DE936457C - Circulation switch - Google Patents

Circulation switch

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DE936457C
DE936457C DES34416D DES0034416D DE936457C DE 936457 C DE936457 C DE 936457C DE S34416 D DES34416 D DE S34416D DE S0034416 D DES0034416 D DE S0034416D DE 936457 C DE936457 C DE 936457C
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Werner Kaufmann
Fritz Dr-Ing Kesselring
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    • B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
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    • B23Q35/122—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler opening or closing electrical contacts
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Description

Es sind bereits Unterbrechungseinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen das zur Lichtbogenlöschung verwendete Medium innerhalb eines geschlossenen, aus Hochdruck- und Niederdruckbehälter gebildeten Systems umläuft, wobei beispielsweise das nach dem Ausströmen aus dem Hochdruckbehälter über die Löschstelle in den Niederdruckbehälter fließende Medium aus diesem — etwa mit Hilfe einer Pumpe oder eines anderenInterrupting devices have already been proposed which are used to extinguish arcs medium used within a closed, high-pressure and low-pressure container formed system revolves, for example after flowing out of the High-pressure container medium flowing out of this into the low-pressure container via the extinguishing point - for example with the help of a pump or another

ίο drucksteigernden Mittels — auf einem anderen Weg wieder in den Hochdruckbehälter zurückgeführt wird.ίο pressure-increasing agent - on another Way is fed back into the high-pressure container.

Diese Einrichtungen erfordern jedoch in Hinblick auf die zur Unterbrechung von größeren Leistungen erforderlichen Löschmittelmengen sehr große Räume für den Niederdruckbehälter und damit große Konstruktionen, ein Umstand, der es bisher verhindert hat, daß Schalteinrichtungen auf dieser Grundlage mit Schalteinrichtungen anderer Systeme für ähnliche Leistungen in Wettbewerb treten konnten.However, these facilities require in view of the interruption of larger Services required quantities of extinguishing agent very large rooms for the low pressure tank and thus large constructions, a circumstance which has hitherto prevented switching devices on this basis in competition with switching devices of other systems for similar services could kick.

Nach der Erfindung kann eine erhebliche Verringerung der Baumaße einer derartigen Schalteinrichtung dadurch erreicht werden, daß die Bewegung des Löschmittels bei jedem Unterbrechungs-Vorgang erst um eine solche Zeitspanne vor dem für die Löschung ausgenutzten Stromnulldurchgang einsetzt, daß beim Stromnulldurchgang eine den jeweiligen Beanspruchungen (Strom,wiederkehrende Spannung usw.) entsprechende Intensität der Löschströmung erreicht ist. Mit besonderem Vorteil werden hierbei auch die Kontakte erst eineAccording to the invention, a considerable reduction in the dimensions of such a switching device can be achieved in that the movement of the extinguishing agent with each interruption process only by such a period of time before the current zero crossing used for the extinction sets in that when the current crosses zero, the respective stresses (current, recurring Voltage etc.) corresponding intensity of the extinguishing flow is reached. With a particular advantage The contacts are also only one

solche Zeitspanne vor dem Stromnulldurchgang getrennt, daß der Kontaktabstand beim Stromnulldurchgang selbst gleich oder nicht wesentlich größer ist als der für ein sicheres Verhindern einer Neuzündung unter den jeweiligen Verhältnissen erforderliche Abstand.such a period of time before the current zero is separated that the contact distance at the current zero crossing itself is equal to or not significantly greater than that for reliably preventing re-ignition distance required under the respective conditions.

Die Einleitung der Löschmittelströmung bzw.The introduction of the extinguishing agent flow resp.

■ auch der Kontaktbewegung kann mit Hilfe einer Synchronsteuerung bewirkt werden, und zwar■ also the contact movement can be done with the help of a Synchronous control can be effected, namely

ίο sowohl beim Unterbrechen von Überströmen und von normalen Strömen, gegebenenfalls aber auch nur bei der Unterbrechung von Überströmen, für die dies besonders wichtig ist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, mit einer sehr kurzzeitigen Löschmittelströmung (oder Löschmittelexpansion) eine sichere Stromunterbrechung herbeizuführen, so daß nur eine geringe Löschmittelmenge bewegt zu werden braucht, also die Behälter und damit die ganze Schalteinrichtung klein gebaut werden können.ίο both when interrupting overcurrents and of normal currents, but possibly also only when overcurrents are interrupted, for which this is particularly important. In this way it is made possible with a very short term Extinguishing agent flow (or extinguishing agent expansion) to bring about a safe power interruption, so that only a small amount of extinguishing agent needs to be moved, so the container and thus the whole switchgear can be built small.

Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß das umlaufende Löschmittel beim Löschvorgang erheblich erwärmt wird, wodurch an sich eine erhebliche Ausdehnung des Gases eintritt, so daß es notwendig ist, den Niederdruckraum sehr groß zu bemessen, um in diesem eine Entspannung des Gases ganz oder nahezu auf atmosphärischen Druck zu ermöglichen. Es wird also durch die nach dem Vorschlag der Erfindung ermöglichte Verringerung der Löschmittelmenge praktisch überhaupt erst ermöglicht, mit kleinem Raumaufwand Schalter dieser Art zu bauen.It must be taken into account here that the extinguishing agent circulating during the extinguishing process is considerable is heated, as a result of which a considerable expansion of the gas occurs, so that it is necessary is to dimension the low pressure space very large in order to completely relax the gas in it or close to atmospheric pressure. So it will be by following the proposal the reduction in the amount of extinguishing agent made possible in the first place practically in the first place, to build switches of this type with little space requirements.

Mit besonderem Vorteil kann die Intensität der Löschmittelströmung, d. h. die Löschmittelmenge pro Zeiteinheit, mit zunehmendem Strom gesteigert bzw. bei niedrigem Strom verringert werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von stromabhängig beeinflußten Ventilen oder mit stromabhängig verstellten Anschlägen für mechanisch betätigteDurch-Strömöffnungen erfolgen. Man kann hierdurch erreichen, daß die Löschmittelmenge bei Abschaltungen von Nennstrom bzw. von leerlaufenden Leitungen noch erheblich geringer wird, so weit, daß sie eben gerade für eine sichere Löschung ausreicht, wodurch der Aufwand weiter herabgesetzt werden kann. Dadurch, daß der Kontaktabstand auf die geringste Lichtbogenlänge begrenzt wird, wird die Lichtbogenleistung und Lichtbogenarbeit beim Unterbrechungsvorgang sehr gering gehalten, wodurch es ermöglicht wird, die erforderliche Löschmittelmenge weiter herabzusetzen.The intensity of the extinguishing agent flow, d. H. the amount of extinguishing agent per unit of time, increased with increasing current or decreased with low current. this can for example be adjusted with the aid of current-dependently influenced valves or with current-dependent ones There are stops for mechanically operated through-flow openings. One can thereby achieve that the amount of extinguishing agent when switching off the rated current or idle lines is still considerably lower, so far that it is just sufficient for a secure deletion, whereby the effort can be further reduced. In that the contact distance to the smallest Arc length is limited, the arc power and arc work when The interruption process is kept very low, which makes it possible to use the required amount of extinguishing agent further reduce.

Bei Schalterbauformen, bei denen die Lage des beweglichen Schalterteils in bezug auf eine der Führung des Löschmittels dienendeDüse dieLöschbedingungen beeinflußt, kann weiter eine Verbesserung dadurch erreicht werden, daß die günstigste Stellung zwischen beweglichem Kontaktstück und Düse praktisch erst in dem für die Löschung ausgenutzten Stromnulldurchgang erreicht wird.For switch designs in which the position of the movable switch part in relation to one of the Guiding the nozzle serving the extinguishing agent influences the extinguishing conditions can be further improved can be achieved in that the most favorable position between the movable contact piece and nozzle is practically only reached in the current zero passage used for the extinction will.

Die Bewegungsgeschwindigkeit über dem Bereich — Kontakttrennung bis zur Erreichung der günstigsten Kontaktstellung — wird mit Vorteil möglichst groß gemacht, da hierdurch die Dauer und damit die Lichtbogenarbeit weiter verringert werden kann.The speed of movement over the area - contact separation until reaching the most favorable contact position - is advantageously made as large as possible, as this increases the duration and thus the arc work can be further reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist ein Isolatorkörper bezeichnet, der den eigentlichen Schalter einschließt. In diesem ist der feststehende Kontakt2 nach Form einer Löschdüse angeordnet, der mit einem in der Achsrichtung des Isolators beweglichen Schaltstift 3 zusammenarbeitet. Der Isolatorkörper ist auf der einen Seite mit einem Hochdruckbehälter 4, auf der anderen Seite_ mit einem Niederdruckbehälter 5 verbunden, die außerdem noch durch eine Rohrleitung 6 miteinander in Verbindung stehen. Mit 7 ist eine Pumpe bezeichnet, mit deren Hilfe das Löschmedium aus dem Niederdruckbehälter in den Hochdruckbehälter zurückgeführt und dort auf den für die Löschung erforderlichen hohen Druck gebracht werden kann. Zweckmäßig werden innerhalb der Rohrleitung noch Filtereinrichtungen 8 angeordnet, die eine Reinigung des Löschmittels von den Verunreinigungen und Rückständen, die beim Löschvorgang entstehen, besorgen. Der Schaltstift wird über ein Getriebe 9 mit Hilfe einer nicht gezeichneten Ausschaltfeder bewegt, sobald eine Klinke 10 dessen Bewegung freigibt. Die Klinke steht ihrerseits unter der Einwirkung eines Auslösers 11, dessen Arbeiten bei der willkürlichen Auslösung oder beim Auftreten eines Überstroms zunächst vorbereitet, dann aber erst zu einem solchen Zeitpunkt ausgelöst wird, so daß die erforderliche synchrone Phasenlage der Schalterbewegung in bezug auf den nächstfolgenden Stromnulldurchgang sichergestellt ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing. With 1 is an insulator body which includes the actual switch. In this is the fixed contact2 according to shape an extinguishing nozzle arranged with a switching pin movable in the axial direction of the insulator 3 cooperates. The insulator body is on one side with a high pressure container 4, on the other hand_ with a low pressure tank 5 connected, which are also connected to one another by a pipe 6. 7 with a pump is referred to, with the help of which the extinguishing medium from the low-pressure container in returned to the high pressure container and there to the high pressure required for the extinguishing can be brought. Filter devices 8 are also expediently located within the pipeline arranged that a cleaning of the extinguishing agent from the impurities and residues that arise during the deletion process. The shift pin is via a gear 9 with the help of a Not shown switch-off spring moves as soon as a pawl 10 releases its movement. the The latch, for its part, is under the action of a trigger 11, the work of which is arbitrary Tripping or when an overcurrent occurs initially prepared, but only then to one such a time is triggered, so that the required synchronous phase position of the switch movement is ensured with respect to the next following current zero crossing.

Es ist hierbei die Möglichkeit gegeben, zwischen Vorbereitung und Auslösung unter Umständen einen oder auch mehrere Stromnulldurchgänge verstreichen zu lassen, um auf diese Weise den Überstrom zunächst auf einen geringeren Wert abklingen zu lassen, bevor eineUnterbrechung eintritt.There is the possibility here between preparation and triggering under certain circumstances to allow one or more current zero crossings to elapse in order to reduce the overcurrent first to decay to a lower value before an interruption occurs.

Die neue Ausbildung hat, wie erwähnt, erhebliche Vorteile in dem Sinne, daß einerseits der Raumbedarf für die Schalteinrichtung selbst sehr gering gehalten wird, daß andererseits aber auch mit einer verhältnismäßig geringen Menge von Löschmittel gearbeitet werden kann, das auch wiederholt verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in Störungs- oder Überlastungsfällen, in denen eine Lichtbogenlöschung nicht zustande kommen kann, infolge der geringen Räume sich nach sehr kurzer Zeit zu beiden Seiten der Schalteinrichtung gleicher Druck einstellt, so daß die Störung aufhört. Hierdurch wird aber eine unnötige Verlängerung des Stehlichtbogens vermieden, also dieLichtbogenleistung gering gehalten, so daß, wenn in kurzer Zeit an einer anderen Schalteinrichtung abgeschaltet wird, eine Zerstörung des Schalters selbst nicht einzutreten braucht oder aber doch nur erheblich geringere Zerstörungen hierbei auftreten.As mentioned, the new training has considerable advantages in the sense that on the one hand the Space requirement for the switching device itself is kept very low, but that on the other hand also can be worked with a relatively small amount of extinguishing agent, that too can be used repeatedly. Another advantage is that in the event of malfunction or overload, in which an arc quenching cannot take place, due to the low After a very short time, the same pressure sets in on both sides of the switchgear, so that the disturbance stops. However, this avoids unnecessary lengthening of the standard arc, so the arc power is kept low, so that if in a short time at another Switching device is switched off, a destruction of the switch itself does not occur needs or only significantly less destruction occurs here.

Weiter ist es auch möglich, dank der geringen erforderlichen Gasmenge mehrere kurzzeitig nacheinander etwa, erforderlich werdende Schaltvor-It is also possible, thanks to the small amount of gas required, several briefly in succession for example, switching devices that become necessary

gänge durchzuführen, ohne daß in der Zwischenzeit das Löschmedium wieder in den Hochdruckbehälter zurückgeführt sein müßte.operations without putting the extinguishing medium back into the high-pressure container in the meantime should be returned.

Infolge der Vorteile der neuen Gestaltung ist es in vielen Fällen möglich, die Löschmittelmengen (Gas- oder Dampfmengen) im wesentlichen nur so groß zu bemessen, wie dies für einen Löschvorgang erforderlich ist, da dank der Rückführung, mit der gleichzeitig eine Kühlung des Löschmittels verbunden sein kann, bereits nach sehr kurzer Zeit dasselbe Löschmittel für einen neuerlichen Löschvorgang zur Verfugung steht. Man kann die Schalteinrichtung besonders klein bauen. Infolge der geringen Löschmittelmenge kann auch der für eine Rückführung des Schaltmittels erforderliche Kompressor sowie die für die Rückführung aufzuwendende Leistung sehr klein gehalten werden.As a result of the advantages of the new design, it is possible in many cases to reduce the amount of extinguishing agent (Gas or steam quantities) to be measured essentially only as large as this for an extinguishing process is necessary because, thanks to the return, connected with the simultaneous cooling of the extinguishing agent can be the same extinguishing agent for a new extinguishing process after a very short time is available. You can build the switching device particularly small. As a result of the low The amount of extinguishing agent can also be used by the compressor required to return the switching means and the power to be expended for the return can be kept very small.

Durch den geringen Löschmittelbedarf wird es ermöglicht, bei geringem Aufwand auch besonders wirksame Löschmittel, wie H2, C O2, Ammoniak, Frigen usw., zu verwenden.The low requirement for extinguishing agents makes it possible to use particularly effective extinguishing agents, such as H 2 , CO 2 , ammonia, Frigen, etc., with little effort.

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung des Erfindungsgedankens sind nicht auf die hier angegebenen Beispiele beschränkt. Insbesondere können als Löschmittel beliebige Flüssigkeiten, Flüssigkeitsdämpfe, Gase, gegebenenfalls gemischt oder auch mit staubförmigen Zusätzen, verwendet werden. Die Vorschläge der Erfindung können auch unabhängig von diesen einzeln, gemeinsam oder in beliebigen Kombinationen mit Vorteil verwendet werden. So kann unter Umständen die Ausbildung so getroffen werden, daß in dem für die Löschung ausgenutzten Stromnulldurchgang sowohl die günstigste Löschstellung erreicht ist, wie auch hierbei die geringste mögliche Lichtbogenlänge besteht. Auch kann das Löschmittel gegebenenfalls auch hin und her bewegt, d. h. auf demselben Wege wieder in den Hochdruckbehälter zurückgeführt werden, den es beim Löschvorgang durchströmt.The possibilities for applying and carrying out the inventive concept are not limited to examples given here are limited. In particular, any liquids, Liquid vapors, gases, possibly mixed or with powdery additives, are used will. The proposals of the invention can also be used independently of these individually, jointly or in any combinations can be used with advantage. This may be the case with the training be made so that in the current zero crossing used for the extinction both the most favorable The extinguishing position is reached, as is the smallest possible arc length. The extinguishing agent can also be moved back and forth, if necessary. H. on the same route again be returned to the high-pressure container through which it flows during the extinguishing process.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:
i. Unterbrechungseinrichtung,PATENT CLAIMS:
i. Interruption device, bei der dasat the zur Lichtbogenlöschung verwendete Medium innerhalb eines geschlossenen, aus Behältern verschiedenen Druckes gebildeten Systems umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Löschmittels bei jedem Unterbrechungsvorgang erst eine solche Zeit vor dem Stromnulldurchgang einsetzt, daß beim Stromnulldurchgang eine den jeweiligen Beanspruchungen (Strom, wiederkehrende Spannung usw.) entsprechende Intensität der Löschströmung erreicht ist.Medium used to extinguish arcs within a closed container different pressure formed system revolves, characterized in that the movement of the extinguishing agent with each interruption process begins such a time before the current zero crossing that at the current zero crossing an intensity of the extinguishing flow corresponding to the respective stresses (current, recurring voltage, etc.) is reached. 2. Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakttrennung nur so weit vor dem Stromnulldurchgang erfolgt, daß beim Stromnulldurchgang selbst der Kontaktabstand gleich oder nicht wesentlich größer als der für ein sicheres Verhindern einer Neuzündung erforderliche Abstand ist.2. Interrupting device according to claim i, characterized in that the contact separation takes place only so far before the current zero crossing that at the current zero crossing itself the contact distance is equal to or not significantly greater than the distance required to reliably prevent re-ignition is. 3. Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch ι bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Löschmittelströmung (Liter pro Sekunde) mit zunehmendem Strom ansteigt.3. Interrupting device according to claim ι or 2, characterized in that the intensity of the extinguishing agent flow (liters per second) increases with increasing current. 4. Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch ι bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Schaltstücke einerseits und die für die Führung des Löschmittels erforderlichen Düsen andererseits so angeordnet werden, daß bei der der Löschdistanz entsprechenden Stellung des Schaltstiftes der Lichtbogen an einer Stelle liegt, in der die günstigsten Löschbedingungen gegeben sind.4. Interrupting device according to claim ι or 2, characterized in that the moving contact pieces on the one hand and those required for guiding the extinguishing agent Nozzles, on the other hand, are arranged so that at the position corresponding to the extinguishing distance of the switching pin the arc is at a point where the most favorable extinguishing conditions given are. Angezogene Druckschriften:Referred publications: Deutsche Patentschriften Nr. 693513, 690130, 686577, 678747, 665797, 653377,653248,651421, 649105,598449,550338.German patent specifications No. 693513, 690130, 686577, 678747, 665797, 653377,653248,651421, 649105,598449,550338. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©509 601 12.55© 509 601 12.55
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