DE762613C

DE762613C - Circuit breaker with rotary movement

Info

Publication number: DE762613C
Application number: DEA95726D
Authority: DE
Inventors: Bernard Marie Hilaire Fernier
Original assignee: Ateliers de Constructions Electriques de Delle SA
Current assignee: Ateliers de Constructions Electriques de Delle SA
Priority date: 1942-02-13
Filing date: 1942-05-29
Publication date: 1953-05-26
Also published as: CH233957A; FR883508A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungstrennschalter mit Drehbewegung, bei dem der horizontale, bewegliche Kontaktarm einen Kompressor mit einer Düse für die Blasung des Lichtbogens trägt. Bei den bekannten; Geräten dieser Art wird die in der Schließstellung der Kontakte horizontal liegende Düsenachse während der Öffnung»-, bewegung angehoben. Die so angeordnete Düse ist daher den Witterungseinflüssen ausgesetzt und läßt häufig den Eintritt von Wasser in den Zylinder zu. Durch die Erfindung wird dieser Mangel vermieden, indemThe invention relates to a circuit breaker with rotary movement, in which the horizontal, movable contact arm has a compressor with a nozzle for the Blowing the arc. With the known; Devices of this type are used in the Closed position of the contacts horizontal nozzle axis during opening »-, movement raised. The nozzle arranged in this way is therefore exposed to the effects of the weather and often lets in Water in the cylinder too. The invention avoids this deficiency by

die Düse nach unten gerichtet ist, vorzugsweise senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kontaktarmes. Bei einem in dieser Weise ausgebildeten Leistungstrennschalter, bei dem der Kolben durch seine neben der Gelenkachse des Kontaktarmes verlaufende und durch diesen Arm betätigt« Stange verschoben wird, kann ferner zweckmäßig zwischen diesen Arm und die Kolbenstange ein Gestänge eingefügt werden^ das den Kolbenhub bei einer gegebenen Winkelverschiebung des Kontaktarmes vergrößert. Auf diese Weise wird die Reibung ebenso' wie der Durch-the nozzle is directed downwards, preferably perpendicular to the direction of movement of the Poor contact. In a circuit breaker designed in this way, in which the piston by its next to the hinge axis of the contact arm and actuated by this arm «rod is displaced, can also expediently between A linkage is inserted into this arm and the piston rod ^ which the piston stroke enlarged for a given angular displacement of the contact arm. In this way the friction as well as the through

messer des Kompressorzylinders vermindert, wodurch zugleich sein totes Volumen und die Trägheit des beweglichen Schalterteils herabgesetzt wird.diameter of the compressor cylinder reduced, which at the same time its dead volume and the inertia of the movable switch part is decreased.

Die Zeichnung zeigt als Beispiele mehrere Ausführungsformen der Erfindung.The drawing shows several embodiments of the invention as examples.

Fig. ι zeigt schematisch in der Aufsicht und im Schnitt eine bevorzugte Ausführung des Leistungstrennschalters gemäß der Erfindung, ίο bei dem der Kompressor neben dem eigentlichen beweglichen Kontakt liegt. Das Gerät ist in der Einschaltstellung dargestellt, während die Ausschaltstellung gestrichelt gezeigt ist. Der feste Kontakt des Gerätes ist durch den Funkenziehkontakt ι dargestellt, der zwischen die Finger 2 des beweglichen Kontaktes 3 eingreift. Der Zylinder des Blasluftkompressors ist mit 4, der Kolben mit 5 bezeichnet. Der letztere ist mit einer Schubstange 6 versehen, die bei 7 mit dem Träger 8 der Dreh- ^: achse 9 des Armes 10 gelenkig verbunden ist, ' der den Zylinder und den beweglichen Kontakt trägt. Xach bekannten Anordnungen wird der Arm 10 in Drehung versetzt im Sinn des Pfeiles, und zwar durch eine Gabel 11, die ' von einem Isolator 12 getragen wird. Bei der Ausschaltung hat die aufsteigende Bewegung des Isolators 12 die Drehung des Armes 10, ^: des Zylinders 4 und des beweglichen Kontaktes 3 zur Folge und verschiebt den Kolben 5 in dem Zylinder 4. Die so ver- ' dichtete Luft geht von dem Zylinder in die i Blasdüse 13 und bewirkt die Löschung des zwischen dem Stift 1 und den Fingern 2 gezündeten Lichtbogens.Fig. Ι shows schematically in plan and in section a preferred embodiment of the circuit breaker according to the invention, ίο in which the compressor is next to the actual movable contact. The device is shown in the switch-on position, while the switch-off position is shown in dashed lines. The fixed contact of the device is represented by the spark pulling contact which engages between the fingers 2 of the movable contact 3. The cylinder of the blast air compressor is denoted by 4, the piston by 5. The latter is provided with a push rod 6, at 7 to the support 8 of the rotary ^control: is the axis 9 of the arm 10 pivotally connected, 'which carries the cylinder and the movable contact. According to known arrangements, the arm 10 is set in rotation in the direction of the arrow, specifically by a fork 11 which is carried by an insulator 12 . In eliminating the upward movement of the insulator 12, the rotation of the arm ^10: the cylinder 4 and the moving contact 3 to the sequence and shifts the piston 5 in the cylinder 4. The thus comparable 'composed of air passes from the cylinder into the i Blow nozzle 13 and causes the arc ignited between the pin 1 and the fingers 2 to be extinguished.

Die beschriebene Anordnung, die eine besonders einfache Ausführung der Erfindung ; ist, gestattet jedoch nur einen verhältnis- ' mäßig kleinen Hub des Kolbens 5, und zwar wegen der beschränkten Schräglage der ■ Schubstange 6 und der normalerweise gewählten Öffnungswinkel, die in der Größenordnung von 45° liegen. Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung ermöglicht bei einem gegebenen Öffnungswinkel eine Erhöhung des Hubes des Kolbens 5 und infolgedessen für _: einen bestimmten Inhalt des Blaszylinders : eine Verminderung des Durchmessers des ; Zylinders 4, wodurch die Trägheit des beweg- ■ liehen Teils des Schaltgerätes sowie dessen Platzbedarf herabgesetzt wird. ;The arrangement described, which is a particularly simple embodiment of the invention; is, however, only allows a relatively small stroke of the piston 5, namely because of the limited inclination of the push rod 6 and the normally selected opening angle, which are of the order of 45 °. The arrangement shown in FIG. 2 enables, at a given opening angle, an increase in the stroke of the piston 5 and consequently for _: a specific content of the blow cylinder: a reduction in the diameter of the; Cylinder 4, whereby the inertia of the moving ■ borrowed part of the switching device and its space requirement is reduced. ;

Die Bewegung des Armes 14 wird auf die j Schubstange 15 des Kolbens 5 mit Hilfe einer j Schubstange ιό und zwei Kurbeln 17 und 18 j übertragen, die miteinander starr verbunden i sind und deren Längenverhältnis den Hub des Kolbens 5 bestimmt. Diese Vorrichtung ermöglicht es auch, die Kurbeln 17 und 18 so zu befestigen, daß während, der ersten Hälfte der Drehung des Armes 14 mehr als die Hälfte des Hubes des Kolbens 5 ausgeführt ' wird, wodurch die besten Bedingungen für die Löschung des Unterbrechungslichtbogens verwirklicht werden.The movement of the arm 14 is based on the j Push rod 15 of the piston 5 with the help of a push rod ιό and two cranks 17 and 18 j transmitted, which are rigidly connected to each other i and whose length ratio the stroke of the Piston 5 is determined. This device also allows the cranks 17 and 18 to be so to attach that during, the first half of the rotation of the arm 14 more than that Half of the stroke of the piston 5 'is executed, creating the best conditions for the interruption arc can be extinguished.

Bei hohen Spannungen erhöht die Ver-Schiebungsbewegung des Isolators 12 sehr die Trägheit des beweglichen Teils des Schaltgerätes, da dieser Isolator dann ziemlich ^; schwer ist und einen beträchtlichen Hub ausführt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, einen drehenden Isolator zu verwenden, wie dies Fig. 3 darstellt. Der Dreharm 19 des Schaltgerätes, der den Kompressor 4 trägt, ist bei 20 auf einem an dem Isolator 22 befestigten Träger 21 gelenkig angebracht. Er wird durch einen Drehisolator 23 mit Hilfe einer Kurbel 24 und einer mit zwei Drehgelenken 26 und 2j versehenen Schubstange 25 angetrieben. Die auf dem Dreharm 19 befestigte Achse 28 nimmt mit Hilfe der Schubstange 29 die Kurbel 30, die Schubstange 31 und den Kolben 5 mit. In der Ausschaltstellung des Schaltgerätes nehmen der Arm 19 und die Schubstange 31 die Lagen ein, die gestrichelt dargestellt sind.At high voltages, the displacement movement of the insulator 12 greatly increases the inertia of the moving part of the switching device, since this insulator is then quite ^; is heavy and takes a considerable stroke. In this case, it is preferable to use a rotating isolator as shown in FIG. The rotary arm 19 of the switching device, which carries the compressor 4, is articulated at 20 on a carrier 21 fastened to the insulator 22. It is driven by a rotary isolator 23 with the aid of a crank 24 and a push rod 25 provided with two rotary joints 26 and 2j. The axle 28 fastened on the rotary arm 19 takes the crank 30, the push rod 31 and the piston 5 with it with the help of the push rod 29. In the switched-off position of the switching device, the arm 19 and the push rod 31 assume the positions shown by dashed lines.

Der Zylinder des Kompressors kann fest gehalten werden. Fig. 4 zeigt eine solche Anordnung in der Aufsicht und im Schnitt. Der Zylinder ist mit 32 bezeichnet. Er ist auf der Schwingachse 33 des Dreharmes 34 des Schalt- _go gerätes befestigt. Diese beiden Organe sind hohl, um den Zustrom der in dem Zylinder verdichteten Luft in die Blasdüse 35 zu ermöglichen. Der Kolben 36 ist schließlich durch eine Schubstange 37 mit dem bewegliehen Kontakt verbunden. Das Gerät ist in der Einschaltstellung gezeigt. Wenn es in die gestrichelt dargestellte Ausschaltstellung gebracht wird, verschiebt sich der Kolben 36 nach rechts und drängt die verdichtete Luft in die Düse 35 zur Löschung des Unterbrechungslichtbogens. The cylinder of the compressor can be held firmly. Fig. 4 shows such an arrangement in plan and in section. The cylinder is designated by 32. It is mounted on the swing axis 33 of the rotary arm 34 of the switching device _go. These two organs are hollow in order to allow the air compressed in the cylinder to flow into the blow nozzle 35. The piston 36 is finally connected to the movable contact by a push rod 37. The device is shown in the on position. When it is brought into the switch-off position shown in dashed lines, the piston 36 moves to the right and forces the compressed air into the nozzle 35 to extinguish the interrupting arc.

Bei hohen Nennströmen können in an sich bekannter Weise die Hauptkontakte des Schaltgerätes parallel mit dem Funkenziehkontakt 1 angeordnet werden, wie dies Fig. 5 darstellt. Diese Kontakte können durch ein Messer 38 gebildet werden, das zwischen Backen oder Finger eingreift, und sie können entweder an dem Zylinder 4 des Kompressors no (mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage) oder an dem Teil 39 befestigt werden, das die Isolierblasdüse 13 trägt (gestrichelt dargestellte Lage).At high rated currents, the main contacts of the Switching device can be arranged in parallel with the spark pulling contact 1, as shown in FIG. 5 represents. These contacts can be formed by a knife 38 between Jaws or fingers engaged, and they can either be on the cylinder 4 of the compressor no (Position shown with solid lines) or attached to the part 39, the the insulating blow nozzle 13 carries (shown in dashed lines Location).

Die geeignete dielektrische Festigkeit der Blasdüse bei Regen kann erreicht werden, indem man für diese ein zylindrisches Außenprofil beibehält und die Länge des erforderlichen Überschlagweges für Freiluftbetrieb erheblich vergrößert oder indem man an der Außenfläche der Düse Rippen vorsieht, wie dies Fig. 6 darstellt. Bei kleinen SpannungenThe appropriate dielectric strength of the nozzle in the rain can be achieved, by maintaining a cylindrical outer profile for this and the length of the required The rollover path for outdoor operation is significantly increased or by providing ribs on the outer surface of the nozzle, as FIG. 6 illustrates this. With small tensions

und hohen Stromstärken wird die Blasdüse 40 zweckmäßig aus synthetischem Stoff auf Kautschukbasis mit großer Lichtbogenfestigkeit hergestellt, der jedoch etwas" 'hygroskopisch ist. Bei hohen Spannungen und geringen Stromstärken wird die Düse zweckmäßig aus keramischem Stoff wie Steatit, Porzellan od. dgl. mit hoher dielektrischer Festigkeit unter Regen, jedoch geringer Lichtbogenfestigkeit hergestellt.and high currents, the nozzle 40 is expediently made of synthetic material Made from a rubber base with great arc resistance, but somewhat '' hygroscopic is. The nozzle is useful for high voltages and low currents Made of ceramic material such as steatite, porcelain or the like. With a high dielectric Established strength under rain, but poor arc resistance.

Fig. 7 zeigt eine besonders geeignete Ausführung für den Fall, daß die Spannung und die Betriebsstromstärke des Schaltgerätes gleichzeitig ziemlich hoch sind. Die Blasdüse 41 besteht aus synthetischem Stoff. Sie ist mit einer Hülle 42 aus keramischem Stoff mit Hilfe einer geeigneten Befestigung fest verbunden.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende Leistungstrennschalter besitzt gegenüber ähnlichen bekannten' Geräten¹ zahlreiche Vorteile. Die nach unten gerichtete Blasdüse gestattet die Verwendung des Schalters im Freien!. Der Wegfall des gebräuchlichen hohlen Isolators, der die verdichtete Luft von der Masse bis zu dem Funkemziehkontakt führ.t, vermeidet jede Möglichkeit einer Kondensation von Wasserdampf, so daß das Ge rät dieselben dielektrischen Eigenschaften und dieselbe Sicherheit gegen Masse besitzt wie ein gewöhnlicher Trennschalter. Diese Anordnung ermöglicht die Verwendung von weniger beschwerlichen Isolatoren als die Hohlisolatoren der bekannten Geräte und von weniger hohen (für dieselbe Überschlagspannung), da der Isolator ohne Kanal Rippen besitzt, die die Überschlagstrecke erhöhen, während die Höhe der Hohlisolatoren durch ihren glatten inneren Kanal bestimmt wird.Fig. 7 shows a particularly suitable embodiment for the case that the voltage and the operating current of the switching device are quite high at the same time. The nozzle 41 is made of synthetic material. It is firmly connected to a sheath 42 made of ceramic material with the aid of a suitable fastening.
The circuit breaker forming the subject of the invention has numerous advantages ^{over similar known devices 1.} The downward blowing nozzle allows the switch to be used outdoors !. The omission of the conventional hollow insulator, which guides the compressed air from the ground to the radio drawing contact, avoids any possibility of condensation of water vapor, so that the device has the same dielectric properties and the same safety against ground as a conventional disconnector. This arrangement enables the use of less cumbersome insulators than the hollow insulators of the known devices and of less high ones (for the same flashover voltage), since the insulator without a channel has ribs which increase the flashover distance, while the height of the hollow insulators is determined by their smooth inner channel .

Die Anordnung der Erfindung ist besonders von Bedeutung bei sehr hoher Spannung, wo die Abstände gegen Masse zwischen den Polen erheblich sind, und besonders für die Abschaltung der verhältnismäßig geringen, Ströme, die für die Blasung nur einen verhältnismäßig kleinen Zylinderinhalt benötigen. Sie gestattet es, die Hebel 17 und 18 der in Fig. 2 gezeigten Bauart so zu befestigen, daß der größte Teil des Hubes des Kompresso>rkolbens während der ersten Hälfte der Drehung des beweglichen Schalterteils zurückgelegt wird. Ferner dient dasselbe Element gleichzeitig als bewegliches KompressionsoTgan und als beweglicher Schalterkontakt, was einfacher ist als die Verwendung eines beweglichen Kontaktes und eines getrennten Kompressionso>rgans. Bei der Einschaltung auf Kurzschluß wird fast die gesamte Massenträgheit des beweglichen Teils unmittelbar ausgenutzt, ohne Zwischenschaltung· von" Übertragungen, durch die Spiele hineingebracht werden, die die Wirksamkeit der gesamten aufgewendeten kinetischen Energie vermindern.The arrangement of the invention is particularly important at very high voltage where the distances to ground between the poles are considerable, and especially for disconnection of the comparatively small currents, which for the blowing only one comparatively need small cylinder capacity. It allows levers 17 and 18 of the in Fig. 2 to be attached so that the largest part of the stroke of the compressor piston covered during the first half of the rotation of the movable switch part will. The same element also serves as a movable compression element and as a moving switch contact, which is easier than using it a moving contact and a separate compression mechanism. When switching on in the event of a short circuit, almost the entire inertia of the moving part is used immediately, without any interconnection of "transfers through which games are brought in that enhance the effectiveness reduce the total kinetic energy used.

Die Verwendung des Kompressionszylinr ders für den Stromdurchgang ist besonders wichtig, insbesondere bei ziemlich hohen Nennströmen,, die einen Leiter mit beträchtlichem Querschnitt erfordern. Der Platzbedarf des Gerätes - in der Höhe ist nicht größer als bei ähnlichen bekannten Geräten, da die geringe Vergrößerung in der Höhe, die durch das Vorhandensein des Zylinders bedingt wird, durch die Verminderung der Isolatorhöhe ausgeglichen wird, die sich infolge des Wegfalls der inneren Überschlagstrecke des hohlen Kanals der gebräuchlichen Hohlisolatoren ergibt. Schließlich ist der seitliche Platzbedarf erheblich geringer, da, wenn die Ausschaltfeder auf einer Seite des Schalters vorhanden ist, der gewöhnlich auf der anderen Seite gelegene Kompressionszylinder wegfällt. The use of the compression cylinder for electrical continuity is special important, especially with fairly high rated currents, which have a conductor with considerable Require cross-section. The space requirement of the device - in height is not larger than with similar known devices, because the low magnification in height, which is conditioned by the presence of the cylinder, by the reduction of the Insulator height is compensated, which is due to the elimination of the inner flashover section of the hollow channel of the common hollow insulators. Finally, the side is Required space considerably less, since, when the opening spring is present on one side of the switch, it is usually on the compression cylinder located on the other side is omitted.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Circuit-breaker with rotary movement, in which the horizontal, beg movable contact arm a set in action during the switch-off process Compressor with a nozzle for blowing the arc carries through it characterized in that this nozzle is directed downwards, preferably perpendicular in Direction of movement of the contact arm.

2. Switch according to claim 1, wherein the piston by its adjacent to the hinge axis of the contact arm extending and moved by this arm actuated rod is, characterized in that a linkage is inserted between this arm and the piston rod, the increases the piston stroke for a given angular displacement of the contact arm.

3. Switch according to claims 1 and 2, characterized in that this Linkage is formed by a push rod (16), which, on the contact arm hinged and connected to the piston rod by a double lever (17, 18) connected is.

4. Switch according to claim 3, characterized in that the longer arm of the Double lever is connected to the piston rod.

5. Switch according to claim 2, characterized in that the linkage through a crank mechanism (24, 25) is formed which engages and acts on the contact arm

a second crank (30) acts on the support of the contact arm and on the Piston rod is articulated.

6. Switch according to claim 5, characterized in that the crank (24) through a rotating column is operated.

7. Switch according to claim 2, characterized in that the drive spring of the Compressor piston is arranged in the base plate of the switch and its force on the piston through the Contact arm actuating isolator is transmitted.

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

Austrian patents Xr. 144765, 144768, 145148, 146935, 154870; ao

Swiss patent Xr. 184095; U.S. Patent No. 525,332.

1 sheet of drawings

5012 5.