DE914142C

DE914142C - Heavy duty switch

Info

Publication number: DE914142C
Application number: DES5606D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Kaufmann; Dipl-Ing Marcel Zuehlke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-08-27
Filing date: 1943-08-28
Publication date: 1954-06-28

Description

Hochleistungsschalter Zu Unterbrechungen von Hochspannungskreisen sind Schalteinrichtungen angegeben worden, bei denen während des Schaltvorganges über Vorkontakte oder Zwischenelektroden Widerstände in dem Stromkreis eingeschaltet werden, so daß der zu unterbrechende Stromkreis durch den Widerstand gedämpft wird. So ist beispielsweise eine Anordnung beschrieben worden, bei der ein ohmscher Vorstufenwiderstand über einen Transformator in den Stromkreis eingeschaltet wird, wobei ein von der eigentlichen Unterbrechungseinrichtung unabhängiger Schalter vorgesehen ist, der die Oberspannungswicklung des Transformators kurzschließt, durch dessen öffnung der Widerstand eingeschaltet wird. Diese Anordnung erfordert für jede der beiden Schalteinrichtungen einen eigenen Antrieb und eine eigene Steuerung, was sowohl einen verhältnismäßig großen Aufwand als auch eine schwierige Bedienung ergibt. Bei derartigen Schaltungen besteht eine wesentliche Schwierigkeit darin, den Widerstand vor der öffnung der eigentlichen Unterbrechungsstelle wirklich in den Stromkreis hineinzubringen, d. h. einen Lichtbogen bzw. Rückzündungen zwischen den Elektroden, die den Widerstand im eingeschalteten Zustand überbrücken, zu vermeiden. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, mußte man sich mit verhältnismäßig geringen Widerstandswerten begnügen. Auch ist angegeben worden, den Widerstand so auszuführen, daß sein Widerstandswert allmählich zunimmt.High-performance switch For interruptions in high-voltage circuits switching devices have been specified in which during the switching process switched on via pre-contacts or intermediate electrodes resistors in the circuit so that the circuit to be interrupted is dampened by the resistor. For example, an arrangement has been described in which an ohmic pre-stage resistor is switched on via a transformer in the circuit, one of the actual interruption device independent switch is provided, the the high-voltage winding of the transformer short-circuits by opening it the resistor is switched on. This arrangement requires for each of the two Switching devices their own drive and their own control, what both results in a relatively large effort as well as difficult operation. A major difficulty with such circuits is the resistance before opening the actual interruption point really in the circuit bring in, d. H. an arc or reignition between the electrodes, that bridge the resistance when switched on, to avoid. Around To avoid the difficulty, one had to deal with relatively low resistance values content. It has also been stated that the resistor should be designed in such a way that its resistance value gradually increasing.

Nach der Erfindung können Schalteinrichtungen dieser Art wertvoll dadurch verbessert werden, da$ die beiden Unterbrechungsstellen parallel und in Reihe mit dem Widerstand unter Aufrechterhaltung eines gemeinsamen Antriebes getrennte Elemente für die Ausschaltung erhalten, die eine getrennte Ausschaltung der Unterbrechungsstellen ermöglichen, Hierdurch wird die einfache Steuerung der Schalteinrichtung als eine Einheit mit einheitlichem Antrieb aufrechterhalten und damit auch die Möglichkeit gegeben, die beiden Unterbrechungsstellen beim Einschaltvorgang gleichzeitig oder in einer ganz bestimmten Abhängigkeit zu schließen während beim Ausschaltvorgang die Öffnung der beiden Unterbrechungsstellen sicher so gesteuert werden kann, daß die zweite Unterbrechungsstelle erst dann den Stromkreis endgültig öffnet, wenn der Widerstand-in dem Stromkreis wirksam geworden ist.According to the invention, switching devices of this type can be valuable can be improved by the fact that $ the two interruption points parallel and in series with the resistance while maintaining a common Drive got separate elements for the disconnection, which have a separate disconnection of the interruption points, this makes it easy to control the Maintaining switching device as a unit with a uniform drive and thus also given the possibility of the two interruption points during the switch-on process concurrently or in a very specific dependency while at Switch-off process, the opening of the two interruption points is safely controlled in this way can be that the second interruption point only then the circuit is final opens when the resistance in the circuit has become effective.

An sich ist bereits eine Anordnung für Drucl.-_-gasschalter beschrieben worden, bei der der Widerstand im Innern einer druckgasdurchströmten Hülle, beispielsweise im hohlen Hauptkontakt, angeordnet ist und der Vorkontakt z. B. als Verlängerung des Hauptkontaktes ausgeführt ist, so daß der den Hauptkontakt bewegende Antrieb von selbst auch den Vorkontakt mitnimmt. Hierbei ist zwar der Antrieb verhältnismäßig einfach; jedoch sind die vorerwähnten Schwierigkeiten hinsichtlich der Einschaltung des Widerstandes nicht behoben.An arrangement for pressure gas switch has already been described per se been, in the case of which the resistance inside a casing through which compressed gas flows, for example in the hollow main contact, is arranged and the pre-contact z. B. as an extension of the main contact is carried out, so that the drive moving the main contact also takes the preliminary contact with you. Here, the drive is proportionate simple; however, the aforementioned difficulties are related to engagement of resistance not resolved.

Mit besonderem Vorteil werden die beiden Unterbrechungsstellen mit einem solchen Antriebsgestänge ausgerüstet, das mit der einen Unterbrechungsstelle starr, mit der anderen aber über einen Freilauf verbunden ist, wobei jeder Unterbrechungsstelle eine eigene Ausschaltfeder zugeordnet wird: Beim Auslösevorgang wird hierbei zunächst diejenige Unterbrechungsstelle, die zu dem einzuschaltenden Widerstand parallel liegt, geöffnet und die andere Unterbrechungsstelle für den j Öffnungsvorgang freigegeben, der seinerseits dann zeit-, weg- oder auch stromabhängig gesteuert werden kann.The two interruption points are particularly advantageous equipped with such a drive linkage with the one interruption point rigid, but connected to the other via a freewheel, each interruption point a separate opening spring is assigned: During the tripping process, this is initially the interruption point that is parallel to the resistor to be switched on is open and the other interruption point is released for the opening process, which in turn can then be controlled as a function of time, distance or current.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung ist in Fig. i der Zeichnung schematisch dargestellt. Mit i und 2 sind die beiden Unterbrechungsstellen bezeichnet, wobei zu der Unterbrechungsstelle i ein Dämpfungswiderstand 16 parallel geschaltet liegt.An embodiment of such an arrangement is shown in FIG Drawing shown schematically. With i and 2 are the two interruption points denotes, with a damping resistor 16 parallel to the interruption point i switched.

Die beiden Unterbrechungsstellen, die hierbei f hintereinander in den Stromkreis eingeschaltet sind, sind mit besonderen Ausschaltfedern 3 und q. ausgerüstet. Mit 7 ist das gemeinsame Antriebsgestänge bezeichnet, das über eine Isolierstange 8 mit den Schaltelementen der Unterbrechungsstelle r sowie über einen hier als Langlochführung ausgebildeten Freilauf und eine Isolierstange g mit dem Schaltelement der Unterbrechungsstelle 2 im Eingriff steht. Die Einschaltung erfolgt hierbei mit Hilfe eines Drucklüftantriebes io; dessen Kolben unter der Wirkung einer weiteren Ausschaltfeder 15 stehen kann: Das Antriebsgestänge kann mit Hilfe einer Klinke 5, die von dem Auslöser 6 gesteuert wird, in Einschaltstellung festgehalten werden. Der Schaltstange g ist hierbei außerdem noch eine besondere Festhalteklinke i i -zugeordnet, , die von einem Klinkenhebel 12 gesteuert wird. An dem Klinkenhebel ist eine Nase 17 angeordnet, die mit einem Steuerelement 13 an dem Antriebsgestänge 7 zusammenarbeitet und dadurch die Klinke i i freigibt. Außerdem kann der Klinkenliebel auch mit Hilfe einer z. B. hauptstromdurchflossenen Solenoidspule 1q. ausgelöst werden.The two interruption points, which are switched on one behind the other in the circuit, are provided with special opening springs 3 and q. equipped. 7 designates the common drive linkage, which is in engagement with the switching elements of the interruption point r via an insulating rod 8 and with the switching element of the interruption point 2 via a freewheel, designed here as an elongated hole guide, and an insulating rod g. The activation takes place here with the aid of a pressure release drive io; the piston of which can be under the action of a further switch-off spring 15 : The drive linkage can be held in the switch-on position with the aid of a pawl 5 which is controlled by the trigger 6. The shift rod g is also assigned a special retaining pawl ii, which is controlled by a pawl lever 12. A lug 17 is arranged on the pawl lever, which cooperates with a control element 13 on the drive linkage 7 and thereby releases the pawl ii. In addition, the Klinkenliebel can also be used with the help of a z. B. main current carrying solenoid coil 1q. to be triggered.

Beim Einschalten wird der Kolben des Druckluftantriebes nach unten bewegt. Dadurch werden die Schaltelemente der Unterbrechungsstellen i und 2 über das Gestänge 7 und die Isolierstangen 8 und g in Einschaltstellung gebracht und durch die Klinken 5 und i Z festgehalten.When switching on, the piston of the compressed air drive moves downwards emotional. As a result, the switching elements of the interruption points i and 2 are over the linkage 7 and the insulating rods 8 and g brought into the on position and held by the pawls 5 and i Z.

Beim Auslösevorgang wird zunächst die Klinke 5 vom Auslöser 6 freigegeben, so daß das Antriebsgestänge 7 und das Schaltelement der Unterbrechungsstelle i unter Wirkung der zugehörigen Ausschaltfedern 3 und eventuell 15 geöffnet wird. Das Gestänge g der Unterbrechungsstelle 2 wird dagegen durch die Klinke i i an der Ausschaltung gehindert. Sobald das Steuerelement 13 einen bei stimmten Weg zurückgelegt hat, wird der Klinken-Nebel 12 an der Nase 17 zur Seite gedrückt und gibt dadurch die Klinke i i frei; so daß auch das Schaltelement der Unterbrechungsstelle 2 unter Wirkung seiner Ausschaltfeder 4 geöffnet wird.During the triggering process, the pawl 5 is first released by the trigger 6, so that the drive linkage 7 and the switching element of the interruption point i are opened under the action of the associated opening springs 3 and possibly 15. The linkage g of the interruption point 2, however, is prevented from being switched off by the pawl ii. As soon as the control element 13 has covered a correct path, the latch fog 12 is pushed to the side on the nose 17 and thereby releases the latch ii; so that the switching element of the interruption point 2 is opened under the action of its switch-off spring 4.

Zusätzlich kann nun ein Überstromauslöser 1q. angeordnet werden, der bei überschreitung eines bestimmten Stromwertes den Klinkenhebel 12 schon vor Beginn der Ausschaltbewegung außer Eingriff mit der Klinke i i bringt. Wenn hierauf die Klinke 5 durch den Auslöser 6 freigegeben wird, werden die Unterbrechungsstellen i und 2 gleichzeitig geöffnet. Unter Umständen, insbesondere bei der Verwendung für sehr hohe Spannungen, kann es vorteilhaft sein, die Verklinkung auf Hochspannungspotential zu legen. Dadurch ist es möglich, die beim Ausschaltvorgang zu bewegenden Massen besonders . gering zu halten, da das Isoliergestänge nicht mitbewegt zu werden braucht. Außerdem spart man einen für die volle Spannung isolierten Stromwandler. Die Rückbewegung dieser Teile wird dann durch die zusätzliche Feder 15 im Druckluftantrieb durchgeführt.In addition, an overcurrent release 1q. be arranged, the if a certain current value is exceeded, the ratchet lever 12 before the start the switch-off movement disengages from the pawl i i. If the Pawl 5 is released by the trigger 6, the interruption points i and 2 open at the same time. Under certain circumstances, especially when using for very high voltages, it can be advantageous to have the latching on high voltage potential to lay. This enables the masses to be moved during the switching-off process particularly . to be kept low, as the insulating rod does not need to be moved. In addition, one saves a current transformer which is isolated for the full voltage. The return movement these parts are then carried out by the additional spring 15 in the compressed air drive.

In der praktischen Anwendung kann es zweckmäßig sein, die beiden Unterbrechungsstellen unter Aufrechterhaltung des gemeinsamen Antriebs als zwei voneinander getrennte, beispielsweise auf verschiedenen Stützern angeordnete Schalter auszuführen. Eine derartige Anordnung, wie sie für Schalter sehr hoher Spannungen geeignet ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei sind zwei getrennte Schaltkammern 2i und 22 vorgesehen, die mit besonderen Ausschaltfedern ausgeführt sind, die vermittels eines die beiden Anschlußstücke elektrisch miteinander verbindenden Antriebsgestänges 7 gemeinsam bespannt werden können. Hierbei sind so- j wohl die beiden Schaltkammern als auch das Verbindungsstück auf je einem besonderen Stützisolator angeordnet. Das Verbindungsstück kann hierbei in an sich bekannter Weise nach oder bei Beendigung des Ausschaltvorganges mit den zugehörigen An- i schlußstücken außer Eingriff gebracht werden, wodurch eine sichtbare freie Trennstrecke an dieser Stelle geschaffen wird. Das Anschlußstück der einen Schaltkammer ist hierbei nach Art eines Freilaufs derart ausgeführt, daß es von dem Antriebsgestänge nur in Einschaltrichtung mitgenommen wird.In practical use, it can be useful to design the two interruption points as two separate switches, for example arranged on different supports, while maintaining the common drive. Such an arrangement, as it is suitable for switches with very high voltages, is shown in FIG. Here, two separate switching chambers 2i and 22 are provided which are designed with special opening springs which can be jointly tensioned by means of a drive linkage 7 electrically connecting the two connecting pieces. Here, so-arranged each on a special support insulator j probably the two switching chambers and the connector. The connecting piece can be disengaged from the associated connecting pieces in a manner known per se after or upon completion of the disconnection process, as a result of which a visible free separating distance is created at this point. The connecting piece of one switching chamber is designed in the manner of a freewheel in such a way that it is only carried along by the drive linkage in the switch-on direction.

Bei einer wegabhängigen Steuerung der zweiten Unterbrechungsstelle kann durch Verschiebung von Anschlägen oder in ähnlicher Weise der Zeitabstand zwischen der Auslösung der beiden Unterbrechungsstellen eingestellt werden. Für die Einstellung ist zu beachten, daß je größer der Ohmwert des Dämpfungswiderstandes gewählt wird, die Zeitverzögerung für die Ausschaltung der zweiten Unterbrechungsstelle ebenfalls um so größer eingestellt werden soll.With a path-dependent control of the second interruption point can change the time interval between the triggering of the two interruption points can be set. For the setting it should be noted that the larger the selected ohmic value of the damping resistance, the time delay for switching off the second interruption point as well the larger it should be set.

Die Anordnung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt, insbesondere kann sinngemäß auch bei Schaltern mit mehr als I zwei Unterbrechungsstellen, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein können, eine derartige Steuerung der aufeinanderfolgenden Öffnung durchgeführt werden. Hierbei können auch mehreren Unterbrechungsstellen Widerstände parallel geschaltet sein, von denen z. B. die Ohmwerte der Reihe nach größer bemessen sind. Ebenso kann es je nach der Art der Unterbrechungsstellen zweckmäßig sein, auch für den Einschaltvorgang eine bestimmte Reihenfolge für die beiden Unterbrechungsstellen vorzusehen, z. B. so, daß der Kreis zuerst über einen Widerstand geschlossen wird, der sodann überbrückt wird.The arrangement is not based on the specified design options limited, in particular, in the case of switches with more than I two interruption points, which can be accommodated in a common housing, such a control consecutive opening. You can also use several Breakpoints resistors be connected in parallel, of which z. B. the Ohmic values are dimensioned larger one after the other. Likewise, it can depending on the type of Interruption points can be useful, including a specific one for the switch-on process Provide sequence for the two interruption points, z. B. so that the circle is first closed via a resistor, which is then bridged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High-performance switch with multiple interruption points, at least one of which a resistor is connected in parallel, characterized in that, that for the interruption points while maintaining a common drive Separate elements are provided, which enable a separate elimination of the interruption points enable.

2. High-performance switch according to claim i, characterized in that the two interruption points each with a special movable switching element special switch-off spring is assigned.

3. High-performance switch according to claim i and 2, characterized in that the interruption points with a common Drive linkage are executed with the switching element of the one interruption point rigid, with which the other is connected via a freewheel. q ..

Heavy duty switch according to claims i to 3, characterized in that during the triggering process the switching element one interruption point is opened immediately, while the other for a subsequent time-, distance- or current-dependent control is enabled.

5. High-performance switch according to claim i to q., Characterized in that the Elements of the interruption point to which no resistor is connected in parallel, be held in the on position by a special latch, which is only is then unlatched when the switching elements of the interruption point to which the Resistance is connected in parallel, entirely or at least to a certain extent have covered their opening path.

6. high-performance switch according to claim 5, characterized in that the pawl by the movement of the elements of the other Interruption point is triggered.

7. High-performance switch according to claim 6, characterized marked that the path, after which the pawl is released, is adjustable. B.

High-performance switch according to Claims i to 7, characterized in that that the time interval between the two interruption points dimensioned to be greater is; the greater the ohmic value of the resistor.

9. Heavy duty switch after Claims i and q., Characterized in that; that the control is so current-dependent is designed that it starts from a certain stream bypassing the for the Delay certain elements trigger a simultaneous triggering of both interruption points causes.