DE338062C

DE338062C - Durch Explosionskraefte bewegter Schalter

Info

Publication number: DE338062C
Application number: DE1919338062D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1919-12-16
Filing date: 1919-12-16
Publication date: 1921-06-13

Description

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AUSGEGEBEN
AM 13. JUNI 1921

Die Erfindung betrifft einen Schnellschalter für elektrische Betriebe, insbesondere für Gleichstromkreise. Hier ist es erforderlich, um schädliche Wirkungen beim Ausschalten zu vermeiden, die Unterbrechung des Stromkreises so schnell wie möglich zu bewirken und somit die Schalterbewegung so zu beschleunigen, daß der Schaltvorgang in sehr kurzer Zeit, z. B. ¹Z_10n bis ¹J₁₁₀₀ Sek., abge- > laufen ist. Diese Schaltbewegung durch Gewichte oder Federn herbeizuführen verursacht große Schwierigkeiten.

Eine sehr schnelle Schaltbewegung kann nun durch Explosion oder ähnliche schnell verlaufende Vorgänge erreicht werden. Schalteinrichtungen, bei denen die Schalterkontakte in zylindrischen Röhren angeordnet sind und durch den Druck der Verbrennungsgase eines Explosionsmittels bewegt werden, sind beo kannt geworden. Diese Anordnungen sind jedoch für Schalteinrichtungen sehr großer Schnelligkeit sowie sehr großer Leistung wenig geeignet. In solchen röhrenförmigen Schaltvorrichtungen lassen sich -die elektro-

'5 magnetischen Einrichtungen zur Funkenlöschung, wie sie zum Abschalten großer Energiemengen erforderlich sind, nicht unterbringen. Die 'Rücksichtnahme auf die elektromagnetischen \^rerhältnisse führt zu unbequemen Konstruktionen des Explosionsraumes, während umgekehrt die Anforderungen an den Explosionszylinder die Konstruktion der Schalterteile beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird der durch Explostonskräfte bewegte Schalter für elektrische Betriebe derart ausgebildet, daß die Explosionskräfte mittelbar auf die zu bewegenden Schalterteile wirken.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn man die Explosionskräfte in einem besonderen, von den zu bewegenden Schalterkontakten mechanisch völlig getrennten Explosionszylinder wirken läßt. Die in dem Zylinder zur Explosion gelangenden Stoffe entwickeln Gase, die den Kolben +5 bewegen. Mit dem Kolben ist das Auslösegestänge des Schalter? verbunden. Die Schalterkontakte selbst können in der üblichen, für Schalter bekannten Weise ausgeführt werden, ohne daß die Konstruktion durch die infolge der Explosionskräfte auftretenden Beanspruchungen irgendwie beeinträchtigt wird. Die bewegten Schalterteile können klein gehalten werden, so daß sich bei den zu erzielenden großen Geschwindigkeiten verhältnismäßig geringe lebendige Kräfte ergeben, um so geringere, wenn durch eine geeignete Hebelübersetzung zwischen Explosionskolben und bewegten Schalterkontakten die Wege und damit die Absolutgeschwindigkeiten des Kolbens klein gehalten werden.

Um die beim Auslösen des Schalters im Gestänge und den bewegten Teilen aufgespeicherte Energie aufzufangen und abzugrenzen, dient ein Energiespeicher, ζ. Β. eine Feder oder ein Luftpuffer. Als Luftpuffer kann ein besonderer Zylinder oder der Explosionszylinder selbst verwendet werden.

Die Entriegelung des Schalters in der Stromschlußstellung muß bei Bewegung des " 'Gestänges bereits erfolgt sein. Erfindungs-

gemäß soll die Klinke deshalb durch dieselben Einrichtungen gelöst werden, die die Explosion bewirken. Diese wird bei selbstätigen Schaltern z. B. durch eine Stromspule bewirkt, die im Schalterstromkreis liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. In dem Stromkreis ι des Schalters liegen die Hauptstromspule 2, die Hauptkontakte 3,4 und der Schalthebel 5. ' 6 ist die Klinke zum Festhalten des Schalters in geschlossenem Zustande, 7 die Klinke zum Festhalten des Schalters in geöffnetem Zustande. An dem Schalthebel 5 greift mit einem Gestänge 8 der Kolben 9 des Explosionszylinders 10 an. Bei 11 ist in diesem Zylinder eine Patrone angebracht, die gezündet wird, wenn in der Spule 2 der Strom einen bestimmten Wert erreicht. Zu diesem Zweck kann entweder parallel zu der Spule 2 ein Schnellrelais 12 angeordnet sein, das beim überschreiten des Stromes einen Hilfsstromkreis 27 in bekannter Weise schließt, der augenblicklich die Zündung der Patrone 11 auf elektrischem Wege bewirkt. Oder es kann die Spannung der Spule 2, die bei plötzlichen Stromstößen sich erhöht, oder die an einer mit ihr verketteten Hilfsspule induzierte Spannung unmittelbar zur Zündung der Patrone ir verwendet werden. Die Auslösung der Klinke 6 geschieht durch einen kleinen Hilfszylinder 13, der durch eine Leitung 14 unmittelbar mit dem Explosionsraum in Verbindung steht. Es kann die Auslösung der Klinke 6 auch auf andere Weise in Abhängigkeit von dem Anwachsen des Stromes in der ' Spule 2 geschehen, beispiels\ve:se so, daß das Stromrelais 12 einen besonderen Stromkreis zur Auslösung der Klinke schließt. I

Zur Schonung des Hauptgestänges ist der Kolben 9 mit einem federnden Boden 15 versehen. Dieser wird bei Eintritt der Explosion zunächst sich bewegen und erst dann den Hauptkolben· 9 mit in Bewegung setzen. Die Vorgänge gehen allerdings so schnell vor sich, daß die angegebene Auslösezeit inne- gehalten wird. Die gegenseitige Bewegung der beiden gegeneinander abgefederten KoI- ■ benteile kann ebenfalls zur Auslösung der Klinke 6 herangezogen werden.

Ein Kolben 16 in einem Zylinder 17 dient als Puffer zum Auffangen und" Abbremsen der Massenenergie des beim Ausschalten bewegten Gestänges. Der rückwärtige Raum iS des Explosionszylinders kann ebenfalls als Luftpuffer verwendet \verden. Die beim Ausschalten entstehende Preßluft in den Zylindern 17 oder im Raum iS kann entweder aufgefangen und zum Wiedereinschalten des Schalters ausgenutzt werden oder zum Ausblasen des beim Schalten entstehenden Lichtbogens an den Öffnungskontakten dienen. Zu diesem Zweck werden Luftleitungen 19 und 20 von den Zylindern nach der Öffnungsstelle hingeführt. Zweckmäßig ist der Luftquersclinitt in diesen Leitungen regelbar, z. B. durch ein Ventil 25.

An Stelle eines Luftpuffers kann auch ein anderer elastischer Puffer, z. B. eine Feder-, verwendet werden. Auch diese kann zum Wiedereinschalten dienen, indem die bei Öffnung des Schalters aufgespeicherte Energie zunächst als potentielle Energie aufbewahrt bleibt, indem beispielsweise die Klinke 7 den Schalter in der Öfrnungsstellung festhält. Beim Wiedereinlegen des Schalters wird dann die Klinke 7 gelöst, so daß der Schalter sich wieder schließt. Die Hauptstrom- oder Auslösespule 2 des Schalters kann ebenfalls zum Ausblasen des Lichtbogens mit herangezogen werden. Zweckmäßig wird sie unterstützt durch eine weitere Spule 21, die an der Netzspannung liegt. Der Schalter wird zweckmäßig mit Vorkontakten 22,23 versehen. Parallel zu der Öffnungsstelle wird ein überbrückungswiderstand 24 gelegt, der sich erst dann selbsttätig durch den Hilfsschalter 28 abschaltet, wenn der eigentliche Ausschaltvorgang des Schalters beendigt ist.

Der Schalter wird zweckmäßig mit mehreren nacheinander verwendbaren Patronen ausgerüstet, die in einem Revolverkopf 26 angeordnet sind, der durch die Einschaltbewegung verstellt werden kann, so daß nach jeder Wiedereinschaltung eine neue Patrone in den Explosionsraum gebracht ist.

Claims

95 Patent-Ansprüche:

1. Durch Explosionskräfte bewegter Schalter für elektrische Betriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionskräfte mittelbar auf die zu bewegenden Schalter- too teile wirken.

2. Schnellschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionskräfte auf einen besonderen, von den Schalterkontakten mechanisch getrennten, Explosionszylinder wirken.

3. Schnellschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionskolben durch Hebelgestänge mit den beweglichen Schalterkontakten verbunden sind.

4. Schnellschalter nach Anspruch 1 mit Verriegelung des Schalters in der Stromschlußstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch die die Zündung der Patrone bewirkende Einrichtung mitgelöst wird.

5. Schnellschalter nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet, durch ein an die Spannung der Stromspule angeschlossenes Schnellrelais zur Zündung der Patrone.

6. Schnellschalter nach Anspruch 1

bis 4, 'dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Stromspule selbst erzeugte oder in einer zweiten Wicklung" induzierte Spannung direkt zum Zünden der Patrone verwendet wird.

7. Schnellschalter nach Anspruch 1 bis 6 mit elastischem Polster zum Auffangen der mechanischen öffnungsenergie, dadurch gekennzeichnet, daß die im elastischen Polster aufgespeicherte Energie zum Wiedereinschalten des Schalters mitverwendet wird.

8. Schnellschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher ein Druckluftzylinder dient.

9. Schnellschalter nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Explosionszylinders aus zwei gegeneinander federnden Teilen besteht.

10. Schnellschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen das Gestänge abgefederte Teil des Explosionskolbens zur Auslösung der Klinke benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.