DE740958C

DE740958C - Overcurrent switch in disconnector form

Info

Publication number: DE740958C
Application number: DEK159223D
Authority: DE
Inventors: Ing Karl Kesl
Original assignee: KARL KESL ING
Current assignee: KARL KESL ING
Priority date: 1940-11-10
Filing date: 1940-11-10
Publication date: 1943-11-01

Description

überstromschalter in Trennschalterform Versuche haben ergeben, daß der elektrische Lichtbogen bei Wechselspannung bis a.oo Volt, auch bei sehr geringer Kontaktöffnung inderGrößenordnung von i, 5 bis 4. mm, unterbrochen werden kann, und zwar selbst bei Stromstärken von mehreren tausend Ampere. Hinzu kommt noch, daß sich Lichtbogen in engen Räumen viel besser und wirksamer löschen lassen als Lichtbogen in ausgedehnten Räumen, da das elektromagnetische Löschfell, das die Deionisierung des elektrischen Lichtbogens und seine schnelle Unterbrechung verursacht, in einem kleinen Raum besser konzentriert werden kann und daher der gleiche magnetische Fluß eine höhere magnetische Feldstärke erzeugt als in einem größeren Raum. Auch in der Hochspannungstechnik werden die Lichtbogen, selbst bei hohen Spannungen und Stromstärken, durch geeignete Löschsysteme zwischen Kontakten, die nur eine geringe Entfernung voneinander haben, unterbrochen, wie dies z. B. :bei Expansionsschaltern; Druckgasschaltern und anderen Systemen der Fall ist. Jedenfalls ist der Kontaktweg; der zur Löschung des Lichtbogens notwendig ist, kleiner als die geringsten Entfernungen von Teilen, die unter der vollen Spannung stehen, welche Entfernungen durch -die entsprechenden Verbandsnormen festgelegt und vorgeschrieben sind. Es ist also aus Sicherheitsgründen notwendig, die Kontaktöffnung größer zu halten, als es. zur Löschung des Lichtbogens nötig wäre, damit -der ausgeschaltete Verbraucher sicher vom Netz getrennt ist und keine Gefahr bei Berührung darstellt.Overcurrent switch in the form of a disconnector Experiments have shown that the electric arc can be interrupted at alternating voltages of up to a. In addition, arcs can be extinguished much better and more effectively in narrow spaces than arcs in large spaces, since the electromagnetic quenching membrane, which causes the deionization of the electric arc and its rapid interruption, can be better concentrated in a small space and therefore the the same magnetic flux generates a higher magnetic field strength than in a larger room. Even in high-voltage technology, the arcs are interrupted by suitable extinguishing systems between contacts that are only a short distance apart, even at high voltages and currents. B.: for expansion switches; Gas switches and other systems is the case. In any case, the contact route is; which is necessary to extinguish the arc, smaller than the smallest distance from parts that are under full voltage, which distances are defined and prescribed by the relevant association standards. It is therefore necessary for safety reasons to keep the contact opening larger than it. would be necessary to extinguish the arc so that - the switched off consumer is safely disconnected from the mains and poses no risk if touched.

Aus diesem Grunde verlangen die Vorschriften für Trennschalter, insbesondere für Mittel und Hochspannungen, eine große Kontaktöffnung und außerdem bei Schaltern höherer Stromstärke die Sichtbarkeit des Ausschaltzustandes.For this reason, the regulations for circuit breakers, in particular, require for medium and high voltages, a large contact opening and also for switches higher current strength the visibility of the switch-off state.

Es ist daher vorteilhaft, automatische Schalter für höhere Stromstärken so zu bauen, daß sich der bewegliche Kontakt beim Ausschalten aus einem geschlossenen Löschsystem herausbe-,vegt. Dies trägt jedoch wiederuin die Gefahr in sich, dar sich der schnell bewegende bewegliche Kontakt früher aus dem Löschsystem bewegen könnte als die L ichtbogenlöschung beendet wäre, was zur Folge hätte, daß der elektrische Lichtbogen auf andere Teile des Schalters überspringen könnte, was zu deren Vernichtung führen würde.It is therefore advantageous to have automatic switches for higher currents to be built in such a way that the moving contact is closed when it is switched off Extinguishing system moved out, moved. However, this again works the danger in itself, the fast moving moving contact is sooner out of the extinguishing system could move when the arc quenching was finished, which would result in the electric arc could jump to other parts of the switch, which would lead to their destruction.

Die vorliegende Artfindung .bezieht sich auf einen lüberstromschalter, bei welchem eine deutliche Sichtbarkeit des ausgeschalteten Kontaktes erst nach vollkommen sicherer Beendigung .des Ausschaltvorganges erzielt- wird. Zu diesem Zwecke wird ein Überstromschalter in Trennschalterform finit einer U-förmigen, auf beiden Außenseiten ein aus Polblechen, Magnetkern und iMagnetspuleil bestehendes Auslöse- und Blasmagnetsystem tragenden offenen Schalt- und Löschkammer sowie mit parallel liegenden Löschhörnern verwendet. Erfindungsgemäß wird an dem einen Ende der Schalt- und Löschkammer die Kontaktstelle mit über den festen Kontakt liegendem beweglichem Kontakt angeordnet, während die Löschhörner durch einen am anderenEnde des Bodens der Schalt- und Löschhammer vorgesehenen, der Breite der Löschhörner entsprechenden Längsspalt hindurchgeführt sind. Dieser Längsspalt ist durch das Löschhorn des .beweglichen Kontaktes während der Kontaktberührung und während einer ersten Phase der Ausschaltbewegung des beweglichen Kontaktes -abgedeckt. An den Schalthebel des beweglichenKontaktes ist das Löschhorn hinter einer federkraftschlüssigen Kupplung zwischen dem Schalthebel und dein Löschhorn mittels eines abgebogenen Endes angelenkt.The present identification of the species relates to an overcurrent switch, in which a clear visibility of the switched off contact only after completely safe termination of the switch-off process is achieved. To this Purposes is an overcurrent switch in the form of a finite U-shaped disconnector both outer sides one consisting of pole plates, magnetic core and magnetic coil part Open switching and extinguishing chamber carrying the trigger and blow magnet system as well as with extinguishing horns lying in parallel are used. According to the invention, at one end the switching and quenching chamber the contact point with the fixed contact movable contact, while the extinguishing horns by one at the other end the bottom of the switching and extinguishing hammer provided, the width of the extinguishing horns corresponding longitudinal gap are passed. This longitudinal gap is through the Quenching horn of the .mobile contact during contact contact and during a first phase of the opening movement of the movable contact -covered. To the The switch lever of the moving contact is the extinguishing horn behind a spring-loaded Coupling between the gear lever and your extinguisher horn by means of a bent end hinged.

Durch diese Anordnung wird erzielt, daß sich der Ausschaltvorgang zuerst in einem kleinen Raum und unter Zuriieklegung kleiner Wege abspielt (erste Phase) und erst nach seiner vollkommen sicheren Beendigung der bewegliche Kontakt zwecks Sichtbarkeit der Ausschaltlage des Schalters ,aus der Löschkammer austritt (zweite Phase).This arrangement ensures that the switch-off process is played first in a small room and by covering up small paths (first Phase) and only after it has been completely safely terminated the movable contact for the purpose of visibility of the switch-off position of the switch exits from the extinguishing chamber (second phase).

Die Abb. i bis .4 geben Ausführungsbeispiele der Anordnung der Löschkammer und des automatischen Schalters mit den vorübergehend festgehaltenen beweglichen Kontakten wieder, wobei Abb. i schematisch die Anordnung des Schalters in der eingeschalteten Stellung zeigt, Abb. 2 in der ersten Phase des Ausschaltvorganges, Abb.3 in der zweiten Phase des Ausschaltvorganges, während Abb. d. ein Schnitt durch die Löschkammer int Seitenriß ist.Figs. I to .4 show examples of the arrangement of the arcing chamber and the automatic switch with the movable ones temporarily held Contacts again, Fig. I schematically showing the arrangement of the switch in the switched on Position shows, Fig. 2 in the first phase of the switch-off process, Fig.3 in the second phase of the switch-off process, while Fig. d. a section through the arcing chamber int side view is.

Der Schalter besitzt einen festen Kontakt 1, welcher mit einem beweglichen Kontakt 2 zusammenarbeitet; dieser wird von einem um einen festen Zapfen drehbaren Schalthebel 3 getragen. Der Schalthebel 3 kann auf jede be; liebi:ge, an sich bekannte Art betätigt «-erden, also entweder durch einen Schaltmagneten oder durch einen mechanischen Druckknopf 1; mit Hilfe einer Freiauslösung beliebiger. an sich bekannter Konstruktion, die durch den L?berstromelektrornagneten ausgelöst wird. In unserem Falle besteht der Freilauf aus einer Kulisse 18, «-elche einen Hebel i9, der um einen festen Zapfen -2o drehbar gelagert ist, antreibt. Das Ende des Hebels ict ist mit dein Schalthebel 3 mittels zweier unter Federwirkung stehender, verklinkter Glieder 21, 22 verbunden, welche im Augenblick einer Überlassung, durch einen Anschlag 23, der an einer vom Anker 12 des Cberstromelektromagneten 26 gesteuerten Zugstange 13 angebracht ist, ausgelöst werden, sobald der Anker 12 zu den Polblechen io gezogen wird.The switch has a fixed contact 1, which with a movable Contact 2 collaborates; this is rotated around a fixed pin by a Shift lever 3 worn. The shift lever 3 can be on any; dear, known per se Type actuated «-earth, either by a switching magnet or by a mechanical push button 1; with the help of a trip-free release of any. better known per se Construction triggered by the Lüber current electric magnet. In our In the case, the freewheel consists of a coulisse 18, which is a lever 19 which turns over a fixed pin -2o is rotatably mounted, drives. The end of the lever ict is latched to your shift lever 3 by means of two spring-loaded ones Links 21, 22 connected, which at the moment of a release, by a stop 23, which is attached to a pull rod controlled by the armature 12 of the overcurrent electromagnet 26 13 is attached, triggered as soon as the armature 12 is pulled to the pole plates io will.

Sowohl der bewegliche Kontakt 2 als auch der- feste Kontakt i laufen in zwei lange parallele oder mäßig geneigte Löschhörner 6, ;, die sich in einem starken elektromagnetischen Löschfeld befinden, welches durch die Polbleche io gebildet wird, zu deren beiden Seiten sich die Löschspulen 26, 26" befinden, die gleichzeitig als Wicklung des Cberstroinelektromagneten dienen und unter Federwirkung stehenden Anker 12 anziehen können.Both the movable contact 2 and the fixed contact i run into two long parallel or moderately inclined extinguishing horns 6,;, which are in one strong electromagnetic extinguishing field, which is formed by the pole plates io is, on both sides of which the quenching coils 26, 26 "are located at the same time serve as the winding of the burst electromagnet and are under spring action Can tighten anchor 12.

Zwischen den Löschhörnern 6, ;, deren Entfernung so gewählt ist, daß der elektrische Lichtbogen in der Löschkammer sicher unterbrochen wird, spielt sich während der ersten Phase des Ausschaltvorganges die Löschung des Lichtbogens ab.Between the extinguishing horns 6,;, the distance of which is chosen so that the electric arc in the quenching chamber is safely interrupted, plays out the arc is extinguished during the first phase of the switch-off process.

Für Niederspannung bis ,IooVolt Wechselstrom genügt, wie bereits oben bemerkt wurde, eine Entfernung von i,j bis 2 mm -zwischen den Hörnern, falls diese in einem starken Löschfeld untergebracht sind. Für höhere Spannungen können zwischen die beiden Löschhörner in an sich bekannter Weise weitere parallele .Metallplatten gelegt werden, die untereinander wiederum i bis i.@ mm entfernt sind.For low voltage up to. IooVolt alternating current is sufficient, as already mentioned above was noticed a distance of i, j to 2 mm - between the horns, if this are housed in a strong extinguishing field. For higher voltages, between the two extinguishing horns further parallel .Metallplatten in a manner known per se are placed, which are in turn i to i. @ mm away from each other.

Die Löschhörner befinden sich in einer Löschkammer i i von U-Form, die nach oben zu geöffnet ist. Der untere Teil der Löschkammer ist am vorderen Ende so verengt, daß der elektrische Lichtbogen zwischen den Löschhörnern in einen engen Spalt getrieben wird, der auf der einen Seite vorübergehend von -dem beweglichen und in geeigneter Weise abgebogenen Löschhorn j abgedeckt wird, welches durch den Schalthebel 3 gehalten wird, wie.in Abb. 4 eingezeichnet ist.The quenching horns are located in a U-shaped quenching chamber i i, which is open to the top. The lower part of the arcing chamber is at the front end so narrowed that the electric arc between the quenching horns in a narrow one Gap is driven, on the one hand temporarily by the movable and appropriately bent extinguishing horn j is covered, which is through the Shift lever 3 is held as shown in Fig. 4.

Es ist notwendig, daß das obere Löschhorn ; während der ersten Phase des Ausschaltvorganges festgehalten wird, und zwar erstens wegen der oben angeführten Gründe, zweitens um den Löschspalt 2.:1 abzudecken und schließlich deshalb, damit es durch sein großes Trägheitsmoment die Ausschaltbewegung der beweglichen Kontakte nicht verlangsamt, welche in der ersten Phase des Ausschaltvorganges so groß .als möglich sein muß.It is necessary that the upper extinguishing horn; during the first phase of the switch-off process is recorded, firstly because of the above Second, reasons to cover the extinguishing gap 2.:1 and finally therefore, in order for it to switch off the moving due to its large moment of inertia Contacts not slowed down, which in the first phase of the switch-off process bigger than has to be possible.

Zu diesem Zwecke ist das obere Löschhorn 7 drehbar um einen Zapfen 8 des Schalthebels 3 gelagert und steht unter Wirkung einer Feder 9, die ihrerseits entweder an einem festen Punkt aufgehängt ist oder sich gegen eine am Schalthebel 3 angebrachte Zugstange in der Weise stützt, -daß das Löschhorn 7 in der ersten Phase der Ausschaltbewegung der Kontakte 2 gegen einen Rand 25 eines Längsspaltes 24 gepreßt wird, wobei die Feder 9 die Ausschaltbewegung des Schalthebels 3 beschleunigt (Abb. 2). Nach Beendigung der ersten Phase des Ausschaltvorganges, also nach der Unterbrechung des Lichtbogens, wird auch das Löschhorn 7 mitgenommen, so daß es sich von dem Längsspalt 24. entfernt, diesen daher öffnet und die Deionisierung der Luft in der weiteren Löschkammer unterstützt, wobei gleichzeitig durch die weitere Bewegung des Schalthebels 3 und des Kontaktes 2 die Entfernung der Kontakte i und 2 voneinander auf die vorgeschriebene Höhe gebracht wird. Es ist ersichtlich, daß am Ende der Ausschaltbewegung sowohl das Löschhorn 7 als auch der bewegliche Kontakt 2 die Löschkammer io !überhaupt verlassen kann, so .daß ihre Lage deutlich erkannt werden kann.For this purpose, the upper extinguishing horn 7 is rotatable about a pin 8 of the shift lever 3 and is under the action of a spring 9, which in turn either hung on a fixed point or against one on the gear lever 3 attached pull rod in such a way that the extinguishing horn 7 in the first Phase of the switch-off movement of the contacts 2 against an edge 25 of a longitudinal gap 24 is pressed, the spring 9 accelerating the disengaging movement of the shift lever 3 (Fig. 2). After completion of the first phase of the switch-off process, i.e. after the Interruption of the arc, the extinguishing horn 7 is taken so that it moves away from the longitudinal gap 24, which therefore opens and deionization the air in the further extinguishing chamber supported, while at the same time by the further Movement of the shift lever 3 and the contact 2 removes the contacts i and 2 is brought to the prescribed height from each other. It can be seen that at the end of the switch-off movement, both the extinguishing horn 7 and the movable contact 2 can leave the extinguishing chamber OK at all, so that its position is clearly recognized can be.

Zur Erzielung dieses Vorganges, d. h. zum v orübergeh@nden 'Festhalten des Schalthebels 3 bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Lichtbogen erlischt, lcanri erfindungsgemäß das elektroniagnetische überstromrelais benutzt werden.To achieve this process, i. H. to hold on temporarily of the shift lever 3 until the point in time at which the arc extinguishes, lcanri According to the invention, the electronic overcurrent relay can be used.

Hierzu wird der Schalthebe13 in einen Fortsatz 5 verlängert, essen Bewegung durch eine unter Feder-,virkung stehende und um einen Zapfen 15 drehbare Klinke 14 gehemmt wird, die vom Anker 12 des Überstromelektromagneten gesteuert wird.For this purpose, the Schalthebe13 is extended into an extension 5, eat Movement by a spring, acting and rotatable about a pin 15 Pawl 14 is inhibited, which is controlled by the armature 12 of the overcurrent electromagnet will.

Im Augenblick der Überlastung bringt die Zugstange 13, die mit ihrer Nase 23 die verklinkten Glieder 2i, 22 auslöst, gleichzeitig unter Überwindung einer Federkraft 16 die Klinke 14 in Eingriff mit dem Fortsatz 5, in welcher Lage die. Klinke,1 4 bleibt, solange der Anker des Uberstromelektromagneten angezogen ist, d. h. bis zum Erlöschen des Lichtbogens. Sobald der Lichtbogen unterbrochen nst, wird der Anker 12 freigegeben; die Feder 16 bringt die KLinke 14 außer Eingriff mit dem Fortsatz 5, so daß sich der Schalthebel 3 und mit ihm das Horn 7 in die endgültige Ausschaltstellung bewegen kann, wie dies in Abb. 3 gezeichnet ist.At the moment of overload brings the pull rod 13, which with her Nose 23 the latched limbs 2i, 22 triggers, at the same time overcoming a Spring force 16 the pawl 14 in engagement with the extension 5, in which position the. Latch, 1 4 remains as long as the armature of the overcurrent electromagnet is attracted, d. H. until the arc is extinguished. As soon as the arc is interrupted, the armature 12 is released; the spring 16 disengages the pawl 14 with the extension 5, so that the shift lever 3 and with it the horn 7 in the Can move final switch-off position, as shown in Fig. 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Overcurrent switch in the form of a disconnector with a U-shaped tripping device consisting of pole plates, magnetic cores and magnetic coils on both outer sides. and blow magnet system-supporting open switching and extinguishing chamber as well as with parallel lying extinguishing horns, characterized in that the contact point (i, 2) with on the fixed contact (i) lying movable contact (2) at one end the bottom of the switching and extinguishing chamber is arranged, while the extinguishing horns (6, 7) through one provided at the other end of the bottom of the switching and extinguishing chamber, longitudinal gap (24) corresponding to the width of the extinguishing horns are passed through, that by the quenching horn (7) of the movable contact (2) during contact and during a first phase of the opening movement of the movable contact (2) is covered, on whose Schalthebe13 the extinguishing horn (7) behind a spring-loaded Coupling (9) between the switch lever (3) and the extinguisher horn. (7) @rnittels one bent end is hinged.

2. Overcurrent switch according to claim i, characterized in that the overcurrent armature (12) z. B. via a locking lever (14) prevents the .Schalthebel (3) of the movable contact (2) from continuing to move beyond the first phase of the switch-off movement during its response position. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following were considered in the granting procedure: German patent specification No. 586636, 636718, 655 142, 669 5 1i.