DE430968C

DE430968C - Heavy duty switch

Info

Publication number: DE430968C
Application number: DEM88214D
Authority: DE
Original assignee: Dr Paul Meyer AG
Current assignee: Dr Paul Meyer AG
Priority date: 1925-02-01
Filing date: 1925-02-01
Publication date: 1926-06-28

Description

Die bekannten Hochleistungsschalter für Wechselstrom werden allgemein als ölschalter ausgebildet. Dadurch entsteht der Nachteil, daß die ölfüllung unter Umständen verdampft und die so gebildeten Öldämpfe mit der Luft ein explosives Gemisch bilden, bei dessen Entzündung, wie gerade die Erfahrungen der jüngsten Zeit gezeigt haben, schwere Unglücksfälle auftreten können.The known high-performance switches for alternating current are generally called oil switches educated. This has the disadvantage that the oil filling may evaporate and the oil vapors formed in this way form an explosive mixture with the air, when it ignites, as has just happened Recently have shown serious accidents can occur.

ίο Bei diesen ölschaltern müssen auch immer verhältnismäßig große Abstände der stromführenden Teile eingehalten werden, da mit einer Verschmutzung und Feuchtigkeitsaufnahme des Öles gerechnet werden muß, durchίο With these oil switches you always have to relatively large distances between the live parts are maintained, as with contamination and moisture absorption of the oil must be expected

ig die seine Leitfähigkeit in unerwünschter Weise verändert wird.ig which changes its conductivity in an undesirable way.

Hochleistungsschalter für hochgespannten Gleichstrom sind bisher überhaupt nicht bekannt. High-performance switches for high-voltage direct current are not yet known at all.

Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine neue Art von Schaltern zu schaffen, die sowohl für Wechselstrom als auch für Gleichstrom geeignet und die von den Nachteilen frei sind, die den bekannten Ölschaltern anhaften. ₂gThe object of the present invention is to provide a new type of switch which is suitable for both alternating current and direct current and which is free from the disadvantages inherent in the known oil switches. ₂ g

Man erreicht diesen Zweck dadurch, daß ^man jur Füllung-der__Schalter an Stelle von Öl verflüssigte Gase verwendet, die die KontakteTYri flüssiger Form umgeben und über den Kontakten evtl. in Form hochkomprimierter Gase vorhanden sind. Das komprimierte Gas kann gleichzeitig mit dem Innern der Schalterdurchführung in Verbindung stehen und auch als Dielektrikum für die Durchführung mitverwertet werden.It accomplishes this purpose characterized in that ^one uses jur F üllung-der__Schalter instead of oil liquefied gases, surrounding the KontakteTYri liquid form and possibly over the contacts in the form of highly compressed gases are present. The compressed gas can at the same time be in connection with the interior of the switch bushing and can also be used as a dielectric for the bushing.

Als Füllflüssigkeiten können beispielsweiseAs filling liquids, for example

flüssige jKqhlensäüie, flüssiger Stickstoff,liquid refrigerants, liquid nitrogen,

"flüssiger Wasserstoff u. dgl. verwendet "werden."liquid hydrogen and the like are used "will.

Um diesen Schalter praktisch verwirkliehen zu können, ist das Antriebsorgan, das zur Betätigung des Schalters dient, in dasIn order to be able to implement this switch in practice, the drive element is that is used to operate the switch, into the

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Innere des Schalters zu legen und die Anordnung so zu treffen, daß keine beweglichen Wellen mit Stopfbuchsen erforderlich sind. Wird das druckfeste Gehäuse des Schalters aus nichtmagnetischem Material hergestellt, so kann die Betätigung auch derart erfolgen, daß man im Innern des Gehäuses einen Magnetanker anordnet und den magnetischen Rückschluß außerhalb des Gehäuses anbringt. Die Kraftübertragung geschieht dann durch die Wandung des Gehäuses vom Magnetanker nach dem Rückschluß. Die Betätigung kann so gewählt werden, daß die Wicklung mit dem Rück-Schluß außerhalb "des Gefäßes ruht und die Bewegung nur durch die Änderung des Kraftlinienflusses hervorgerufen wird, oder die Wicklung mit Rückschluß wird bewegt und führt den Anker im Innern des Gehäuses mit sich.To put inside the switch and to make the arrangement so that no moving Shafts with glands are required. Will be the flameproof housing of the switch made of non-magnetic material, the actuation can also be carried out in such a way that that one arranges a magnet armature inside the housing and the magnetic yoke outside the housing attaches. The power transmission then takes place through the wall of the housing from the magnet armature after the return path. The actuation can be chosen so that the winding rests with the return circuit outside "the vessel and the Movement is caused only by the change in the flow of the lines of force, or the Winding with a return path is moved and carries the armature inside the housing themselves.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Schalter, in Form der bekannten druckfesten Bomben auszuführen und dem Schalter nur eine Durchführung zu geben, während die Bombe den zweiten Pol darstellt; dadurch sind weniger Dichtungen notwendig, und die Konstruktion wird wesentlich vereinfacht.In many cases it can be useful to use the switch, in the form of the well-known pressure-resistant Executing bombs and giving the switch only one execution while the bomb is the second pole; through this fewer seals are required and the construction is considerably simplified.

Es empfiehlt sich, den Gasraum über dem flüssigen Gas möglichst groß zu machen, um durch die Abschaltenergie keine allzu hohen Drucksteigerungen hervorzurufen. Zur Vermeidung von Stehfeuer wird die Innenfläche mit einer Isolierschicht umkleidet.It is advisable to make the gas space above the liquid gas as large as possible in order to not to cause excessive pressure increases due to the cut-off energy. To avoid of standing fire, the inner surface is covered with an insulating layer.

Um eine bessere Dichtung der Durchführung zu erreichen, kann die Anordnung so getroffen werden, daß die mit dem Schaiterraum in Verbindung stehende Durchführung auf der Außenseite in einen zweiten abgeschlossenen Raum mündet, der einen geringeren Druck als der Hauptkessel, jedoch einen größeren Druck als der Außenraum aufweist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Dichtungen nur mit der Druckdifferenz beansprucht werden, ferner, daß die Durchführung, da sie innen und außen von komprimierten Gasen umgeben ist, sehr klein gewählt werden kann und darum auch infolge ihrer kleinen beanspruchten Fläche nur geringen Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist. Wichtig ist auch, daß kleinere Porzellanstücke wesentlich fester hergestellt werden können als große komplizierte Durchführungskörper, Diese Art der Druckstaffelung kann wiederholt angewandt werden. Zweckmäßig wird es sein, zwischen den verschiedenen Räumen Ventile anzuordnen, welche im Falle zu großer Drucksteigerung einen Druckausgleich nach außen gestatten. Die Schalter sind mitKontaktmanometern ausziiriisten, um bei Überschreiten des zulässigen Druckes den Schalter zunächst abzuschalten und dann ein Ventil zu lüften. Um ein Stehfeuer im Innern des Schalters zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Kesselwandung innen mit einer Isolierschicht zu überziehen. Wird der Schalter für hochgespannten Gleichstrom mit Erdrückleitung verwendet, so ist das Gehäuse zu erden. Ist dies nicht der Fall, so muß das Gehäuse isoliert befestigt werden. Dies kann mittels Stützisolatoren geschehen, der ganze Schalter kann auch in eine Grube eingebaut werden, die mit Isolationsmaterial, wie öl, reinen Sand usw., angefüllt ist. Um hochgespannten Gleichstrom überspannungsfrei unterbrechen zu können, wird man vorteilhaft die Flüssigkeit im Innenraum mit einem leitenden Zusatz versehen (Kohlenstaub, elektrolytische Salze). Bei der Unterbrechung wird dann zunächst ein Widerstand eingeschaltet, so daß die Stromänderung weniger schroff erfolgt. Als Füllmaterial kann mit Vorteil flüssige Kohlensäure verwendet werden, auch Stickstoff und' Wasserstoff bringen günstige Ergebnisse. Selbstverständlich können auch noch andere Substanzen benutzt werden.In order to achieve a better seal of the implementation, the arrangement be made in such a way that the implementation associated with the switch room on the outside opens into a second closed room, which is a smaller one Pressure than the main boiler, but has a greater pressure than the outside space. This arrangement has the advantage that the seals are only stressed with the pressure difference, also that the Implementation, as it is surrounded inside and outside by compressed gases, very small can be selected and therefore only small due to their small area used Is exposed to pressure loads. It is also important that smaller pieces of porcelain can be made much more solid than large, complicated bushing bodies, This type of pressure gradation can be used repeatedly. It will be useful between the to arrange valves in different rooms, which in case of excessive pressure increase allow pressure equalization to the outside. The switches are equipped with contact pressure gauges, in order to first switch off the switch when the permissible pressure is exceeded and then to ventilate a valve. To a standing fire To avoid inside the switch, it is advisable to keep the boiler wall inside to be covered with an insulating layer. Used to switch to high voltage direct current If used with earth return, the housing must be earthed. If this is not the case, so the housing must be secured in an insulated manner. This can be done using post insulators, the whole switch can also be built into a pit covered with insulation material, such as oil, pure sand, etc., is filled. To high-voltage direct current overvoltage to be able to interrupt, it is advantageous to provide the liquid in the interior with a conductive additive (coal dust, electrolytic salts). When the interruption occurs, a resistor is first switched on, so that the current change done less abruptly. Liquid carbonic acid can advantageously be used as the filler material nitrogen and hydrogen also produce favorable results. Of course other substances can also be used.

Die besonderen Vorteile dieser Konstruktion sind: geringe räumliche Abmessungen, da infolge des hohen Druckes eine außerordentliche Durchschlagsfestigkeit und Verringerung der Gleitfunken erzielt wird, stärkste Kühlung des Lichtbogens und der Kontakte durch das flüssige Gas mit sehr tiefer Temperatur, geringe Abmessungen der Durchführung und größte Durchschlagsfestigkeit infolge Füllung der Durchführung mit einem Dielektrikum der Dielektrizitätskonstante ι und, entsprechend dem Druck, erhöhte Durchschlagsfestigkeit, Vermeidung von Bränden, falls Gase (wie Kohlensäure, Stickstoff usw.) verwendet werden.The particular advantages of this construction are: small spatial dimensions, because of the high pressure an extraordinary dielectric strength and reduction the sliding spark is achieved, strongest cooling of the arc and the contacts by the liquid gas with very low temperature, small bushing dimensions and maximum dielectric strength as a result of filling the bushing with a dielectric with the dielectric constant ι and, depending on the pressure, increased dielectric strength, avoidance of fires if gases (such as carbon dioxide, nitrogen, etc.) are used.

In der Abbildung ist der Erfindungsgegenstand in einem Beispiel dargestellt.In the figure, the subject matter of the invention is shown in an example.

Es bedeuten: 1 den druckfesten, bombenförmigen Schalterkessel, der gleichzeitig in Verbindung mit den Kontakten 2 des Schalters steht. 3 ist der Deckel, der mittels Dichtungen gegen das Gehäuse geschraubt wird. ist die innerste Durchführung, die, da sie allseitig mit einem Dielektrikum von hoher Durchschlagsfestigkeit umgeben ist, kleine Abmessungen haben kann. Mit ihrem unteren Ende taucht sie in den Hauptschaltkessel, mit dem oberen Ende in den Zwischenkessel 5. In den Zwischenkessel ist eine weitere Durchführung 6 eingesetzt, welche die Verbindung nach außen ergibt. Die Stromzuführung erfolgt über die Zuleitung 7, die an ihrem unteren Ende zwei biegsame Kabel 8 trägt, welche die Verbindung mit dem beweglichen Kontakt 9 herstellen. Der Kontakt 9 wird durch den Schaltmagneten 10 betätigt undThey mean: 1 the pressure-resistant, bomb-shaped switch boiler, which is simultaneously in Connection with the contacts 2 of the switch is. 3 is the lid, which by means of seals is screwed against the housing. is the innermost implementation, which, as it is covered on all sides with a dielectric of high Dielectric strength is surrounded, can have small dimensions. With her lower At the end it dips into the main switching boiler, with the upper end into the intermediate boiler 5. Another bushing 6 is used in the intermediate boiler, which makes the connection to the outside. The power is supplied via the lead 7, which is attached to her lower end carries two flexible cables 8, which the connection with the movable Establish contact 9. The contact 9 is actuated by the solenoid 10 and

Claims

slides along an isolated guide ii. The liquid gas covers the contacts. The whole switch is installed in a pit 12, which ends with the implementation to the outside. Of course, such a switch can easily be designed with two bushings and cross members. It is also conceivable that the liquid component in the switch consists of a different substance than the gaseous one. It can be z. B. think that there is liquid carbonic acid in the switch, while a mixture of carbonic acid and other gas is present in the air space. ι Patent claims:

1. High-performance switch for alternating and direct current, characterized in that that liquefied gas is used to fill the switch.

2. Switch according to claim r, characterized in that the liquid gas as such surrounds the contacts, while the space above is filled with gas under high pressure and the interior the implementation is in communication with the gas space of the switch, so that the compressed gas as Main dielectric works.

3. High-performance switch according to claims ι and 2, characterized in that that the pressure-tight vessel of the switch consists of a non-magnetic material and the core of the closing magnet is inside, while the stationary or moving winding is with it the magnetic return path of the magnet is outside the boiler, so that the drive is only through magnetic Can bring about coupling between anchor and return path.

4. High-performance switch according to claims 1 to 3, characterized in that that one pole of the switch is passed through a bushing, while as second pole the housing itself is used.

S. high-performance switch according to claims ι to 4, characterized in that that the passage connected to the switch room on the outside in a second closed Space opens, which has a lower pressure than the main boiler, but a greater pressure than the outside space, for the purpose of stressing the seals only with the pressure difference and to achieve smaller dimensions of the implementation.

6. High-performance switch according to claims ι to 5, characterized in that that valves are arranged between the different spaces, which allow pressure equalization to the outside.

7. High-performance switch according to claims 1 to 6, characterized in that that the switch receives a contact manometer, which is exceeded when the permissible Pressing the switch first causes the switch-off and then a valve is released or a warning signal is given.

8. High-performance switch according to claims ι to 7, characterized in that that the switch was used for high voltage direct current with earth return, with the housing earthed is used as earth at the same time.

9. High-performance switch according to claims 1 to 8, characterized in that that the live housing by means of insulators in the form of post insulators, Isolating rings etc. is attached to the socket of the pit in which the switch is located.

10. High-performance switch according to claims ι to 9, characterized in that that the pit is filled with a dielectric, such as oil, to avoid glowing phenomena.

11. High-performance switch according to the claims ι to 9, characterized in that the pit with insulating quartz sand is filled.

12. High-performance switch according to the claims ι to ii, characterized in that carbonic acid is used as the dielectric is used in liquid and gaseous state.

13. High-performance switch according to the claims ι to 11, characterized in that the filled with the liquid Part of the interior made weakly conductive by adding conductive substances (coal dust or electrolytic salts) to switch on a resistor in the circuit before interruption in order to avoid overvoltages.

1 sheet of drawings.