DE740916C

DE740916C - Switching arrangement with vacuum switch

Info

Publication number: DE740916C
Application number: DES143407D
Authority: DE
Inventors: Otto Eisenschmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-12-23
Filing date: 1940-12-23
Publication date: 1943-10-30
Also published as: FR881381A

Description

Für die Ausschaltung kleinerer Ströme bedient man sich häufig der Vakuumschalter, die mit zwei in einem evakuierten Raum untergebrachten Kontakten versehen sind. Der Vakuumschalter erlaubt ein Schalten ohne Lichtbogen, hat jedoch einen Nachteil, der besonders bei der Abschaltung höherer Leistungen ins Gewicht fällt. Durch das augenblickliche Unterbrechen des Stromes entstehenThe vacuum switch is often used to switch off smaller currents, which are provided with two contacts housed in an evacuated room. Of the Vacuum switch allows switching without an arc, but has one disadvantage, the is particularly important when switching off higher outputs. Through the instant Interrupt the current

ίο, nämlich in den Schaltelementen, ζ. Β. Induktivitäten des Stromkreises, hohe Überspannungen, die äußerst schädlich sein können. Man hat sich daher damit zu behelfen gesucht, daß man die Unterbrechung des Stromkreises bei Wechselstromkreisen im Nulldurchgang des Stromes vornimmt. Es ist bekannt, derartige Schaltvorgänge mit Hilfe einer den Schalter betätigenden Feder durchzuführen, welche durch eine Sperrklinke ausgelöst wird. Dadurch wird aber eine gewisse Verzögerung in der Abschaltung unvermeidlich, da das Sperrorgan vor der Freigabe des Ausschaltmechanismus einen endlichen Weg zurücklegen muß. Die Zeit, welche zur Ausschaltung erforderlich ist, ist von verschiedenen mechanischen Verhältnissen, z.B. von der Reibung, abhängig, und es ist sehr schwierig, die Abschaltung mit einiger Genauigkeit gerade im Zeitpunkt des Nulldurchganges des Wechselstromes zu erzielen.ίο, namely in the switching elements, ζ. Β. Inductors of the circuit, high overvoltages which can be extremely harmful. One has therefore sought to make do with that the interruption of the circuit in AC circuits in the zero crossing of the current. It is known to carry out such switching operations with the aid of a spring actuating the switch, which is triggered by a pawl. However, this inevitably causes a certain delay in the shutdown, because the locking member has a finite path before the release of the disconnection mechanism must cover. The time it takes to turn it off varies mechanical conditions, e.g. friction, and it is very difficult to the shutdown with some accuracy just at the time of the zero crossing of the To achieve alternating current.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltanordnung mit Vakuumschalter zur Abschaltung von Stromkreisen beim Stromnulldurchgang, bei welcher dieser Nachteil vermieden ist. Erfindungsgemäß ist· zur Betätigung des Vakuumschalters ein um eine Achse drehbarer Hebel vorgesehen, auf den eine vom Hauptstrom durchflossene und eine von einem willkürlich ein- und ausschaltbaren Hilfsstrom durchfloss'enen Relaisspule im Sinne einer Schließung der Schalterkontakte einwirkt. An dem Hebel greift eine Feder an, die den Relaisspulen entgegenwirkt und deren Spannung so gewählt ist, daß sie b.ei geöffnetem Hilfsstromkreis beim Nulldurchgang des Hauptstromes den Schalter öffnet.The invention now relates to a switching arrangement with a vacuum switch for disconnection of circuits at the current zero crossing, in which this disadvantage is avoided. According to the invention is · to actuate the Vacuum switch provided a lever rotatable about an axis on which one of the main stream and a relay coil through which an auxiliary current flows, which can be switched on and off at will, in the sense of a Closing the switch contacts. A spring engages the lever, which counteracts the relay coils and whose voltage is selected so that it b.with open auxiliary circuit at zero crossing of the main current opens the switch.

Die Anordnung arbeitet sehr exakt, da es ohne weiteres möglich ist, die der Feder entgegenwirkenden Kräfte so zu bemessen, daß. beim Xulldurchgang des Hauptstromes, wenn also die zugehörige Relaisspulc nicht mehr anzieht, die Feder den Hebel unmittelbar in die Ausschaltstellung bewegt. Die Erfindung gibt also einen vorteilhaften Weg zur Abschaltung von Stromkreisen im Stromnulldurchgang an. Bei Wechselstromkreisen ist sie ohne jede zusätzliche Maßnahme anwendbar, während man bei Gleichstromkreisen den Xulldurchgang des Stromes durch Einschalten geeigneter Schaltelemente, ζ. Β. Widerstände oder Widerstandskombinationen oder auch durch entgegengerichtete Spannungen, z. B. mit Hilfe von Kondensatorentladungen, erzwingen kann.The arrangement works very precisely, since it is easily possible that of the spring counteracting forces so that. when the main stream passes zero, So if the associated relay coil no longer attracts, the spring pulls the lever immediately moved to the switch-off position. The invention therefore gives an advantageous way for switching off circuits in the current zero crossing. For AC circuits it can be used without any additional measure, while one can use DC circuits the zero crossing of the current by switching on suitable switching elements, ζ. Β. Resistances or resistance combinations or by opposing voltages, e.g. B. with the help of capacitor discharges, can force.

Eine Anordnung nach der Erfindung ist in Fig. ι veranschaulicht. In dieser bedeutet ι und 2 die Zuführung bzw. Ableitung des Hauptstromes, 3 den Vakuumschalter, der hier vereinfacht dargestellt ist. Mit 4 ist eine Feder bezeichnet, die den Vakuumschalter in seiner geschlossenen Lage zu halten sucht. 5 ist ein Hebel, der um die Achse 6 drehbar ist und durch eine Feder 7 niedergezogen wird. Mit S und 9 sind zwei Magnetkerne bezeichnet, welche die Relaiswicklungen ι ο und 11 tragen. Die Wicklung 10 ist vom Hauptstrom durchflossen, während die Wicklung 11 von einem Hilfsstrom durchflossen wird, der durch den Schalter 12 ein- und ausgeschaltet werden kann. Beide Wicklungen mit ihren Magneten wirken im gleichen Sinne auf den Hebel 5 ein und suchen ihn in der Richtung des Pfeiles 13 zu drehen. Es sei nun zunächst angenommen, daß der Schalter 12 geschlossen sei und gleichzeitig der Hauptstrom durch den Haupt-Stromkreis und die Wicklung 10 über den Vakuumschalter von 1 nach 2 fließt, dann wird durch Zusammenwirken der beiden Spulen 10 und i'i der Hebel 5, entgegen der Federkraft der Feder 7, in Richtung des Pfeiles 13 gedreht und wird von den beiden Magneten angezogen, so daß das Ende 14 des Vakuumschalters bzw. eines mit ihm verbundenen Teiles in seiner oberen Endstellung steht, während der Kontakt des Vakuumschalters geschlossen ist. Es fließt also durch den Hauptstromkreis i, 2 der Wechselstrom Z₁, während der Stromkreis der Rclaisspule 11 von dem Wechselstrom, es kann auch Gleichstrom verwendet werden, Z₂ durchflossen wird. Will man nun den Stromkreis 1, 2 öffnen, d.h. also die Kontakte des Vakuumschalters trennen, dann öffnet man den Stromkreis des Stromes Z₂ durch Öffnen des Schalters 12. Die Spulen wirkt dann nicht mehr auf den Hebel 5. Dieser ist vielmehr der Wirkung des Hauptstromes Z, und der Federkraft 7 unterworfen.An arrangement according to the invention is illustrated in Fig. Ι. In this, ι and 2 mean the supply or discharge of the main flow, 3 the vacuum switch, which is shown here in simplified form. 4 with a spring is referred to, which seeks to keep the vacuum switch in its closed position. 5 is a lever which can be rotated about the axis 6 and is pulled down by a spring 7. S and 9 denote two magnetic cores which carry the relay windings ι ο and 11. The winding 10 has the main current flowing through it, while the winding 11 has an auxiliary current flowing through it, which can be switched on and off by the switch 12. Both windings with their magnets act in the same way on the lever 5 and seek to rotate it in the direction of the arrow 13. It is now initially assumed that the switch 12 is closed and at the same time the main current flows through the main circuit and the winding 10 via the vacuum switch from 1 to 2, then through the interaction of the two coils 10 and i'i the lever 5, against the spring force of the spring 7, rotated in the direction of arrow 13 and is attracted by the two magnets, so that the end 14 of the vacuum switch or a part connected to it is in its upper end position, while the contact of the vacuum switch is closed. _{The alternating current Z 1} flows through the main circuit i, 2, while the alternating current, direct current can also be used, flows through _{Z 2 through the circuit of the Rclaisspule 11.} If you now want to open the circuit 1, 2, ie disconnect the contacts of the vacuum switch, then you open the circuit of the current Z ₂ by opening the switch 12. The coil then no longer acts on the lever 5. This is rather the effect of the Main current Z, and the spring force 7 subjected.

Der Einfluß der Feder 7 wird stärker und stärker, da der Strom im Hauptstromkreis nach Überschreitung des Maximums immer kleiner und die Anzugskraft der Spule 10 dem- P5 nach auch immer kleiner wird. Die Kräfte der Federn 4 und 7 müssen nun so aufeinander abgestimmt sein, daß die Feder 7 in dem Augenblick, in welchem der StTOmZ₁ durch XuIl geht, imstande ist, den Hebel 5 gegen die Feder 4 herunterzuziehen und dadurch den Kontakt des Vakuumschalters 3 zu öffnen. Der Stromkreis wird dann mit großer Genauigkeit beim Nulldurchgang des Hauptstromes unterbrochen.The influence of the spring 7 becomes stronger and stronger, since the current in the main circuit becomes smaller and smaller after the maximum is exceeded and the attraction force of the coil 10 also becomes smaller and smaller. The forces of springs 4 and 7 must now be coordinated so that the spring 7 at the moment in which the StTOmZ ₁ passes through XuIl, is able to pull the lever 5 down against the spring 4 and thereby the contact of the vacuum switch 3 to to open. The circuit is then interrupted with great accuracy when the main current crosses zero.

Die Strom- und Kräfteverhältnisse sind in Fig. 2 dargestellt. Z₁ bedeutet den Hauptstrom, Z₂ den Hilfsstrom, der gegen den Hauptstrom um 90° phasenverschoben ist. Mit ^₁ ist die Kraft bezeichnet, die von der Wicklung 10 geliefert wird, während die Anziehungskraft der Wicklung 11 mit P₂ bezeichnet ist. Die Resultierende aus beiden Kräften ist P. Wie man sieht, schwankt diese resultierende Anziehungskraft. Sie muß bei geschlossenem Stromkreis und auch bei geschlossenem HilfskreisZ₂ immer größer sein als die zum Halten des Schalters in Einschaltstellung erforderliche Mindestkraft. Der Stromkreis ist dann immer eingeschaltet, solange der Schalter 12 des Hilfsstromkreises geschlossen ist. Beim Öffnen dieses Schalters 12 fällt der Vakuumschalter ab, da die resultierende Kraft der beiden Wicklungen nicht mehr ausreicht, um den Hebel 5 in seiner Betriebslage zu halten. Durch Anlegen des Schalters 12 kann der Hauptstromkreis wieder geschlossen werden. Wesentlich für die Verwirklichung der dargestellten Verhältnisse ist es, daß der Hilfsstrom Z₂ gegen den Hauptstrom um etwa 90⁰ in der Phase verschoben ist. Der Hilfsstromkreis kann dazu vom Hauptstromkreis abhängig gemacht werden. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kann vorteilhaft als Nullstromschalter verwendet werden, wenn der Hilfsstromkreis mit Wechselspannung betrieben wird; denn, wie aus Fig. 2 ersichtlich, reicht der Hilfsstrom S₂ allein auch nicht aus, den Vakuumschalter eingeschaltet zu halten. noThe current and force relationships are shown in FIG. Z ₁ denotes the main flow, Z ₂ the auxiliary flow, which is phase-shifted by 90 ° with respect to the main flow. The force supplied by the winding 10 is denoted by _{^ 1} , while the attractive force of the winding 11 is denoted by P _2. The resultant of both forces is P. As you can see, this resulting attractive force fluctuates. When the circuit is closed, and also when the auxiliary circuit Z ₂ is closed, it must always be greater than the minimum force required to hold the switch in the on position. The circuit is then always switched on as long as the switch 12 of the auxiliary circuit is closed. When this switch 12 is opened, the vacuum switch drops because the resulting force of the two windings is no longer sufficient to hold the lever 5 in its operating position. The main circuit can be closed again by applying switch 12. Essential for the realization of the conditions illustrated, it is that the auxiliary power Z is shifted ₂ to the main stream by approximately 90 ⁰ in phase. The auxiliary circuit can be made dependent on the main circuit. The arrangement shown in FIG. 1 can advantageously be used as a zero-current switch when the auxiliary circuit is operated with alternating voltage; because, as can be seen from FIG. 2, the auxiliary current S ₂ alone is also not sufficient to keep the vacuum switch switched on. no

Eine weitere Möglichkeit zur Lösung der vorliegenden Aufgabe zeigt Fig. 3. Auch hier ist der Vakuumschalter wieder mit 3 bezeichnet, während 10 die vom Hauptstrom durchflossene Relaiswicklung ist. Ferner ist ein ns Hilfskreis Z₃ vorhanden, in dem sich eine Relaiswicklung 16 befindet. Die beiden Wicklungen ι ο und 16 wirken auf den linken Hebelarm des Hebels 5. Auf den rechten Hebelarm wirkt die Spule 17, die von einem gegen den Strom Z₃ um 90° (Kondensator 18) in der Phase verschobenen Strom gespeist wird. DerAnother possibility for solving the present problem is shown in FIG. 3. Here, too, the vacuum switch is again designated by 3, while 10 is the relay winding through which the main current flows. There is also an ns auxiliary _{circuit Z 3} in which a relay winding 16 is located. The two windings ι ο and 16 act on the left lever arm of the lever 5. The right lever arm acts on the coil 17, which is fed by a current shifted in phase by 90 ° _{against the current Z 3 (capacitor 18).} Of the

Strom /3 ist annähernd mit dem. Strom I₁ in Phase, d. h. er ist nicht mehr als ^ 90⁰ in der Phase gegen den Strom Z₁ verschoben. Werden die Schalter 19 und 20 eingelegt. dann schließen sich die Hilfsstromkreise /₂, i_s, was. die Wirkung hat, daß der Hebel 5 von denr Ende 21 des Schaltarmes des Vakuumschalters abgehoben und der Vakuumschalter geschlossen wird. Beim Ausschalten der Schalter 19 und 20 wird durch Federkraft der Hebel 5 auf der linken Seite heruntergezogen, drückt das Ende des Schaltarmes 21 des Vakuumschalters nieder und öffnet den Kontakt. Dieser Vorgang rindet aber erst' in dem Augenblick statt, in welchem der Hauptstrom Z₁ durch Null geht. Dies zeigt das Diagramm in Fig. 4. In dieser bedeutet P die Zugkraft, die von den beiden Spulen 16 und 17, also durch die Hilfäströme /, und /₃, gemeinsam geliefert wird. Diese Kraft muß im Betriebszustande, also bei geschlossenem Vakuumschalter, größer sein als P₀, d. h. die Mindestkraft., die zum Halten des Ankers gegen die Federkräfte erforderlich ist. Fällt nun durch Ausschalten der Schalter 19 und 20 die Haltekraft/³ fort, dann wirkt auf das Relais nurmehr die Kraft P₁, die von der vom Hauptstrom durchflossenen Spule 10 geliefert wird. Sobald nun diese Kraft P₁ die zum Halten des Ankers erforderliche Mindestkraft unterschreitet, fällt das Relais ab. Die Genauigkeit des Abfalles wird um so größer, je größer der gerade durch den Hauptstromkreis fließende Strom ist. Dies läßt sich gleichfalls leicht aus dem Diagramm in Fig. 4 ersehen, in welchem die Abschaltzeit t für einen großen sowie die Abschaltzeit t' für einen kleinen Hauptstrom ersichtlich ist. Die Schaltgenauigkeit ist also bei großen Strömen größer. Das bedeutet, " daß die abzuschaltende Leistung, die von etwa parallel zum Vakuumschalter geschalteten Widerstandskombinationen aufgenommen werden muß, einen bestimmten kleinen Wert nicht überschreitet. Man kann diese Widerstandselemente bedeutend kleiner dimensionieren, als wenn zu einem beliebigen Zeitpunkt der Halbwelle, also auch beim Maximalwert des Wechselstromes, im Hauptstromkreis die Abschaltung vorgenommen würde. Da die beim Abschalten zu vernichtende Leistung quadratisch vom Schaltstrom abhängt, verringert sich z. B. die Schaltleistung schon bei einem Schaltstrom von ι ο 0/0 des Maximalstromes auf io_b der maximalen Schaltleistung.Current / 3 is approximately with that. Current I ₁ in phase, ie it is not shifted ^{more than ^ 90 0} in phase against current Z _1. If the switches 19 and 20 are inserted. then the auxiliary circuits / ₂ , i _s , what. has the effect that the lever 5 is lifted from the end 21 of the switching arm of the vacuum switch and the vacuum switch is closed. When the switches 19 and 20 are switched off, the lever 5 on the left-hand side is pulled down by spring force, depresses the end of the switching arm 21 of the vacuum switch and opens the contact. This process only takes place at the moment when the main current Z ₁ passes through zero. This is shown in the diagram in FIG. 4. In this diagram, P denotes the tensile force which is supplied jointly by the two coils 16 and 17, that is to say by the auxiliary currents /, and / _3. In the operating state, that is to say when the vacuum switch is closed, this force must be greater than P ₀ , ie the minimum force that is required to hold the armature against the spring forces. ^{If the holding force / 3} ceases to exist when the switches 19 and 20 are switched off, then only the force P ₁ , which is supplied by the coil 10 through which the main current flows, acts on the relay. As soon as this force P ₁ falls below the minimum force required to hold the armature, the relay drops out. The greater the current flowing through the main circuit, the greater the accuracy of the drop. This can also be easily seen from the diagram in FIG. 4, in which the switch-off time t for a large and the switch-off time t ' for a small main current can be seen. The switching accuracy is therefore greater with large currents. This means "that the power to be switched off, which has to be absorbed by resistor combinations connected in parallel to the vacuum switch, does not exceed a certain small value. These resistor elements can be dimensioned significantly smaller than if at any point in time of the half-wave, i.e. also at the maximum value of the As the power to be destroyed when the power is switched off depends on the square of the switching current, the switching power, for example, is already reduced with a switching current of ι ο 0/0 of the maximum current to io_b of the maximum switching power.

Wie bereits oben erwähnt, kann die Anordnung auch so getroffen werden., daß das Relais, das den Vakuumschalter betätigt, im Augenblick des Nulldurchganges des Wechselstromes im Hauptstromkreis durch einen plötzlichen starken Stromstoß betätigt wird.As already mentioned above, the arrangement can also be made so that the relay, that actuates the vacuum switch at the moment of the zero crossing of the alternating current is actuated in the main circuit by a sudden high surge of current.

Zur Lieferung dieses Stromstoßes bedient man sich eines hochgesättigten Transforma-. tors, der vom Hauptstrom durchflossen wird. Fig. 5 zeigt eine derartige Anordnung. Der Hauptstrom fließt über den Vakuumschalter 21 und die Primärspule 22 des hochgesättigten Transformators 23. Die Sekundärspule 24 des Transformators speist eine Spule 25, die au£ den Anker 26 des Vakuumschalters einwirkt. Im Stromkreis der Sekundärspule 24 ist ein Ausschalter 27 angebracht. Dieser Stromkreis 4 dient zum Ausschalten des Vakuumschalters beim Nulldurchgang des Hauptstromes. Zum Halten des Relais dient ein Stromkreis I₂, der mit Gleichstrom gespeist wird. In diesem Hilfsstromkreis liegt ein Widerstand 29. Parallel zu diesem · Widerstand liegt ein Kurzschlußschalter 30. Der Hilfsstrom betätigt die Spule 31. Beim Einschalten wird der Schalter 30 geschlossen, und ein starker Stromstoß geht über die Spule 31, der ausreicht, um den Anker 26 plötzlich stark anzuziehen und den Vakuumschalter zu schließen. Der .Kurzschlußschalter, der entsprechend ausgebildet ist, öffnet sich dann automatisch wieder und über den Widerstand 29 und die Spule 31 fließt ein konstanter Haltestrom, der ausreicht, um den Vakuumschalter in seiner geschlossenen Stellung zu halten, aber nicht stark genug ist, um den einmal geöffneten Vakuumschalter wieder zu schließen. Der zeitliche Verlauf des Einschaltstromes i₂ ist in Fig. 6 wiedergegeben. Man erkennt aus dieser Figur, daß der Strom¹ L zuerst einen hohen Wert annimmt und dann bis zu einem durch die Ohmschen Widerstände im Stromkreis bestimmten Dauerwert abnimmt. Soll nun der Vakuumschalter geöffnet werden, dann wird der Schalter 27 eingelegt. Dies hat zur Folge, daß beim Nulldurchgang des Stromes L₂ über den eisengesättigten Transformator die Spule 25 einen starken Stromstoß erhält und den Anker 26 mit Gewalt gegen die Wicklung der Spule 31 anzieht. Der Vakuumschalter wird dadurch geöffnet. In Fig. 7 sind die Stromverhältnisse bei diesem Vorgang veranschaulicht. In Fig. 7 ist mit i_L, wie in Fig. 5, der Hauptstrom bezeichnet, während z₃ den Hilfsstrom 110 bedeutet, der beim Nulldurchgang des Hauptstromes plötzlich hohe Werte annimmt und dadurch die Ausschaltung des Vakuumschalters im Stromnulldurchgang bewirkt.A highly saturated transformer is used to deliver this current surge. tors through which the main stream flows. Fig. 5 shows such an arrangement. The main current flows through the vacuum switch 21 and the primary coil 22 of the highly saturated transformer 23. The secondary coil 24 of the transformer feeds a coil 25 which acts on the armature 26 of the vacuum switch. A circuit breaker 27 is attached in the circuit of the secondary coil 24. This circuit 4 is used to switch off the vacuum switch when the main current crosses zero. A circuit I ₂ , which is fed with direct current, is used to hold the relay. In this auxiliary circuit there is a resistor 29. A short-circuit switch 30 is connected in parallel with this resistor. The auxiliary current actuates the coil 31 suddenly tighten strongly and close the vacuum switch. The short-circuit switch, which is designed accordingly, then opens again automatically and a constant holding current flows through the resistor 29 and the coil 31, which is sufficient to keep the vacuum switch in its closed position, but is not strong enough to do the once to close the opened vacuum switch again. The time profile of the inrush current i ₂ is shown in FIG. 6. It can be seen from this figure that the current ¹ L first assumes a high value and then decreases to a continuous value determined by the ohmic resistances in the circuit. If the vacuum switch is now to be opened, switch 27 is inserted. As a result, when the current L ₂ crosses zero through the iron-saturated transformer, the coil 25 receives a strong current surge and pulls the armature 26 forcefully against the winding of the coil 31. This opens the vacuum switch. In Fig. 7, the current relationships are illustrated in this process. In FIG. 7, i _L , as in FIG. 5, denotes the main current, while z ₃ denotes the auxiliary current 110, which suddenly assumes high values when the main current crosses zero and thereby causes the vacuum switch to be switched off when the current crosses zero.

Bei der Betätigung eines Relais, wie es 1*5 auch im vorliegenden Fall zum Abschalten des Vakuumschalters verwendet wird, ist stets eine gewisse Trägheit der mechanischen Relaisteile zu berücksichtigen. Aus diesem Grunde darf der Ausschaltestromstoß nicht allzu kurzzeitig sein. Dies läßt sich durch eine Schaltung nach Fig. 8 erzielen. Die SchaltungWhen actuating a relay such as 1 * 5 is also used in the present case to switch off the vacuum switch is always a certain inertia of the mechanical relay parts must be taken into account. For this reason the breaking current must not be too brief. This can be done through a circuit according to Fig. 8 achieve. The circuit

nach Fig. 8 entspricht im wesentlichen der nach Fig. 5. Ein Unterschied besteht lediglich in der Ausbildung des sekundären Stromkreises des eisengesättigten Transformators, der die Spule 25 (die Ausschaltspule) betätigt. In diesem Kreis liegt wieder der Schalter 27, der zum Abschalten des Hauptetromes eingelegt wird, ferner ein Gleichrichter 32 und, wie bei der Schaltung nach Fig. 5, die Ausschaltspule 25. Parallel zur Ausschaltspule 25 liegt ein Kondensator 3 3, der gegebenenfalls in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand 34 geschaltet ist. Es ergibt sich dann ein Relaisstrom, der in Fig. 9 veranschaulicht ist und der langsamer abklingt, so daß das Relais mit Sicherheit den Schaltvorgang ausführt.8 corresponds essentially to that of FIG. 5. There is only one difference in the formation of the secondary circuit of the iron-saturated transformer, which actuates the coil 25 (the opening coil). In this circle lies the Switch 27, which is inserted to switch off the main stream, also a rectifier 32 and, as in the circuit according to FIG. 5, the opening coil 25. In parallel with the opening coil 25 is a capacitor 33, which is optionally connected in series with an ohmic resistor 34. It surrenders then a relay current, illustrated in Fig. 9, which decays more slowly, so that the relay carries out the switching process with certainty.

Eine· gewisse Abwandlung der Einrichtung nach Fig. 5 ist in Fig. 10 dargestellt. In dieser bedeutet 3 5 die Haltespule, die mit Gleichstrom betätigt wird und die mit einer Kurzschlußwicklung 36 versehen ist, während 37 die Ausschaltspule vorstellt. Der Stoßtransformator ist mit 38 bezeichnet. Liegt der Schalter 39 in seiner oberen Stellung, dann betätigt er die Haltespule 35, d.h. der Vakuumschalter 40 ist eingeschaltet und der Hauptstrom fließt, während der Hilfsstromkreis der Ausschaltespule 37 geöffnet ist. Wird der Schalter 39 nach unten umgelegt, dann öffnet er den Stromkreis der Haltespule 35 und schließt den Stromkreis der Spule 37. In diesen Stromkreis ist eine Ventilröhre 41 eingeschaltet. Diese hat die Wirkung, daß zunächst in dem Kreis der Ausschaltespule 37 kein Strom fließen "kann. Andererseits wird durch das mit der Kurzschlußwicklung 3 6 versehene Relais 3 5 der Anker infolge Verzögerung des Stromabfalles zunächst noch angezogen und der Vakuumschalter geschlossen gehalten. Erst in dem Augenblick, in welchem der Hauptstrom durch Null geht, wird durch einen plötzlichen Stromstoß, den der Stoßtransformator liefert, das zunächst negativ vorgespannte Gitter der Schaltröhre 41 positiv. Es fließt ein kräftiger Strom durch die Spule 37, und der Anker des Relais wird kräftig angezogen. Dadurch wird der Vakuumschalter 40 geöffnet. Man bewirkt also auch mit dieser Anordnung wiederum eine Öffnung des Hauptstromes ziemlich genau in seinem Nulldurchgang. Von dem eingangs geschilderten Grundgedanken ausgehend, lassen sich noch verschiedene Wege finden, um die Öffnung des Stromkreises des zu schaltenden Wechselstromes im Stromnulldurchgang zu erzielen. Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind lediglich vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die deshalb den Vorzug verdienen, weil sie gestatten, den Erfin-A certain modification of the device according to FIG. 5 is shown in FIG. In this 3 5 means the holding coil, which is operated with direct current and which is provided with a short-circuit winding 36, while 37 represents the opening coil. The surge transformer is designated by 38 . If the switch 39 is in its upper position, then it actuates the holding coil 35, ie the vacuum switch 40 is switched on and the main current flows while the auxiliary circuit of the switch-off coil 37 is open. If the switch 39 is thrown down, then it opens the circuit of the holding coil 35 and closes the circuit of the coil 37. A valve tube 41 is connected to this circuit. This has the effect that initially no current can flow in the circuit of the opening coil 37. On the other hand, the armature is initially still attracted by the relay 35 provided with the short-circuit winding 36 due to the delay in the current drop and the vacuum switch is kept closed The moment the main current passes through zero, a sudden current surge supplied by the surge transformer turns the initially negatively biased grid of the interrupter 41 positive. This opens the vacuum switch 40. This arrangement again results in an opening of the main current fairly precisely at its zero passage The execution shown s examples are merely advantageous embodiments of the invention, which deserve preference because they allow the invention

anordnungen zu verwirklichen, die an sich technisch schon gut durchgebildet sind. Bei der praktischen Ausführung der Einrichtung wird man natürlich bestrebt sein, die Eisen- 6 kreise der Relais möglichst miteinander zu vereinigen und das Ganze zu einer kompakten Schaltvorrichtung von einfachem Aufbau zu verbinden. Dies ist um so leichter, als die ganze Vorrichtung ja nur aus ein- 7c zelnen primitiven Schaltelementen zusammengesetzt ist.to realize arrangements that are technically well-trained in and of themselves. at The practical implementation of the device will of course endeavor to use the iron 6 circuits of the relays to unite with each other as possible and the whole into one compact To connect switching device of simple structure. This is all the easier since the entire device is made up of only one 7c is composed of individual primitive switching elements.

Claims

Patent claims:

i. Switching arrangement with vacuum switch 75 ' for switching off AC circuits when the current passes through zero, characterized in that that a lever (5) rotatable about an axis (6) is provided for actuating the vacuum switch one (10) through which the main stream flows and one from an arbitrarily and switchable auxiliary current through which relay coil (11) flows in the sense of a Closing the switch contacts acts and that engages a spring on the lever (7), which counteracts the relay coils and whose voltage is selected so that it is open when the auxiliary circuit is open when the main current crosses zero, the switch opens.

2. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that one for actuation the vacuum switch serving rotatably mounted lever (14) by a Spring (4) is held in the on position, while the end of a second also rotatably mounted lever (5) on the free end of the former lever exerts a pressure tending to open the switch against the spring force, wherein on the latter lever one from the main stream and one from the auxiliary stream The relay coil through which it flows acts in such a way that when the auxiliary circuit is opened the spring force (7) acting on the second lever is sufficient to at zero crossing of the main current the switch against the spring force acting on the first lever to open.

3. Switching arrangement according to claim 2, characterized in that the auxiliary current is supplied by a DC power source.

4. A circuit arrangement according to claim 2, characterized in that an alternating current is used as auxiliary power, which is shifted with respect to the main stream in its phase by about 90 ^0th

5. Switching arrangement according to claim 2, characterized in that one of the

has a winding (io) through which the main current flows and a second winding (16) through which an auxiliary alternating current flows approximately in phase with the main current, while an alternating current flows through the winding of the second relay coil (17) which counteracts the auxiliary alternating current of the first Relay coil has a phase shift of 90 ⁰ .

6. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the opening the vacuum switch serving opening coil is fed by the secondary current of a surge transformer (23) whose Primary coil (22) is traversed by the main current, and that also a switch-on coil (29) is provided in such a way that the main current by closing the secondary circuit of the surge transformer is switched off in the zero crossing by the vacuum switch, while the main current is switched on by opening of the secondary circuit of the surge transformer and closing of the circuit of the closing coil takes place.

7. Switching arrangement according to claim 6, characterized in that the secondary circuit Resistance elements are provided through which a slow decay of the surge transformer delivered current surge is caused.

S. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the current surge to open the vacuum switch from a DC voltage source controllable valve tube is supplied, whose grid on the secondary winding of a primary side of the main stream through which the surge transformer flows, such that when the secondary circuit is closed of the current transformer or the anode circuit of the current gate in the zero crossing of the main current over the discharge path and the opening coil connected in series with it a strong one Breaking current is supplied.

9. Switching arrangement for switching off DC circuits according to claim 1 to 8, characterized in that by switching on suitable switching elements, in particular Resistors or combinations of resistors, forced a zero crossing of the main current in the main circuit will.

To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure been considered:

German Patent No. 212303, 304691, 535 372, 607651, 655 179.

For this purpose ι sheet of drawings