DE6609728U

DE6609728U - CIRCUIT BREAKER.

Info

Publication number: DE6609728U
Application number: DE19656609728
Authority: DE
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1964-09-10
Filing date: 1965-08-25
Publication date: 1972-08-31
Also published as: SE325944B; CH434420A; DE1250529B

Description

Fuji Electric Co. Ltd.Fuji Electric Co. Ltd.

Kawaoaki/Japan* 25. AUG 1965Kawaoaki / Japan * AUG 25, 1965

LeistungsschalterCircuit breaker

Pur ciese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden Japan-Anmeldung Sho 39-51 689 vom 1.0.9»64 beansprucht.Purely this registration will have the priority of the corresponding one Japan application Sho 39-51 689 of 1.0.9 »64 claimed.

65/8014 j65/8014 j

f P S79 Τ f P S79 Τ

S Die Erfindung befaßt sich mit elektrischen Leistungsschaltern, ;1S The invention relates to electrical circuit breakers,; 1

insbesondere mit einem neuartigen Druckgasleistungsschalter | für sehr hohe Spannungen. ]especially with a new type of compressed gas circuit breaker | for very high voltages. ]

Die Ausschaltzeit eines Leistungsschalters, d.h. die Zeit zv/ischen der Abgabe des Auslösekommandos und dem Zeitpunkt, in dem die Stromunterbrechung tatsächlich vollendet ist, beträgt bei gewöhnlichen Leistungsschaltern, die heutzutage überwiegend verwendet werden, ungefähr 3 bis 5 Perioden für den Pail normalerThe opening time of a circuit breaker, i.e. the time between the issue of the trip command and the point in time in which the current interruption is actually completed is, in the case of ordinary circuit breakers, the majority nowadays used about 3 to 5 periods for the pail normal

- 1 - S chin/Win- 1 - S chin / Win

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Industriefrequenzen= Falls diese Ausschaltzeit erheblich verkürzt werden könnte, würde die Zeitspanne, die notwendig iot_? um schadhafte Teile von anderen Teile-η zu trennen, wenn ein Fehler in Stromkreis auftritt, entsprechens v-erkürst werden* Dies würde eine Vergrößerung der Netzstabilität erjgeben, wodurch die Übertragungskapazität der Leitung vergrößert worden könnte·. Ferner würde der Umfang der Schaden an a.vn Geräten, wie z.B. Transformatoren, verkleinert werden können, die an die Übertragungsleitung angeschlossen sind, und die Reparatur dieser Geräte entsprechend erleichtert werden.Industrial frequencies = If this switch-off time could be shortened considerably, would the time span that is necessary iot _? in order to separate defective parts from other parts-η, if a fault occurs in the circuit, be appropriately v-chosen * This would result in an increase in the network stability, which could increase the transmission capacity of the line. Further, the extent of damage to other equipment, such as transformers, connected to the transmission line could be reduced and the repair of these equipment would be made easier accordingly.

Ein Ziel der Erfindung besteht mithin darin, einen leistungsschalter zu schaffen, bei dem die Ausschaltzeit wesentlich kurzer ist als die üblicher Schaltertypen und z.B. die Halfto des bisher erreichbaren V'ertes beträgt.An object of the invention is therefore to provide a circuit breaker in which the switch-off time is significantly shorter than the usual switch types and e.g. the Halfto of the previously achievable value.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein neuartiges Verfahren zu sehr schneller Öffnung der Schaltstrecke zu schaffen, wobei eine elektromagnetische Kraft verwendet wird, die durch den. Entladestxom eines Kondensators verursacht wird.Another aim of the invention is to provide a novel method of opening the switching path very quickly using an electromagnetic force generated by the. Entladestxom a capacitor is caused.

Ein weiteres Ziel der Srfinaung besteht darin, ein neuartiges Verfahren zur Vergrößerung der Übertragungsgeschwindigkeit des Auslösekommandos zu schaffen, indem eine elektromagnetische Welle, insbesondere licht, verwendet wird.Another goal of the Srfinaung is to create a new Procedure for increasing the transmission speed of the Create trip commands by using an electromagnetic Wave, especially light, is used.

loch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen neuartigenAnother object of the invention is to provide a novel

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Aufbau zu schaffen, bei dem die Schaltstücke al a ¹T₀^ ^cinee Ventils für das Druckgas ausgebildet sind, so daß dao Druckgas im gleichen Augenblick abströmen kann, in dem die SchaltstückcTo create a structure in which the switching ^{pieces al a 1} T ₀ ^ cinee valve are designed for the compressed gas, so that the compressed gas can flow out at the same instant in which the switching ^{piece c}

getrennt werden.be separated.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige Vereinigung von Leistungsschalter und Trennschalter in Reihenschaltung zu schaffen, bei der der Trennschalter eine bestimmte Zeit nach der Betätigung des LeistungGcchalterc betätigt wird.Another object of the invention is to provide a novel combination of circuit breakers and disconnectors in series to create, in which the circuit breaker is actuated a certain time after actuation of the power switchc.

Noch ein v/eiteres Ziel der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zu schaffen, bei dem der Beginn der Entladung des Kondensators von Erde aus mit Hilfe einer elektromagnetischen Welle ^ostGuert wird, und der Trennschalter durch Druckgas betrieben wird, so daß der leistungsschalter und der Trennsehalter stufer-Λ-eice nit einer bestimmten Zeitverzögerung arbeiten*Yet another object of the invention is to provide a novel method to create at which the beginning of the discharge of the capacitor from earth with the help of an electromagnetic wave ^ ostGuert is operated, and the circuit breaker is operated by pressurized gas so that the circuit breaker and the disconnector stufer-Λ-eice work with a certain time delay *

Noch ein v/eiteres Ziel der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zu schaffen, nach dem ein Kondensator, der Hochspannungspot ential aufweist, von Erde aus gestetiext v/erden kann, so daß er aufgeladen oder ausgelöst v/ird.It is still a further object of the invention to provide a novel method according to which a capacitor, the high voltage pot ential, gestetiext from earth can be charged or triggered.

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem ersten und einem zvjeiten Schaltstück, das gleichachsig mit dem ersten Sehaltstück angeordnet und längs der gemeinsamen Achse beweglich ist₃ am sit dem ersten Schaltstück in und außer Berührung zu kommen-The invention relates to a circuit breaker with a first and a second contact piece, which is arranged coaxially with the first contact piece and is movable along the common axis ₃ to come into and out of contact with the first contact piece.

ύύ (V(V

S *S *

I FP 879I FP 879

1 Der Schalter nach der Erfindung iöt dadurch gekennzeichnet, daß daa sv/cite Schaltstück zugleich als Blasventil für Druckgas dient, das normalerweise in einem die beiden Schaltotückc uts-1 The switch according to the invention iöt characterized in that daa sv / cite contact piece at the same time as a blow valve for pressurized gas which is normally used in one of the two switch pieces

1 !schließenden und gegen Erdpotential isolierten Gehäuse enthalten1! Enclosing housing that is insulated against earth potential

I lot, daß ein !Plansch an dem zweiten Schaltstücit mit einer fest-I lot that a splash on the second switch piece with a fixed

|| stehenden Antriebsspule elektromagnetisch dicht koppclbar an-|| standing drive coil can be electromagnetically tightly coupled

κ ,geordnet ist, daß die Antriebs spule über ein Schaltelement nitκ, is arranged that the drive coil nit via a switching element

I einea Kondensator verbindbar iot, dessen Entladung über dieI connect a capacitor iot, whose discharge across the

I Antriebsspule durch Betätigung des Schaltelementes einen StromI drive coil generates a current by actuating the switching element

I durch die Spule zur Folge hat, dessen abstoßende Kraft gegenüberI through the coil has its repulsive force opposite

I · einem in dem Plansch induzierten Strom dafür sorgt, daß sichI · a current induced in the splash ensures that

1 . das zweite Schaltstück von dem ersten Schaltstück trennt, wobei1 . the second contact piece separates from the first contact piece, wherein

I der zwischen den Schaltstücken entstehende Lichtbogen durch Druck-I the arcing between the contact pieces caused by pressure

I ■ gas gelöscht wird, das in dem Gehäuse enthalten ist und aus demI ■ gas is extinguished, which is contained in the housing and from the

1 -Bereich in der Umgebung der Schaltstücice aufgrund der- Blasventil·^1 area in the vicinity of the Schaltstücice due to the blow valve · ^

i| funktion dos zweiten Schaltstückes abströmt.i | function of the second contact piece.

J- Das Wesen der Erfindung wird grundsätzlich und in Einzelheiten f-„J- The essence of the invention is basic and detailed f- "

•j| aus der folgenden Beschreibung näher ersichtlich, die auf die• j | can be seen in more detail from the following description, which refers to the

I« ,- _; beiliegenden Zeichnungen ei2iiger bevorzugter AusführungsformenI «, - _; accompanying drawings of ei2i2i2i preferred embodiments

I der Erfindung Bezug nimmt. Dabei ist:I refers to the invention. Where:

I Pigur 1a ein Yertikalschnitt, der eine Ausführungsform desI Pigur 1a is a vertical section showing an embodiment of the

1 Leistungsschalters und des zugehörigen Trennschalters nach der Erfindung zeigt;1 circuit breaker and the associated disconnector of the invention shows;

-A--A-

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Figur 1b ein Schnitt, der einen Teil der Schaltstüeke des Schalters nach Pigur 1a üeigt;Figure 1b is a section showing part of the switching pieces of the Pigur 1a switch;

Figur 2 ein Vertikalschnitt einer anderen Ausführungsform aer Kombination von Leistungsschalter und Trennschalter.Figure 2 is a vertical section of another embodiment aer Combination of circuit breaker and disconnector.

In Pigur 1a ist eine Schaltkammer 1 dargestellt, die auf Hociispannungspotential angeordnet ist ο Sie wird gegen Erde durch zwei hohle Porzellanisolatoren 2 und 3 isoliert und anfaßt ein Gehäuse 4, durch dessen eines Ende eine Porzcllandurchführung 5 geführt ist. Im Inneren der Durchführung ist ein hohler Leiter 6 angeordnet. Das eine lEn&e des Leiters öffnet sich in die Atmosphäre. Das andere Ende ist im Gehäuse 4 eingeochlossej §In Pigur 1a a switching chamber 1 is shown, which is arranged at high voltage potential o It is isolated from earth by two hollow porcelain insulators 2 and 3 and grips a housing 4, through one end of which a porcelain bushing 5 is passed. A hollow conductor 6 is arranged in the interior of the bushing. One lEn & e of the leader opens into the atmosphere. The other end is holed in the housing 4

und mit einem düsenförmigen feststehenden Schaltstück 7 ver- |and with a nozzle-shaped fixed contact piece 7 connected |

-"incf örniße "- "incf örniße"

sehen, an dessen freien Ende eine/elastische Packung 8 vorge- fsee, at its free end an / elastic packing 8 is provided

sehen ist.. ^;·see is .. ^; ·

Ein bewegliches düsenförmiges Schaltstück 11, das mit dem festen stehenden Schaltstück 7 zusammenwirkt, ist in inneren/finde einer Führung 13 gleitend und hermetisch dicht sitzend angeordnet. Die Führung 13 ist in einem metallischen Träger 12 angeordnet, der am anderen Ende des Gehäuses 4 befestigt ist. Das andere Ende der Führung 13 öffnet sich ins Freie. Am beweglichen Schaltstück 11 ist ein Plansch 14 vorgesehen, der konzentrisch suia Schalt- . stück 11 verläuft und mit diesem aus einem Stück besteht» jA movable nozzle-shaped contact piece 11, which with the fixed standing contact piece 7 cooperates is arranged in inner / find a guide 13 sliding and hermetically tight. the Guide 13 is arranged in a metallic carrier 12 which is fastened to the other end of the housing 4. The other end the guide 13 opens to the outside. On the movable contact piece 11, a splash 14 is provided, the concentric suia switching. piece 11 runs and consists of one piece with this »j

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Sine Singspule 15 ist in einen ringförmigen Isolierkörper 16 eingebettet, der an dem Metallträger 12 befestigt ist. Zwischen den Flansch 14 und den Metallträger 12 ist eine Feder 17 eingefügt, die das Ende 18 des beweglichen Schaltstückes 11 gegen aas feststehende Schaltstück 7 und zugleich die Vorderseite des Flansches 14 gegen die Spule 15 drückt.The singing coil 15 is in an annular insulating body 16 embedded, which is attached to the metal support 12. A spring 17 is inserted between the flange 14 and the metal support 12, the end 18 of the movable contact piece 11 against aas fixed contact piece 7 and at the same time the front of the flange 14 presses against the spool 15.

Der Durchmesser des Endes 18 des beweglichen Schaltatückes 11, das mit dem feststehenden Schaltstück 7 in Berührung steht, ist größer als die anderen Teile, v/i ο in Figur 1b angedeutet ist, und die Innenseite des Endteiles ist als Düse 19 ausgebildet.The diameter of the end 18 of the movable switch piece 11, which is in contact with the stationary switch piece 7, is larger than the other parts, v / i o is indicated in Figure 1b , and the inside of the end part is designed as a nozzle 19.

Bas Innere des Gehäuses 4 steht über den hohlen Porzellanisolator 2 mit einem Behälter 21 auf Erdpotential in Verbindung, der mit Druckgas gefüllt ist. Das Druckgas kann z.B. Druckluft sein. Hithin ist das Gehäuse 4 ebenfalls mit einem Ga3 höheren Druckes als Atmosphärendruck gefüllt. Wie aus Figur 1b hervorgeht, wird auf Grund des Gasdruckes im Gehäuse 4 auf das bewegliche Schaltstück 11 in der Einschaltstellung eine Kraft F ausgeübt, die durcl die folgende Gleichung gegeben ist und in Richtung der Berührung mit dem feststehenden Schaltstück 7 wirktThe inside of the case 4 protrudes from the hollow porcelain insulator 2 in connection with a container 21 at ground potential, which is filled with pressurized gas. The compressed gas can be compressed air, for example. Hithin, the housing 4 is also filled with a Ga3 higher pressure than atmospheric pressure. As can be seen from Figure 1b, due to the gas pressure in the housing 4, a force F exerted on the movable contact element 11 in the switched-on position, which durcl the following equation is given and acts in the direction of contact with the stationary contact piece 7

F= /I vT) T) ι Ρ
~4~ . ^{1 2} F = / I vT) T) ι Ρ
~ 4 ~. ^{1 2}

Dabei ist D- der wirksame Durchmesser der Packungvu. Dp ist der Außendurchmesser des beweglichen Schaltstückes 11. P ist die Druckdifferenz zwischen der Innen- und der Außenseite dea Ge-Where D- is the effective diameter of the packing vu. Dp is that Outer diameter of the movable contact piece 11. P is the pressure difference between the inside and the outside of the

66 G9 72 8 31.8.7266 G9 72 8 8/31/72

F? 879F? 879

häuses 4. Wegen der vorgenannten Kraft F und der Kraft der Feder 17 wird das bewegliche Schaltstück 11 gegen das feststehende Schaltstück 7 gedrückt. Dadurch wird erstens ein kleiner Übergangswiderstand über die Kontaktstelle erreicht. Zweitens werden Leckverluste des Gases in den Raun im Inneren des festetehendenhäuses 4. Because of the aforementioned force F and the force of the spring 17, the movable contact piece 11 is against the stationary one Contact piece 7 pressed. This firstly results in a small contact resistance across the contact point. Second will be Leakage of the gas in the space inside the fixed

Schaltstückes 7 und des beweglichen Schaltstückes 11 und von \ Contact piece 7 and the movable contact piece 11 and from \

dort ins Freie verhindert.prevented there into the open.

Sin Ventil 25 schließt die Auslaßöffnung der Führung 13 in Metallträger 12 ins Freie ab. Das Druckgas, das einen Kolben 26,δer alt uen Ventil 25 verbunden ist, betätigt, so daß die Kraft der Feder 27 überwunden »vird, wird von den Gehäuse 4 geliefert. Eg stannt auo dem Behälter 21 und strömt über ein Steuerventil 28, das mit einer gewissen Zeitverzögerung arbeitet.Sin valve 25 closes the outlet opening of the guide 13 in metal support 12 into the open. The compressed gas, which a piston 26, δer old uen valve 25 is connected, actuated so that the force the spring 27 is overcome, is supplied by the housing 4. Eg stands auo the container 21 and flows through a control valve 28, which works with a certain time delay.

Bin in Heine liegender Trennschalter 30 wird in Abhängigkeit von der Aussehalt- und Eineehaltbewegung des beweglichen Schaltstückes 11 betätigt. Der Trennschalter 30 ist in einem hohlen Porzellanisolator 31 eingeschlossen, der unter einem etwa rechten Winkel an der Durchführung 5 an deren dem feststehenden Schaltstück 7 abgekehrten Ende angebracht ist» Kin feststehendes Schaltstück 33 des Trennschalters 30 ist an der Innenccite eines Motallflansches 32 befestigt, der das freie Ende des Porzcllanlsolators 31 abschließt. Ein bewegliches Schaltstück des TronnschaltorG 30 besitzt einen Kolben 36, der in einem Ivletalisylinder 35 beweglich angeordnet ist. Das bewegliche Schaltstück 34 wird von einer Feder 37, die auf die Unterseite des Kolbens 36 wirkt, nach oben in Berührung mit dem feststehenden - 7 -I am in Heine disconnector 30 is dependent actuated by the Aussehalt- and Einehalt movement of the movable contact piece 11. The circuit breaker 30 is in a hollow Porcelain insulator 31 included, which is under an approximately At right angles to the bushing 5 at the end facing away from the stationary contact 7 is attached »Kin stationary Switching piece 33 of the circuit breaker 30 is attached to the Innenccite of a Motallflansches 32, which is the free end of the Porzcllanlsolators 31 completes. A moving contact piece des TronnschaltorG 30 has a piston 36 which is movably arranged in an Ivletali cylinder 35. The moving contact piece 34 is by a spring 37, which acts on the underside of the piston 36, up into contact with the stationary one - 7 -

S % S %

j 5? 879j 5? 879

f· Schaltstüelc33 gedrückt. Dor Raun 58 in inneren des Isolators I und der Raun 59 in Zylindez' 35 oberhalb des SoIiDens 3& si^ö 1 mit dem Inneren des Gehäuses 4 über einen Kanal 40 verbunden.f · switch lever c33 pressed. Dor Raun 58 inside the isolator I and the space 59 in cylinder 35 above the floor 3 & si ^ ö 1 is connected to the interior of the housing 4 via a channel 40.

\ Der Raun. 42 in Zylinder 35 unterhalbe des Solconn "56. der die I Pcder 37 aufnimmt, ist durch ein Schaltventil 41 .rtweder alt \ The roughness. 42 in cylinder 35 below the Solconn "56. which receives the I Pcder 37 , is due to a switching valve 41 .rt neither old

I dem Raum 38 oder mit der Bohrung 45 verbunden, a ch in dieI connected to the space 38 or to the bore 45, a ch in the

k. Atmosphäre öffnet. Wie später beschrieben wird, . Steuer- k. Atmosphere opens. As will be described later,. Tax-

I luft über eine Leitung 45 auf einen Kolben 44 > der αΐΐ den f beweglichen Teil des Yentils 41 verbunden ist.I runs through a line 45 onto a piston 44> the αΐΐ den f movable part of the Y-valve 41 is connected.

Der Metallzylinder 55 ist mit dem hohlen Leiter 6 elektrisch verbunden. Mithin besteht ein elektrisch leitender Pfad von 'den Metallflansch 52 über das feststehende Schaltstück 53 dec T-rer.r-GChaltero, das bewegliche Schaltstück 54, den Zylinder 35₅ äen hohlen Leiter 6 in die Schalterkammer 1, das feststehende Schaltstück 7s das bewegliche Schaltstück 11, den Metallträger 12 zu I dem Gehäuse 4.The metal cylinder 55 is electrically connected to the hollow conductor 6. There is therefore an electrically conductive path from the metal flange 52 via the fixed contact piece 53 dec T-rer.r-GChaltero, the movable contact piece 54, the cylinder 35 ₅ a hollow conductor 6 into the switch chamber 1, the fixed contact piece 7s the movable contact piece 11, the metal support 12 to I the housing 4.

Sin Kondensator 46 zur Spannungsverteilung ist zwischen den Flansch 32 und das Gehäuse 4 parallel zum Trennschalter 30 geschaltet. Ferner liegt ein linearer Widerstand 47 zwischen dem feststehenden Schaltstück 7 und dem Gehäuse 4 Oarallel zu den Leistungsschaltstücken. Dieser Widerstand nimmt überhöhte Spannungen auf, die zwischen den Schaltstücken bei der Kontakt- ; trennung entstehen können. Er dient zugleich als Spannungsteiler.Sin capacitor 46 for voltage distribution is between the The flange 32 and the housing 4 are connected in parallel with the isolating switch 30. Furthermore, there is a linear resistor 47 between the fixed switching piece 7 and the housing 4 O parallel to the power switching pieces. This resistance becomes excessive Tensions between the contact pieces in the contact; separation can arise. It also serves as a voltage divider.

P? 879P? 879

Steuer/jas wird von dem Behälter 21 über eine Ventileinheit 51 und ein Isolierstoffrohr 50 zu dem Steuerventil 28 und weiter zum Kolben 44 geliefert, der den Ventil 41 am Trennschalter zugeordnet ist, um diese mit Hilfe des Druckgases zu betätigen.Control / jas is from the container 21 via a valve unit 51 and an insulating tube 50 to the control valve 28 and further supplied to the piston 44, the valve 41 on the circuit breaker is assigned to actuate this with the aid of the compressed gas.

Ein Ventilglied 52 des Ventiles 51 wird durch die Kraft einer Druckfeder 55 in eine Stellung gedrückt, in der die Verbindung zwischen den Rohr 50 und den Behälter 21 unterbrochen ist. Die Feder 55 wirkt auf einen Kolben 54 in einem Zylinder 53. Wenn der Kolben 54 die dargestellte Lage einnimmt, ist, «ie erwähnt, die Leitung 50 von Behälter 21 durch das Ventilglied 52 abgetrennt, und eine Öffnung 59 im Zylinder 53 verbindet die Leitung 50 nit der Atmosphäre. In der anderen Lage des Kolbens 54, d.h. dann, wenn sich das Ventilglied 52 nach rechts bewegt hat, ist die Leitung 50 mit den Behälter 21 verbunden, und ein Ventilsitz 56 im Zylinder 53 wirkt mit dem Kolben 54 zusammen, der sich zusammen mit den Ventilglied 52 derart bewegt, daß die Verbindung zwischen dem Rohr 50 und der Öffnung 59 unterbrochen wird. Ein Magnetventil 57 verbindet den Behälter 21 mit den Inneren des Zylinders 53 auf der linken Seite des Kolbens 54, und ein. anderes Magnetventil 58 kann den gleichen Raum mit der Atmosphäre in Verbindung setzen. Das Erregen der Spulen 57a bzw. 5Sa der-genannten Magnetventile erfolgt durch Verbindung der Spulen mit den Klemmen 61 des Ausschaltkommandokreises und den Klemmen 62 des Einischaltkommandokreises.A valve member 52 of the valve 51 is by the force of a Compression spring 55 pressed into a position in which the connection between the tube 50 and the container 21 is interrupted. The spring 55 acts on a piston 54 in a cylinder 53. If the piston 54 assumes the position shown is, «ie mentioned, the line 50 is separated from the container 21 by the valve member 52, and an opening 59 in the cylinder 53 connects the line 50 nit the atmosphere. In the other position of the piston 54, i. when the valve member 52 has moved to the right, the line 50 is connected to the container 21, and a valve seat 56 in the cylinder 53 cooperates with the piston 54, which moves together with the valve member 52 such that the Connection between the tube 50 and the opening 59 is interrupted. A solenoid valve 57 connects the container 21 with the Inside of the cylinder 53 on the left side of the piston 54, and a. other solenoid valve 58 can share the same space with the Connect atmosphere. The excitation of the coils 57a and 5Sa of the aforementioned solenoid valves is carried out by connecting the Coils with terminals 61 of the switch-off command circuit and terminals 62 of the switch-on command circuit.

j - 9 -j - 9 -

&6 09 728 31.8.72& 6 09 728 8/31/72

FP 879FP 879

Die erwähnte Antriebs&pule 15 in der Schalterkammer 1 ist mit einen Kondensator 72 über ein Schaltelement, z.B. eine Funkenstrecke 71, verbunden. Un den Kondensator 72 aufzuladen, ist ein Transformator 74 in Hochspannung st eil des Sclalters angeordnet, der mit dem Kondensator über einen Gleichrichter 73 verbunden ist. Der Transformator 74- wird über mehrere Isoliervtransformatoren 75 in Kaskadenschaltung gespeist, die in Porzellanisolator 3 untergebracht sind und an die Klemmen 76 einer Y/echselspannungsquelle auf Erdpotential gelegt sind. Ein Empfänger 77 für elektromagnetische Wellen, z.B.ein fotoelektrisches Relais, bestehend aus fotoelektrichcm Material, 2.B. !^Cadmiumsulfid, empfängt Lichtsignale von einem Geber für elektromagnetische Wellen, z.B. einer Blitzlichtlampe 78, die auf der Erdseite angeordnet ist. Zur Übertragung dienen das Licht führende Stangen 79, die aus einem transparenten Jiatcriel nit hohen Brechungsindex, z.B. aus Methacrylharz, bestehen. Auf diese Weise v/erden elektrische Impulse an die Zündelektrode 80 der Funkenstrecke 71 geliefert. Die Blitzlichtlampe 78 ist in den Ausschaltkommandokreis 61 geschaltet.The aforementioned drive coil 15 in the switch chamber 1 is connected to a capacitor 72 via a switching element, for example a spark gap 71 connected. To charge the capacitor 72, a transformer 74 is arranged in the high voltage part of the switch, which is connected to the capacitor via a rectifier 73. The transformer 74- is via several Isoliervtransformatoren 75 fed in a cascade circuit, which are housed in porcelain insulator 3 and connected to terminals 76 an alternating voltage source are connected to earth potential. An electromagnetic wave receiver 77 such as a photoelectric one Relay, consisting of photoelectric material, 2 B. ! ^ Cadmium sulfide, receives light signals from an electromagnetic wave transmitter such as a flashlight 78, the is arranged on the earth side. The light-guiding rods 79, which consist of a transparent Jiatcriel, serve for transmission n with a high refractive index, e.g. made of methacrylic resin. In this way, electrical pulses are grounded to the ignition electrode 80 of the spark gap 71 is supplied. The flashlight lamp 78 is connected to the switch-off command circuit 61.

I_n der dargestellten Stellung ist der Leistungsschalter mit den in Reihe geschalteten Trenn-schalter 30 eingeschaltet. Wenn ein Ausschaltkommando an die Klemme 61 gegeben v/ird, zündet die Blitzlichtlampe 78. Das Licht gelangt durch die Führungsstange 79 zu den fotoelektrischen Relais 77- Dort wird das Lichtsignal in einen elektrischen Impuls umgesetzt.. DieserI _n the position shown is turned on, the power switch connected in series with the separating switch 30th When a switch-off command is given to terminal 61, the flashlight lamp 78 ignites. The light passes through the guide rod 79 to the photoelectric relay 77, where the light signal is converted into an electrical impulse

- 10 -- 10 -

66 O^ 728 31; 8.7266 O ^ 728 31; 8.72

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Impuls wird dor Zündelektrode 80 vermittelt und veranlaßt die Zündung der Funkenstrecke 71. Dadurch wird die in Kondensator 72 gespeicherte elektrostatische Ladung momentan auf die Aniriebscpwle 15 gegeben. Der Plansch 14 des beweglichen Schaltstückes 11, der elektromagnetisch mit der Spule 15 gekoppelt ist, wirkt alo kurzgeschlossener Sekundärkreis in bezug auf die Spule 15. Deshalb wird in ihm ein·· großer Strom induziert. Die ßich daraus ergebende große abstoßende elektromagnetische Kraft zwischen der ^triebsspule 15 und den Plansch 14 veranlaßt eine nahezu sofortige Trennung des beweglichen Schaltstückes 11 von feststehenden Schaltstück 7. Das Druckgas in Gehäuse 4 strom; durch Sie sich öffnende Schaltstrecke zwischen den feststehenden Schaltstück 7 und den beweglichen Schaltstück 11 in den hohlen Leiter 6 des feststehenden Schaltstückes und EUgliSisläi in das Innere des beweglichen Schält stü-ekes 11 sowie in die Führung 13 in Metallträger 12. Beide Pfade führen ins Freie.. Deshalb wird der Lichtbogen zwischen den Schaltstücken ausgeblasen. Das bewegliche Schaltstück 11 wird in der ~ Ausschaltstelltmg durek die Differenz zwischen den Gasdrücken an Eingang iffid Ausgang des düsenförsigen Teiles 19 gehalten.Impulse is given by the ignition electrode 80 and causes the Ignition of the spark gap 71. As a result, the electrostatic charge stored in the capacitor 72 is momentarily applied to the Aniriebscpwle 15 given. The splash 14 of the movable contact piece 11, which is electromagnetically coupled to the coil 15 is, acts alo short-circuited secondary circuit with respect to the coil 15. Therefore a ·· large current is induced in it. The resulting large repulsive electromagnetic Force between the ^ drive coil 15 and the splash 14 caused an almost immediate separation of the movable contact piece 11 from the fixed contact piece 7. The compressed gas in Housing 4 current; through you opening switching path between the fixed contact 7 and the movable contact 11 in the hollow conductor 6 of the stationary contact piece and EUgliSisläi into the interior of the movable shell 11 as well as in the guide 13 in metal support 12. Both paths lead into the open .. Therefore, the arc between the contact pieces blown out. The movable contact piece 11 is in the ~ switch-off position durek the difference between the gas pressures at input iffid output of nozzle-shaped part 19 held.

Bas auf die Kleinen 61 gegebene Ausschaltkommando erregt zugleich die Spule 57a des Magnetventiles 57, die parallel zur Blitzlichtlampe 78 liegt. Saä-areh, wird das Magnetventil 57 ,geöffnet und der Haus aui der linken Seite des Kolbens 54 in Verbindung iäit des Behälter 21 gebracht. Mithin wird Gas aus des Behälter 21 in den Saxtn Ή-nVa -von. Kolben 54 in Innern desThe switch-off command given to the little ones 61 excites at the same time the coil 57a of the solenoid valve 57, which lies parallel to the flashlight lamp 78. Saä-areh, the solenoid valve becomes 57 , opened and the house aui the left side of the piston 54 in Connection iäit of the container 21 brought. So gas is out of the container 21 in the Saxtn Ή-nVa -von. Piston 54 inside the

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Zylinders 53 geliefert. Ils bewegt den Kolben 54 nach rcehto, so daß die Verbindung zwischen der Leitung 50 und der Aualaßbohrung 59 unterbrochen wird. Zugleich wird das Ventil $2 nach rechts¹ Ip ^: bewegt und Druckgas aus den Behälter 21 in die Leitung 50 ge- sfjj liefert. Dieses Gas erreicht nach kurzer Zeit den Hochspannung^ führenden Teil und wirkt über die Leitung 45 auf den Kolben 44 _il3 Cylinder 53 supplied. Ils moves the piston 54 to rcehto, so that the connection between the line 50 and the Aualaßbohrung 59 is interrupted. At the same time, the valve $ 2 is moved to the right ¹ Ip ^: and pressurized gas is supplied from the container 21 into the line 50. This gas reached after a short time the high voltage ^ leading part and acts through the line 45 to the piston 44 _IL3

des Trennschalters 30. Der Kolben 44 wird nach oben gedrückt. f| Das nit ihn gekoppelte Ventil 41 unterbricht die Verbindungof the circuit breaker 30. The piston 44 is pushed upwards. f | The valve 41 coupled to it interrupts the connection

i zvischen den Raun 42 und den Raun 38 uid entläßt zur gleichen Zeiti between room 42 and room 38 uid discharges at the same time

I das Druckgas aus den Raum 42 über die Öffnung 43 ins Preie.I the compressed gas from the room 42 through the opening 43 into the price.

J Infolgedessen drückt der auf die Oberseite des Kolbens 36J As a result, the presses on the top of the piston 36

1 wirkende Gasdruck das bewegliche Schaltstück 34, das mit ae\2 1 acting gas pressure pushes the moving contact piece 34, which is marked with ae \ 2

I S Kolben 36 aus einen Stück besteht, entgegen der Wirkung der «I A "':' .,Feder 37 nach unten, so daß die Schaltstücke voneinander ge-IS piston 36 consists of one piece, against the effect of the «I A"':' ., Spring 37 downwards, so that the contact pieces are separated from each other

1 trennt werden.1 will be separated.

*; Zun gleichen Zeitpunkt v/ird Druckgas aus der Leitung 50 durch *; At the same time, pressurized gas is passed through from line 50

r eine Leitung 28a den Steuerventil 28 zugeführt, und eine be-r a line 28a is supplied to the control valve 28, and a loading

^ stinnte Zeit nach der Betätigung des Trennschalters 5O₅ in^ pinned time after actuating the circuit breaker 5O ₅ in

§ J.- anderen V/orten, eine gewisse Seit nach der Ztiführung des Druckgases in die Leitung 28a,öffnet das Steuerventil 28, Dadurch gelangt Druckgas aus den Gehäuse 4 durch das Steuerventil 28 gegen den Kolben 26„ Es treibt den Kolben 26 und das mit diesen§ J.- other V / orten, for a certain time after the pressure gas has been fed into the line 28a, the control valve 28 opens. This means that the pressure gas flows out of the housing 4 through the control valve 28 against the piston 26 “It drives the piston 26 and that with these

1 direkt gekoppelte Ventilglied 25 nach links= Dadurch wird die Öffnung 13 geschlossen, so daß ein unnützes Abströnen des Druckgases aus den Gehäuse 4 vermieden wird. Das Schließen der öffnung 13 sorgt dafür, daß sich der Druck auf der Innen- und1 directly coupled valve member 25 to the left = This is the Opening 13 closed, so that an unnecessary leakage of the compressed gas from the housing 4 is avoided. Closing the Opening 13 ensures that the pressure on the inside and outside

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Außenseite des beweglichen ScLaltotückes ausgleich, und dadurch : wird das bewegliche Schaltstück 11 durch die Feder 17 gegen das feststehende Schaltstück 7 gedrückt - DaD Steuerventil 28 kehrt nach einer gewissen Zeit in die Ruhelage zurück. Sd unterbricht _: Compensate the outside of the movable switch piece, and thereby: the movable contact piece 11 is pressed by the spring 17 against the stationary contact piece 7 - the DaD control valve 28 returns to its rest position after a certain time. Sd interrupts _:

die Zufuhr des Druckgases aus dem Gehäuse 4 und entlüftet das auf l- the supply of the compressed gas from the housing 4 and vented the l-

den Kolben 26 wirkende Gas ins Freie. Infolgedessen wird der ]the piston 26 acting gas to the outside. As a result, the]

Kolben 26 und mit diesem das Ventilglied 25 durch die Kraft der Feder 27 nach rechts surückbewegt. Diei gibt die Öffnung der Bohrung 13 frei.Piston 26 and with this the valve member 25 by the force of the Spring 27 moved back to the right. Diei gives the opening of the Hole 13 free.

Fach der Abgabe des Ausschaltkomnandos und der Vollendung der Ausschaltbew.egung des Trennschalters 30 entsteht wegen der notwendigen Bewegungszeit der Magnetventile 57 und 51 und wegen der S^römungsseit, in der das Gas von Behälter 21 auf die Hoch~ spannungsseite gelangt, eine gewisse Zeitverzögerung. In normalen Schaltern beträgt diese Zeitverzögerung mehrere Perioden { normaler Industriefrequenz. Durch das Steuerventil 28, das ϊ Verschließen der Bohrung 13 und -,durch das Aboperren deo Gas- I wcges durch das bewegliche Schaltstück 11 ergibt sich eine | weitere Verzögerung gegenüber der AudGehaltbewegung des 2renn- \ schalters 30. Dadurch ist die Ausschaltbewegung des Trenn- ^! schalters 30 vor der erneuten Einschaltung des beweglichen Schaltstückcs 11 sichergestellt. Wie bereits erwähnt, wird das bewegliche Schaltstück 11 annähernd zur gleichen Zeit geöffnet, zu der das Ausschaltkommando gegeben wird. Die Unterbrechung des Stromes erfolgt im ersten Stromnulldurchgang, so daß die Isolierung zwischen den beiden Schaltstückcn 7,11 hergestellt ist.Subject to the delivery of the switch-off command and the completion of the switch-off movement of the isolating switch 30, a certain time delay arises because of the time required to move the solenoid valves 57 and 51 and because of the flow side in which the gas from container 21 reaches the high-voltage side. In normal switches, this time delay is several periods {normal industrial frequency. Through the control valve 28, the ϊ closing of the bore 13 and -, through the blocking of the gas I wcges through the movable contact piece 11 results in a | further delay towards the AudGehaltbewegung of 2renn- \ switch 30. This is the disconnection of ^separation! switch 30 is ensured before the movable switching piece 11 is switched on again. As already mentioned, the movable contact piece 11 is opened almost at the same time as the switch-off command is given. The current is interrupted in the first current zero crossing, so that the insulation between the two contact pieces 7, 11 is established.

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Mithin kann durch die Übertragung des Aussehaltkommandos mit Hilfe von Druckgas erreicht werden, daß das Schaltstück des ¹JCr enns ehalt ore und das Ventil zum Schließen der Auslaßöffnung des leistungsschalter^ mit einer bestimmten Zeitverzögerung nacheinanderfolgend arbeiten, so daß eine zufriedenete11ende Wirkungsweise dec Gerätes als Leistungsschalter erhalten wird.Thus, by transmitting the shutdown command with the help of compressed gas, the switching ^{element of the 1} JCr enns ehalt ore and the valve for closing the outlet opening of the circuit breaker ^ work one after the other with a certain time delay, so that a satisfactory operation of the device as a circuit breaker is achieved will.

Wenn der Schalter eingeschaltet werden soll, wird ein Einschaltkomnando auf die Klemmen 62 gegeben, so daß das EinschaltventilWhen the switch is to be switched on, a switch-on command is issued given to the terminals 62, so that the on-off valve

53 öffnet- Dadurch kann das Druckgas in Zylinder 53 auf der linken Seite des Kolbens 54 ins Freie abgelassen v/erden. Der Kolben 54 wird dann durch den Gasdruck und die Kraft der Feder 53, die auf die rechte Seite des KoIb ens 54 wirken, nach links gotrieben» Die nach links gerichtete Beweg ung des Kolbens53 opens - This allows the pressurized gas in cylinder 53 on the drained left side of piston 54 to the outside. The piston 54 is then by the gas pressure and the force of the Spring 53, which act on the right side of the piston 54, driven to the left. The movement of the piston directed to the left

54 und des damit verbundenen Ventilgliedes 52 entlüften das Druckgas aus der Leitung 50 über die Bohrung 59· Dies verursacht, daß das mit den Trennschalter 30 verbundene Ventil 41 in die ursprüngliche Lage zurückgekrt, was wiederum zur Einschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes 34 des Trennschalters unter der Kraft der Feder 37 führt.54 and the associated valve member 52 vent the pressurized gas from the line 50 via the bore 59 This causes that the valve 41 connected to the circuit breaker 30 in the original Position closed back, which in turn leads to the switch-on movement of the movable contact piece 34 of the circuit breaker under the force of the spring 37 leads.

Ein anderes Beiopiel der Erfindung ist in Figur 2 dargestellt. Dabei wird das Ausschaltkommando für den Kolben 44 des Trennschalters 30 in Abhängigkeit vom Blasäruck in der Bohrung 13 des Trägers 12 gegeben, nachdem das Schaltstück 11 geöffnet hat.Another example of the invention is shown in FIG. The switch-off command for the piston 44 of the isolating switch 30 is thereby activated as a function of the blowing pressure in the bore 13 of the carrier 12 given after the contact piece 11 has opened Has.

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In der Zeichnung ist das Ventil 25 sun Verschließen der Bohrung 13 hohl ausgebildet und in den Hohlraum ist ein Kolben 102 geführt, der unter der Wirkung einer Feder 101 steht. Das Ventil ■ 25 besteht aus einen Stück mit einen kolbenförmigen Plansch 104, der in einen Zylinder 103 geführt ist. Das Druckgas in Gehäuse 4 wirkt auf den Plansch 104 über das Ventil 28. Der Kolben 102 ist nit einem Ventil 105 versehen, das die Zufuhr des Druckgases von Gehäuse 4 in die Leitung 50 steuert. Auf der Erdseite dient ein Ventil 110 zur Entlüftung des Hohres 50 ine Freie. Ss wird durch das Dinschsltventil 58 pneumatisch betätigt.In the drawing, the valve 25 is designed to be hollow for closing the bore 13 and a piston 102 is located in the cavity guided, which is under the action of a spring 101. The valve ■ 25 consists of one piece with a piston-shaped flange 104, which is guided into a cylinder 103. The pressurized gas in the housing 4 acts on the splash 104 via the valve 28. The piston 102 is nit provided with a valve 105, which the supply of the compressed gas from housing 4 into line 50 controls. On the earth side, a valve 110 is used to vent the tube 50 into the open air. Ss will pneumatically operated by the Dinschsltventil 58.

Der Kondensator, der die Snergie für die Antriebsspule 15 liefert, besteht aus zwei Kondensatoren 72a und 72b, wie dargestellt. Diese sind so angeordnet, daß 3ie in den Entlcdckreis mit der Spule 15 durch einen Wechselsehalter 111 geschaltet werden können, der in Abhängigkeit von Blasdruck in der Bohrung 13 in Metallträger 12 in Augenblick der Öffnung des Schaltstückeo 11 in der Schaltkanner 1 betätigt wird. Mithin ist diese Anordnung besonders vorteilhaft für Kurzunterbrechungsschaltungen hoher Geschwindigkeit.The capacitor that generates the energy for the drive coil 15 supplies consists of two capacitors 72a and 72b as shown. These are arranged in such a way that they are in the discharge circle can be switched with the coil 15 by a change holder 111, which is in dependence on the blowing pressure in the hole 13 in the metal support 12 is actuated at the moment of the opening of the Schaltstücko 11 in the switching jig 1. So this arrangement is particularly advantageous for short break circuits high speed.

In dein vorgenannten Beispiel v/ird das Ventil 25 durch den Blasdruck in Rohr 13 nach rechts bewegt, wenn das bewegliche Schaltstück 11 durch das Ausschaltkominando in Ausschaltctellung ge-■; ' bracht wird. Dies drückt gleichzeitig das Ventil 105, das nit * den Ventil 25 gekoppelt ist, nach rcchto und verbindet das Gehäuse 4 mit der Leitung 50. Dadurch wird, wie in ZucanmcnhangIn the example mentioned above, the valve 25 is moved to the right by the blowing pressure in the pipe 13 when the movable contact element 11 is in the switch-off position by the switch-off command. 'is brought. This simultaneously pushes the valve 105 nit * the valve 25 is coupled, by rcchto and connects the housing 4 with the line 50. Thereby, as shown in Zucanmcnhang is

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nit Figur 1 beschrieben wurde, der Trennschalter 30 und nach einer geivissen Zeit das Steuerventil 28 betätigt= Das Druck-nit Figure 1 has been described, the circuit breaker 30 and after a geivissen time the control valve 28 is actuated = the pressure

v gau; aas durch das Steuerventil 28, das nunnehr betätigt wirdv gau; aas through the control valve 28, which is now actuated

ί _ ί _

den Flansch 104 erreicht, drückt den jflansch 104 nach links, so daß das Ventil 25 die Bohrung 15 schließt. 2. r gleichen Zeit v/erden der Kolben 102 und das Ventil 10p links gepreßt, so daß die Verbindung zwischen den GehÖu^e 4 und der Leitung 50 abgesperrt wird.reaches flange 104, pushes flange 104 to the left so that valve 25 closes bore 15. 2. At the same time, the piston 102 and the valve 10p are pressed to the left, so that the connection between the housing 4 and the line 50 is shut off.

2 Figuren
8 Ansprüche2 figures
8 claims

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Claims

File number: F 28 682 / 21c Ghm My reference: VPA 65/8014 Hae / Un New protection claims 1 to 8

1. Pressure gas switch with a fixed contact piece and a moving contact piece, which are arranged on a "common axis and are connected to one another in the switched-on position

# den, characterized in that the movable contact piece is designed as a blow valve for the compressed gas, which in one of the two contact pieces enclosing and against ground potential insulated housing is included, and that a flange is rigidly attached to the movable contact piece, which with a fixed Drive coil is electromagnetically tightly coupled.

2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the two Schalxteile are made hollow in a known manner and connected to the atmosphere outside the housing.

3. Compressed gas switch according to claim 1 or 2, characterized by a seal in the area of the joint between the movable *** and the fixed contact piece.

4. Compressed gas switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that a switching element associated with the drive coil is connected via an optical light guide with a triggering element, which is opposite the contact pieces inside one Earth insulating post insulator is arranged.

5. Pressure gas switch according to one of claims 1 to 4, characterized by a disconnector (30) connected to the housing (4, 5) of the gas pressure switch.

File number F 28 682 / 21c Gbm V? A 65/8014

6. Compressed gas switch according to claim 5, characterized in that the disconnector can be controlled by the compressed gas contained in the housing (4).

7. Compressed gas switch according to one of claims 1 to 6, characterized in that a plurality of capacitors (72a, 72b) in the housing (4) are arranged.

8. Compressed gas switch make claim 7, gekennzejr. > by a control switch (111) actuated by the compressed gas for switching the capacitors.