DE698811C

DE698811C - Interrupting device for electrical circuits with high currents

Info

Publication number: DE698811C
Application number: DE1937S0127089
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmuth Kroemer; Dr-Ing Diet Mueller-Hillebrand; Max Proschmann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-05-03
Filing date: 1937-05-04
Publication date: 1940-11-18

Description

Unterbrechungseinrichtung für elektrische Stromkreise hoher Stromstärke Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterbrechungseinrichtung für elektrische Stromkreise hoher Stromstärke, die geschlossen ist durch ein Schaltglied, das an dem oder den festen Kontakten durch ein Lot festgehalten wird, wobei die Lötstelle einer Fremdbeheizung ausgesetzt ist,. die in einem entsprechend ausgebildeten, in der Nachbarschaft der Lötstelle angeordneten Gefäß untergebracht ist. Solche Einrichtungen sind bereits vorgeschlagen worden. ' Sie haben den Vorteil, daß sie nicht nur durch Stromwärme des sie durchfließenden Überstroms bzw. Kurzschlußstroms, sondern auch willkürlich von außen her durch Fernsteuerung zum Ansprechen gebracht werden können, auch bei Stromstärken im Hauptstromkreise, die unterhalb des Grenzstromes liegen. So ,kann man sie beispielsweise dazu verwenden, um durch den Rückstrom, der in Maschennetzen beim Auftreten eines Fehlers fließen kann, oder durch eine bei schleichenden Fehlern ansprechende Gefahrenmeldeeinrichtung, beispielsweise den Buchholz-Schutz eines Transformators, eine selbsttätige Unterbrechung des Hauptstromkreises eintreten zu lassen.Interrupting device for electrical circuits with high amperage The invention relates to an interrupting device for electrical circuits high amperage, which is closed by a switching element that is attached to the or the fixed contacts is held in place by a solder, the soldering point being externally heated is exposed,. those in a suitably trained, in the neighborhood of the Soldering arranged vessel is housed. Such facilities are already has been proposed. 'They have the advantage that they are not only heated by electricity of the overcurrent or short-circuit current flowing through them, but also arbitrarily can be made to respond from the outside by remote control, also at Current strengths in the main circuit that are below the limit current. So can they can be used, for example, to flow through the return flow in mesh networks can flow when an error occurs, or through one in the event of creeping errors appealing hazard warning device, for example the Buchholz protection one Transformer, an automatic interruption of the main circuit can occur allow.

Dabei ist es erwünscht und für manche Verwendungszwecke sogar Vorbedingung, den Unterbrechungsvorgang der Sicherung in einer vom Zeitpunkt der Abgabe des Auslösekomxriandös @ ab gemessen außerordentlich kurzen Zeit einsetzen zu lassen. Die Erfindung erstrebt eine Verbesserung der durch Fremdbeheizung ferngesteuerten -Unterbrechungseinrichtungen in dieser Richtung durch konstruktive Maßnahmen. Eine solche Maßnahme besteht erfindungsgemäß darin, daß die Wandung des die Heizeinrichtung enthaltenden Gefäßes lediglich unmittelbar an der Lötstelle durchbrochen und an der Durchbrechungsstelle durch Werk-: Stoff von höherer Wärmeleitfähigkeit ersetzt ist. Man erreicht durch Befolgung dieser Bauregel eine besonders gute Wärmeübertragung von der in einem besonderen Gefäß eingeschlossenen Wärmequelle zur Lötstelle und damit eine beachtliche Verkürzung der Auslösezeit, d. h. der Zeit vom Auslösekommando bis zum Einsetzen der Unterbrechung.It is desirable and even a precondition for some purposes, the interruption process of the fuse in one of the time of the release of the release command @ from measured to be used for an extremely short time. The invention seeks an improvement in the interruption devices remotely controlled by external heating in this direction through constructive measures. Such a measure consists according to the invention that the wall of the heating device containing The vessel is only breached directly at the soldering point and at the breakthrough point is replaced by material with higher thermal conductivity. One reached through Following this construction rule a particularly good heat transfer from the in one special vessel enclosed heat source to the soldering point and thus a considerable Reduction of the tripping time, d. H. the time from the trip command to the onset the interruption.

In den Fig. i und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Teile i i und 12 sind feste - Kupferschienen, an denen sich Anschlußlaschen 13 und- 14 befinden. 15 ist eine ,stromleitende Brücke, welche die Verbindung zwischen den beiden Kupferschienen herstellt. Diese Verbindung ist nun in der Weise besonders ausgestaltet, däß an die Enden der Zuleitungsschienen i i und 12, welche aus Kupfer oder einem anderen gutleitenden Metall bestehen, Gefäße 2o und 21 angeschweißt oder angelötet sind, welche zur Aufnahme der zusätzlichen Heiz-, einrichtung dienen. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise eine Spule sein, welche vom Rückstrom gesteuert wird. Eine bessere Wirkung wird unter Umständen jedoch erzielt, wenn ein brennbares Stoffgemisch, z. B: eine Thermitfüllung, als Heizeinrichtung dient, deren Zündvorrichtung beispielsweise vom Rückstrom gesteuert wird. Die Heizeinrichtung ist in den Zeichnungen nicht mit dargestellt.In FIGS. I and 2, two exemplary embodiments of the invention are shown. Parts i i and 12 are fixed - copper bars with connecting lugs 13 and 14 are located. 15 is a conductive bridge, which connects between the two copper bars. This connection is now special in that way configured, däß at the ends of the supply rails i i and 12, which are made of copper or another highly conductive metal, vessels 2o and 21 are welded or are soldered, which serve to accommodate the additional heating, device. The heating device can, for example, be a coil which is controlled by the return current will. However, a better effect may be achieved if a flammable Mixture of substances, e.g. B: a thermite filling, serving as a heating device, the ignition device of which controlled by the return current, for example. The heater is in the drawings not shown.

In der Fig. i sind die Gefäße 2o, 2r derart an den kontaktgebenden Enden 24, 25 der festen Kupferschienen 1i, 12 befestigt, daß die Wände der Gefäße -aufgeschnitten und die Kupferstücke 24 und 25 in die durchbrochene Wand hart eingelötet sind. Die Verbindungsbrücke 15 ist auf der äußeren Seite der Kontaktstücke 24, 25 weich angelötet.In Fig. I, the vessels 2o, 2r are in such a way on the contact-making Ends 24, 25 of the fixed copper bars 1i, 12 attached to the walls of the vessels -cut open and the copper pieces 24 and 25 soldered hard into the perforated wall are. The connecting bridge 15 is on the outer side of the contact pieces 24, 25 soldered on softly.

Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2. Nach dieser Ausführung ragen in die Gefäße die Verbindungsstücke 22 und 23: hinein, welche aus einem gut wärmeleitenden Metall, z.-B: Kupfer oder Silber, bestehen sollen. Auf die freien Enden dieser Verbindungsstücke ist- die stromleitende Brücke 15 mit Weichlot aufgelötet.Another embodiment is shown in FIG. 2. According to this embodiment the connecting pieces 22 and 23 protrude into the vessels, which form a well thermally conductive metal, e.g. copper or silver. On the free ones The conductive bridge 15 is soldered to the ends of these connecting pieces with soft solder.

Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, daß die Wärme gerade aus der inneren Zone der Heizfüllung, wo der Temperaturanstieg nach Entzündung am größten ist, nach der Weichlötstelle hingeleitet wird: Zwecks Erzielung einer möglichst geringen Ansprechzeit bei gleichem Aufwand an Heizfüllung wird der Wärmeableitungswiderstand von der Heizfüllung nach den übrigen Richtungen höher gemacht als nach der Lötstelle hin. Das geschieht beispielsweise durch Wahl eines verhältnismäßig schlecht wärme--'leitenden Stoffes, wie Eisen, für die Gefäße 2o '-@ -und 21, für die dann auch gleichzeitig die hohe mechanische Festigkeit dieses Stoffes von Nutzen ist, da sie durch den bei der Verbrennung ihres Inhaltes entwickelten Gas-: druck hoch beansprucht werden können: Um das Abfließen der für die Lötstelle bestimmten Wärme -nach anderen Teilen zu erschweren, werden die der Lötstelle benachbarten Teile in unmittelbarer Nähe der Lötstelle durch Aussparungen geschwächt, welche für die von der Heizeinrichtung in sehr kurzer Zeit entwickelte große Wärmemenge als Wärmestau wirken. Soweit diese Aussparungen in der Bahn des Betriebsstromes liegen, können; sie gleichzeitig die Stromzeitkennlinie beeinflussen. Dasselbe wird durch Zwischenschaltung dünner Schichten aus elektrisch schlechter leitenden Werkstoffen an den gleichen. Stellen oder auch an den Lötstellen selbst erreicht. Beispielsweise können zwischen den Kontaktstücken 24, 25 einerseits und der Strombrücke 15 andererseits an den Lötstellen kleine Messingplatten eingefügt sein.This design has the particular advantage that the heat is straight from the inner zone of the heating filling, where the temperature rise after ignition on largest is, after the soft solder joint is directed: In order to achieve a possible The heat dissipation resistance is a short response time with the same amount of heating filling made higher by the heating filling in the other directions than after the soldering point there. This is done, for example, by choosing a relatively poorly heat-conducting one Material, such as iron, for the vessels 2o '- @ -and 21, for which then also at the same time the high mechanical strength of this material is beneficial because it is supported by the gas pressure developed during the combustion of its contents: are highly stressed can: To allow the heat intended for the solder joint to flow away to other parts To make it more difficult, the parts adjacent to the solder joint are in the immediate vicinity the soldering point weakened by recesses, which are for the heating device Large amounts of heat developed in a very short time act as a build-up of heat. As far as this Recesses in the path of the operating current can be; they at the same time the Influence the current-time characteristic. The same is done by interposing thin layers made of less electrically conductive materials on the same. Places or also reached at the soldering points themselves. For example, between the contact pieces 24, 25 on the one hand and the current bridge 15 on the other hand, small brass plates at the soldering points be inserted.

Dadurch, daß nach der weiteren Erfindung die in der Nähe der Heizeinrichtung angeordneten Teile 2o bis 25 an der Stromübertragung teilnehmen, werden sie vorgewärmt; die Verweilzeit von der Entzündung der Heizfüllung bis zum Ablöten der Kontaktstelle wird: dadurch noch weiter herabgesetzt.In that, according to the further invention, in the vicinity of the heating device arranged parts 2o to 25 participate in the power transmission, they are preheated; the dwell time from the ignition of the heating filling to the unsoldering of the contact point is: thereby further reduced.

Um ein Übergreifen des Lichtbogens auf die - Gefäßwandung zu verhindern; erhalten vorteilhaft die Kontaktstücke 24, 25 über die Lötstelle hinaus je einen Ansatz nach Art eines Lichtbogenhorns; auf welchem der Lichtbogen unter der Wirkung des Feldes der Stromschleife wandert, so daß -er von den die Heizeinrichtungen umschließenden Gefäßen 2ö und: 21 weggeführt wird. Es empfiehlt sich, die Gefäße noch mit Hilfe von isolierenden Schutzwänden 27, 28 oder -kappen, z. B. aus Asbest, gegen den Lichtbogen abzudecken.To prevent the arc from spreading to the - vessel wall; Advantageously, the contact pieces 24, 25 each receive one beyond the soldering point Arc horn-type approach; on which the arc is under action of the field of the current loop migrates, so that -er of the enclosing the heating devices Vessels 2ö and: 21 is led away. It is best to still use the vessels of insulating protective walls 27, 28 or caps, e.g. B. from asbestos, against the arc to cover.

Zwischen den Zuleitungsschienen l i und 12 sind eine bzw. mehrere Trennwände 17, 18, 19 zur Isolation angebracht, die zweckmäßig ebenfalls aus Asbest zu machen sind. Während diese- aber ohne weiteres zwischen den Stromschienen ihren Halt findet, -würde eine zweite Isolierplatte 26 (Fig. 2); welche die Stromschienen von der Strombrücke scheidet, schwieriger zu befestigen sein: Man kann sich nun aber helfen, indem man nach der i weiteren Erfindung die guten Wärmeleiter 22 und 23 gleichzeitig als Träger für die Isolierzwischenwand 26 benutzt. Der Aufbau der Sicherung wird dann, wie man sieht, sehr einfach.. Außerdem wird eine sehr gute Lichtbogenlöschung erzielt, weil mit Ausnahme der eigentlichen Lötflächen der Wärmebrücken 22 und 23 alle spannungsführenden Teile durch die an den Seiten überstehende Isolierplatte 26 abgedeckt sind.Between the supply rails l i and 12 are one or more Partition walls 17, 18, 19 attached for isolation, which are also expediently made of asbestos are to be made. While this - but without further ado between the power rails A second insulating plate 26 (FIG. 2); which the busbars from the river bridge separates, be more difficult to attach: You can now but help by using the good heat conductors 22 and 23 at the same time as a carrier for the insulating partition 26 used. As you can see, the structure of the backup will then be very simple A very good arc quenching is achieved because with the exception of the actual soldering surfaces the thermal bridges 22 and 23 all live parts through the on the sides protruding insulating plate 26 are covered.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Breaking device for electrical circuits high amperage, which is closed by a switching element that is attached to the or the permanent contacts. a solder is held in place, the soldering point being externally heated exposed in a suitably trained, in -the neighborhood of the Vessel arranged soldering point is accommodated, in particular for mesh networks, thereby characterized in that the wall of the vessel containing the heating device (2o, 21) - only pierced directly at the soldering point and at the breakthrough point is replaced by a material with a higher thermal conductivity: e 2. Device after Claim i, characterized in that the point on the vessel wall which is the solder point separates from the inside of the vessel, is formed by parts through which the current flows. 3. Establishment according to claim i and 2, characterized in that a connecting bridge (22, 23) Made of a material that conducts heat well, from the soldering point on the shortest route through the perforated Point of the vessel wall protrudes through a substantial part of the interior of the vessel. q .. Device according to claim i to 3, characterized in that the heating device, which is brought into effect electrically, a combustible mixture of substances contains. 5. Device according to claim i to 4, characterized in that means are provided to the heat flow from the heater to the of the To prevent deviating directions from the way to the soldering point. 6. Device according to claim i to 5 ,. characterized in that the vessel surrounding the heating device (2o, 21) is made of iron. 7. Device according to claim i to 6, characterized in that that the parts adjacent to the soldering point, through which heat from the soldering point drains; are weakened by cutouts in the immediate vicinity of the soldering point, which form a heat build-up for the amount of heat developed by the heating device. 8. Device according to claim 7, characterized in that the recesses> such are arranged in the current path that they are necessary for the automatic operation of the Disconnection device influencing the decisive current-time characteristic. G. Establishment according to Claims i to 8, characterized in that at the soldering point or in the vicinity thereof Parts made of poorly electrically conductive materials between. the out - well conductive Material existing parts of the current path are switched on. ok Establishment according to Claims i to g, characterized in that the current bridge, the .heating device or the heating devices and possibly in the level of the current path above Laterally protruding parts in order to comply with - a prescribed gauge between the connection lugs with the help of angled supply rails being held; which are so arranged; that said parts about the area protrude laterally @ between the connection lugs. _ i i. Device according to claim i to io, characterized in that the contact pieces hiriausrei = over the soldering point have corresponding approaches, which are arranged like this in the manner of light arc horns are that the arc base is under the action of the field of the current loop migrates along them and from the vessels surrounding the heating devices (2o, 21) is led away. 12. Device according to claim i to i i, characterized in that that 'the vessels (2o, 21) surrounding the heating devices with the aid of insulating Protective walls (26): or -caps- are covered against the arc. 13. Establishment according to claim i to 12 with two soldering points and a conductive bridge between them, which with the help of an insulating protective wall against the other conductive parts is shielded, characterized in that the protective wall (26) from the thermally conductive Connectors is worn.