DE760993C

DE760993C - Drive for high-voltage switching and control devices with release depending on electrical sizes

Info

Publication number: DE760993C
Application number: DES141082D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Gieffers
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1940-05-17
Filing date: 1940-05-18
Publication date: 1957-06-06

Description

Bei Hochspannungsschalteinrichtungen ist in vielen Fällen eine Auslösung des Schaltvorganges in Abhängigkeit von elektrischen Größen in der zu schaltenden Hochspannungsleitung erforderlich. Zu diesem Zwecke sind Auslöseeinrichtungen (Auslöser) bekanntgeworden, die unmittelbar von dem Hochspannungsstrom durchflossen werden. So ist beispielsweise eine Anordnung beschrieben worden, bei der sowohl der Kraftspeicher alsIn the case of high-voltage switching devices, the switching process is triggered in many cases depending on electrical parameters in the high-voltage line to be switched necessary. For this purpose, release devices (triggers) have become known, which are directly traversed by the high-voltage current. For example, an arrangement is described been, in which both the energy storage device as

auch die diesem zugeordnete Spannvorrichtung auf der Hochspannungsseite angeordnet sind. Für eine derartige Anordnung ist weiter noch angegeben worden, den mechanischen Antrieb von einem auf Erdpotential angeordnetem Motor über eine Isolierstange zu übertragen. Vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb für Schalter, der mit einer möglichst geringen Verzögerung arbeiten soll. Erfindungsgemäß kann dies dadurch erreichtthe clamping device assigned to this is also arranged on the high-voltage side are. For such an arrangement has also been specified, the mechanical Drive from a motor arranged on earth potential via an insulating rod transfer. The present invention relates to a drive for switches with a should work as little delay as possible. According to the invention, this can be achieved in this way

werden, daß als Kraftquelle — wie dies an sich gleichfalls bereits bekanntgeworden ist — eine Torsionsstabfeder verwendet wird, die mit einem die elektrische Spannungsdifferenz überbrückenden und das Drehmoment übertragenden Isolatorkörper verbunden ist. Durch die Verwendung" der Torsionsstabfeder ist hierbei eine Kraftquelle mit kleinstem Trägheitsmoment verwendet, so daß sich die Beschleunigung besonders rasch auswirken kann. Dadurch, daß in Kombination damit ein die Spannungsdifferenz überbrückender und das Drehmoment abstützender Isolierkörper verwendet ist, wobei die Feder selbst unter Hochspannung angeordnet werden kann, werden Zwischenglieder erspart, die sonst bei dem Beschleunigungsvorgang gleichfalls erst beschleunigt werden müßten. Hierdurch wird eine besonders hohe Beschleunigungsfähigkeit erreicht und dadurch ermöglicht, die Eigenzeit der Anordnung besonders klein und damit die Arbeitsgenauigkeit besonders groß zu machen. Der x\ntrieb zum Spannen der Feder kann auf Erdpotential, der Auslöser, der unmittelbar auf den mechanisch zu bewegenden Teil mit Hilfe einer Klinke od. dgl. arbeitet, auf Hochspannungspotential angeordnet werden.that as a source of power - as this has also already become known - a torsion bar spring is used, which with one the electrical voltage difference bridging and the torque transmitting insulator body is connected. By the use of "the torsion bar spring" is a power source with the smallest moment of inertia used so that the acceleration can have a particularly rapid effect. The fact that in combination with it a die Voltage difference bridging and the torque supporting insulating body is used is, whereby the spring itself can be arranged under high tension, intermediate links are saved, which would otherwise be with the The acceleration process would also have to be accelerated first. This will a particularly high acceleration ability is achieved and thereby enables the The proper time of the arrangement is particularly small and thus the working accuracy is particularly great close. The drive for tensioning the spring can be connected to earth potential, the trigger, the works directly on the mechanically moving part with the help of a pawl or the like, be placed on high voltage potential.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit ι ist eine Hochspannungsschalteinrichtung bezeichnet, die beim Schaltvorgang eine Drehbewegung ausführt. Das drehbare Element dieser Schalteinrichtung 2 arbeitet über eine Steuerscheibe 3 mit einer Klinke eines auf Hochspannungspotential angeordneten Auslösers 4 zusammen. Das Schaltelement und die Steuerscheibe sind weiter mit einer Stabfeder 5 verbunden, die über einen auf Torsion beanspruchten Isolatorkörper 6 mit einem Antrieb 7 zum Spannen der Feder im Eingriff steht.An embodiment of the invention is shown in the drawing. With ι there is a High-voltage switching device denotes that a rotary movement during the switching process executes. The rotatable element of this switching device 2 operates via a control disk 3 with a pawl of a trigger 4 arranged at high voltage potential. The switching element and the control disk are further connected with a bar spring 5, the over a stressed on torsion insulator body 6 with a drive 7 for Tensioning the spring is engaged.

Als Isolatorkörper kann entweder ein keramischer Körper mit der erforderlichen Festigkeit oder auch ein Kunstharzkörper, insbesondere mit Faserstoff- bzw. Gewebeeinlagen, verwendet sein.Either a ceramic body with the required strength can be used as the insulator body or a synthetic resin body, in particular with fiber or fabric inserts, be used.

Beim Einschaltvorgang wird zunächst das Schaltelement in seine Einschaltstellung gebracht und hierauf anschließend die Stabfeder eingespannt und durch die Klinke, die in die ! Steuerscheibe eingreift, in Einschaltstellung j festgehalten. Beim Auslösen, beispielsweise ' unter Einwirkung eines Überstromes, wird i die Klinke gelöst, wodurch die Steuerscheibe j freigegeben wird, so daß sich die Stabfeder ! entspannt und das Schaltelement in die Aus- ' schaltstellung bewegt. iDuring the switch-on process, the switching element is first brought into its switch-on position and then clamped the rod spring and through the pawl that goes into the! Control disk engages, held in the on position j. When triggering, for example ' under the action of an overcurrent, i the pawl is released, whereby the control disk j is released so that the rod spring! relaxed and the switching element in the ' switching position moved. i

Dieser Aufbau zeichnet sich durch einen sehr geringen Raumbedarf aus, wobei er sich j auch der sogenannten Stützerbauart von j Schalteinrichtungen gut anpaßt. Gegebenen- j falls kann der Antrieb auch innerhalb des Tragkörpers eines derartigen Stützerschalters untergebracht sein. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß jegliche besondere Übertragungselemente zwischen Auslösevorgang und Betätigung des Schaltelements vermieden sind, wodurch eine besonders große Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht wird, da die zu beschleunigenden Massen sehr klein sind.This structure is characterized by a very small space requirement, whereby it is j also adapts well to the so-called support design of switching devices. Given- j if so, the drive can also be inside the support body of such a support switch be housed. A particular advantage is that any special transmission elements are avoided between the triggering process and actuation of the switching element, whereby a particularly high working speed is made possible, since the to accelerating masses are very small.

Aus diesem Grunde eignet sich ein derartiger Antrieb auch besonders für Regeleinrichtungen sowie für Schalteinrichtungen, bei denen sehr große Schalt- und Steuergeschwindigkeiten erforderlich sind, wie insbesondere für Schalt- und Regeleinrichtungen, bei denen mit extrem großer Geschwindigkeit ein Widerstand in den Leitungszug eingeschaltet bzw. wirksam gemacht wird.For this reason, such a drive is also particularly suitable for control devices as well as for switching devices where very high switching and control speeds are required, such as in particular for switching and control devices where a resistor switched on in the cable run at extremely high speed or is made effective.

Solche Regeleinrichtungen können beispielsweise so ausgeführt werden, daß sie mit Synchronsteuerung oder aber unmittelbar durch einen Überstrom gesteuert innerhalb eines Bruchteiles einer Halbwelle den Strom auf verhältnismäßig niedrige Werte herabregeln, wie dies in dem Patent 764 828 und Zusätzen angegeben ist. Als Auslöser können mit Vorteil auch Auslöser mit einem Magnetsystem verwendet werden, das auf einen die Auslösung steuernden Anker bei geringer Fern- g₀ wirkung eine große Haltekraft ausübt, wobei unter Umständen die Auslösungnur vorbereitet und zu einem in bezug auf die Stromphase festgelegten Zeitpunkt freigegeben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß innerhalb des Magnetsystems außer dem Luftspalt zwischen Kern und Anker noch ein unveränderlicher Luftspalt vorgesehen ist, der teilweise durch einen in bezug auf den Kraftlinienfluß parallel schaltbar schwenkbaren Anker überbrückt wird, wobei die beiden Anker in der Weise zusammenarbeiten, daß der eine die Auslösung vorbereitet, die dann durch den anderen in Abhängigkeit vom Fluß vollzogen wird. Hierbei kann auch eine zusätzliche Verriegelung vorgesehen sein, die das die endgültige Auslösung steuernde Element bis zur Freigabe der Verriegelung in geschlossener Stellung festhält. Die Verriegelung kann etwa als Klinke ausgeführt sein, die freigegeben wird. wenn beide Anker angezogen werden (vgl. hierzu im einzelnen das Patent 959663). Gegebenenfalls kann die Auslösung auch in der Weise synchronisiert werden, daß der Steuerimpuls erst gegeben w^rird, wenn der Strom in den praktisch geradlinigen Bereich in der Xähe eines Stromnulldurchgangs gekommen ist, wobei das Steuerkommando beispielsweise in Abhängigkeit von dem Strom und dem Differentialquotienten des Stromes gegeben wird. Soweit eine besonders geringe axiale Baulänge erwünscht ist. kann die StabfederSuch regulating devices can for example be designed in such a way that they regulate the current to relatively low values within a fraction of a half-wave with synchronous control or else directly controlled by an overcurrent, as indicated in patent 764,828 and amendments. Will as a trigger may advantageously also triggers are used with a magnet system controlling a triggering anchor at low distance g ₀ effectively a large holding force exerts, wherein preparing the Auslösungnur under certain circumstances and released at a specified relative to the current phase time . This is achieved in that, in addition to the air gap between the core and armature, an invariable air gap is provided within the magnet system, which is partially bridged by an armature that can be pivoted in parallel with respect to the flux of lines of force, the two armatures working together in such a way that the one prepares the release, which is then carried out by the other depending on the flow. Here, an additional lock can also be provided, which holds the element controlling the final triggering in the closed position until the lock is released. The lock can be designed as a pawl that is released. when both anchors are tightened (cf. in detail the patent 959663). Optionally, the trigger can also be synchronized in such a way that the control pulse only if w ^r ill when the current has come in practically straight portion in the Xähe a current zero crossing, wherein the control command for example in dependence of the current and the differential coefficients of the current is given. Insofar as a particularly short overall axial length is desired. can the rod spring

auch als Bündelfeder aus mehreren parallel verlaufenden Einzelstäben (vgl. das Patent 675 372) ausgeführt werden.also as a bundle spring made of several parallel individual rods (see the patent 675 372).

Die Anwendung des Erfmdungsgedankens ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere ist es unter Umständen auch möglich, den Isolator zwischen Schaltelement und Stabfeder einzuschalten, jedoch hat die angegebene Anordnung, bei der der Isolator zwischen Stabfeder und Antrieb liegt, den Vorteil, daß die beim auszulösenden Vorgang zu bewegenden Massen noch kleiner sind.The application of the inventive concept is not to the illustrated embodiment limited. In particular, it is also possible under certain circumstances, the insulator between Switch on switching element and bar spring, but has the specified arrangement in which the insulator between the rod spring and the drive is the advantage that the to be triggered Process to be moved masses are even smaller.

Claims

PATE NTAN S PRffC H E:

i. Drive for high-voltage switchgear and control equipment with tripping in Dependence on electrical quantities, characterized in that as a power source a torsion bar spring is used, which bridges the voltage difference with a and the torque supporting or transmitting insulator body is connected.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the torsion spring exciting drive is arranged on earth potential, while the shutter release is immediate is under high voltage potential.

3. Drive according to claim 1 and 2, characterized in that the insulator lies between the rod spring and the drive.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German patent specification No. 621 535,

644 149, 673 315.

1 sheet of drawings

1 709 555 5. 57.