DE931968C

DE931968C - Protective device for periodically moving contact devices against interference from overcurrent or reverse current with the aid of a short circuit

Info

Publication number: DE931968C
Application number: DEA19001A
Authority: DE
Inventors: Ernst Zantop
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1953-10-02
Filing date: 1953-10-17
Publication date: 1955-08-22

Description

Schutzeinrichtung für periodisch bewegte Kontakteinrichtungen gegen Störungen durch Über- oder Rückstrom mit Hilfe eines Kurzschließers Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schutz von periodisch bewegten Kontakteinrichtungen, wie Kontaktstromrichter, gegen Störungen durch Über- oder Rückstrom. Derartige Störschutzeinrichtungen sind im Stromrichterbau als Kurzschließer bekannt. Sie besitzen eine Sperrvorrichtung, welche in Abhängigkeit von dem zu unterbrechenden Strom oder von einer elektrischen Größe der an den zu schützenden Kontaktstromrichter angeschlossenen Stromsysteme das Öffnen geschlossener Kontakte des Kontaktstromrichters verhindert. Für Kontaktstromrichter, dessen Kontakte gleichlaufend mit dem Wechselstrom durch einen Stößelantrieb betätigt werden, hat man vorgeschlagen, auch die Sperrvorrichtung mit Hilfe eines Stößels zu betätigen, auf den ein von einer elektrischen Größe abhängiger Auslösemagnet einwirkt, der gegen die Kraft einer Schließfeder die Vorrichtung in geöffneter Stellung hält. Diese Einrichtung bedingt einen kräftigen Magneten zur Überwindung der Kraft der Schließfeder. Auch die konstruktiven Teile der Sperrvorrichtung müssen der Federkraft und den entstehenden Schlagkräften entsprechend robust ausgeführt werden, was sich ungünstig auf die rasche Beschleunigung der bewegten Teile der Sperrvorrichtung auswirkt. Es ist ferner vorgeschlagen, die Sperrvorrichtung mit einem unter Federwirkung stehenden Zugglied auszurüsten, das elektromagnetisch freigegeben wird und das mit einer Schneide auf einer Rolle so gelagert ist, daß im Normalbetrieb die Auflage der Schneide auf der Rolle von der durch die Rolle verlaufenden Mittellinie des Zuggliedes um einen kleinen Winkelwert abweicht.Protective device for periodically moving contact devices against Disturbances due to overcurrent or reverse current with the aid of a short-circuiter The invention refers to a device for the protection of periodically moving contact devices, like contact converters, against interference from overcurrent or reverse current. Such interference suppression devices are known as short-circuiters in power converter construction. You have a locking device which depends on the current to be interrupted or on an electrical one Size of the power systems connected to the contact converter to be protected prevents closed contacts of the contact converter from opening. For contact converters, whose contacts are operated synchronously with the alternating current by a plunger drive It has been proposed to also use a ram to lock the device to operate, on which a triggering magnet that is dependent on an electrical quantity acts against the force of a closing spring the device in the open position holds. This device requires a strong magnet to overcome the force the closing spring. The structural parts of the locking device must also be spring-loaded and the resulting impact forces are designed to be robust, which is unfavorable to the rapid acceleration of the moving parts of the locking device affects. It is also proposed that the locking device with a spring action to equip standing tension member that is released electromagnetically and that with a cutting edge on a roll so stored is that in normal operation the rest of the cutting edge on the roll from the center line running through the roll of the tension member deviates by a small angular value.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zum Schutz periodisch bewegter Kontakteinrichtungen, wie Kontaktstromrichter, gegen Störungen durch Über- oder Rückstrom, bei welchen eine Sperrvorrichtung in Abhängigkeit einer elektrischen Größe das Öffnen der geschlossenen Kontakte verhindert und bei welchen die Sperrvorrichtung elektromagnetisch durch ein unter Federwirkung stechendes Zugglied ausgelöst wird. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß das Zugglied mit Hilfe von mindestens einem Wälzkörper und einem Widerlager für .diesen an einem Führungskörper für das Zuggi'ied hängend gelagert und daß das gleitend gelagerte Zugglied mit dem Wälzkörper in ihrer Lage zueinander durch ein Hilfsglied gesichert sind, wobei das Widerlager eine Ebene geringer Neigung gegen eine senkrecht auf der Gleitbahn des Zuggliedes stehende Ebene besitzt, so daß die vom Hilfsglied auf das Zugglied und die Wälzkörper auszuübende Kraft gering ist.The invention now relates to a device for periodic protection moving contact devices, such as contact converters, against interference from over- or reverse current, in which a locking device depending on an electrical Size prevents the opening of the closed contacts and in which the locking device is triggered electromagnetically by a tension member stabbing under the action of a spring. The characteristic of the invention is that the tension member with the help of at least a rolling element and an abutment for .these on a guide body for the Zuggi'ied suspended and that the slidingly mounted tension member with the rolling element are secured in their position to each other by an auxiliary member, the abutment a plane of slight inclination to one perpendicular to the slideway of the tension member has standing plane, so that the auxiliary member on the tension member and the rolling elements force to be exerted is low.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung entbehrlichen konstruktiven und schalttechnischen Einzelheiten des Kontaktstromrichters in Fig. i und 2 dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing omitting the constructive elements that are unnecessary for understanding the invention and circuit details of the contact converter are shown in FIGS.

Die Sperrvorrichtung besteht aus den festen Kontakten a1, a2 und der beweglichen Kontaktbrücke b. Die festen Kontakte stehen in elektrischer Verbindung mit den die Hauptkontakte des Stromrichters speisenden Zuleitungen vom Transformator. Bei einem dreiphasigen Kontaktstromrichter erhält die Sperrvorrichtung drei im Dreieck ,gruppierte feste Kontakte. Die Kontaktbrücke b kann durch die elastische Verbindung e mit den nicht gezeichneten Gleichstromsammelschienen des Kontaktstromrichters in Verbindung gebracht sein. Die Kontaktbrücke b ist mittels einer Isolation d an dem Zugglied e befestigt, das an dem Führungskörper f, der von einem ortsfesten Konstruktionsteil des Kontaktstromrichters gebildet ist, gleitend geführt und an diesem aufgehängt ist. Die Aufhängung des Zuggliedes e am Führungskörper erfolgt mit Hilfe von Wälzkörpern g1, g2 und dem Widerlager h am Führungskörper f (Fig. i). Die Wälzkörper g1, g2 sind in der Gleitbahn des Zuggliedes übereinander gruppiert. Die durch die Achsen der Wälzkörper gelegte Gerade bestimmt die Gleitbahn des Zuggliedes. Die Wälzkörper stützen sich gegen das Widerlager h am Führungskörper f ab, sie sind in ihrer Ruhelage zueinander sowie gegen das Wi;derlager h und den Führungskörper f durch das Hilfsglied i gesichert. Das Hilfsglied i ist ein einarmiger. Hebel, der den Magnetanker, eines Haltemagneten k bildet, welcher vom Rückstrom oder einer anderen elektrischen Größe der an dem Kontaktstromrichter hängenden Stromkreise erregt wird, z. B. :der Spannung auf der Gleichstromseite. Das Zugglied e ist zweckmäßig rahmen- oder bügelförmig ausgebildet, es ruht mit dem oberen Querbalken auf dem Wälzkörper g1. Das Widerlager h besitzt eine Ebene geringer Neigung gegen eine senkrecht auf der Gleitbahn des Zuggliedes stehende Ebene mit Gefälle von dem Führungskörper weg. Das Zugglied steht unter der Wirkung der Feder m, die am freien Enden des Zuggliedes außerhalb der wirksamen Teile der Sperrvorrichtung angeordnet ist. Die Neigung der als Widerlager dienenden Ebene am Führungskörper gegen die Senkrechte beträgt etwa 0,5 bis r,2°, wodurch ein günstiges Übersetzungsverhältnis der senkrechten Zugkraft am Zugglied zu der horizontalen Komponente sich ergibt, die vom Hilfsglied und dem Haltemagneten für dieses kompensiert werden muß. Ein größerer Winkel führt zu großen Haltekräften für das Zugglied.The locking device consists of the fixed contacts a1, a2 and the movable contact bridge b. The fixed contacts are in electrical connection with the supply lines from the transformer that feed the main contacts of the converter. In the case of a three-phase contact converter, the locking device has three fixed contacts grouped in a triangle. The contact bridge b can be brought into connection with the non-illustrated direct current busbars of the contact converter through the elastic connection e. The contact bridge b is fastened by means of an insulation d to the tension member e, which is slidably guided on the guide body f, which is formed by a stationary structural part of the contact converter, and is suspended from the latter. The tension member e is suspended on the guide body with the aid of rolling elements g1, g2 and the abutment h on the guide body f (FIG. I). The rolling elements g1, g2 are grouped one above the other in the sliding path of the tension member. The straight line laid through the axes of the rolling elements determines the sliding path of the tension member. The rolling bodies are supported against the abutment h on the guide body f ; they are secured in their rest position to each other and against the roller bearing h and the guide body f by the auxiliary member i. The auxiliary link i is a one-armed. Lever that forms the magnet armature, a holding magnet k, which is excited by the return current or some other electrical variable of the circuits hanging on the contact converter, z. B.: the voltage on the direct current side. The tension member e is expediently designed in the shape of a frame or bow, it rests with the upper crossbeam on the rolling element g1. The abutment h has a plane of slight inclination with respect to a plane perpendicular to the sliding path of the tension member and sloping away from the guide body. The tension member is under the action of the spring m, which is arranged at the free end n of the tension member outside the effective parts of the locking device. The inclination of the plane serving as an abutment on the guide body to the vertical is about 0.5 to r.2 °, which results in a favorable transmission ratio of the vertical tensile force on the tension member to the horizontal component, which must be compensated for by the auxiliary member and the holding magnet . A larger angle leads to large holding forces for the tension member.

Diese Anordnung ergibt den Vorteil, daß die am Zugglied wirksamen senkrechten Kräfte der Feder von dem Widerlager aufgenommen und daß am Hilfsglied nur unbedeutende Horizontalkräfte wirksam werden.' Das Hilfsglied i kann also sehr leicht ausgeführt werden, und die zur Sicherung des Zuggliedes in seiner Ruhelage bei offenen Kontakten der Sperrvorrichtung erforderlichen Kräfte sind gering.This arrangement has the advantage that the effective on the tension member perpendicular forces of the spring absorbed by the abutment and that on the auxiliary member only insignificant horizontal forces are effective. ' The auxiliary link i can therefore do a lot are easy to run, and to secure the tension member in its rest position Forces required with open contacts of the locking device are low.

Wird der Magnet k durch einen Impuls entregt, dann fällt sein Anker ab, und das Hilfsglied i @gibt die Wälzkörper g1, 92 frei. Der Wälzkörper 92 kann sich auf der geneigten Ebene des Wi.derlagers h abwälzen. Damit ist die Sicherung des Zuggliedes e aufgehoben, und die Feder m tritt in Wirkung, sie zieht das Zugglied nach unten, und die Kontaktbrücke b überbrückt die Kontakte der Sperrvorrichtung.If the magnet k is de-excited by a pulse, its armature falls from, and the auxiliary link i @ releases the rolling elements g1, 92. The rolling element 92 can roll on the inclined plane of the bearing h. That’s the backup of the tension member e canceled, and the spring m comes into effect, it pulls the tension member down, and the contact bridge b bridges the contacts of the locking device.

Anstatt das Hilfsglied i zur Sicherung der Lage der Wälzkörper gegeneinander und gegen das Widerlager durch einen Magneten zu beeinflussen, kann auch eine Druckfeder zur Anwendung kommen, deren Druckwirkung durch einen Magneten aufgehoben wird, wie aus dem Beispiel Fig. 2 ersichtlich.Instead of the auxiliary member i to secure the position of the rolling elements against each other and to influence the abutment by a magnet, a compression spring can also be used come into use, the pressure effect of which is canceled by a magnet, such as can be seen from the example in FIG.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Wälzkörper 92 und eine Roller als Widerlager in der Gleitbann des, Zuggliedes e übereinander angeordnet sind. Die als Widerlager mit geneigter Ebene dienende Rolle r ist am Führungskörper f des Zuggliedes außerhalb der durch die Achse des Wälzkörpers g2 verlaufenden Gleitbahn des Zuggliedes gelagert. Zur Sicherung des Wälzkörpers g2 gegen den Führungskörper f -und die Roller dient wieder das Hilfsglied i. Das Hilfsglied i steht hier unter der Wirkung der Druckfeder s, deren Wirkung durch den Zugmagneten k1 aufgehoben werden kann. Das Hilfsglied i kann mit dem Anker des Zugmagneten direkt vereinigt sein, wie dargestellt. Es kann aber auch vom Anker des Zugmagneten getrennt sein und durch ein Zwischenglied von diesem bewegt werden. Der Luftabstand zwischen Anker und Kern des Magneten kann durch bekannte Mittel eingestellt werden. Die Auflagerung des Zuggliedes e auf dem Wälzkörper g1 bzw. 92 kann sowohl mit einer Schneide am Querbalken des Zuggliedes als auch mit einer Balligen oder ebenen Fläche an diesem erfolgen. Zweckdienlich erhält diese Auflagefläche ebenfalls die Form einer Ebene geringer Neigung gegen die senkrecht auf der Bewegungsbahn des Zuggliedes stehende Ebene, die aber mit der Ebene am Widerlager h bzw. r sich schneidet. Die Zahl der verwendeten Wälzkörper kann beliebig gewählt werden. Die Zugfeder in wird vorteilhaft aus einer Säule von Tellerfedern aufgebaut, wobei Federscheiben balliger oder ebener Form gegeneinander gekehrt oder ineinander gesteckt .axial geschichtet sind. Die festen Kontakte der Sperrvorrichtung werden zweckdienlich lamelliert, um durch Stromlinienkonzentration an den Stromübergangsstellen zur Brücke abhebend wirkende Kräfte zu verringern. Die Sperrvorrichtung kann zur direkten Auslösung des Hauptschalters für den Stromrichtertransformator herbeigezogen werden, indem das Hilfsglied e dazu benutzt wird, einen Schalter im Auslösekreis des Hauptschalters zu betätigen.FIG. 2 shows an example in which a rolling element 92 and a roller are arranged one above the other as an abutment in the sliding spell of the tension member e. The roller r serving as an abutment with an inclined plane is mounted on the guide body f of the tension member outside the slide path of the tension member running through the axis of the roller body g2. To secure the roller body g2 against the guide body f -and the roller, the auxiliary member i is again used. The auxiliary member i is under the action of the compression spring s, the action of which can be canceled by the pull magnet k1. The auxiliary member i can be directly combined with the armature of the pull magnet, as shown. However, it can also be separated from the armature of the pull magnet and moved by the latter through an intermediate member. The air gap between the armature and the core of the magnet can be adjusted by known means. The support of the tension member e on the rolling element g1 or 92 can take place both with a cutting edge on the crossbeam of the tension member and with a crowned or flat surface on the latter. Appropriately, this support surface is also given the shape of a plane of slight inclination with respect to the plane perpendicular to the trajectory of the tension member, but which intersects with the plane at the abutment h or r. The number of rolling elements used can be selected as desired. The tension spring in is advantageously constructed from a column of disc springs, with spherical or flat spring washers facing one another or being stacked axially one inside the other. The fixed contacts of the locking device are expediently laminated in order to reduce lifting forces through streamline concentration at the current transfer points to the bridge. The locking device can be used for the direct tripping of the main switch for the converter transformer by using the auxiliary element e to operate a switch in the tripping circuit of the main switch.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Protection device for periodically moving contact devices, such as contact converters, against interference from overcurrent or reverse current with the aid of a locking device which is kept open depending on an electrical variable and is triggered electromagnetically in the event of overcurrent by a tension member under spring action, characterized in that the tension member (e ) with the help of at least one rolling element (g) and an abutment (k) for this suspended from a guide element (f) for the tension member (e) and that the slidingly mounted tension member with the rolling element in their position relative to one another by an auxiliary member ( i) are secured, the abutment having a plane of slight inclination with respect to a plane perpendicular to the slideway of the tension member.

2. Device according to claim i, characterized in that the auxiliary member (i) under the action of a compression spring (s) stands, the pressure effect of which on the auxiliary link is canceled by a magnet will.

3. Device according to claim i, characterized in that the auxiliary member forms the armature of a holding magnet. q ..

Device according to the claims i to 3, characterized in that a rolling element (g) and a roller (r) act as an abutment for this are arranged one above the other in the slideway of the tension member, the serving as an abutment role on the guide body for the tension member outside the is mounted by the rolling element axis running slide of the tension member.

5. Device according to Claims 1 to 3, characterized in that two rolling bodies grouped one above the other in the sliding path of the tension member and against an abutment are supported on the guide of the tension member, the rolling elements being supported by the auxiliary member secured in their position to each other and against the abutment and the guide body are.

6. Device according to claims i to 5,. Characterized in that the Tension member is under the action of a spring at the free end of the tension member is arranged outside the effective parts of the locking device.