DE643774C

DE643774C - Overcurrent switch

Info

Publication number: DE643774C
Application number: DEA72432D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hoepp
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-02-07
Filing date: 1934-02-07
Publication date: 1937-04-16

Description

Das Hauptpatent 632431 betrifft einen Überstromschnellschalter, insbesondere für Wechselstrom, bei welchem Hilfsruhekontakte vorgesehen sind, durch die zu Beginn der Auslösebewegung 'die Wirkung der Auslösespule mittels einer zusätzlichen Hilfsstromspule selbsttätig unterstützt wird. Die Windungszahl der Hilfsspule und die Zeitkonstante 'des Hilfsspulenkreises sind dabei so gewählt, 'daß die Hauptkontakte kurz vor Erreichung des nächsten Stromnulldurchganges geöffnet werden. Da bei wachsender Überlast (Kurzschluß) die Betätigung der Hilfsruhekontakte innerhalb der Stromhalbperiode immer früher vor dem nächsten Nullwert einsetzt, sind im Hauptpatent Mittel angegeben, die eine vorzeitige Unterbrechung des Hauptstromes möglichst vermeiden. Statt der dort angegebenen Kurzschlußwicklung könnte' auch ein Parallelwiderstand zur Ausschaltwicklung benutzt werden. Aber alle diese Mittel sind nicht ausreichend, bei stark wechselnder Größe des Kurzschlußstromes stets mit Sicherheit eine Unterbrechung zu erzielen, wenn der Stromnullwert erreicht ist.The main patent 632431 relates to one Overcurrent high-speed switches, especially for alternating current, in which auxiliary break contacts are provided, through which at the beginning of the tripping movement 'the action of the trip coil is automatically supported by means of an additional auxiliary current coil. The number of turns the auxiliary coil and the time constant 'of the auxiliary coil circuit are like this selected, 'that the main contacts shortly before reaching the next current zero crossing be opened. Since with increasing overload (short circuit) the actuation of the auxiliary break contacts starts earlier and earlier before the next zero value within the current half-cycle, means are specified in the main patent, which avoid a premature interruption of the main stream as far as possible. Instead of the The short-circuit winding specified there could also be a parallel resistor to the switch-off winding to be used. But all of these remedies are inadequate in the event of greatly changing Size of the short-circuit current to always achieve an interruption with certainty, when the current zero value is reached.

Gemäß der Erfindung werden daher die beweglichen Hauptkontakte unter die Einwirkung fest oder federnd mit ihnen ver,-bundener Magnetanker gestellt, die von hauptstromerregten Magneten angezogen werden, so daß die Hauptkontakte nach Einleitung der Ausschaltbewegung noch so lange geschlossen bleiben, bis der Stromniullwert nahezu erreicht ist. In weiterer Fortbildung der Erfindung können diese Haltemagnete zugleich das Blasfeld für die Hauptkontakte liefern.According to the invention, therefore, the main moving contacts are under the action Fixed or resiliently connected magnet armatures with them, which are excited by the main current Magnets are attracted so that the main contacts after initiation the switch-off movement remain closed until the current zero value is close to is reached. In a further development of the invention, these holding magnets can at the same time supply the blow field for the main contacts.

Nun ist es zwar schon bekanntgeworden, bei Wechselstromschaltern die Kontaktbewegung ins Verhältnis zur Stromphase zu setzen, jedoch sollte dies in der Weise geschehen, daß die Dauer der Kontaktbewegung nicht größer als eine Halbperiode war. Dort sollte also nur die Geschwindigkeit der Kontaktöffnung, nicht der Zeitpunkt ihres Einsetzens geregelt werden.Now it has already become known, with AC switches, the contact movement in relation to the current phase, but this should be done in such a way that that the duration of the contact movement was not greater than half a period. There should be so only the speed of the contact opening, not the time of its onset be managed.

In der Zeichnung sind die in Frage kommenden · Teile des Schnellschalters schematisch dargestellt.In the drawing, the parts of the quick switch in question are schematic shown.

Die Ausschaltkontaktfedern f, f_L werden mit je einem kleinen leichten Magnetanker/, I₁ versehen, der den Polen eines Magnets 2, 2_t gegenübersteht. Dieser Magnetanker /, I₁ wird beim Anziehen des Auslöseankers e, womit das Öffnen der Hilfsruhekontakte b, b_u The switch-off contact springs f, f _L are each provided with a small, light magnet armature /, I ₁ , which faces the poles of a magnet 2, 2 _t. This armature /, I ₁ is when pulling the trigger armature e, whereby the opening of the auxiliary break contacts b, b _u

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Wilhelm Höpp in Berlin-Heiligensee.Wilhelm Höpp in Berlin-Heiligensee.

das Einschalten der Hilfsstromspule a_x sowie das Durchbiegen (Verspannen) der Kontaktfedern /, /_x Hand in Hand gehen, noch so lange festgehalten, bis der Hauptstrom sih dem Werte Null nähert. Die träge ethe switching on of the auxiliary current coil a _x and the bending (tensioning) of the contact springs /, / _{x go} hand in hand, held until the main current approaches zero. The sluggish e

der Kontaktfederenden einschließlich der kleinen Klebeanker ist gegenüber der Masse des Magnetkernes e klein, und die Federenden sind jetzt etwa doppelt so stark vorgespannt.the contact spring ends including the small adhesive anchor is small compared to the mass of the magnetic core e , and the spring ends are now pretensioned about twice as much.

to Infolgedessen kann tatsächlich die Öffnung der Kontakte/, Z₁ sehr schnell erfolgen, wenn der Strom sich dem Nulldurchgang nähert. Die Einstellung der Arbeitsstromstärke bzw. des Öffnungszeitpunktes erfolgt zweckmäßig durch" Änderung der Abreißkraft, der Magneterregung oder durch Luftspaltänderung.As a result, the contacts /, Z ₁ can actually open very quickly when the current approaches the zero crossing. The setting of the working current strength or the opening time is expediently carried out by changing the tear-off force, the magnet excitation or by changing the air gap.

Die Erregung der Magnete kann vorübergehend sein, wie bei der Ausschaltspule, die Magnetwicklungen können z. B. in Reihe oderThe excitation of the magnets can be temporary, as in the case of the opening coil, which Magnetic windings can, for. B. in series or

ao parallel zn der Ausschaltspule a, a_x geschaltet sein. Bei geeigneter Ausbildung des Hauptmagnets können die Haltemagnetanker auch im Streupfade des Häuptmagnets liegen.
Mit der Einrichtung nach der Erfindungao be connected in parallel to the opening coil a, a _x . With a suitable design of the main magnet, the holding magnet armatures can also lie in the scatter path of the main magnet.
With the device according to the invention

a₅ wird erreicht, daß die nach dem Hauptpatent erstrebte Stromunterbrechung beim Nulldurchgang des Stromes auch bei den verschiedensten Überlastwerten mit gegenüber dem Hauptpatent gesteigerter Zuverlässigkeit mit nur geringer Streuung in nächster Nähe des Stromnullwertes erfolgt. Dadurch wird die Lichtbogendauer auf ein Mindestmaß beschränkt und eine Neuzündung des Lichtbogens vermieden, denn es tritt nur eine sehr geringe Menge ionisierter Gase auf, da die Größe des Lichtbogens und die in ihm umgesetzte elektrische Arbeit wegen der kleinen Stromwerte in der Nähe des Nulldurchganges sehr gering sind. Außerdem werden dadurch die Kontakte geschont, weil der Abbrand gering bleibt, und Schaltüberspannungen, besonders beim Abschalten induktiver Stromkreise, vermieden. Die Einrichtung verhindert zugleich das selbsttätige Abheben der Kontakte infolge elektrodynamischer Kräfte und dadurch ebenfalls eine schnelle Abnutzung, dytl. eine Verschweißung der Kontaktstücke. ρ.>ϊ$έ£Γ Ausnutzung der Haltemagnete als Blas- »liiagnete wird die Gefahr der Neuzündung durch das rasche Ausblasen des kleinen entstehenden Lichtbogens noch weiter vermindert. a ₅ it is achieved that the current interruption sought after the main patent occurs at the zero crossing of the current even with the most varied overload values with increased reliability compared to the main patent with only a small scatter in the immediate vicinity of the current zero value. This limits the duration of the arc to a minimum and avoids re-ignition of the arc, because only a very small amount of ionized gases occurs, since the size of the arc and the electrical work carried out in it are very small due to the small current values near the zero crossing are. In addition, this protects the contacts, because the burn-off remains low, and switching overvoltages, especially when switching off inductive circuits, are avoided. At the same time, the device prevents the contacts from lifting off automatically as a result of electrodynamic forces and thus also prevents rapid wear, dytl. a welding of the contact pieces. ρ.> ϊ $ έ £ Γ Utilizing the holding magnets as a blowing »line, the risk of re-ignition is further reduced by the rapid blowing out of the small arc that occurs.

Diese Eigenschaften sind besonders für die Verwendung des Schalters als Anodenschnellschalter vor Gleichrichtergefäßen sehr bedeutungsvoll, weil gerade bei Gleichrichtern die während des Schaltvorganges beim Abschalten von Kurzschlüssen durchgelassene Größe J JMt so klein wie möglich gehalten werden muß, um Beschädigungen von Gleichrichterkolben, Anfressungen an den Anoden usw. zu vermeiden, eine Aufgabe, die bisher nur durch kurzschlußschnelle Sicherungen vor den Anoden lösbar war.These properties are particularly important for the use of the switch as an anode high-speed switch in front of rectifier vessels, because especially with rectifiers the quantity J JMt that is let through during the switching process when switching off short circuits must be kept as small as possible in order to avoid damage to rectifier pistons, pitting on the anodes, etc. . Avoid, a task that could previously only be solved by short-circuit fuses in front of the anodes.

Claims

Patent claims:

i. Overcurrent high-speed switch for alternating current with auxiliary break contacts, through which the action of the trip coil is automatically supported by means of an additional auxiliary current coil at the beginning of the tripping movement, according to patent 632 431, characterized in that the moving main contacts (Z, Z ₁ ) under the action fixed or resilient with them connected armature (/, I _x ) , which are attracted by the main current excited magnets (2, Z ₁ ) , so that the contacts (Z, Z ₁ ) remain closed after initiating the switch-off movement until the current value is almost reached.

2. Overcurrent high-speed switch according to claim i, characterized in that the holding magnets (2, 2 _X ) optionally supply the blown field for the main contacts (Z, I ₁ ) .

1 sheet of drawings