellen von einer Sprengladung aufgetrennt wird. Für höhere Spannungen ist es notwendig, mehrere solcher Schaltgeräte in Reihe anzuordnen. Nach einem Schaltfall müssen Sprengbrücken und Sicherungen ausgewechselt werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau des Schaltgerätes, insbesondere für den Einsatz bei höheren Spannungen, zu vereinfachen, wobei die Unterbrechungsstelle ohne eine Sprengbrücke auskol t.
Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, einen Vakuumschalter als Unterbrechungsstelle einzusetzen.
Die als Druckkontakte ausgebildeten Schaltkontakte eines Vakuumschalters lassen sich rasch voneinander trennen (kein Kontiktdurchlauf) und benötigen nur einen geringen Ausschalthub.
Nach erfolgter Überleitung des Stromes auf die Hochleistungssicherung wird die geöffnete Unterbrechungsstelle von der ansteigenden Lichtbogenspannung beansprucht. Der Anstieg der Spannungsfestigkeit geht bei Vakuumschaltern um eine Größenordnung rascher vonstatten als bei anderen Löschprinzipien.
Das neue Schaltgerät eignet sich daher besonders für den Einsatz bei höheren Spannungen, bei denen man bisher mehrere Schaltgeräte in Reihe schalten mußte.
Um den beweglichen Druckkontakt in der gewünschten kurzen Zeit in die Ausschaltstellung zu beschleunigen, ist die Verwendung eines sogenannten Sprengantriebes vorteilhaft. Hierbei wird in einem Zylinder eine Sprengladung gezündet, deren Gase einen Kolben sowie den damit gekoppelten beweglichen Druckkontakt antreibt. Die Sprengladung erhält ihren Auslöseimpuls in Abhängigkeit von der Stromsteilheit des zu überwachenden Stromes. Entsprechende Auslöseeinrichtungen sind bei sogenannten 15-Begrenzern hinreichend bekannt; auf sie braucht hier nicht näher eingegangen werden.
Eine weitere Möglichkeit der Schnellausschaltung des Vakuumschalters besteht darin, die Verriegelung eines aufgeladenen Kraftspeichers, z.B. einer gespannten Feder, mittels einer Sprengladung plötzlich aufzuheben. Das Verriegelungsglied wird dabei mechanisch zerrissen und der sich entspannende Kraftspeicher kann den beweglichen Druckkontakt nahezu verzögerungsfrei in die Ausschaltstellung treiben.
Eine solche Sprengentriegelung ist an sich bei einem Gleichstromschnellschalter bekannt (Calor-Emag-Mitteilungen, April 1956, S. 4). Mit ihr wird eine vorgespannte Drehfeder, auf der eine Schaltbrücke fest aufgebaut ist, für die Ausschaltung freigegeben. Die erreichte Abschaltzeit, d.h. die Zeit, die vom Auslöseimpuls bis zur Begrenzung des ansteigenden Kurzschlußstromes vergeht, beträgt etwa 1,2 ms.
Der erfinderisch verwendete Vakuumschalter selbst bedarf keiner besonderen Konstruktion; es können dafür die im Handel sich befindlichen Leistungsschalterröhren verwendet werden.
Er ist nach einer Abschaltung stets wiederverwendbar.
Die Patronen für den Sprengantrieb sind leicht in Magazinform mit automatischer Nachladevorrichtung in Vorrat zu halten.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Das teilweise im Schnitt dargestellte Schaltgerät wird von Isolierstützern 2, 3, die an einem auf Erde liegenden Grundrahmen festgelacht sind, getragen. Im Innern des die Unterbrechungsstelle bildenden Vakuumschalters 4 sind die als Schaltkontakte ausgebildeten Druckkontakte 5, 6 in Einschaltstellung gezeigt. Der Druckkontakt 5 ist beweglich ausgeführt.
Sein Anschlußbolzen 8 greift mit Hilfe eines Balgens 7 vakuumdicht in das Schaltergehäuse ein. Der entsprechende Anschlußbolzen 9 des Druckkontaktes 6 ist feststehend ausgeführt.
Außerhalb des Vakuumschaltergehäuses sind die Anschlußbolzen 8, 9 kontaktgebend in Leiterbrücken 10, 11 eingelagert. Diese tragen Aufnahmekontakte 14, 15 für die zum Vakuumschalter 4 parallel geschaltete Hochleistungssicherung 16 und haben gleichzeitig eine leitende Verbindung zu den Anschlußschienen 12, 13 des Schaltgerätes.
Das außerhalb des Vakuumschalters sich befindlich. Sunde des Anschlußbolzens 8 trägt einen Kolben 17. Dieser ist verschiebbar in einem Zylindergehäuse 18 angeordnet. In linschaltrichtung ist der Kolben 17 von einer im Zylindergehäuse eingesetzten Kontaktdruckfeder 19 belastet.
Im vorderen, dem Schaltgerät zugewandten Teil des Zylindergehäuses ist dieses als Sprengia er 20 ausgebildet, in der mindestens eine Sprengladung 21 eingebracht ist.
Bei einer Ausschaltung wird die Sprengladung 21 gezündet und deren Sprenggase treiben den Kolben aus der gezeichneten Zinschaltstellung nach rechts - entgegen der Kraft der Ientaktdruckfeder 19 - in eine Ausschaltstellung. Is Verlaufe dieser Bewegung überfährt der Kolben 17 eine lösbare Sperre 22, die ihn in einer definierten Ausschaltst.ellng festhält.
In der dargestellten Einschaltstellung nimmt der Strom seinen Weg von den Anschlußschienen 12, 13 über das geschlossene Kontaktsystem des Vakuumschalters 4. Ist ein Überstrom oder ein Kurzschlußstrom zu erwarten, der begrenzt und abgeschaltet werden soll, so erteilt eine nicht dargestellte Auslöseeinrichtung der Sprengladung 21 einen Zündimpuls. Der Vakuumschalter 4 wird ausgeschaltet. Zwischen den sich nun öffnenden und von einem Lichtbogen überbrückten Druckkontakten 5, 6 baut sich eine verhältnismäßig hohe Spannung auf. Diese bewirkt eine rasche Überleitung des Stromes auf die parallel geschaltete Hochleistungssicherung, in der er noch vor dem Erreichen seines Höchstwertes begrenzt und gelöscht wird.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1.) Schaltgerät zur Begrenzung und Abschaltung von Überströmen, insbesondere KurzschluBströmen, mit einer in einem Hauptstrompfad angeordneten Unterbrechungsstelle und einer dazu parallel liegenden Hochleistungssicherung, wobei im Schaltfalle die Unterbrechungsstelle zunächst rasch geöffnet und der Strom auf die die endgültige Abschaltung übernehmende Hochlei stungssi cherung umgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstelle von einem Vakuwischalter (4) gebildet ist.
2.) Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Ausschaltung des Vakuumschalters (4) von einer Sprengladung (21) ausgelöst ist, deren Sprenggase die Ausschaltung bewirken 3.) Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt des Vakuuaschalters (4) in der Einschaltstellung gegen die Kraft einer Ausschaltfeder verriegelt ist und die Verriegelung durch das Zünden einer Sprengladung aufhebbar ist.