DE599314C

DE599314C - Switch with arc extinguishing by flowing compressed gas

Info

Publication number: DE599314C
Application number: DEA65400D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1932-03-16
Filing date: 1932-03-17
Publication date: 1934-07-30

Description

Schalter mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas Die Löschfähigkeit von Druckgasschaltern ist nur bei einem bestimmten Kontakthub die günstigste. Bei Abweichung von diesem günstigsten Hub nach oben oder nach unten nimmt sie ab. Die Löschfähigkeit ist deshalb innerhalb 'eines bestimmten Bereiches des Hubes, d. h. der sogenannten Löschzone, nicht überall die gleiche. Das Maximum wird nur an einer bestimmten Stelle erreicht, die aber nicht im vornherein genau bestimmt werden kann, weil sie von den Betriebsbedingungen, wie Spannung, Stromstärke, Druck des Löschgases usw. nicht unabhängig ist.Switch with arc extinguishing by flowing pressurized gas The extinguishing capability of compressed gas switches is only the cheapest with a certain contact stroke. at Deviation from this most favorable stroke upwards or downwards, it decreases. the Extinguishing capability is therefore within a certain range of the stroke, i. H. the so-called extinguishing zone, not the same everywhere. The maximum will only be at one reached a certain point, which, however, cannot be precisely determined in advance, because they depend on the operating conditions, such as voltage, amperage, pressure of the extinguishing gas etc. is not independent.

Es sind bereits Druckgasschalter bekannt, deren beweglicher Kontakt nach anfänglich sehr rascher Bewegung in der günstigsten Löschzone entweder vorübergehend stillgesetzt oder so lange verlangsamt wird, bis der Unterbrechungslichtbogen gelöscht ist, worauf der Kontakt seine Bewegung in der Ausschaltrichtung fortsetzt.Compressed gas switches are already known whose movable contact after initially moving very quickly in the most favorable extinguishing zone, either temporarily stopped or slowed down until the interruption arc is extinguished is whereupon the contact continues its movement in the disconnection direction.

Die Stillsetzung oder Verlangsamung des beweglichen Kontaktes in der günstigsten Löschzone erfordert bei diesen Druckgas-. schaltern verhältnismäßig komplizierte Einrichtungen, ohne daß sie indessen eine Gewähr dafür bieten, daß während des Ausschaltens ein Moment des günstigsten Löschhubes mit einem Strom-Nullmoment zusammenfällt.The stopping or slowing down of the moving contact in the The most favorable extinguishing zone requires these pressurized gas. switch proportionally complicated facilities without, however, guaranteeing that during switching off, a moment of the most favorable extinguishing stroke with a current zero moment coincides.

Diese Nachteile werden bei dem Druckgasschalter nach der Erfindung dadurch vermieden, daß beim Ausschaltvorgang der bewegliche Kontakt im zulässigen Löschbereich mindestens einmal seine Bewegungsrichtung umkehrt, also in eine schwingende Bewegung versetzt wird.These disadvantages are in the gas pressure switch according to the invention thereby avoided that the movable contact in the permissible when switching off The extinguishing area reverses its direction of movement at least once, i.e. into a swinging one Movement is displaced.

Die durch diesen Bewegungsverlauf erzielte Wirkung ist besser als diejenige, die mit Hilfe der bekannten Druckgasschalter erzielt wird, weil der unter den jeweiligen Betriebsbedingungen günstigste Löschhub mehr als einmal durchlaufen wird und deshalb mit größerer Sicherheit ein Moment günstigsten Hubes mit einem Strom-Nullmoment zusammenfallen kann, so daß eine maximale Löschwirkung aus dem Schalter herausgeholt wird.The effect achieved by this movement is better than the one that is achieved with the help of the known pressure gas switch because of the below run through the most favorable extinguishing stroke for the respective operating conditions more than once is and therefore with greater certainty a moment of the most favorable stroke with a Current zero moment can coincide, so that a maximum extinguishing effect from the Switch is taken out.

Ferner kann die auf dem Prinzip der Kraftumkehr beruhende Umkehr der Bewegungsrichtung im Gegensatz zu den bekannten, eingangs geschilderten Arbeitsweisen mit außerordentlich einfachen und zuverlässigen Mitteln erzielt werden.Furthermore, based on the principle of force reversal, the reversal of the Direction of movement in contrast to the known working methods described at the beginning can be achieved with extremely simple and reliable means.

Da sich die Bewegungsvorgänge des Druckgasschalters sehr rasch abspielen, treten entsprechend große Massenkräfte und -energie auf. Zur Vermeidung gefährlicher Schläge müssen die Bewegungen der Massen elastisch verzögert werden. Dies kann z. B. mittels eines Luftkissens geschehen, wobei natürlicherweise die Massen in schwingende Bewegung versetzt werden. Dem Druckgasschalter wesensfremde-Mittel, wie z. B. Flüssigkeitsdämpfer, sind hierbei nicht erforderlich. Die schwingende Bewegung kann z. B. aber auch dadurch verursacht werden, daß die Massenenergie der bewegten Schalterteile wenigstens teilweise an eine andere Schwingmasse abgegeben wird. Der Stoß muß aber auch dann ein elastischer sein, um unzulässige Schläge zu vermeiden.Since the movements of the gas pressure switch take place very quickly, accordingly large mass forces and energy occur. To avoid dangerous Blows, the movements of the masses must be elastically delayed. This can e.g. B. done by means of an air cushion, naturally the masses in vibrating Movement can be displaced. The pressurized gas switch non-essential means, such. B. liquid damper, are not required here. The oscillating movement can, for. B. but also because of this caused that the Mass energy of the moving switch parts is at least partially delivered to another oscillating mass. But the push must also then be an elastic one in order to avoid impermissible blows.

Die Fig. i der Zeichnung zeigt in Kurvenform ein Beispiel des Bewegungsverlaufs des beweglichen Kontaktes eines Druckgasschalters nach der Erfindung. Die Zeit ist als Abszisse, der Hub als Ordinate aufgetragen. Mit i ist die Einschaltstellung, mit 3 die Ausschaltstellung und mit z der zulässige Löschbereich bezeichnet, in welchem die schwingende Bewegung ausgelöst wird, die wie dargestellt verläuft.FIG. 1 of the drawing shows an example of the course of movement in the form of a curve the movable contact of a gas pressure switch according to the invention. The time is plotted as the abscissa, the stroke as the ordinate. With i is the switch-on position, 3 denotes the switch-off position and z denotes the permissible extinguishing area, in which the oscillating movement is triggered, which runs as shown.

Die schwingende Bewegung des Kontaktorgans kann mit verschiedenen Mitteln erzeugt werden. Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele, gemäß welchen die schwingende Bewegung auf pneumatischem Wege erzielt wird. In beiden Figuren bezeichnet 5 eine Kontaktbetätigungsstange, q. deren Führung und 6 einen Kolben, welcher auch zum Einschalten des Schalters mittels des Druckeinlasses 13 dienen kann. Mit 7 ist der Druckgaszylinder, mit 8 ein Ausschaltventil, das während der Ausschaltung offen steht, mit 9 ein Anschlag und mit 12, eine schwache Feder bezeichnet, die eine Scheibe i i stets gegen den Anschlag g drückt, was während des Einschaltens durch das Spiel io erleichtert wird. Die Ausschaltkraft kann beispielsweise durch Gasdruck auf den Kolben 6 erzeugt werden. Eine diesbezügliche Vorrichtung ist auf der Zeichnung nicht dargestellt.The oscillating movement of the contact element can be generated by various means. FIGS. 2 and 3 show two exemplary embodiments according to which the oscillating movement is achieved pneumatically. In both figures, 5 denotes a contact actuating rod, q. their guide and 6 a piston, which can also be used to switch on the switch by means of the pressure inlet 13 . With 7 the pressure gas cylinder, with 8 a shut-off valve, which is open during the disconnection, with 9 a stop and with 12, a weak spring, which always presses a disk ii against the stop g, what during the switch-on by the game io is facilitated. The switch-off force can be generated, for example, by gas pressure on the piston 6. A related device is not shown in the drawing.

Nach der Vorrichtung gemäß Fig. 2 erfolgt die Veränderung der Bewegungsrichtung durch Aufprall des beweglichen Kontaktes auf ein Luftpolster, das die Energie der bewegten Massen aufspeichert und sie teilweise an sie zurückgibt. Die Vorrichtung erzeugt insbesondere dann eine kräftige schwingende Bewegung des Kontaktes, wenn der Zylinder 7 vor dem Ausschalten unter Druck steht. Beim Öffnen des Ventils 8 entleert sich der obere Teil des Zylinders, während der untere Teil desselben durch die als Ventil wirkende Platte i i abgeschlossen bleibt und die infolgedessen nach dem Aufschlagen des Kolbens 6 mit dein vollen Druck die Bewegung des Kontaktorgans verzögert und umkehrt. Nach dem Abwerfen erfolgt ein zweiter Aufprall, worauf sich der gleiche Vorgang wiederholt. Unterschreitet später der obere Rand des Kolbens 6 den Anschlagrand 9, so entleert sich auch der untere Teil des Zylindes 7, und die Abwärtsbewegung des beweglichen Kontaktes zur Ausschaltstellung kann ungehemmt vor sich gehen.According to the device according to FIG. 2, the direction of movement is changed due to the impact of the moving contact on an air cushion that absorbs the energy of the stores moving masses and partially returns them to them. The device generates a powerful oscillating movement of the contact in particular when the cylinder 7 is under pressure before being switched off. When opening the valve 8 the upper part of the cylinder empties itself, while the lower part of the same through acting as a valve plate i i remains closed and consequently after the impact of the piston 6 with your full pressure the movement of the contact member delayed and reversed. After being thrown, there is a second impact, which is followed by repeat the same process. Later falls below the upper edge of the piston 6 the stop edge 9, the lower part of the cylinder 7, and the downward movement of the movable contact to the switch-off position can be uninhibited going on.

Die Bewegung des Kontaktes aus der Löschstellung in die Ausschaltstellung kann auch durch eine besondere Steuerung eingeleitet werden, durch welche z. B. der Druck im Zylinder reduziert werden kann.The movement of the contact from the reset position to the switch-off position can also be initiated by a special control, through which z. B. the pressure in the cylinder can be reduced.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig.3 wird ein Teil der Bewegungsenergie auf eine beweglich im unteren Teil des Zylinders 7 gelagerte Masse 1q. übertragen, welcher beim elastischen Aufprall eine entsprechende Geschwindigkeit erteilt wird: Der elastische Aufprall kann durch ein kleines Gaskissen oder z. B. durch eine Feder erreicht werden. Die Vorrichtung gemäß Fig.3 zeitigt auch dann eine kräftige Wirkung, wenn der Zylinder 7 vor dem Ausschalten Atmosphärendruck hat. Die Energie der bewegten Schwingmasse kann am Ende ihres Hubes durch beliebige feste oder pneumatische Puffer aufgenommen werden, da dort nicht mehr ein bestimmter Bewegungsverlauf eingehalten werden muß.In the device according to Figure 3, part of the kinetic energy on a mass 1q movably mounted in the lower part of the cylinder 7. transfer, which is given a corresponding speed in the event of an elastic impact: The elastic impact can be caused by a small gas cushion or z. B. by a spring can be achieved. The device according to Figure 3 also produces a powerful effect, when the cylinder 7 has atmospheric pressure before switching off. The energy of the moving Oscillating mass can at the end of its stroke by any fixed or pneumatic buffer be recorded, since there is no longer a certain course of movement observed must become.

In vielen Fällen, besonders bei passenden Verhältnissen von Löschhub zu Endhub, kann aber auch eine zweckentsprechende zurückschwingende Bewegung mittels eines einfachen Zylinders ohne irgendwelchen Einbau erreicht werden, z. B. mit Hilfe des bei pneumatischer Betätigung des Schalters schon vorhandenen Einschaltzylinders, wobei durch geeignete Bemessung der für den Gasaustritt 8 aus dem Zylinder oder der für den Gaseintritt oberhalb des Kolbens bestimmten Kanäle, dein aus Gaspolster und bewegter Masse bestehenden schwingfähigen System die gewünschte Schwingung erteilt werden kann. Die Ausström- oder Durchströmungsöffnungen können zur Erleichterung der Einstellung regelbar sein. Durch diese sehr einfach gestaltbare Anordnung werden mit Leichtigkeit ausgeprägte Schwingbewegungen erhalten. Die Einregelung der Öffnungen für den Gasaustritt oder -eintritt hat hauptsächlich den Zweck, ein allzu starkes Schwingen zu vermeiden. Im Gegensatz hierzu ist es außerordentlich schwierig, mit so einfachen Anordnungen eine einigermaßen brauchbare, nicht zurückschwingende Bewegung zu erzielen.In many cases, especially with suitable extinguishing stroke ratios to the final stroke, but can also use an appropriate swinging back movement a simple cylinder can be achieved without any installation, e.g. B. with help the on-cylinder already present when the switch is pneumatically operated, whereby by suitable dimensioning for the gas outlet 8 from the cylinder or the ducts intended for the gas inlet above the piston, made of gas cushions and moving mass gives existing oscillatable system the desired oscillation can be. The outflow or throughflow openings can be used for relief the setting can be regulated. This arrangement, which can be designed very easily, will be Obtain pronounced oscillatory movements with ease. Adjustment of the openings for the gas outlet or inlet has the main purpose of being too strong Avoid swinging. In contrast, it is extremely difficult to work with such simple arrangements a reasonably useful, non-swinging motion to achieve.

Claims

PATENT CLAIMS i. Switch with arc quenching by pouring Pressurized gas, characterized in that the movable contact is switched off during the switch-off process reverses its direction of movement at least once in the permissible extinguishing area, i.e. is set in an oscillating motion.

2. Compressed gas switch according to claim i, characterized in that the oscillating movement of the contact by elastic Impact of the moving mass of the switch generated on a gas buffer becomes, which after the end of the oscillation the further movement of the contact in the Switch-off direction permitted.

3. Compressed gas switch according to claim z, characterized in that that the oscillating movement of the contact is moved by the elastic impact of the The mass of the switch is triggered on a mass that is fixed at the moment of impact, which is stored in such a way that it continues the movement of the after the oscillation Contact in the disconnection direction. q .. gas pressure switch according to claim a, characterized in that the gas volume of the switch-on cylinder is used as the gas buffer is used.