DE830077C

DE830077C - Circuit breakers, in particular compressed gas switches

Info

Publication number: DE830077C
Application number: DEP52227A
Authority: DE
Inventors: Otto Leopold
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1949-08-17
Filing date: 1949-08-17
Publication date: 1952-01-31

Description

Stromunterbrecher, insbesondere Druckgasschalter Die Erfindung lietrittt einen Stromunterbrecher mit 1-öschung des Abschaltlichtbogens durch ein strömendes Druckmittel, insbesondere einenDruckluftschalter. tierartige Schalter sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter zu schaffen, der bei geringer Raumheanspruchung eine große Abschaltleistung aufweist und der in der Herstellung, gemessen an dem :\1>sclialtvertnögen, billig ist.Circuit breaker, in particular a gas pressure switch. The invention works a circuit breaker with 1-extinguishing of the tripping arc by a flowing Pressure medium, in particular a compressed air switch. animal-like switches are in numerous Embodiments are known and the invention is based on the object of a pressure gas switch to create, which has a high breaking capacity with low space requirements and which is cheap to manufacture, measured by: \ 1> sclialtvertnögen.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die gleichzeitige Benutzung und besondere Art der Anwendung mehrerer an sich -bei Druckgasschaltern bekannten N-laßnahmen. Sie besteht darin, daß (lie L'nterürecliungsstelle des Schalters aus einem Düsenkontakt un(1 einem Rohrkontakt besteht, denen Glas Uischntittel radial von außen zufließt. \cc>lwi der @-erh:iltaiisinät@ig groß bemessene Durchfltißquerschnitt der Löschdüse durch ein koaxial angeordnetes Füllstück verkleinert wird, das im besonderen zugleich als Abreißelektrode für den Lichtbogen dient. Vorzugsweise erhalten die Kontaktenden des Füllstücks und` des Rohtikonta'ktes Auflagen aus Wolfram oder einem ähnlichen lichtbogenbeständigen leitenden Material.The invention achieves this aim through simultaneous use and special type of use of several known per se -for gas pressure switches N-let. It consists in the fact that (left out the interception point of the counter a nozzle contact and a pipe contact, which glass Uischntittel radially flows in from the outside. \ cc> lwi der @ -erh: iltaiisinät @ ig large-sized flow cross-section the extinguishing nozzle is reduced in size by a coaxially arranged filler piece, which is in the special at the same time serves as a tear-off electrode for the arc. Preferably received the contact ends of the filler piece and the raw contact layer made of tungsten or a similar arc-resistant conductive material.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß der Durchmesser des Rohrkontaktes frei von anderen Rücksichtnahmen lediglich im Hinblick auf die zugrundegelegte Abschaltlei-stung bemessen werden kann. Der hierdurch bedingte entsprechend große Durchflußquerschnitt des Düsenkontaktes würde einen großen Drudkgasverhrauch zur Folge haben. Dieser wird aber durch (Las koaxiale Füllstück auf den Umfang zurückgeführt, der für die Aufrechterhaltunig einer ausreichenden Löschströmung für die Düse erforderlich ist. Der Abschaltlichtbogen wird durch das zugleich als Abbrennelektrode wirkende Füllstück zentriert und unterliegt einer allseitigen intensiven Beblasung, so daß die Schaltstrecke kurzgehalten werden kann, zumal ein an. dem Schalter selbst angebautes, mit der Unterbrechungsstrecke in Reihe geschaltetes Trennmesser nach erfolgter Stromunterbrechung die Spannungstrennung übernimmt. Demzufolge fällt der Schalter in seinen Abmessurigen klein aus und läßt sich mit besonderem Vorteil als Wandschalter ausbilden. In der gleichen Richtung der. Verkleinerung der Abmessungen wirkt sich auch die Benutzung von Abbrennstücken aus Wollfram o. dgl. an den Schalterkontakten aus, da hierdurch beim Abschaltvorgang nur geringe Mengen von störenden Metalldämpfen in der Schaltstrecke auftreten.The inventive design is achieved that the diameter of the pipe contact free of other considerations only with regard to the the underlying cut-off power can be measured. The resulting one accordingly large flow cross-section of the nozzle contact would result in large pressure gas consumption have as a consequence. However, this is returned to the circumference by (Las coaxial filler piece, which is necessary for the maintenance of a sufficient extinguishing flow for the nozzle is. The cut-off arc is created by the filler piece, which also acts as a burn-off electrode centered and subject to intensive blowing on all sides, so that the switching path can be kept short, especially since a. self-attached to the switch, with the Interrupting path, disconnecting knife connected in series after a power interruption takes over the voltage separation. As a result, the switch falls within its dimensions small and can be designed with particular advantage as a wall switch. In the same direction of. Downsizing the dimensions also affects the usage from fragments made of wool or the like. On the switch contacts, because this only small amounts of disruptive metal vapors in the switching path during the shutdown process appear.

Im übrigen kann mnan noch eineu Schritt weitergehen und das als Abreißelektrode dienende Füllstück in der Löschdüse zugleich -zum bequemen Einschalten eines Schaltwiderstandes benutzen, der in bekannter Weise beim Abschaltvorgang in den zu unterbrechenden Stromkreis eingeschaltet wird und die Stromstärke des Abschal@tstromes herabsetzt, wodurch die Abschaltleistung des Schalters gesteigert wird, bzw. bei gleicher Absch-altleistung der Schalter entsprechend -kleiner ausgelegt werden kann. In. diesen Fällen wird man zweckmäßig die Abreißelektrode mit Ausnahme der Wolframspitze mit einer Isolierstoffumkleidung, vorzugsweise aus einem unter derLicht.bägeneinwirkung gasabgebenden Werkstoff versehen, wodurch noch zusätzlich Löschgas erzeugt und ein Entlanglaufen dies Lichtbogenfußpunktes an derAbreißelektrode verhindert wird.Incidentally, you can go one step further and that as a tear-off electrode Serving filler piece in the extinguishing nozzle at the same time - for convenient switching on of a switching resistor use that in a known manner during the shutdown in the to be interrupted The circuit is switched on and the amperage of the cut-off current is reduced, whereby the breaking capacity of the switch is increased or with the same breaking capacity the switch can be designed correspondingly smaller. In. these cases will it is advisable to cover the tear-off electrode with an insulating material with the exception of the tungsten tip, preferably made of a material that emits gas when exposed to the light arc, which also generates extinguishing gas and running along the arc base is prevented at the tear-off electrode.

Ein Druckgasschalter, bei dem ein rohrförmiger beweglicher Schaltkontakt mit einem festenTulpenkontakt zusammenarbeitet und 'ben dem das Löschmittel der Unterbrechungsstelle -radial zuströmt und besondere Abreißelektroden vorgesehen sind, ist an sich bekannt. Jedoch fehlt bei den bekannten Schaltern ein Löschdüsenkontakt und damit die erfindungsgemäße Aufgabenstellung. Vielmehr wird bei dem bekannten Schalter ein bewegliches Düsenstück verwendet, ,das zur Druckluftführung dient und dem beweglichen Rohrkontakt nachfolgend sich über die Kontaktflächen des feststehenden Tulpen@kontalktes schiebt, wodurch aber der Schalter im Aufbau komplizierter und weniger betriebssicher wird.A pressurized gas switch with a tubular, movable switch contact cooperates with a permanent tulip contact and 'ben the extinguishing agent of the Interruption point - flows radially and special tear-off electrodes are provided is known per se. However, the known switches do not have an extinguishing nozzle contact and thus the task according to the invention. Rather, the known Switch uses a movable nozzle piece, which is used to guide the compressed air and following the movable pipe contact over the contact surfaces of the fixed Tulpen @ kontalktes pushes, which makes the switch more complicated and becomes less reliable.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an Hand der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen noch näher besprochen, wobei auch noch verschiedene weitere erfindungsgemäße Einzelheiten erkennbar werden., Der Druckgasschalter nach Fig. i besteht aus der nicht dargestellten Grundplatte mit dem Betätigungsventil und dem Drudkluftvorratskessel. An der Grundplatte sind ein: ,oder auch zwei Isolatoren i vorgesehen, die die Kon.takttrennstelle tragen und von denen mindestens einer zugleich zur Druckluftzul'eitung zur KontakttrennStelle dient. .Der Isolator trägt über die Fassung 2 das rohrförmige Gehäuse 3 aus Isolierstoff, ,in dem die aus dem festen Düsenkontakt 4 und dem beweglichen Rohrkontakt 5 bestehende Unterbrechungsstelle untergebracht ist. Der feste Kontakt4 besteht aus dem eigentlichen federnden Kontaktstück6 und dem hülsenförmigen Kontaktkörper 7, der zugleich zum Tragen des Schalldämpfers 8 dient und mit einem koaxial angeordneten Füllstück versehen ist, das zugleich als Abreißelektrode dient. Das Füllstück ist so bemessen, daß der Durchflußquerschnitt io der Löschdüse auf das gewünschte Maß verkleinert wird, und besitzt außerdem eine Wolframspitze i i. Das untere Ende der Löschdüse ist mit einer Isolierstoffverkleidung 12 versehen, die zwei Aufgaben zu erfüllen hat. Einmal dient sie dazu, den Düsenkontakt 4 abzuschirmen, zweitens soll sie durch eine entsprechende Formgebung eine intensive Beblasung der Wolframspitze des Füllstückes 9 auch für den Fall sicherstellen, wenn die Kontaktspitze aus dem Düsenkontakt hervorsteht.The subject of the invention is illustrated below with reference to the drawing in two embodiments discussed in more detail, with various other Details according to the invention can be seen., The gas pressure switch according to Fig. i consists of the base plate, not shown, with the actuating valve and the compressed air storage tank. There is one:, or two isolators on the base plate i provided that carry the contact separation point and of which at least one at the same time serves to supply compressed air to the contact separation point. .The insulator is wearing on the socket 2, the tubular housing 3 made of insulating material, in which the from the fixed nozzle contact 4 and the movable pipe contact 5 existing interruption point is housed. The fixed contact4 consists of the actual resilient contact piece6 and the sleeve-shaped contact body 7, which is also used to carry the muffler 8 is used and is provided with a coaxially arranged filler piece, which at the same time serves as a tear-off electrode. The filler piece is dimensioned so that the flow cross-section io the extinguishing nozzle is reduced to the desired size, and also has a Tungsten tip i i. The lower end of the extinguishing nozzle is covered with an insulating material 12 provided, which has to fulfill two tasks. Once it is used to make the nozzle contact 4 to shield, secondly, it should be an intensive one by means of an appropriate shape Make sure that the tungsten tip of the filler piece 9 is blown out in the event that the contact tip protrudes from the nozzle contact.

Der bewegliche Kontakt 5 ist ebenfalls mit einer ringförmigen Wolframauflage 13 ausgerüstet und gleitet in einem Führungskörper 14. Es wird bei dem Abschaltvorgang über den Kolben 15 entgegen der Wirkung der Feder 16 mit dem Druckgas beaufschlagt und in die Ausschaltstellung gezogen. Den unteren Abstandsschluß des Führungsrohres 14 bildet ein Schalldämpfer 17. Die Feder 16 ist durch ein Rohr 18 vor der Einwirkung der ausströmenden heißen Schaltgase geschützt, An dem rohrförmigen Gehäuse 3 ist bei i9 ein Trennmesser 20 schwenkbar gelagert, das über einem in der Grundplatte vorgesehenen zusätzlichen Antriebmittel einer Isolierstoffschaltstange betätigt wird. Der feste Gegenkontakt des Trennmessers 20 ist nicht dargestellt und sitzt auf einem weiteren Stützisolator, der zweckmäßig ebenfalls an der Schaltergrundplatte selbst angeordnet ist.The movable contact 5 is also equipped with an annular tungsten pad 13 and slides in a guide body 14. During the switch-off process, the pressure gas is applied to the piston 15 against the action of the spring 16 and pulled into the switch-off position. The lower spacing of the guide tube 14 forms a silencer 17. The spring 16 is protected by a tube 18 from the action of the hot switching gases flowing out Drive means of an insulating switch rod is actuated. The fixed mating contact of the cutting knife 20 is not shown and sits on a further support insulator, which is also expediently arranged on the switch base plate itself.

Der erfindungsgemäße Schalter wirkt in der Weise, daß beim Ausschaltvorgang der Druckluftkolben 15 mit Druckluft beaufschlagt wird und den beweglichen Rohrkontakt 5 in die dargestellte Ausschaltlage bringt. Der dabei zwischen den Kontakten 4 und 5 gezogene A@bschaltlichtbogen springt mit seinem einen Fußende sogleich auf die Abreißelektrode 9 über und brennt nunmehr zwischen den Wolf ramkontaktauflagen ii und 13. Das radial zuströmende und axial abströmende Druckmittel bringt den Lichtbogen durch intensive Belblasung rasch zum Erlöschen und erfüllt die nach dem Verschwinden des Lichtbogens nur kurz bemessene Unterbrechungsstrecke mit frischer, von Lichtbogenprodukten uriverseuchter Druckluft" zumal durch die Verwendung der Wolframk ontaktauflagen nur geringe Mengen von störenden Metalldämpfen beim A'bschaltvorgang in der Schaltstrecke entstehen. Infolgedessen werden Rückzündungen an der Unterbrechungsstelle mit Sicherheit vermieden. Nach erfolgter Stromunterbrechung Wird das Trennmesser in die dargestellte Ausschaltstellung gebracht, wobei bei mehrpoligen Schaltern die Anordnung so getroffen ist, daß die Trennmesser der einzelnen Pole untereinander gekoppelt sind und die Spannungstrennung allpolig erfolgt. Nach der Betätigung des Trennmessers wird die 131a sluft abgestellt, so da@B unter der Einwirkung der Schaltfeder 16 der bewegliche Schaltkontakt 5 die Einschaltung des Stromes übernimmt.The switch according to the invention acts in such a way that, during the switch-off process, the compressed air piston 15 is acted upon by compressed air and brings the movable pipe contact 5 into the switch-off position shown. The cut-off arc drawn between the contacts 4 and 5 immediately jumps with one foot end over the tear-off electrode 9 and now burns between the Wolf ramkontaktauflagen ii and 13. The radially inflowing and axially outflowing pressure medium quickly extinguishes the arc through intensive blowing and fills the interruption section, which is only briefly dimensioned after the arc has disappeared, with fresh compressed air contaminated with arcing products "especially since only small amounts of disruptive metal vapors occur during the disconnection process in the switch section due to the use of the tungsten contact After the current interruption has taken place, the disconnection knife is brought into the switch-off position shown, the arrangement being made in the case of multi-pole switches so that the disconnection knives of the individual poles are coupled to one another and the voltage is disconnected is done on all poles. After actuation of the cutting knife, the 131a sluft is switched off so that the movable switching contact 5 takes over the switching on of the current under the action of the switching spring 16.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem vorbesprochenen dadurch, daß das Füllstück g zugleich zum Einschalten eines Schaltwiderstandes benutzt wird. Dieser ist ebenfalls in dem rohrförmigen Schaltergehäuse 3 untergebracht und besteht aus in einem Isolierstück 21 angeordneten Widerstandsdrähten. Bei der Ausschaltung springt beim Vorübergleiten der Wol'franispitze 13 des rblirförmigen beweglichen Schaltlcoiital:tes 5 der Lichtbogen auf die Wolframauflage i i des Füllstückes 9 über, wodurch der Schaltwiderstand 21 in den Abschaltstromkreis eingeschaltet wird und eine wesentliche Herabsetzung vier Stromstärke des abzuschaltenden Stromes bewirkt. lm übrigen sind der Aufbau und die Wirkungsweise die gleiche wie hei dem vorbeschriel>enen Beispiel nach Fig. i.The embodiment according to FIG. 2 differs from the one discussed above in that the filler piece g is also used to switch on a switching resistor will. This is also housed in the tubular switch housing 3 and consists of resistance wires arranged in an insulating piece 21. When switching off jumps when the Wol'franispitze 13 of the rblir-shaped movable one glides past Schaltlcoiital: tes 5 the arc on the tungsten layer i i of the filler piece 9 over, whereby the switching resistor 21 is switched on in the shutdown circuit and causes a substantial reduction in the current to be switched off. Otherwise, the structure and the mode of operation are the same as described above Example according to Fig. I.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical circuit breaker with extinguishing of the cut-off arc by a flowing pressure medium, in particular compressed gas switch, characterized in that the current interruption point consisting of a nozzle contact (4) and a pipe contact (5) with a short switching stroke, the extinguishing agent flows radially from the outside and that the ratio 'tlii "moderately large, corresponding to the pipe contact (5) I) cross-flow, after the extinguishing nozzle is reduced by a coaxial filler piece (9), which is preferably also designed as a centering and tear-off electrode for the cut-off arc.

2. Circuit breaker according to claim i, characterized in that the free end of the filler piece serving as a tear-off electrode (9) and the contact-making end of the tubular contact (5) in a manner known per se with a layer (i i, 13) made of tungsten or a similar arc-resistant Contact material provided see iind.

3. Circuit breaker according to Artspruch i and 2, thereby characterized in that the filler piece (9) ini't with the exception of the tungsten tip (ii) an insulating jacket, preferably from one under the arc input gas-emitting insulating material is provided. Circuit breaker according to claim i, characterized marked that the. Nozzle contact (4) on his, the pipe contact (5) facing End is provided with an insulating cover (12). 5. Circuit breaker after Claim i, characterized in that the pipe contact (5) is in the switch-off position. is withdrawn so far into the associated guide body (14) that the tip (13) of the pipe contact (15) is electrically shielded. 6. Circuit breaker after Claim i, characterized in that the switching spring (16) of the tubular contact , (5) through an inner tube (18) against the action of the hot switching gases flowing out is shielded. Circuit breaker according to Claim i, characterized in that the filler piece (9) also serves to switch on a switching resistor (21). B. circuit breaker mach claim i, characterized in d, ate in manner with the interruption point (4, 5) eiin Tremnmesser (20) is connected in series, the after the power interruption takes over the voltage disconnection.