DE726717C

DE726717C - Arrangement of a circuit breaker and a high-value resistor for connecting power consumers with low internal consumption, especially voltage converters, to the power source

Info

Publication number: DE726717C
Application number: DEM149119D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1940-10-26
Filing date: 1940-11-14
Publication date: 1942-10-19

Description

Anordnung eines Selbstschalters und eines hochohmigen Widerstandes zum Anschluß von Stromverbrauchern geringen Eigenverbrauchs, insbesondere von Spannungswandlern, an die Stromquelle Spannungswandler und ähnliche Einrichtungen mit kleinem Eigenverbrauch, die in der Regel sogar unmittelbar an die Sammelschienen einer Anlage angeschlossen sind, bilden bei schadhafter Isolation eine große Gefahr für die letztere. Da die Vorschaltung eines eigentlichen Hochspannungsschalters mit Relais vor jeden Spannungswandler wirtschaftlich untragbar ist, hat man der Gefahr dadurch zu begegnen versucht, daß man Hochspannungssicherungen verwendete. Sicherungen für diesen Zweck haben .eine Reihe von Nachteilen. Ihrem verhältnismäßig kleinen Abscbaltvermögen kann durch Vorschaltung von Widerständen abgeholfen werden. Die meisten Sicherungskonstruktionen erzeugen bei ihrem Ansprechen Überspannungen, die wieder andernorts Schäden verursachen können. Am schwerwiegendsten ist der Umstand, daß, wenn man die Sicherung entsprechend dem Hochspannungsnennstrom des Spannungswandlers (in der Größenordnung von to bis roo Miniampere) bemessen will, die feinen Schmelzdrähte unter Hochspannung durch chemische und mechanische Einwirkungen zerstört werden. Man ist daher gezwungen, die Sicherung für einen um einige Zehnerpotenzen höheren Strom zu wählen. Dadurch wird ein eigentlicher Schutz des Apparates illusorisch, da die Sicherung erst bei einem satten Kurzschluß anspricht.Arrangement of a circuit breaker and a high-value resistor for connecting power consumers with low self-consumption, in particular voltage converters, to the power source, voltage converters and similar devices with low self-consumption, which are usually even connected directly to the busbars of a system are, if the insulation is defective, represent a great danger for the latter. Since the Upstream connection of an actual high-voltage switch with a relay in front of each voltage converter is economically unsustainable, attempts have been made to counter the danger by high voltage fuses were used. Have fuses for this purpose Number of disadvantages. Your relatively small capacity to break away from it can get through Upstream resistance can be remedied. Most security constructions generate overvoltages when they respond, which in turn cause damage elsewhere can. Most serious is the fact that when you look at the fuse accordingly the rated high voltage current of the voltage transformer (in the range of to to roo mini ampere), the fine fusible wires through under high voltage chemical and mechanical effects are destroyed. One is therefore forced to to choose the fuse for a current several powers of ten higher. Through this an actual protection of the apparatus becomes illusory, since the fuse only takes place at a full short circuit.

Eine Lösung für den Schutz von derartigen Anschlußobjekten brachten erst die Spannungswandlerschutzapparate, die aus einem kleinen Luftschalter bestehen, der in Reihe mit einem strombegrenzenden Widerstand geschaltet ist, wobei letzterer als thermischer Auslöser wirken kann. Fig. t zeigt einen solchen bekannten Apparat. a ist der Luftschalter, der unter Einwirkung einer Federkraft sich öffnet, sobald seine Klinke gelöst ist. b ist ein den Begrenzungswiderstand enthaltendes und zum Teil mit Flüssigkeit gefülltes Isolierrohr, das oben mit einer Membran luftdicht abgeschlossen ist. Bei einem bestimmten Grenzstrom ist der Druck in der über der Flüssigkeit befindlichen Luft so hoch angestiegen, daß die Membran sich ausbiegt und die Klinke des Schalters auslöst. Dieser Apparat, der technisch befriedigte, hat den Nachteil eines verhältnismäßig hohen Preises und eines großen Raumbedarfes. Er braucht so viel Platz wie zwei aneinandergeschobene Trennschalter oder Sicherungen derselben Spannungsreihe.A solution for the protection of such connection objects brought first the voltage transformer protection devices, which consist of a small air switch, which is connected in series with a current limiting resistor, the latter can act as a thermal trigger. Fig. T shows such a known apparatus. a is the air switch, which opens under the action of a spring force as soon as its latch is released. b is a and to contain the limiting resistor Part of the insulating tube filled with liquid that is airtight at the top with a membrane is completed. At a certain limit current, the pressure is above the The air in the liquid has risen so high that the membrane bends and the latch of the switch triggers. This apparatus, which technically satisfied, Has the disadvantage of a relatively high price and a large space requirement. It takes up as much space as two disconnectors or fuses pushed together same voltage series.

Andere Schalter, bei denen der Schaltami zugleich Träger eines thermischen Auslösers in Form von Hitzdrähten oder Metallblättern ist, sind bekannt.Other switches in which the Schaltami is also the carrier of a thermal Trigger in the form of hot wires or metal sheets are known.

Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese betrifft eine Anordnung eines Selbstschalters und eines mit diesem elektrisch in Reihe geschalteten, als thermischer Auslöser des Schalters wirkenden hochohmigen Widerstandes zum Anschluß von Stromverbrauchern geringen Eigenverbrauchs, insbesondere von Spannungswandlern an die Stromquelle. Der hocholimige Widerstand ist gegebenenfalls in einem teilweise mit Flüssigkeit gefülltem und mittels einer Membran abgeschlossenen Behälter angeordnet. Es lassen sich nun beträchtliche Ersparnisse an Raum und Kosten erzielen, indem erfindungsgemäß der Widerstand bzw. sein Behälter zugleich den beweglichen Schaltarm des Schalters bildet. Die Anzahl der notwendigen Stützisolatoren vermindert sich von drei auf zwei, und der metallische Schaltarm fällt weg. Neben dem Vorteil preislicher Natur erscheint als wichtiger noch die Ersparnis an hochwertigem Baustoff.Fig.2 shows an embodiment of the invention. This concerns an arrangement of a self-switch and one electrically connected in series with it, high-ohmic resistance acting as a thermal release of the switch for connection of electricity consumers with low self-consumption, in particular of voltage converters to the power source. The high-resistance resistance may be partial arranged with liquid filled and closed by means of a membrane container. Considerable savings in space and costs can now be achieved by according to the invention the resistor or its container at the same time the movable switching arm of the switch forms. The number of post insulators required is reduced from three to two, and the metal switch arm falls away. Besides the advantage of being priced Nature appears to be even more important, the savings in high-quality building materials.

Würde man aber den Widerstandsteil in der bekannten aufrechten Anordnung (Fig.i) beibehalten und beim Ausschalten um einen unteren Drehpunkt schwenkbar lassen, so würde beim Ausschaltvorgang die Verbindung zwischen dem festen Klinkenmechanismus und der sich wegbewegenden Abschlußmembran des Widerstandes gelöst, und zum Einschalten müßte man unmittelbar am Widerstandsrohr angreifen. Von jedem selbsttätig ausschaltenden Schaltapparat verlangt man jedoch, daß er auch bei Einschalten auf einen Fehler frei ausschalten kann, ohne Rücksicht darauf, ob die Einschaltvorrichtung weiter in der Einschaltlage festgehalten wird oder nicht. Diese Freiläufigkeit würde verlorengehen. Es ist deshalb zweckmäßig, den Widerstand mit nach unten. gerichteter Membran einzubauen, wo sich auch die Auslöseklinke und die Einschaltvorrichtung befinden, wie in Fig.3 beispielsweise und schematisch gezeigt ist. i bedeutet den unteren Teil des Widerstandsrohres mit dem Abschlußflansch 2. In letzterem befindet sich die abschließende Membran, von der nur die Auslöseschraube 3 sichtbar ist. Diese wird bei zu großem Strom, also zu großer Erwärmung, nach unten gedrückt und bringt eine Klinke q. außer Eingriff mit einer :`Tage 5. Die Klinke q. ist als zweiarmiger Hebel auf der Achse 6 eines Winkelhebels 7 gelagert, wobei eine Feder 8 beim Einschalten das Einklinken besorgt. Auf dem Flansch 2 sitzen zwei senkrecht nach unten ragende Wangen q (Fig. 3 zeigt nur die eine davon), durch die eine Welle io frei drehbar ragt. Auf der Welle io ist auch der Hebel? frei drehbar gelagert. Die Einschaltung erfolgt durch Bewegen eines Hebels i i im Sinne des Pfeiles 16 nach oben. Der Hebel i i ist ein Winkelhebel, dessen Arm i ia mittels einer Lasche 12 ein über die Totpunktlage (Gelenkpunkte 13-1q.-15) gedrücktes Kniegelenk bildet, durch welches der Schalter geschlossen gehalten wird. Die Fig. 3 stellt die Einschaltstellung dar. Beim Ausschalten wird die Klinke q. nach unten gedrückt, und das als Schaltarm wirkende Widerstandsrohr i ist frei und dreht sich unter der Einwirkung einer hier nicht gezeichneten Ausschaltfeder um die Achse io im Sinne des Pfeiles 16,1 bis zum Anschlag 17. Erfolgt diese Bewegung infolge selbsttätiger Auslösung, so muß wie bei anderen freiläufigen Schaltern der Schaltarm mit dem Antrieb wieder geholt werden es muß zu diesem Zweck der Hebel i i nach unten bewegt werden, bis die Klinke q. unter die Nase 5 eingreift, worauf der Schalter wieder einschaltbereit ist.But if you would the resistance part in the well-known upright arrangement (Fig.i) and let it pivot around a lower pivot point when switching off, this would be the connection between the fixed ratchet mechanism when switching off and the moving away end membrane of the resistor released and switched on you would have to attack directly on the resistance tube. By every one that switches off automatically Switchgear is required, however, that it also detects an error when it is switched on can switch off freely, regardless of whether the switch-on device continues is held in the on position or not. This freedom would be lost. It is therefore advisable to move the resistance downwards. to install a directed membrane, where the release pawl and the switch-on device are also located, as in Fig. 3 is shown by way of example and schematically. i means the lower part of the resistance tube with the end flange 2. In the latter is the closing membrane, of which only the release screw 3 is visible. If the current is too high, this So too much heating, pressed down and brings a pawl q. out of engagement with one: `days 5. The latch q. is a two-armed lever on axis 6 Angle lever 7 stored, with a spring 8 worried the latching when switching on. On the flange 2 sit two vertically downward projecting cheeks q (Fig. 3 shows only one of them) through which a shaft protrudes freely rotatable. On the wave io is the lever too? freely rotatable. It is switched on by moving a lever i i in the direction of arrow 16 upwards. The lever i i is an angle lever, whose arm i ia by means of a tab 12 a via the dead center position (articulation points 13-1q.-15) forms a pressed knee joint, which closes the switch is held. 3 shows the switched-on position. When switched off, the latch q. pressed down, and the resistance tube acting as a switching arm i is free and rotates under the action of an opening spring (not shown here) about the axis io in the direction of the arrow 16.1 up to the stop 17. This movement takes place as a result of automatic tripping, as with other free-running switches, the The switch arm with the drive must be retrieved for this purpose the lever i i are moved downwards until the pawl q. engages under the nose 5, whereupon the switch is ready to be switched on again.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement of an automatic switch and one with this: electrically connected in series, as a thermal release of the switch acting, optionally in a partially filled with liquid and means a membrane sealed container arranged high resistance to Connection of power consumers with low self-consumption, in particular voltage converters, to the power source, characterized in that the resistor or its container (i) at the same time forms the movable switching arm of the switch.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the membrane (3) is provided at the end of the resistor housing (i) which carries the bearing body (2, 9), on the bearing pin (io) loosely rotatable a double lever (7) sits, on one arm of the release pawl (q.) and on the other arm of the switch linkage (1 1, 12) is hinged.