DE928657C

DE928657C - Electric circuit breakers, in particular compressed gas switches

Info

Publication number: DE928657C
Application number: DEA19146D
Authority: DE
Inventors: Eugene W Boehne
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-02-28
Filing date: 1941-02-26
Publication date: 1955-06-06
Also published as: US2250217A; GB542894A

Description

Elektrische Stromunterbrecher, die zum Betrieb ein Druckmittel- wie Druckgas, benötigen, können nicht in einwandfreier Weise betätigt werden, wenn der Druck des Druckmittels ungenügend ist. Das gilt sowohl dann, wenn der Schalter durch das Druckmitte] angetrieben wird, als auch dann, wenn die Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Druckmittel bewirkt werden soll. Im ersten Fall läßt sich die Kontaktbewegung nicht in der erforderlichen Weise durchführen, und im zweiten Fall ist die Lichtbogenlöschung in Frage gestellt. Bei den bekannten Druckgasschaltern wird nun für beide Vorgänge Druckgas verwendet, das in einem Speicherbehälter bereitgehalten wird. Der Druck dieses Gases bzw. der verwendeten Druckluft darf eine gewisse Mindesthöhe nicht unterschreiten, wenn der Schalter betriebsfähig bleiben soll.Electrical circuit breakers that require a pressure medium such as compressed gas to operate can cannot be operated properly if the pressure of the pressure medium is insufficient. That applies both when the switch is driven by the pressure center] and when the arc extinction is to be effected by a flowing pressure medium. In the first case the contact movement cannot be carried out in the required manner, and in the second In this case, the arc quenching is in question. In the case of the known gas pressure switches, now Pressurized gas is used for both processes and is held ready in a storage container. Of the The pressure of this gas or the compressed air used must not fall below a certain minimum level, if the switch is to remain operational.

Man kann nun natürlich den Schalter bei ungenügendem Druck der Druckluft einfach gegen jede Betätigung sperren. Dann ist aber auch kein Unterbrechen bei auftretenden Überströmen möglich. Die Erfindung sieht nun eine Möglichkeit vor, die eine Unterbrechung des Stromkreises, in dem der Schalter sich befindet, trotzdem dann gestattet, wenn infolge ungenügenden Druckes des Druckmittels eine Betätigung des Stromunterbrechers nicht erfolgen darf. Sie besteht in der Verwendung eines Hilfsunterbrechers, der bei ungenügendem Druck des Druckmittels in einen derartigen Betriebszustand versetzt wird, daß er anYou can of course simply turn the switch against if the pressure of the compressed air is insufficient block every operation. Then, however, no interruption is possible in the event of overcurrents. The invention now provides a possibility that an interruption of the circuit in where the switch is located, is still permitted if, due to insufficient pressure of the The circuit breaker may not be actuated by means of pressure. It consists in the Use of an auxiliary interrupter which, when the pressure of the pressure medium is insufficient, in such a Operating state is set that he is on

Stelle des nicht betriebsfähigen -Unterbrechers die Stromunterbrechung vornehmen kann. Als Hilfsunterbrecher kann z. B. eine mit dem Unterbrecher in Reihe liegende Schmelzsicherung verwendet werden, die bei genügendem Druck des Druckmittels bzw, des Druckgases durch einen Parallelschalter überbrückt wird, der sich bei ungenügendem Gasdruck öffnet. Die Sicherung· muß dann den gesamten Strom übernehmen und spricht daher bei Überströmen .an, so daß der Stromkreis trotz ungenügendem Druck des Druckgases gegen Überlastungen geschützt ist.Position of the inoperable -interrupter can interrupt the current. As an auxiliary breaker can e.g. B. used a fuse in series with the breaker that when there is sufficient pressure of the pressure medium or the pressure gas by a parallel switch is bridged, which opens when there is insufficient gas pressure. The backup must then take over the entire current and therefore responds to overcurrents, so that the circuit in spite of insufficient pressure of the compressed gas is protected against overloads.

Es ist zw,ar schon bekannt, mit einem Ölschalter nach einem bestimmten Schaltweg eine Sicherung in Reihe zu legen. Diese Anordnung hat den Zweck, daß, falls der Schalter die Stromunterbrechung nicht bewältigen kann, die Sicherung die Unterbrechung bewirken soll. Hier handelt es sich also nicht darum, die Nachteile des ungenügenden Druckes eines für den Schalterbetrieb erforderlichen Druckmittels zu vermeiden. Außerdem erfolgt hier die Einschaltung der Sicherung viel später als bei der erfindungsgemäßen Anordnung. Es wird nämlich erst der Versuch unternommen, die Unterbrechung durch den Schalter zu bewirken. Erst wenn diese sich nach einem gewissen Schaltweg als nicht durchführbar herausstellt, wird die HilfsUnterbrechung in Betrieb genommen. Bei der Erfindung wird aber allein schon durch das Vorliegen des Mangels, nämlich des ungenügenden Druckes, der die normale Unterbrechung ausschließt, die Hilfsunterbrechung betriebsbereit gemacht, so daß der Versuch, die Unterbrechung mittels des Schalters zu bewirken, der diesem nur schaden würde, gar nicht erst unternommen wird. Der dargestellte Schalter 10 ist ein Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel, wie Druckgas, und mit Querbeb lasung. Er besitzt einen festen Kontakt 11 und einen beweg liehen Kontakt 12, zwischen denen innerhalb der Lichtbogenkammer 13 ein Lichtbogen gezogen wird. Der feste Kontakt 11 ist an die Leitung 14 und der bewegliche Kontakt 12 an die Leitung 15 angeschlossen. Der feste Kontakt 11 ist mit federnden Kontaktfingern 1 i^a und längeren Abreißfingern 11' versehen, während der bewegliche Kontakt 12 ein Lichtbogeniansatzstück 12' aufweist, so daß beim Abschaltvorgang der Lichtbogen zwischen den Kontaktteilen 11' und 12' gezogen wird. Unmittelbar nach .der Kontakttrennung wird das eine Ende des Lichtbogens durch den aus der Leitung 16 kommenden Blasstrom, vorzugsweise einem Luftstrom, von den Kontaktfingern 11' aiii den Kontakt 11" getrieben, der mit einer Auflage aus besonders widerstandsfähigem Metall versehen ist. Der Blasstrom der Leitung 16 treibt den Lichtbogen in der Kammer 13 gegen die Kanten mehrerer -Zwischenwände 17, die quer zur Unterbrechungsstrecke gerichtet sind und nahe an die Bewegungsbahn des Lichtbogeniansatzstückes des beweglichen Kontaktes 12 heranreichen.It is already known to put a fuse in series with an oil switch after a certain switching path. The purpose of this arrangement is that if the switch cannot cope with the current interruption, the fuse is intended to effect the interruption. The point here is not to avoid the disadvantages of the insufficient pressure of a pressure medium required for switch operation. In addition, the switching on of the fuse takes place here much later than in the case of the arrangement according to the invention. This is because an attempt is first made to effect the interruption through the switch. Only if this turns out to be not feasible after a certain switching path, the auxiliary interrupt is put into operation. With the invention, however, the presence of the defect, namely the insufficient pressure, which excludes the normal interruption, makes the auxiliary interrupt operational, so that the attempt to effect the interruption by means of the switch, which would only damage it, does not at all is only being undertaken. The illustrated switch 10 is a switch with arc extinguishing by a flowing extinguishing agent, such as compressed gas, and with Querbeb lasung. He has a fixed contact 11 and a movable borrowed contact 12, between which an arc is drawn within the arc chamber 13. The fixed contact 11 is connected to the line 14 and the movable contact 12 to the line 15. The fixed contact 11 is provided with resilient contact fingers 1 i ^a and longer tear-off fingers 11 ', while the movable contact 12 has an arc attachment 12' so that the arc is drawn between the contact parts 11 ' and 12' during the shutdown process. Immediately after the contact separation, one end of the arc is driven by the blow stream coming from the line 16, preferably an air stream, from the contact fingers 11 'to the contact 11 ″, which is provided with a layer of particularly resistant metal Line 16 drives the arc in the chamber 13 against the edges of several intermediate walls 17, which are directed transversely to the interruption section and come close to the path of movement of the arc attachment piece of the movable contact 12 .

Zum Antreiben des Schalters mittels des Druckmittels dient ein Kolben 19, der in dem Zylinder 18 angeordnet ist und mittels der Kolbenstange 20 an den auf der Welle 22 sitzenden Hebel 21 angeschlossen ist. Auf der Welle sitzt ferner ein Hebel 23 aus Isoliermaterial, der mit dem beweglichen Kontakt 12 verbunden ist. Obwohl der dargestellte Schalter nur einphasig ist, versteht es sich von selbst, daß dieser Aufbau auch bei einem mehrphasi,gen Schalter getroffen werden kann. Dabei brauchen auf der Welle 22 lediglich mehrere Hebel 23 zu sitzen, die die beweglichen Kontakte der verschiedenen Phasen antreiben. Der Arm 23 ist mit leinem Stift 24 versehen, der in das Glied 25 aim beweglichen Kontakt 12 eingreift. Das Glied 25 gleitet auf einem Stangenpaar 26, von dem nur eine Stange zu sehen ist, während die andere verdeckt wird. Dreht sich die Welle 22 entgegen dem Uhrzeigersinn, so bewegt der Hebel 23 den Kontakt 12 in die Offenstellung. Umgekehrt bewegt der Hebel 23 den Kontakt 12 in die Schließstellung, wenn die Welle 22 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Glied 2 5 und die Stangen 26 stellen eine Art Kreuzkopfanordnung dar, durch welche die Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes umgekehrt wird.A piston 19, which is arranged in the cylinder 18 and is connected to the lever 21 seated on the shaft 22 by means of the piston rod 20, is used to drive the switch by means of the pressure medium. A lever 23 made of insulating material, which is connected to the movable contact 12, is also seated on the shaft. Although the switch shown is only single-phase, it goes without saying that this structure can also be used with a multi-phase switch. A plurality of levers 23, which drive the movable contacts of the various phases, only need to be seated on the shaft 22. The arm 23 is provided with a pin 24 which engages the link 25 on the movable contact 12. The link 25 slides on a pair of rods 26, of which only one rod can be seen, while the other is covered. If the shaft 22 rotates counterclockwise, the lever 23 moves the contact 12 into the open position. Conversely, the lever 23 moves the contact 12 into the closed position when the shaft 22 is rotated clockwise. The link 25 and rods 26 constitute a type of cross-head arrangement by which the direction of movement of the movable contact is reversed.

Ztrnn Antreiben des Schalters und zum Beblasen des Lichtbogens dient das im Behälter 27 aufgespeicherte Druckmittel, also im besonderen die Druckluft. In der vom Behälter 27 zu den Kontakten 11 und 12 führenden Leitung 16 ist das Blasluftventil 28 angeordnet. Dieses wird normalerweise durch die Feder 29 geschlossengehalten. Die Betätigung erfolgt mittels des Elektromagneten 30. Der Druckgasbehälter ist auch an die beiden Enden des Zylinders 18 angeschlossen* Der in ihm befindliche Kolben 19 wird durch Betätigung des Ventils 31 in. Gang gesetzt. Dieses Ventil hat mehrere Stellungen. Wenn es den Druckgasbehälter über die Leitung 32 mit der rechten Seite des Zylinders 18 verbindet, so wird der Schalter eingeschaltet. Zum Öffnen des Schalters muß das Ventil 31 den Druckgasbehälter über die Leitung 33 imit der linken Seite des Zylinders 18 verbinden. Das Ventil 31 ist so gebaut, daß es immer die eine Kolbeniseite des Zylinders 18 durch die Leitung 34 mit der Außenruft verbindet, wenn die andere Seite von der Luft des Behälters beaufschlagt wird. Eine geeignete Feder 3 5 hält das Ventil 31 in der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung. Zum Ausschalten des Schalters wird das Ventil 31 mittels des Magneten 36 und zum Einschalten mittels des Magneten 37 betätigt. Die Betätigung der Schaltmagneten 30, 36 und 37 kann auf irgendeine beliebige Art erfolgen.The pressure medium stored in the container 27, in particular the compressed air, is used to drive the switch and to blow the arc. In the line 16 leading from the container 27 to the contacts 11 and 12, the blown air valve 28 is arranged. This is normally kept closed by the spring 29. The actuation takes place by means of the electromagnet 30. The compressed gas container is also connected to the two ends of the cylinder 18. The piston 19 located in it is set in motion by actuating the valve 31. This valve has several positions. When it connects the pressurized gas container via line 32 to the right side of cylinder 18, the switch is switched on. To open the switch, the valve 31 must connect the pressurized gas container via the line 33 to the left side of the cylinder 18. The valve 31 is constructed in such a way that it always connects one side of the piston of the cylinder 18 through the line 34 with the outside air when the other side is acted upon by the air from the container. A suitable spring 35 holds the valve 31 in the closed position shown in the drawing. To switch off the switch, the valve 31 is actuated by means of the magnet 36 and to switch on by means of the magnet 37 . The actuation of the solenoids 30, 36 and 37 can be done in any desired manner.

Wenn nun der Druck im Behälter 27 nachläßt oder ganz verschwindet, so ist eine Betätigung des Schalters 10 nur mangelhaft oder gar nicht möglich. Selbst wenn anstatt des Druckluftantriebes ein anderer Antrieb zum .Bewegen des Kontaktes 12 vorhanden wäre, so könnte doch ohne eine ausreichende Beblasung der Kontakte keine einwandfreie Stromunterbrechung erfolgen.If the pressure in the container 27 now decreases or disappears completely, actuation of the switch 10 is only inadequate or not possible at all. Even if, instead of the compressed air drive, another drive for moving the contact 12 were present, there could be no proper power interruption without sufficient blowing of the contacts.

Nach -der Erfindung ist nun für den Fall, daß der Unterbrecher 10 infolge ungenügenden DruckesAccording to the invention is now for the case that the interrupter 10 due to insufficient pressure

nicht betätigt werden kann, eine besondere Unterbrechungseinrichtung 38 vorgesehen, die vorzugsweise aus einer Hochspannungsisicherung besteht, deren Abs ehalt vermögen mit dem des Schalters vergleichbar ist. Diese Sicherung bzw. der Hilfsunterbrecher ist in die mit dem Schalter 10 verbundene Leitung 15 eingeschaltet, so daß beide Unterbrecher, sowohl der Unterbrecher 10 als auch der Unterbrecher 38, in dem Hauptstromkreis 39 liegen. Die Sicherung ist normalerweise durch einen Schalter 40 überbrückt. Dieser kann ein in Luft unterbrechender oder irgendein anderer Schalter sein. Dieser Schalter übernimmt in der Hauptsache die Stromführung, wenn der Schalter 10 geschlossen ist, so daß durch den Hilfsunterbrecher nur ein geringer Strom fließt. Das Schaltmesser 40 besitzt eine Verlängerung 40« aus Isolierstoff. An diese greift eine Feder 41 an, die das Messer in die Offenstellung zu bewegen sucht. Der Schalter 40 wird durch einen drehbaren Hebel 42, der unter die Verlängerung 40« greift, in der Schließstellung gehalten. Der Hebel 42 wird durch den Magneten 43 betätigt. Er bewirkt eine Drehung des Hebels 42 im Uhrzeigersinn, so· daß dieser die Verlängerung 40« freigibt und die Feder 41 das Messer 40 in die Offenstellung zieht. Um die Hilfsunterbrechungseinrichtung für die Stromunterbrechung bereit zu machen "für den Fall, daß der Stromunterbrecher 10 nicht geschaltet werden kann und unnormale Stromverhältnisse im Stromkreis 39 herrschen, ist ein geeigneter Betätigungsstroinkreis für den Magneten 43 vorgesehen. Dieser ist geschlossen, wenn der Druck im Behälter 27 zur Betätigung des Schalters 10 nicht ausreicht. Der Stromkreis enthält ein druckabhämgiges Relais 44, das aus einem an dem Behälter 27 befestigten ausziehbaren Balg 45 und einem Schalter 46 besteht. Durch die in Abhängigkeit vom Behälterdruck stattfindende Bewegung des Balges wird der Schalter 46 gesteuert. Der Magnet 43 liegt im Betätigungsstromkreis 47. Bei geöffnetem Schalter 10 ist es nun unnötig und sogar unerwünscht, den Schalter 40 zu öffnen, wenn das druckabhängige Relais infolge ungenügenden Druckes im Behälter 27 den Schalter 46 schließt. Aus diesem Grunde ist der Schalter 48 vorgesehen, der den Betätigungsstromkreis für den Magneten 43 unterbricht, wenn sich der Schalter 10 in der Offenstellung befindet. Er ist mit dem Arm 23 verbunden und wird durch diesen betätigt. Um den Magneten 43 stromlos zu machen, wenn der Schalter 40 geöffnet worden ist, ist der Schalter 49 vorgesehen, der mit der Verlängerung 40« verbunden und infolgedessen geöffnet ist, wenn der Schalter 40 offen ist. Es versteht sich, daß durch geeignete Mittel der Schalter 40 wieder geschlossen und der Hebel 42 wieder mit der Verlängerung 40« in Eingriff gebracht wird, wenn der Druck im Behälter 27 wieder einen ausreichenden Wert angenommen hat.cannot be operated, a special interrupt device 38 is provided, which preferably consists of a high-voltage fuse, the holding capacity of which is comparable to that of the switch. This fuse or the auxiliary breaker is turned on in the line 15 connected to the switch 10, so that both Breakers, both the breaker 10 and the breaker 38, in the main circuit 39 lie. The fuse is normally bridged by a switch 40. This one can be in air breaker or any other switch. This switch mainly takes over the current conduction when the switch 10 is closed, so that through the auxiliary breaker only a small current flows. The switch blade 40 has an extension 40 ″ made of insulating material. At this engages a spring 41 which seeks to move the knife into the open position. The switch 40 is held in the closed position by a rotatable lever 42 which engages under the extension 40 ″. The lever 42 is operated by the magnet 43. It causes the lever 42 to rotate clockwise so that it releases the extension 40 'and the spring 41 pushes the knife 40 into the Open position pulls. To the auxiliary interrupt device to get ready for the power interruption "in the event that the circuit breaker 10 can not be switched and abnormal current conditions prevail in circuit 39 is a suitable operating dry circuit for the magnet 43 is provided. This is closed, if the pressure in the container 27 is insufficient to operate the switch 10. The circuit contains a Druckabhämgiges relay 44, which is from a fixed to the container 27 extractable Bellows 45 and a switch 46 consists. Due to the depending on the tank pressure Movement of the bellows is controlled by the switch 46. The magnet 43 is in the actuation circuit 47. With the switch 10 open, it is now unnecessary and even undesirable to close the switch 40 open when the pressure-dependent relay due to insufficient pressure in the container 27 the switch 46 closes. For this reason, the switch 48 is provided, which controls the actuation circuit for the The magnet 43 interrupts when the switch 10 is in the open position. He's with his arm 23 connected and is operated by this. To de-energize the magnet 43 when the Switch 40 has been opened, the switch 49 is provided, which is connected to the extension 40 ″ and as a result is open when switch 40 is open. It goes without saying that by suitable means of the switch 40 closed again and the lever 42 again with the extension 40 " is brought into engagement when the pressure in the container 27 again assumes a sufficient value Has.

Wenn nun -also infolge ungenügenden Druckes 60 im Behälter 27 der Schalter 10 nicht betätigt werden kann, so schließt das Relais den Schalter 46. Darauf wird der Magnet 43 betätigt und bringt den Hebel 42 mit dem Schalter 40 außer Einigriff. Der Schaltex 40 öffnet sich, und die 'Schmelz- 65 sicherung 3 8 muß nun den gesamten Strom des Stromkreises 39 übernehmen. Dieser ist somit geschützt, auch wenn der Unterbrecher 10 nicht betätigt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist daher der Stromkreis für alle Fälle 70 geschützt.If now, as a result of insufficient pressure 60 in container 27, switch 10 is not actuated can, the relay closes the switch 46. Then the magnet 43 is actuated and brings the lever 42 with the switch 40 out of engagement. The switch 40 opens, and the 'melting 65 fuse 3 8 must now take over the entire current of circuit 39. This is thus protected, even if the interrupter 10 cannot be operated. By the invention Arrangement, the circuit is therefore protected in all cases 70.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electrical circuit breaker, its drive and possibly also arc extinguishing takes place by a flowing pressure medium, in particular a compressed gas switch, characterized through the use of an auxiliary interrupter which, if the pressure of the pressure medium is insufficient is placed in such an operating state that he in place of the inoperable breaker can interrupt the power supply.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that as an auxiliary breaker a fuse (38) lying in series with the interrupter is used, which is included in sufficient pressure of the pressure medium or the pressure gas through a parallel switch (40) is bridged, which opens when there is insufficient gas pressure.

3. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that as a bridging switch (40) a. Knife switch is used.

4. Circuit breaker according to claim 1 to 3, characterized in that the bridging switch (40) against the action of an opening spring (41) by means of a latch (42) is held in the closed position and the latching when the pressure of the pressure medium drops is preferably released by a magnet (43).

5. Circuit breaker according to claim 1 to 4, characterized in that the switching on of the magnet (43) by means of a pressurized gas Containing container located pressure-dependent relay (44) takes place.

6. Circuit breaker according to claim 1 to 5, characterized in that the actuating circuit of the magnet (43) with the bypass switch (40) open by an auxiliary switch (49) is interrupted.

7. Circuit breaker according to claim 1 to 6 with pressure medium drive, characterized in that the actuating current circuit of the magnet (43) is interrupted by an auxiliary switch (48) when the switch (10) is switched off.

1 sheet of drawings