DE718086C - Sicherungsanordnung zur selbsttaetigen Unterbrechung von UEberlastungsstroemen - Google Patents

Sicherungsanordnung zur selbsttaetigen Unterbrechung von UEberlastungsstroemen

Info

Publication number
DE718086C
DE718086C DEB177691D DEB0177691D DE718086C DE 718086 C DE718086 C DE 718086C DE B177691 D DEB177691 D DE B177691D DE B0177691 D DEB0177691 D DE B0177691D DE 718086 C DE718086 C DE 718086C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
explosion
compression
fuse
interruption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEB177691D
Other languages
English (en)
Inventor
Viktor Johann Bemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE718086C publication Critical patent/DE718086C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Fuses (AREA)

Description

  • Sicherungsanordnung zur selbsttätigen Unterbrechung von überlastungsströmen Es sind schon Sicherungsanordnungen für die selbsttätige Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises bekannt, bei welchen eine Schmelzsicherung mit einer mechanischen Unterbrechungsstelle hintereinandergeschaltet und der Schmelzdraht "von einer Explosivmasse umgeben ist, die infolge von Überströmen entzündet wird und die Fortbewegung eines Kolbens verursacht, - der einerseits die Trennung der beiden-Elektroden in der Explosionskammer hervorruft und andererseits einen Löschgasstrom zum Ausblasen des Lichtbogens erzeugt.
  • Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung dieser Sicherungsanordnungen, um ihre Herstellung zu vereinfachen und unter Steigerung ihrer Leistung ihre Rauminanspruchnahme zu vermindern.
  • Das Wesen der Erfindung liegt darin, daB die Explosions- und Unterbrechungskammer, deren Gasinhalt durch Verschiebung des Kolbens expandiert, vermittels eines an sich bekannten Absperrventils mit dem die. Blaswirkung erzeugenden Kompressionsraum so verbunden ist, daß im Kolben vorgesehene, durch das Absperrventil gesteuerte, auf die Unterbrechungsstelle der Elektroden gerichtete Kanäle bei Beginn der Verschiebung des Kolbens und gleichzeitiger Einwirkung der Explosionsgase . auf das Absperrventil zunächst geschlossen werden, daß dann die Kanäle nach Ausströmen der Explosionsgase und Beendigung der Verschiebung des Kolbens infolge einseitiger Druckentlastung des Absperrventils geöffnet - werden und daß schließlich der durch die Verschiebung des Kolbens komprimierte Hilfsgasstrom den Unterbrechungslichtbogen ausbläst.
  • In den Fig. i, 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. i erfolgt die Explosion und die Stromunterbrechung im Rohre 2, das oben und unten mit Verschlußstücken 3 und ¢ abgeschlossen ist. An letzteren sind die Anschlußstücke 5 und 6 angebracht. Die feste Elektrode 7 ist in einer auf einem isolierenden Abdichtungsstück 8 festsitzenden Mutter 8a verschraubbar geführt und verlängert sich dann weiter durch die isolierende Hohlschraube 8b hindurch. Letztere, die im Verschlußstück 4 verschraubbar geführt ist, trägt das Abdichtungsstück 8, auf welchem der Schmelzdraht 9 und das explosive Element io vorgesehen sind. Der Schmelzdraht ist mit der Elektrode 7 und der flexiblen Leitung i i verbunden. Durch Drehen des Kopfes 12 kann man das Anfangsvolumen des Explosionsraumes 13 und infolgedessen den Explosionsdruck beliebig einregulieren. Durch Drehen des Kopfes 14 kann man das Anfangsvolumen des Kompressionsraumes 15 und somit die erzeugte Hilfsmediumströmung ebenfalls einregulieren. Durch diese feinstufige Regulierungsvorrichtung wird erreicht, daß ein und derselbe Schaltapparat vor Gebrauch für eine beliebig große Abschaltleistung eingestellt werden kann, was im Betriebe sehr vorteilhaft ist. Gleichzeitig gestattet der gasdichte Isolierring 28, eine der gewünschten Abschaltleistung entsprechenden und den Explosionsprodukten als Auspuffweg vorgesehenen Öffnungen 16, 16a oder 16z je nach Bedarf zu benutzen. Die düsenartig ausgebildete Hohlelektrode 17 ist am Kolben 18 angebracht. Die Kolbenstange i9 ist gasdicht durch das Verschlußstück 3 geführt. Im Kolben selbst sind Führungskanäle 2o, @@i und 22 vorgesehen sowie eine ventilartige Vorrichtung, wie beispielsweise eine Isolierkugel 23, welche den Hauptzuführungskanal 2o beim Ansprechen der Schalteinrichtung gasdicht abschließt. Im normalen Betrieb ruht die Kugel auf ihrem Sitz 24. Eine Sperrklinke 25 verriegelt nach erfolgter Explosion die Kolbenstange i9.
  • Im normalen Betrieb fließt der Strom vom Anschlußstück 5 über das Verschlußstück 3, die Kolbenstange i9, den Kolben 18, die bewegliche Elektrode 17, die ortsfeste Elektrode 7, den Schmelzdraht 9, die Stromzuleitung i i, das Verschlußstück ¢ zum Anschlußstück 6. Brennt bei Überstrom der Schmelzdraht 9 durch und bringt die Sprengladung io zur Explosion, so wird durch den Druck der Explosionsgase der Kolben 18 nach oben geschleudert; wobei er die Hohlelektrode 17 aus der stiftförmigen Elektrode 7 herauszieht. Im gelben Augenblick wird die Kugel 23 gegen den Ausgang des Hauptkanals 2o durch den im Explosionsraum herrschenden hohen Druck. gepreßt, wodurch das -im* Raum 15 enthaltene Hilfsmedium durch die diesem Kompressionsraum direkt anliegende Kolbenseite auf Druck gebracht wird. Sobald die Explosionsprodukte beispielsweise durch die öffnung 16 nach außen ausgeschieden sind und die Kolbenstange 19 verriegelt ist, entsteht eine Druckentlastung im Explosionsraum 13. Da nun beim Ansprechen der Anordnung der zwischen Außenraum und Explosionsraum herrschende Druckunterschied groß ist, ist die Ausströmung der heißen, also leitenden Explosionsgase eine augenblickliche, so daß die durch letztere bewirkte zusätzliche Ionisierung des Raumes 13 plötzlich verschwindet. Dies hat zur Folge, daß die Energieabgabe durch den Lichtbogen auf ein natürliches Ausmaß beschränkt bleibt. Ferner kann, da jetzt der Explosionsraum vom Außenrauen nicht mehr abgeschlossen ist, auch der Lichtbogen keinen nennenswerten Überdruck im Raume t3 erzeugen, so daß die Kugel 23 durch das im Raume 15 komprimierte Hilfsmedium auf ihren Sitz 2¢ zurückgestoßen wird. Das unter Druck gesetzte Hilfsmedium stürzt sich sofort in die Führungskanäle 2i, 22, strömt aus diesen in den Hauptkanal 2o, dann in die düsenartig ausgebildete Elektrode 17 und schließlich in den Explosionsraum 13.
  • Die Löschung des Lichtbogens zwischen den Elektroden 7 und 17 kommt also folgendermaßen zustande: Zunächst kühlt die einsetzende Hilfsmediumströmung die Hohlelektrode 17 sowie die an dieser festsitzenden Lichtbogenfußpunkte, dann schiebt sich zwischen die heißen Lichtbogenstümpfe eine kalte, nicht ionisierte Hilfsmediumstrecke ein, und schließlich wird eine plötzliche Steigerung der dielektrischen Festigkeit der gesamten hervorgerufen, wodurch ein Wiederzünden verhindert wird.
  • Es können noch verschiedene praktische Vorkehrungen getroffen werden. So z. B. kann der Kompressionsraum vom Explosionsraum durch einen schlechten Wärmeleiter isoliert werden. Das Hilfsmedium für die Beblasung kann auch nach bekannter Art Kohlensäure im flüssigen Zustand enthalten, damit dieses Hilfsmedium bei seiner Expansion in den Explosionsraum so kühl wie mÖglich an die Unterbrechungsstelle gelangt. Es ist dann in diesem Falle zweckmäßig, die Sicherungsanordnung so in die Anschlußkontakte des Stromkreises einzusetzen, daß die Kolbenstange nach unten zu sitzen kommt.
  • Man kann auch, wie schon vorgeschlagen wurde, statt Flüssigkeit zu verwenden, die mitgerissen wird, auch im Lichtbogen schnell verdampfende feste Körper in das im Kompressionsraum enthaltene Hilfsmedium einführen.
  • Man hat es in der Hand; durch einen anderen Ableitungskanal und eine andere Richtung der Hilfsmediumströmung diese so an die gewünschten Stellen zu bringen, daß die Strömung z. B. senkrecht zu der Bewegungsrichtung der düsenartig geformten beweglichen Elektrode gerichtet ist.
  • Falls zwei verschiedene Löschmedien benutzt werden, kann es angebracht sein, dieselben vor der Einströmung in den Schalt-und Explosionsraum von neuem kräftig zu mischen. Es wird dies dadurch erzielt, daß beispielsweise bei der Explosion der Kolben eine Schraubbewegung ausführt, was durch schraubenförmige Eindrehungen (Drall) im Verschlußstück 3 und passende Aufsätze auf der Kolbenstange i9 möglich ist. Diese i\Iaßnahme hat dann noch nebenbei den Vorteil, daß die düsenartig geformte Elektrode 17 dieselbe Schraubbewegung ausführt, wodurch ein wirksames Wandern der Lichtbogenfußpunkte im Augenblick der Trennung der Elektroden erzielt wird.
  • Die düsenartig geformte Elektrode 17 kann auch, wie dies für Druckgasdüsenschalter schon bekannt ist, .von einer einen Teil des Hilfsmediums führenden Hülle umgeben werden, so daß eine Beblasung auch der Außenfläche der genannten Elektrode erreicht wird.
  • Es ist auch ferner möglich, z. B. durch Zahnradgetriebe und deren Bewegungsübertragung auf Rechts- bzw. Linksgewinde, die Regulierungsvorrichtung für Explosions- und Kompressionsraum so herzustellen, daß durch ein und dieselbe Regulierschraube die verschiedensten Verhältnisse zwischen Explosions- und Kompressionsdruck erzielt werden.
  • In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer Sicherungsanordnung für die selbsttätige L-nterbrechung eines Stromkreises nach der Erfindung dargestellt. Für gleiche Teile gelten hier die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i.
  • Zum Unterschied von Fig. i besteht in diesem Falle der Kolben 18 aus einem im Rohre 2 durch die Explosionskraft der Sprengladung fortbewegten Kompressionszylinder, welchen eine Wand 18a abschließt, deren Stellung im Kompressionszylinder T8 durch die Position der ortsfesten Stange iga bestimmt ist. Letztere ist durch die Führungsstange ig des Kompressionszylinders hindurchgeführt. Im Einschnitt 26 der hohlen Führungsstange ig liegt der Arretierstift 27, der die Stange iga festhält.
  • Der Vorteil dieser Sicherungsanordnung besteht darin, daß zunächst ein im Rohr 2 frei liegender, absolut gasdichter Kompressionsraum i 5a vorgesehen ist, der die Löschung wie in der Fig. i vorgesehenen Einrichtung bei Trennung der Kontakte durchführt, und daß dann der zweite Kompressionsraum 15 ein eventuell anderes Löschmittel komprimiert, das die Aufgabe hat, die Löschung des zwischen flexibler Leitung i i und Mutter 8a infolge Schmelzung des Schmelzleiters g entstehenden Lichtbogen direkt zu beblasen. Ein Verbindungsrohr 2oa zwischen Kompressionsraum 15 und Explosionsraum 13 endigt in letzterem mit einem Mundstück 17a, das mit einem Ventil 23a versehen ist. Die durch den Einschnitt 26 zwischen Kompressionsraum 15 und Außenraum hergestellte Verbindung ist derart vorzusehen, daß beim Ansagen der Anordnung eine genügende Strömungsgeschwindigkeit des zusätzlichen Hilfsmediums im Verbindungsrohr .20a erzielt wird. Übrigens läßt sich auch durch Verlängerung der ortsfesten Stange iga über die Führungsstange i9 hinaus und durch passende Anbringung des Arretierstiftes 27 der Einschnitt 26 vermeiden.
  • Durch die doppelte Hilfsmediumströmung wird die Abschaltleistung der Einrichtung beträchtlich erhöht. Der Stromweg durch die Einrichtung und die Arbeitsweise der letzteren sind im übrigen genau dieselben wie in Fig. i.
  • In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Sicherungsanordnung für die selbsttätige Unterbrechung eines Stromkreises nach der Erfindung dargestellt. Diese Einrichtung besitzt den Vorteil, daß die Kolbenstange i9 und das Verschlußstück q. wegfallen. Der Kompressionsraum ist hier von oben her durch das Verschlußstück 3 einregulierbar. Diese Regulierung kann aber auch noch wie in der vorhergehenden Ausführungsform von unten her durch Drehen des Kopfes 1¢ geschehen.
  • Schließlich ist es dann noch möglich, je nach Bedarf den Kompressions- und den Explosionsraum durch Drehen des Kopfes 12, der das Abdichtungsstück 8 betätigt, einzuregulieren. Der Kolben 18 wird durch die Sperrklinke 25 sowohl vor dem Ansprechen der Schalteinrichtung als auch sofort nach der Ausscheidung der Explosionsprodukte und Druckannulierung im Explosionsraum in einer bestimmten Lage so verriegelt, daß eine Abwärtsbewegung für ihn ausgeschlossen ist. Die Explosionsprodukte scheiden durch die öffnungen 16, 1611 oder 16b aus. Für gleiche Teile gelten auch hier wiederum dieselben Bezugszeichen wie in Fig. i.
  • Der Strom fließt im normalen Betrieb von Arischlußstück 5 über die flexible Leitung 27, das Abschlußstück 3, die flexible Leitung i ja, die düsenförmige Hohlelektrode 17, die ortsfeste Stiftelektrode 7, die Mutter 8a, den Schmelzdraht g, die flexible Leitung i i zum Anschlußstück 6. Das Abdichtungsstück 8 und der Kolben 18 bestehen beide aus Isoliermaterial, während in den zwei anderen Ausführungsformen nur das Abdichtungsstück 8 isolierend ist.
  • Bei Kurzschluß schmilzt der Schmelzdraht 9 durch und bringt die Sprengladung io zur Explosion. Die Explosionsgase treiben den Kolben 18 aufwärts, was die Trennung der Elektroden bewirkt. Das Ventil 23 schließt die Kanäle 2o, 21 und 22, bis die Öffnungen 16 und i6a sich gegenüberstehen, so daß die Explosionsgase dann entweichen. Der Kolben hat während dieser Zeit das Hilfsmedium im Raume 15 komprimiert und wird in seiner neuen Lage durch die Sperrklinke-';'5 verriegelt gehalten, das Ventil 23 öffnet sich, und die Löschung wird, wie in der ersten Ausführungsweise eingehend erklärt wurde, durch die hervorgerufene Hilfsmediumströrnung bewirkt.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sicherungsaiordnung zur selbsttätigen Unterbrechung von überlastungsströmen, bei welcher eine von einem Explosivring umgebene Schmelzsicherung mit einer mechanischen durch die Fortbewegung einer der beiden Elektroden hervorgerufenen Unterbrechungsstelle hintereinandergeschaltet ist, wobei innerhalb eines zylindrischen Gehäuses ein die bewegliche Elektrode tragender Kolben durch die innerhalb der Explosions- und Unterbrechungskammer des Gehäuses beim Ansprechen der Schmelzsicherung gebildeten Gase verschoben wird und in Verfolg der Verschiebung des Kolbens in einer innerhalb des Gehäuses gebildeten weiteren Kammer eine Kompression von Löschgasen erfolgt, die der Unterbrechungsstelle zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosions-und Unterbrechungskammer (13), deren Gasinhalt durch Verschiebung des Kolbens (18) expandiert, vermittels eines an sich bekannten Absperrventils (23) mit dem die Blaswirkung erzeugenden Kompressionsraum (15) so verbunden. ist, daß im Kolben (18) vorgesehene, durch das Absperrventil gesteuerte, auf die Unterbrechungsstelle der Elektroden (7,17) gerichtete Kanäle (2o, 21, 22) bei Beginn der Verschiebung des Kolbens und gleichzeitiger Einwirkung der Explosionsgase auf das Absperrventil zunächst geschlossen werden, da.ß dann die Kanäle nach Ausströmen der Explosionsgase und Beendigung der Verschiebung des Kolbens infolge einseitiger Druckentlastung des Absperrventils geöffnet werden und daß schließlich der durch die Verschiebung des Kolbens komprimierte Hilfsgasstrom den Unterbrechungslichtbogen ausbläst (Fig. i).
  2. 2. Sicherungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (17) als Hohlelektrode ausgebildet ist, zu der die verschließbaren Kanäle (2o, 21, 22) führen.
  3. 3. Sicherungsanordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kolbens (18) ein mit einem Hilfskolben (,8a) versehener Hilfskompressionsrauin (15a) für weitereLöschmedien vorhanden ist, zu denen die Kanäle (2o, 21, 22) führen, während in bekannter Weise die durch den Kolben (18) verdrängten Löschgase in Umgehungskanälen (20a) der Löschkammer zugeführt werden (Fig.2). q..
  4. Sicherungsanordnung nach' Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Regulierungsmittel das Einregulieren der Anfangsvolumina des Explosionssowie des Kompressions- bzw. des Hilfskompressionsraumes ermöglichen.
  5. 5. Sicherungsanordnung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kompressionsglied (i8) eine Schraubbewegung ausführt.
DEB177691D 1936-03-12 1937-03-10 Sicherungsanordnung zur selbsttaetigen Unterbrechung von UEberlastungsstroemen Expired DE718086C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR718086X 1936-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE718086C true DE718086C (de) 1942-03-02

Family

ID=9090412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB177691D Expired DE718086C (de) 1936-03-12 1937-03-10 Sicherungsanordnung zur selbsttaetigen Unterbrechung von UEberlastungsstroemen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE718086C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1056249B (de) * 1952-10-18 1959-04-30 Calor Emag Elektrizitaets Ag Einrichtung zur Schnellunterbrechung von Kurzschlussstroemen
WO2003067621A1 (de) * 2002-02-10 2003-08-14 Peter Lell Elektrisches schaltglied, insbesondere zum schalten hoher ströme
DE102014108244A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Sicherheitsvorrichtung zur Unterbrechung einer Hochvoltleitung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1056249B (de) * 1952-10-18 1959-04-30 Calor Emag Elektrizitaets Ag Einrichtung zur Schnellunterbrechung von Kurzschlussstroemen
WO2003067621A1 (de) * 2002-02-10 2003-08-14 Peter Lell Elektrisches schaltglied, insbesondere zum schalten hoher ströme
DE10296442B4 (de) * 2002-02-10 2008-06-19 Lell, Peter, Dr.-Ing. Elektrisches Schaltglied, insbesondere zum Schalten hoher Ströme
DE102014108244A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Sicherheitsvorrichtung zur Unterbrechung einer Hochvoltleitung für ein Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE601563C (de) Schalter mit Loeschung des Lichtbogens durch einen Druckgasstrom
DE2812945C2 (de) Druckgasschalter
DE2030605B2 (de) Elektrischer Druckgasschalter mit einer Blaseinrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung
DE613833C (de) Elektrischer Schalter oder Stromunterbrecher
DE718086C (de) Sicherungsanordnung zur selbsttaetigen Unterbrechung von UEberlastungsstroemen
DE670720C (de) Gasschalter
DE1057680B (de) Hochspannungsschalter mit selbsterzeugtem Loeschmittel
DE661181C (de) Fluessigkeitsschalter mit mehreren in Druckkammern angeordneten und in Reihe geschalteten Unterbrechungsstellen
CH640977A5 (de) Stromkreisunterbrecher.
EP0959483A2 (de) Lastschalter mit Löschkammer
DE649237C (de) Gasschalter
EP0334008B1 (de) SF6-Eindruckschalter
EP0456139B1 (de) Kompressionsschalter
DE2759265C3 (de) Druckgasschalter
DE639300C (de) Schalter mit Lichtbogenloeschung durch Druckgas
DE2812944A1 (de) Elektrischer stromkreisunterbrecher
DE676618C (de) Schalter
DE1069738B (de)
AT143199B (de) Elektrischer Schalter mit Löschung des Lichtbogens durch einen selbst erzeugten Druckluft- oder Druckgasstrom.
AT206049B (de)
DE661912C (de) Schalter mit Lichtbogenloeschung durch stroemendes Gas
DE1490353C3 (de)
DE306038C (de)
DE658661C (de) Fluessigkeitsschalter
DE627208C (de) Einrichtung zum Unterbrechen eines Wechselstromkreises mit Hilfe einer engen Isolierhuelle