EP0315712A1 - SF6-gas insulated switchgear with a rotating arc extinguish device - Google Patents

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EP0315712A1
EP0315712A1 EP87116736A EP87116736A EP0315712A1 EP 0315712 A1 EP0315712 A1 EP 0315712A1 EP 87116736 A EP87116736 A EP 87116736A EP 87116736 A EP87116736 A EP 87116736A EP 0315712 A1 EP0315712 A1 EP 0315712A1
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EP
European Patent Office
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arc
fixed contact
contact
der
current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87116736A
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German (de)
French (fr)
Inventor
János Dipl.-Ing. Boros
László Dipl.-Ing. Dr. Koller
György Dipl.-Ing. Dr. Madarász
Gusztáv Dipl.-Ing. Papp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Budapesti Mueszaki Egyetem
Ganz Villamossagi Muevek
Original Assignee
Budapesti Mueszaki Egyetem
Ganz Villamossagi Muevek
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Filing date
Publication date
Application filed by Budapesti Mueszaki Egyetem, Ganz Villamossagi Muevek filed Critical Budapesti Mueszaki Egyetem
Priority to EP87116736A priority Critical patent/EP0315712A1/en
Publication of EP0315712A1 publication Critical patent/EP0315712A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H33/185—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using magnetisable elements associated with the contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow
    • H01H33/982—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow in which the pressure-generating arc is rotated by a magnetic field

Definitions

  • the invention relates to an SF6 - gas-insulated electrical switching device with a rotary arc extinguishing device, which is designed on the basis of the known and newly recognized principles of arc extinguishing with the aim of achieving the greatest possible extinguishing effect.
  • SF6 - gas-insulated switchgear - breakers, disconnectors, etc. - can be produced, which are suitable for interrupting - compared to previous solutions - higher currents and whose electrical life is extremely long, since the current-carrying contacts in the arc extinguishing device switch practically arc-free.
  • FIG. 1 The function of the "buffer breaker" devices (with a pressure circuit) can be traced using FIG. 1.
  • the arc is extinguished on the effect of the gas flowing around the arc column I, which is in relative retirement.
  • the gas compressed with the piston F flows into the arc channel simultaneously with the removal of the movable contact E from the fixed contact B.
  • This quenching effect which is independent of the size of the arc current, arises with the participation of the drive of the device.
  • Breakers based on this principle are manufactured, for example, by the companies BBC and Ganz Villamossági Müvek (Hungary).
  • the invention has set the goal of forming an axially directed contact movement for SF6-gas-insulated switching devices, a rotary arc extinguishing device which does not have the disadvantages and errors of the previously produced similar devices and has a greater ability to interrupt them.
  • the goal was to achieve maximum arc rotation.
  • the arc extinguishing device required for this was designed on the basis of the results which resulted from calculations and experiments based on known and newly recognized principles.
  • a rotary arc extinguishing device in SF6-gas-insulated switchgear which is provided with a fixed part made of metal and attached to the housing of the device and a part coaxial to it and movable along the axis, the fixed part being made of an arc-drawing fixed contact, a current-conducting fixed contact, a current-conducting fixed contact insert and an excitation coil and according to the invention the arc-drawing fixed contact is formed by a conical ring, the end of which with the smaller diameter has the same diameter, the current-conducting fixed contact Continues contact insert surrounding cylindrical ring, in which an in contact with the arcing permanent contact and - in the fully closed and in the fully open state - the inner generators of the conical ring, the following arc-pulling fixed contact insert protrudes.
  • the arc-drawing fixed contact is tightly surrounded by excitation coil wound in one or more layers in the same winding direction, the one connection of the excitation coil being connected to the larger diameter end of the conical ring of the arc-drawing fixed contact, whereas the other connection is Excitation coil is connected to the current-carrying fixed contact in contact with the current-carrying fixed contact insert.
  • the excitation coil is tightly surrounded by a flux conductor made of ferromagnetic material, slotted along its generators or consisting of segments, and inside the fixed part the movable part is arranged relative to the fixed part in such a way that its fully conductive contact is in the fully closed state only with the current-carrying fixed contact insert, and in the fully opened state - until the arc column goes out - its arcing pulling movable contact via the arcing column is in galvanic connection with the arcing pulling contact and in the intermediate state - starting from the closed state - during opening first the arcing pulling movable contact of the movable part is also in contact with the arcing pulling fixed contact insert, after which only the arcing pulling contact contacts the arcing Touching the fixed contact insert, the rod-shaped current-carrying movable contact is surrounded by the tubular, arcing pulling movable contact attached to it.
  • the rotary arc extinguishing device designed according to the invention has a fixed part made of metal, which is fastened to the housing of the switching device, and a movable part which is arranged coaxially therewith and is movable along the axis
  • the fixed part (FIG. 4a, b, c, d) consists of an arcing stationary contact A, an arcing stationary contact insert A1, an electrically conductive fixed contact B, an electrically conductive fixed contact insert B1, an excitation coil C and a flux conductor D
  • the moving part consists of an electrically conductive movable Contact E and an arc-pulling movable contact E1.
  • the arc-drawing fixed contact A is formed by a conical ring having a rectilinear generatrix, the end of which with the smaller diameter fits into one and the same Continues diameter cylindrical ring, which surrounds the resilient current-carrying fixed contact insert B1 and in which - in the fully closed and the fully open position (ie in the position according to Fig. 4a and 4d) - one of the inner generators of the conical ring following resilient arcing Fixed contact insert A1 protrudes.
  • the arc-pulling fixed contact insert A1 is in contact with the arc-pulling fixed contact A.
  • the arc-drawing fixed contact A is closely surrounded by an excitation coil C wound from insulated conductors in one or more layers in the same winding direction, one connection of which is connected to the larger diameter end of the conical ring of the arc-drawing fixed contact A, while the other connection the excitation coil C is connected to the current-carrying fixed contact B which is in contact with the current-carrying fixed contact insert B1.
  • the excitation coil C is closely surrounded by a flux conductor D made of ferro-magnetic material, slit along its generatrix or consisting of segments.
  • the movable part can assume the positions according to FIGS.
  • the arc-pulling movable contact E1 in the fully closed position its electrically conductive movable contact E is only in galvanic connection with the electrically conductive fixed contact insert B1, while in the fully open position State of the switch until the arc is extinguished, the arc-pulling movable contact E1 via the arc column I is in galvanic connection with the arc-pulling fixed contact A.
  • the arc-pulling movable contact E1 In the intermediate positions, starting from the closed position, the arc-pulling movable contact E1 first comes into contact with the arc-pulling fixed contact insert A1 while the switch is opened, and only the arc-pulling movable contact E1 then remains in contact with the arc-pulling fixed contact insert A1 .
  • the current-carrying movable contact E is rod-shaped and is surrounded by the tubular, arc-shaped movable contact E1 attached to it, which is preferably slit at one or more points along its generatrix.
  • the arc extinguishing device designed according to the invention functions in the following manner.
  • the current-carrying movable contact E is in contact with the current-conducting fixed contact insert B1 consisting of tubular segments, which in turn is also in contact with the current-conducting fixed contact B.
  • the current therefore flows between the current-carrying fixed contact B and the current-carrying movable contact E.
  • the first phase of opening the switch (FIG. 4b)
  • a small part of the current flows between the current-carrying movable contact E and the current-carrying fixed contact B. flowing current also through the excitation coil C.
  • the arc-pulling movable contact E1 and the arc-pulling fixed contact insert A1 are in contact, so that current also flows through the arc-pulling contact A and the excitation coil C connected thereto to the current-carrying fixed contact B. , because the other end of the excitation coil C is connected to this.
  • the rotary arc extinguishing device designed according to the invention in SF6 gas-insulated switchgear has the following advantages: - an extremely high ability to interrupt, - small dimensions, simple construction, - a low cost, - an extremely long service life, - A practically arcing-free switching between the current-carrying contacts, and - a magnetically shielded version.

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Abstract

SF6 gas-insulated electrical switchgear with a rotating arc-extinguishing device, in which the arc column (I) occurring during the interruption forms between the axially moving contact (E1), which draws the arc, and the inner jacket of a conical ring of the fixed contact (A), which draws the arc, and thereby completes an extremely fast rotation about the axis, resulting in effective extinguishing of the arc. The fast rotation is essentially achieved by the arc column (I) in the vicinity of the centre of the length of an elongated excitation coil (C) being set approximately at right angles to the direction of the magnetic induction. The arc extinguishing effect is increased, particularly in the vicinity of the points where the current passes through zero, by a flux conductor (D) which surrounds the excitation coil (C) and is produced from ferromagnetic material. The contacts of the device are designed such that the current-conducting fixed contact insert (B1) and the current-conducting moving contact (E) switch virtually without any arc. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein SF₆ - gasisoliertes elektrisches Schaltgerät mit einer Rotations-Lichtbogenlöschvorrichtung, die anhand der bekannten und neu erkannten Prinzipien des Lichtbogenlöschens mit dem Ziel des Er­reichens einer größtmöglichen Löschwirkung ausgebildet ist. Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind SF₆ - gasisolierte Schaltgeräte - Unterbrecher, Trennschalter, usw. - herstellbar, die zum Unterbrechen von - gegenüber den bisherigen Lösungen - höheren Strömen geeignet sind und deren elektrische Lebensdauer äußerst hoch ist, da die stromführenden Kontakte in der Lichtbogenlöschvorrichtung praktisch lichtbogenfrei schalten.The invention relates to an SF₆ - gas-insulated electrical switching device with a rotary arc extinguishing device, which is designed on the basis of the known and newly recognized principles of arc extinguishing with the aim of achieving the greatest possible extinguishing effect. By using the device according to the invention SF₆ - gas-insulated switchgear - breakers, disconnectors, etc. - can be produced, which are suitable for interrupting - compared to previous solutions - higher currents and whose electrical life is extremely long, since the current-carrying contacts in the arc extinguishing device switch practically arc-free.

In den letzten Jahren hat sich die Anwendung der mit Schwefelhexafluorid­gas (SF₆) eingekapselten elektrischen Schaltgeräte weltweit verbreitet, was auf die sich aus den günstigen Eigenschaften des SF₆-Gases ergebenden Vor­teile zurückzuführen ist. Die in der Zukunft zu erwartende weitere Verbreitung dieser Geräte hängt ebenfalls infolge des ansteigenden Bedarfs immer mehr davon ab, auf welche Weise und inwieweit es gelingt, die sich aus den Eigenschaften des SF₆-Gases ergebenden Vorteile auszunutzen. Einer der wichtigsten Vorteile ist mit dem Löschen bzw. der Verhinderung der erneuten Zündung des Lichtbogens bzw. der Verhinderung der erneuten Zündung des Lichtbogens nach dem Stromnulldurchgang verbunden; durch die Bewegung des SF₆-Gases relativ zu dem Lichtbogen kann dessen Kühlung bis zum Erlöschen des Lichtbogens auch bei relativ großer Stromstärke ge­steigert werden. Diese verhältnismäßig einfache Weise des Lichtbogenaus­löschens wird in den zur Zeit gefertigten Lichtbogenlöschvorrichtungen der SF₆-gasisolierten Mittelspannungsschaltgeräte ausgenutzt. Bisher haben sich drei Haupttypen dieser Vorrichtungen, und zwar die sogenannten "Puffer breaker", de "Self-extinguisch" und die "Rotarc" verbreitet.In recent years, the use of electrical switchgear encapsulated with sulfur hexafluoride gas (SF₆) has spread worldwide, which is due to the advantages resulting from the favorable properties of the SF₆ gas. The further spread of these devices to be expected in the future also depends more and more on the way in which and to what extent it is possible to take advantage of the advantages resulting from the properties of the SF₆ gas. One of the most important advantages is associated with extinguishing or preventing the re-ignition of the arc or preventing the re-ignition of the arc after the current has passed zero; by moving the SF₆ gas relative to the arc, its cooling can be increased until the arc is extinguished even at a relatively high current. This relatively simple way of arc extinguishing is used in the arc extinguishing devices currently manufactured by the SF₆ gas-insulated medium-voltage switching devices. So far, three main types of these devices, the so-called "buffer breaker", the "self-extinguish" and the "Rotarc" have spread.

Die Funktion der "Puffer breaker"-Vorrichtungen (mit einem Druckkreis) kann anhand von Fig. 1 verfolgt werden. In dieser Lichtbogenlöschvorrich­tung erfolgt das Löschen des Lichtbogens auf Wirkung des die im relativen Ruhestand befindliche Lichtbogensäule I umströmenden Gases. Bei Unter­brechung strömt gleichzeitig mit dem Entfernen des beweglichen Kontaktes E von dem feststehenden Kontakt B das mit dem Kolben F verdichtete Gas in den Bogenkanal. Diese von der Größe des Lichtbogenstromes unabhängige Löschwirkung entsteht unter Mitwirkung des Antriebes des Gerätes. Auf diesem Prinzip beruhende Unterbrecher werden zum Beispiel von den Firmen BBC und Ganz Villamossági Müvek (Ungarn) hergestellt.The function of the "buffer breaker" devices (with a pressure circuit) can be traced using FIG. 1. In this arc extinguishing device, the arc is extinguished on the effect of the gas flowing around the arc column I, which is in relative retirement. In the event of an interruption, the gas compressed with the piston F flows into the arc channel simultaneously with the removal of the movable contact E from the fixed contact B. This quenching effect, which is independent of the size of the arc current, arises with the participation of the drive of the device. Breakers based on this principle are manufactured, for example, by the companies BBC and Ganz Villamossági Müvek (Hungary).

Bei den unter der Bezeichnung "Self-extinguisch" bekannt gewordenen Licht­bogenlöschvorrichtungen (Fig. 2) bewegt sich während des Unterbrechungs­vorganges die Lichtbogensäule I und außerdem strömt das Gas. Der zwischen dem feststehenden Kontakt B und dem sich davon entfernenden beweglichen Kontakt E enstehende Lichtbogen verlagert sich von dem feststehenden Kontakt B auf eine mit dem einen Ende der Spule C verbundene lichtbogenziehende Scheibe K. Da das andere Ende der Spule C mit dem feststehenden Kontakt B verbunden ist, dreht sich die Lichtbogensäule I in dem über die Spule C erzeugten Magnetfeld mit einer von der Größe des zu unterbrechenden Stromes abhängigen Geschwindigkeit um die Achse des Schalter. Diese zur Bewegung gezwungene Lichtbogensäule I speist das sie umgebende Gas mit Energie, dessen Druck ansteigt, und das Gas beginnt in entsprechend ausgebildete Kanäle zu strömen. Bei Unterbrechung von kleinen Strömen würde die unbedeutende Rotation der Lichtbogensäule I nicht zum Löschen des Lichtbogens führen; deswegen erzeugt ein an dem beweglichen Kontakt E befestigter Hilfskolben F1 in dem Falle die erforderliche Gasströmung. Auf diesem Prinzip beruht zum Beispiel der Unterbrecher HB.24.06.12 der Herstellerfirma BBC.In the case of the arc extinguishing devices which have become known as "self-extinguish" (FIG. 2), the arc column I moves during the interruption process and the gas also flows. The arc that arises between the fixed contact B and the moving contact E moving away therefrom shifts from the fixed contact B to an arc-pulling disc K connected to one end of the coil C. Since the other end of the coil C is connected to the fixed contact B. is, the arc column I rotates in the magnetic field generated via the coil C at a speed dependent on the size of the current to be interrupted about the axis of the switch. This arc column I, which is forced to move, feeds the gas surrounding it with energy, the pressure of which rises, and the gas begins to flow into appropriately designed channels. If small currents were interrupted, the insignificant rotation of the arc pillar I would not result in the arc being extinguished; therefore, an auxiliary piston F1 attached to the movable contact E generates the required gas flow in the case. The breaker HB.24.06.12 from the BBC manufacturer is based on this principle.

In der Löschvorrichtung "Rotarc" gemäß Fig. 3a dagegen bewegt sich nur die Lichtbogensäule I, d.h. sie rotiert um die Achse. Infolgedessen können die zur Erzeugung der Gasströmung erforderlichen Konstruktionsteile wegfallen, wodurch dieser Typ der Löschvorrichtungen die einfachste Lösung darstellt. Die Vorrichtung ist derart zu bemessen, daß bei solchen Lichtbögen mit geringem Strom, bei denen die sich ausbildende geringfügige Rotation nicht zum Auslöschen des Lichtbogens führen würde, der Lichtbogen während des Öffnungsvorganges spätestens zwischen den vollkommen geöffneten Kontak­ten auch durch Dehnung auslöschbar ist. Anhand von Fig. 3a ist die Funk­tion derart ausgebildeter Rotations-Lichtbogenlöschvorrichtungen verfolg­bar. Bei Öffnen der Kontakte verlagert sich der zwischen dem feststehen­den Kontakt B und dem sich davon entfernenden beweglichen Kontakt E brennende Lichtbogen von dem feststehenden Kontakt B über die lichtbo­genziehende Scheibe auf den Inndenmantel eines zylindrischen lichtbogen­ziehenden Ringes M. Dieser lichtbogenziehende Ring M ist von der Spule C umgeben, deren eines Ende an dem lichtbogenziehenden Ring M angeschlos­sen ist, während ihr anderes Ende mit dem feststehenden Kontakt B verbun­den ist. Infolgedessen vollführt die Lichtbogensäule I in dem von der Spule C erzeugten Magnetfeld eine von der Größe des zu unterbrechenden Stro­mes abhängende Rotation um die Achse. Mit einer derartigen Lichtbogen­löschvorrichtung funktionierende Unterbrecher werden von der Firma South Wales Switchgear hergestellt, wobei die beweglichen Kontakte dieser Unter­brecher keine axial gerichtete Bewegung sondern eine Drehbewegung durch­führen.In contrast, in the quenching device "Rotarc" according to FIG. 3a only the arc column I moves, ie it rotates about the axis. As a result, the structural parts required to generate the gas flow can be eliminated, making this type of quenching device the simplest solution. The device is to be dimensioned such that in the case of such arcs with low current, in which the slight rotation which would form would not lead to the extinction of the arc, the arc during the Opening process between the fully open contacts can also be erased by stretching. The function of rotary arc extinguishing devices designed in this way can be tracked on the basis of FIG. 3a. When the contacts open, the arc burning between the fixed contact B and the moving contact E moving away from it moves from the fixed contact B via the arcing disc to the inner jacket of a cylindrical arcing ring M. This arcing ring M is surrounded by the coil C. one end of which is connected to the arcing ring M while the other end is connected to the fixed contact B. As a result, the arc column I performs a rotation about the axis in the magnetic field generated by the coil C, depending on the size of the current to be interrupted. Interrupters functioning with such an arc extinguishing device are manufactured by the company South Wales Switchgear, the movable contacts of these interrupters not performing an axially directed movement but a rotary movement.

Nachstehend wird ein Vergleich der mit den oben beschriebenen Lichtbogen­vorrichtungen versehenen Unterbrecherarten durchgeführt:

  • a) Die mit "Puffer breaker"-Lichtbogenlöschvorrichtungen versehenen Unterbrecher weisen zwar die beste Unterbrechungsfähigkeit auf, jedoch sind ihr Aufbau der Komplizierteste, ihre Lebensdauer die geringste und ihr Kostenaufwand der höchste. Der hohe Kostenaufwand ergibt sich aus dem komplizierten Aufbau, in erster Linie jedoch daraus, daß der den Kolben be­wegende Antrieb äußerst stark ausgebildet werden muß, um die zur Löschung erforderliche Gasströmung in dem Lichtbogenkanal zu realisieren. Die kurze Lebensdauer ergibt sich aus der großen mechanischen Beanspruchung des Antriebes und der Lichtbogenlöschvorrichtung, und ist weiterhin darauf zurückführen, daß sich der Lichtbogen zwischen den Kontakten nicht bewegt und somit die Kontaktflächen stark beschädigt.
  • b) Die eine "Self-extiguish"-Lichtbogenlöschvorrichtung aufweisenden Unterbrecher weisen eine mittelmäßige Unterbrechungsfähigkeit auf. Bezüglich ihrer weiteren Eigenschaften (Kompliziertheit ihres Aufbaues, Kostenaufwand, und Lebensdauer) sind diese Unterbrecher ebenfalls als mittelmäßig zu bewerten. Die geringe Unterbrechungsfähigkeit hängt damit zusammen, daß die Lichtbogenlöschvorrichtung weder den sich aus der Strömung des Gases noch den sich aus der Bewegung der Lichtgobensäule I ergebenden Lichtbogenlöscheffekt entsprechend ausnutzt; die Lichtbogenrotation dient eher der Verringerung der Erosion der Kontakte. Der Hilfskolben F1 erzeugt nur eine geringe, zur Unterbrechung von kleinen Strömen erforderliche Gasströmung, desweiteren ist auch die von der rotierenden Lichtbogensäule I erzeugte Strömung des über die Kanäle in den Bogenkanal eingeblasenen Gases nur schwach, da sich keine große Rotationsgeschwindigkeit ausbilden kann. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß sich die Lichtbogensäule I in Hinsicht auf die Rotationskraft an einer ungünstigen Stelle, außerhalb der Spule C befindet. An dieser Stelle ist nämlich das Magnetfeld schwach und die Richtung der Lichtbogensäule I schließt mit den Induktionslinien nicht den die maximale Rotationskraft sicherstellenden räumlichen Winkel ein, dessen Größe π/2 beträgt. Die Verstärkung des Magnetfeldes und damit die Erhöhung der Rotationsge­schwindigkeit des Lichtbogens können durch eine Vergrößerung der Windungszahl der Spule C ermöglicht werden; dieser Möglichkeit werden jedoch durch die auf die Windungen der Spule C wirkenden elektro­dynamischen Kräfte Grenzen gesetzt.
  • c) Für die mit "Rotarc"-Lichtbogenlöschvorrichtungen ausgebildeten Unter­brecher mit axial gerichteter Kontaktbewegung ist eine mittelmäßige Unterbrechungsfähigkeit charakteristisch, wobei diese Schaltgeräte den einfachsten Aufbau, den geringsten Kostenaufwand und die größte Lebens­dauer aufweisen. Die mittelmäßige Unterbrechungsfähigkeit ergibt sich aus folgendem: Die sich von dem feststehenden Kontakt B auf den inneren Mantel des bogenziehenden Ringes M verlagernde Lichtbogensäule I befindet sich während der Überleitung über die lichtbogenziehende Scheibe und auch an dem Mantel des lichtbogenziehenden Ringes M in Hinsicht auf die Rotationskraft in ungünstiger Position, da die am Ende der Spule C eintretende Lichtbogensäule I in ein schwaches Magnetfeld gerät und desweiteren der räumliche Winkel zwischen den Induktionslinien und der Lichtbogensäule I bedeutend von dem die maximale Kraft sicherstellenden Winkelwert π/2 abweicht. Darüberhinaus wird das Magnetfeld der Spule C wesentlich durch die Wirkung der in der in diesen Raum weit hinein­greifenden lichtbogenziehenden Scheibe K induzierten Wirbelströme ver­ringert. Solange sich der bewegliche Kontakte E in der Nähe der Bohrung der lichtbogenziehenden Scheibe befindet, kommt diese Wirkung verstärkt zur Geltung. Der lichtbogenziehende Ring M dient auch dazu, die Phasen­lage der Magnetinduktion im Verhältnis zum Strom zu verschieben, d.h. zu verzögern, um in der Nähe des Stromnulldurchgangs eine hohe Induktion zum Drehen der Lichtbogensäule I zu erreichen. Diese Phasenverschiebung wird jedoch durch die Rückwirkung der in dem beweglichen Kontakt E, der sich im Innern des lichtbogensziehenden Ringes M befindet, induzierten Wirbelströme verringert, und zwar insbesondere am Anfang der Unterbechung, da sich in diesem Zustand der bewegliche Kontakt E tief im innern das lichtbogenziehenden Ringes M befindet. Die Kompensierung der Rückwirkung des beweglichen Kontaktes E kann durch Vergrößerung der Dicke des lichtbogenziehenden Ringes M erfolgen, was jedoch mit der Ver­kleinerung des Mangetfeldes einhergeht.
A comparison is made below of the types of interrupters provided with the arc devices described above:
  • a) The interrupters provided with "buffer breaker" arc extinguishers have the best interruption capability, but their construction is the most complicated, their service life the lowest and their cost the highest. The high cost results from the complicated structure, but primarily from the fact that the drive moving the piston must be made extremely strong in order to realize the gas flow required for quenching in the arc channel. The short lifespan results from the high mechanical stress on the drive and the arc quenching device, and is furthermore due to the fact that the arc does not move between the contacts and thus severely damages the contact surfaces.
  • b) The interrupters having a "self-extiguish" arc quenching device have a moderate ability to interrupt. Regarding their other properties (complexity of their structure, Costs and lifespan) these breakers are also to be rated as mediocre. The low ability to interrupt is related to the fact that the arc extinguishing device does not use the arc extinguishing effect resulting from the flow of the gas or from the movement of the pillar of light I accordingly; arc rotation tends to reduce contact erosion. The auxiliary piston F1 generates only a small gas flow, which is required to interrupt small flows, and furthermore the flow of the gas blown into the arc channel via the channels is only weak because the rotating arc column I, since no high rotational speed can develop. The reason for this is to be seen in the fact that the arc column I is in an unfavorable position outside of the coil C with regard to the rotational force. At this point the magnetic field is namely weak and the direction of the arc column I with the induction lines does not include the spatial angle ensuring the maximum rotational force, the size of which is π / 2. The strengthening of the magnetic field and thus the increase in the rotational speed of the arc can be made possible by increasing the number of turns of the coil C; however, this possibility is limited by the electrodynamic forces acting on the turns of the coil C.
  • c) For the interrupters designed with "Rotarc" arc extinguishing devices with axially directed contact movement, a moderate ability to interrupt is characteristic, these switching devices having the simplest design, the lowest cost and the longest service life. The mediocre ability to interrupt arises from the following: The arc column I, which moves from the fixed contact B to the inner jacket of the arcing ring M, is located during the transition over the arcing disk and also to the jacket of the arcing ring M with regard to the rotational force in unfavorable position, since the arcing column I entering the end of the coil C gets into a weak magnetic field and furthermore the spatial angle between the induction lines and the arcing column I is significantly greater than that ensuring the maximum force Angle value π / 2 deviates. In addition, the magnetic field of the coil C is substantially reduced by the effect of the eddy currents induced in the arc-pulling disk K which extends far into this space. As long as the movable contact E is in the vicinity of the hole in the arc-pulling disc, this effect is more pronounced. The arc-pulling ring M also serves to shift the phase position of the magnetic induction in relation to the current, ie to delay it, in order to achieve a high induction for rotating the arc column I in the vicinity of the current zero crossing. However, this phase shift is reduced by the reaction of the eddy currents induced in the movable contact E, which is located inside the arcing ring M, especially at the beginning of the interruption, since in this state the moving contact E is deep inside the arcing Ring M is located. The reaction of the movable contact E can be compensated for by increasing the thickness of the arc-pulling ring M, but this is associated with the reduction of the Manget field.

Letztlich soll erwähnt werden, daß ein gemeinsamer Nachteil der "Rotarc"-Lichtbogenlöschvorrichtungen darin besteht, daß der Lichtbogen die stromleitenden Teile der Kontakte beschädigt, da der bewegliche Kontakt E sowohl die Aufgabe des Stromleitens als auch die des Licht­bogenziehens versieht.Finally, it should be mentioned that a common disadvantage of the "Rotarc" arc quenching devices is that the arc damages the current-carrying parts of the contacts, since the movable contact E provides both the current-conducting and the arc-pulling functions.

Anhand des Vergleichs der bisher herstellten SF₆-gasisolierten Unterbrecherarten kann festgestellt werden, daß sich die Anwendung der Schaltgeräte, die eine "Rotarc"-Drehlichtbogenlöschvorrichtung aufweisen und die eine axial gerichtete Kontaktbewegung durchführen, in jeder Hinsicht als günstigste erweisen würde, wenn deren Unterbrechungsfähigkeit gesteigert werden würde.On the basis of a comparison of the SF₆-gas-insulated interrupter types produced to date, it can be determined that the use of the switching devices which have a "Rotarc" rotary arc extinguishing device and which perform an axially directed contact movement would prove to be the most favorable in every respect if their ability to interrupt was increased would.

Es existierten Modellversuche (Fig. 3b), bei denen der Lichtbogen an der hinsichtlich der Rotation günstigsten Stelle erzeugt wird, d.h. der räumliche Winkel zwischen dem Lichtbogen I und der Magnetinduktion nimmt einen Wert von π/2 an. Diese Geräte können jedoch in keiner Wiese als für die Praxis geeignete Geräte betrachtet werden, da derartige Lösungen im ge­schlossenen Zustand ohne Verschweißen keinesfalls dazu fähig sind, starke Ströme zu leiten.There have been model tests (FIG. 3b) in which the arc is generated at the position which is the most favorable in terms of rotation, ie the spatial angle between the arc I and the magnetic induction takes on a value of π / 2. However, these devices cannot be used in any field other than for Suitable devices are considered in practice, since such solutions in the closed state without welding are in no way capable of conducting high currents.

Der Erfindung wurde das Ziel gesetzt, für SF₆-gasisolierte Schaltgeräte eine eine axialgerichtete Kontaktbewegung realsierende Rotations-Lichtbo­genlöschvorrichtung auszubilden, die die Nachteile und Fehler der bisher hergestellten ähnlichen Vorrichtungen nicht aufweist und gegenüber diesen eine größere Unterbrechungsfähigkeit aufweist. Zur Erhöhung der Unter­brechungsfähigkeit bestand das Ziel im Erreichen einer maximal starken Lichtbogenrotation. Die dazu erforderliche Lichtbogenlöschvorrichtung wurde anhand der Resultate, die sich aus auf bekannten und neu erkannten Prinzipien beruhenden Berechnungen und Experimente ergaben, ausgebildet.The invention has set the goal of forming an axially directed contact movement for SF₆-gas-insulated switching devices, a rotary arc extinguishing device which does not have the disadvantages and errors of the previously produced similar devices and has a greater ability to interrupt them. In order to increase the ability to interrupt, the goal was to achieve maximum arc rotation. The arc extinguishing device required for this was designed on the basis of the results which resulted from calculations and experiments based on known and newly recognized principles.

Das gestellte Ziel wurde mit einer solchen Rotationslichtbogenlöschvor­richtung in SF₆-gasisolierten Schaltgeräten erreicht, die mit einem an dem Gehäuse des Gerätes befestigten und aus Metall gefertigten feststehenden Teil und einem zu diesem koaxial angeordneten und entlang der Achse be­weglichen Teil versehen ist, wobei der feststehende Teil aus einem licht­bogenziehenden feststehenden Kontakt, einem stromleitenden feststehenden Kontakt, einem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz und einer Erregerspule besteht und gemäß der Erfindung der lichtbogenziehende fest­stehende Kontakt von einem kegelförmigen Ring gebildet ist, dessen Ende mit dem kleineren Durchmesser sich in einen den gleichen Durchmesser aufweisenden, den stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz um­gebenden zylindrischen Ring fortsetzt, in welchen ein mit dem lichtbogen­ziehenden festehenden Kontakt in Berührung stehender und - im voll­kommen geschlossenen und im vollkommen geöffneten Zustand - der inneren Erzeugenden des kegelförmigen Ringes folgender lichtbogen­ziehender feststehender Kontakteinsatz hineinragt. Der lichtbogenziehende feststehende Kontakt ist von in einer oder mehreren Schichten in gleicher Windungsrichtung gewickelten Erregerspule dicht umgeben, wobei der eine Anschluß der Erregerspule mit dem den größeren Durchmesser aufwei­senden Ende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden fest­stehenden Kontaktes verbunden ist, wohingegen der andere Anschluß der Erregerspule an dem mit dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz in Berührung stehenden stromleitenden feststehenden Kontakt angeschlossen ist. Weiterhin ist die Erregerspule von einen aus ferromagnetischem Material gefertigten, entlang seiner Erzeugenden geschlitzten oder aus Segmenten bestehenden Flußleiter dicht umgeben und in dem Inneren des feststehenden Teils ist der bewegliche Teil relativ zu dem feststehenden Teil derart angeordnet, daß im vollständig geschlossenen Zustand sein stromleitander beweglicher Kontakt nur mit dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz, und in vollständig geöffnetem Zustand - bis zum Erlöschen der Lichtbogensäule - sein lichtbogenziehender beweglicher Kontakt über die Lichtbogensäule mit dem lichtbogenziehenden fest­stehenden Kontakt in galvanischer Verbindung steht und im dazwischen liegenden Zustand - ausgehend von dem geschlossenen Zustand - während des Öffnens zuerst der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt des beweglichen Teils auch mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz in Berührung steht, wonach nur noch der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt den lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz berührt, wobei der stabförmige stromleitende bewegliche Kontakt von dem an ihm befestigten rohrartigen, lichtbogenziehenden beweglichen Kontakt umgeben ist.The objective was achieved with such a rotary arc extinguishing device in SF₆-gas-insulated switchgear, which is provided with a fixed part made of metal and attached to the housing of the device and a part coaxial to it and movable along the axis, the fixed part being made of an arc-drawing fixed contact, a current-conducting fixed contact, a current-conducting fixed contact insert and an excitation coil and according to the invention the arc-drawing fixed contact is formed by a conical ring, the end of which with the smaller diameter has the same diameter, the current-conducting fixed contact Continues contact insert surrounding cylindrical ring, in which an in contact with the arcing permanent contact and - in the fully closed and in the fully open state - the inner generators of the conical ring, the following arc-pulling fixed contact insert protrudes. The arc-drawing fixed contact is tightly surrounded by excitation coil wound in one or more layers in the same winding direction, the one connection of the excitation coil being connected to the larger diameter end of the conical ring of the arc-drawing fixed contact, whereas the other connection is Excitation coil is connected to the current-carrying fixed contact in contact with the current-carrying fixed contact insert. Furthermore, the excitation coil is tightly surrounded by a flux conductor made of ferromagnetic material, slotted along its generators or consisting of segments, and inside the fixed part the movable part is arranged relative to the fixed part in such a way that its fully conductive contact is in the fully closed state only with the current-carrying fixed contact insert, and in the fully opened state - until the arc column goes out - its arcing pulling movable contact via the arcing column is in galvanic connection with the arcing pulling contact and in the intermediate state - starting from the closed state - during opening first the arcing pulling movable contact of the movable part is also in contact with the arcing pulling fixed contact insert, after which only the arcing pulling contact contacts the arcing Touching the fixed contact insert, the rod-shaped current-carrying movable contact is surrounded by the tubular, arcing pulling movable contact attached to it.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung näher veran­schaulichten Ausführungsbeispiels ausführlicher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

  • Fig. 1 eine "Puffer breaker"-Lichtbogenlöschvorrichtung,
  • Fig. 2 eine "Self-extinguish"-Lichtbogenlöschvorrichtung,
  • Fig. 3a eine "Rotarc"-Lichtbogenlöschvorrichtung,
  • Fig. 3b ein Versuchsmodell der "Rotarc"-Lichtbogenlöschvorrichtung,
  • Fig. 4a eine Ausführungsform der Rotationslichtbogenlöschvorrichtung gemäß der Erfindung im geschlossenen Zustand des Schalters (der Strom fließt zwischen dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 und dem stromleitenden beweglichen Kontakt E),
  • Fig. 4b die erfindungsgemäß augebildete Rotationslichtbogenlösch­vorrichtung in der ersten Phase des Öffnens des Schalters (der Strom fließt zwischen dem stromleitenden feststehen­den Kontakteinsatz B1 und dem stromleitenden beweglichen Kontakt E, sowie dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1 und dem lichtbogenziehenden beweg­lichen Kontakt E1)
  • Fig. 4c die erfindungsgemäß ausgebildete Rotationslichtbogenlösch­vorrichtung in der zweiten Phase des Öffnens des Schalters (der Strom fließt zwischen dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1 und dem licht­bogenziehenden beweglichen Kontakt E1),
  • Fig. 4d die erfindungsgemäß ausgebildete Rotationslichtbogenlösch­vorrichtung in der dritten Phase des Öffnenes des Schalters (der Strom fließt über die zwischen dem licht­bogenziehenden feststehenden Kontakt A und dem licht­bogenziehenden beweglichen Kontakt E1 befindliche Bogen­säule I), und
  • Fig. 4e die Form der Bogensäule I während der Drehung in einer zu der Achse senkrechten Ebene.
The invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing. The drawing shows:
  • 1 shows a "buffer breaker" arc quenching device,
  • 2 shows a "self-extinguish" arc quenching device,
  • 3a shows a "Rotarc" arc quenching device,
  • 3b shows an experimental model of the "Rotarc" arc quenching device,
  • 4a shows an embodiment of the rotary arc extinguishing device according to the invention in the closed state of the switch (the current flows between the current-conducting fixed contact insert B1 and the current-conducting movable contact E),
  • 4b shows the rotary arc extinguishing device formed according to the invention in the first phase of opening the switch (the current flows between the current-carrying fixed contact insert B1 and the current-carrying movable contact E, and the arcing-pulling fixed contact insert A1 and the arcing-pulling movable contact E1)
  • 4c shows the rotary arc extinguishing device designed according to the invention in the second phase of opening the switch (the current flows between the arc-pulling fixed contact insert A1 and the arc-pulling movable contact E1),
  • 4d the rotary arc extinguishing device designed according to the invention in the third phase of opening the switch (the current flows via the arc column I located between the arc-pulling fixed contact A and the arc-pulling movable contact E1), and
  • Fig. 4e the shape of the column of arches I during rotation in a plane perpendicular to the axis.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Rotationslichtbogenlöschvorrichtung (Fig. 4a) weist einen an dem Gehäuse des Schaltgerätes befestigten, aus Metall gefertigten feststehenden Teil, und einen zu diesem koaxial ange­ordneten beweglichen Teil auf, der entlang der Achse bewegbar ist, wobei der festehende Teil (Fig. 4a, b, c, d) aus einem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A, einem lichtbogenziehenden feststehenden Kon­takteinsatz A1, einem stromleitenden feststehenden Kontakt B, einem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1, einer Erregerspule C und einem Flußleiter D besteht, während der bewegliche Teil aus einem strom­leitenden beweglichen Kontakt E und einem lichtbogenziehenden be­weglichen Kontakt E1 besteht.The rotary arc extinguishing device designed according to the invention (FIG. 4a) has a fixed part made of metal, which is fastened to the housing of the switching device, and a movable part which is arranged coaxially therewith and is movable along the axis, the fixed part (FIG. 4a, b, c, d) consists of an arcing stationary contact A, an arcing stationary contact insert A1, an electrically conductive fixed contact B, an electrically conductive fixed contact insert B1, an excitation coil C and a flux conductor D, while the moving part consists of an electrically conductive movable Contact E and an arc-pulling movable contact E1.

Der lichtbogenziehende feststehende Kontakt A wird von einem eine geradlinige Erzeugende aufweisenden kegelförmigen Ring gebildet, dessen Ende mit dem kleineren Durchmesser sich in einen den gleichen Durchmesser aufweisenden zylindrischen Ring fortsetzt, welcher den federnden stromleitenden feststehenden Kontaktreinsatz B1 umgibt und in welchem - in der vollständig geschlossenen und der vollständig geöffneten Position (d.h. in der Position gemäß Fig. 4a und 4d) - ein der inneren Erzeu­genden des kegelförmigen Ringes folgender federnder lichtbogenziehender feststehender Kontakteinsatz A1 hineinragt. Der lichtbogenziehende fest­stehende Kontakteinsatz A1 steht mit dem lichtbogenziehenden fest­stehenden Kontakt A in Berührung.The arc-drawing fixed contact A is formed by a conical ring having a rectilinear generatrix, the end of which with the smaller diameter fits into one and the same Continues diameter cylindrical ring, which surrounds the resilient current-carrying fixed contact insert B1 and in which - in the fully closed and the fully open position (ie in the position according to Fig. 4a and 4d) - one of the inner generators of the conical ring following resilient arcing Fixed contact insert A1 protrudes. The arc-pulling fixed contact insert A1 is in contact with the arc-pulling fixed contact A.

Der lichtbogenziehende feststehende Kontakt A ist von einer aus isolierten Leitern in einer oder mehrern Schichten in gleicher Windungsrichtung ge­wickelten Erregerspule C eng umgeben, deren einer Anschluß an dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A angeschlossen ist, während der andere Anschluß der Erregerspule C an dem mit dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 in Kontakt befindlichen stromleitenden feststehenden Kontakt B angeschlossen ist. Die Errgerspule C ist von einem aus ferrogmagnetischem Material gefertigten, entlang seiner Erzeugenden aufgeschlitzten oder aus Segmenten bestehenden Flußleiter D eng umgeben. In dem Innern des feststehenden Teil kann der bewegliche Teil die Positionen gemäß den Figuren 4a, 4b, 4c und 4d annehmen, d.h. in vollständig geschlossener Position ist sein stromleitender beweglicher Kontakt E nur mit dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 in galvanischer Verbindung, während in vollständig geöffnetem Zustand des Schalters bis zum Erlöschen des Lichtbogens der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt E1 über die Bogensäule I mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A in galvanischer Verbindung ist. In den dazwischen befindlichen Positionen ausgehend von der geschlossenen Lage gelangt zuerst während des Öffnens des Schalters auch der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt E1 mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1 in Kontakt, und danach bleibt nur noch der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt E1 mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1 in Verbindung. Der stromleitende bewegliche Kontakt E ist stabförmig ausge­bildet und ist von dem an ihm befestigten rohrartigen bogenziehenden be­weglichen Kontakt E1 umgeben, welcher vorzugsweise entlang seiner Erzeugenden an einer oder mehreren Stellen aufgeschlitzt ist.The arc-drawing fixed contact A is closely surrounded by an excitation coil C wound from insulated conductors in one or more layers in the same winding direction, one connection of which is connected to the larger diameter end of the conical ring of the arc-drawing fixed contact A, while the other connection the excitation coil C is connected to the current-carrying fixed contact B which is in contact with the current-carrying fixed contact insert B1. The excitation coil C is closely surrounded by a flux conductor D made of ferro-magnetic material, slit along its generatrix or consisting of segments. In the interior of the fixed part, the movable part can assume the positions according to FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d, ie in the fully closed position its electrically conductive movable contact E is only in galvanic connection with the electrically conductive fixed contact insert B1, while in the fully open position State of the switch until the arc is extinguished, the arc-pulling movable contact E1 via the arc column I is in galvanic connection with the arc-pulling fixed contact A. In the intermediate positions, starting from the closed position, the arc-pulling movable contact E1 first comes into contact with the arc-pulling fixed contact insert A1 while the switch is opened, and only the arc-pulling movable contact E1 then remains in contact with the arc-pulling fixed contact insert A1 . The current-carrying movable contact E is rod-shaped and is surrounded by the tubular, arc-shaped movable contact E1 attached to it, which is preferably slit at one or more points along its generatrix.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Lichtbogenlöschvorrichtung funktioniert in folgender Weise. Im geschlossenen Zustand des Schalters (Fig. 4a) steht der stromleitende bewegliche Kontakt E mit dem aus Rohrsegementen bestehenden stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 in Kontakt, welcher seinerseits mit dem stromleitenden feststehenden Kontakt B ebenfalls in Berührung ist. In dieser Position fließt somit der Strom zwischen dem stromleitenden feststehenden Kontakt B und dem stromleitenden beweglichen Kontakt E. In der ersten Phase des Öffnens des Schalters (Fig. 4b) fließt ein geringer Teil des zwischen dem stromleitenden beweglichen Kontakt E und dem stromleitenden feststehenden Kontakt B fließenden Stromes auch durch die Erregerspule C. In dieser Öffnungsphase stehen nämlich auch der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt E1 und der lichtbogenziehende feststehende Kon­takteinsatz A1 in Berührung, so daß über den lichtbogenziehenden Kontakt A und die daran angeschlossene Erregerspule C zu dem stromleitenden feststehenden Kontakt B ebenfalls Strom fließt, da das andere Ende der Erregerspule C an diesem angeschlossen ist.The arc extinguishing device designed according to the invention functions in the following manner. In the closed state of the switch (Fig. 4a), the current-carrying movable contact E is in contact with the current-conducting fixed contact insert B1 consisting of tubular segments, which in turn is also in contact with the current-conducting fixed contact B. In this position, the current therefore flows between the current-carrying fixed contact B and the current-carrying movable contact E. In the first phase of opening the switch (FIG. 4b), a small part of the current flows between the current-carrying movable contact E and the current-carrying fixed contact B. flowing current also through the excitation coil C. In this opening phase, the arc-pulling movable contact E1 and the arc-pulling fixed contact insert A1 are in contact, so that current also flows through the arc-pulling contact A and the excitation coil C connected thereto to the current-carrying fixed contact B. , because the other end of the excitation coil C is connected to this.

In der zweiten Phase des Öffnens des Schalters (Fig. 4c) trennt sich der stromleitende bewegliche Kontakt E von dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 praktisch lichtbogenfrei. Dies wird dadurch erreicht, daß während des Trennens der lichtbogenziehende feststehende Kontakteinsatz A1 und der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt E1 weiterhin in Be­rührung bleiben und somit die Erregerspule C den stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 und den von diesem getrennten stromleitenden beweglichen Kontakt E shuntet. Der auf Wirkung des durch die Erregerspule C fließenden Stromes enstehende geringe Spannungsabfall ist im allgemeinen nicht ausreichend, um einen Lichtbogen enstehen zu lassen. Bei der weiteren Fortbewegung des beweglichen Teils E des Schalters, beginnend von dem Zeitpunkt, in dem sich der lichtbogen­ziehende bewegliche Kontakt E1 von dem lichtbogenziehenden fest­stehenden Konakteinsatz A1 trennt, bildet sich ein Lichtogen aus und der aus Segmenten bestehende, federnde lichtbogenziehende festehende Kontakteinsatz A1 stellt sich in die Richtung der inneren Erzeugenden des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A ein. Der enstandene Lichtbogen dehnt sich und führt auf Wirkung des durch die Erregerspule fließenden Stromes eine Rotation um die Achse durch. Nach einer gewissen Zeit, in der Position nach Fig. 4d, verlagert sich die Lichtbogensäule I zwischen dem lichtbogenziehenden beweglichen Kon­takt E1 und dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A, wobei sie dabei eine ständige Rotation um die Achse ausführt. Die Lichtbogensäule I ist bestrebt, sowohl auf der Innenfläche des lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatzes A1 als auch auf dem Innenmantel des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A1 eine zu diesen senkrechte Lage gemäß Fig. 4d einzunehmen, da dies den kürzesten Abstand zwischen dem lichtbogenziehenden feststehenden Kon­takt A und dem lichtbogenziehenden beweglichen Kontalt E1 bedeutet. Die eine Rotation um die Achse durchführende Lichtbogensäule I bleibt in dem kegelförmigen Ring des lichtbogenziehenden festehenden Kontaktes A, da sie dazu von den auf sie einwirkenden elektrodynamischen Kräften gezwungen wird. Eine dieser Kräfte entsteht dadurch, daß die Lichtbogensäule I während ihrer Rotation um die Achse mit einem zum Beispiel dem Uhrzeigersinn entsprechenden Drehsinn die in Fig. 4e veranschaulichte Form in einer zur Achse senkrechten Ebene annimmt. Die tangentiale Komponente des Lichtbogenstromes erzeugt mit der radialen Komponente der magnetischen Induktion eine in Richtung zu dem kleineren Durchmesser des kegelförmigen Teils des lichtbogenziehenden fest­stehenden Kontaktes A wirkende Kraft. Eine andere gleichgerichtete Kraftwirkung ist auf die Ausdehnung der auf dem beweglichen Teil durch den über die Lichtbogensäule I und den lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A fließenden konvektiven Strom erzeugten Schleife zurückführen. Die Lichtbogensäule I führt eine insbesondere in der Nähe der Nulldurch­gänge des Stromes außerordentlich schnelle Rotation durch. Somit kommt es in dem ersten oder höchstens zweiten Stromnulldurchgang zum Löschen des Lichtbogens. Die äußerst schnelle Drehung des Lichtbogensäule I und die sich daraus ergebende bedeutende Lichtbogenlöschwirkung sind auf folgende - die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls erläuternde - Gründe zurückzuführen:

  • a) Der Lichtbogen brennt von seiner Entstehung bis zu seiner Auslöschung in der Nähe der Mitte der Länge der Erregerspule C, wo der Wert der die zur Drehung des Lichtbogens erforderliche Kraft erzeugenden magnetischen Induktion am größten ist. Während der Bewegung des beweglichen Teils bewegt sich die Lichtbogensäule I in Richtung zu dem Rand der Erregerspule C, wodurch der Lichtbogen in einen Raum mit kleinerer magnetischer Induktion gelangt. Diese ungünstige Wirkung kann jedoch in der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch verringert oder beseitigt werden, daß die Anzahl der Schichten der Erregerspule C in Richtung zu dem den größten Durchmesser aufweisenden Endes des kegel­förmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A ansteigt.
  • b) Infolge der kegelförmigen Ausbildung sind der Innenmantel des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A und die Innenfläche des lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatzes A1 zu der Richtung der magnetischen Induktionslinien annähernd parallel. Somit nähert der Wert des räumlichen Winkels zwischen der zu dem Innenmantel des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A und zu der Innenfläche des lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatzes - gemäß Fig. 4d - senkrechten Lichtbogensäule I und den magnetischen Induktionslinien den die größte Kaftwirkung ausübenden Wert π/2 an. Diese Anforderung kommt insbesondere bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Geltung, bei welcher die Erzeugende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A zu der in der Nähe des Innenmantels dieses kegelförmigen Ringes befindlichen magnetischen Kraftlinie parallel ist.
  • c) Ein Lichtbogen mit vorgegebener Stromstärke wird - bei unveränderten sonstigen Bedingungen - um so leichter gelöscht, je größer die erste Ableitung der die Drehung um die Achse hervorrufenden Kraftwirkung nach der Zeit im Zeitpunkt des Stromnulldurchganges ist. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß der Strom sinusförmig ist, desweiteren werden die Metallteile im Innern des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A und die Wirkung des im lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A fließenden konvektiven Stromes sowie des Flußleiters D vernachlässigt. In diesem Fall kann in erster Annährung nachgewiesen werden, daß eines der Kriterien der Steigerung der Löschwirkung in dem Erreichen eine höchstmöglichen gegenseitigen Induktionswertes zwischen dem lichtbogenziehenden feststehenen Kontakt A - welcher auch für die zeitliche Phasenverschiebung der magnetischen Induktion veranwortlich ist- und der Erregerspule besteht. Um eine größtmögliche gegenseitige Induktivität zu erreichen, ist es erforderlich, eine enge Kopplung des lichtbogenziehenden Kontaktes A und der Erregerspule zu realisieren. Dies wird von der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung - ebenso wie von den bisherigen Drehlichtbogenlösungen - entsprechend sichergestellt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jedoch eine gegenüber der bisherigen weitaus größere gegenseitige Induktivität erreicht werden, da die Er­regerspule C relativ zu ihrem Durchmesser eine verhältnismäßig große Länge aufweist, wodurch einerseits die Kopplung zwischen der Erregerspule C und dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A weiterverstärkt wird, andererseits die Windungszahl der Erregerspule C ebenfalls erhöht wird. Die Erhöhung der Windungszahl kann dadurch erklärt werden, daß die Querschittsmaße des Leiters durch den Wert des zu unterbrechenden Stromes in Hinsicht auf die Festigkeit und die Erwärmung im wesentlichen vorgegeben sind. Dieser Leiter ist - um eine bestmögliche Kopplung und größtmögliche Induktion zu erreichen - möglichst in einer Schicht dicht auf den lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt A aufzuwickeln. Die erfindungsgemäße Erregerspule ist relativ lang, wodurch die anbringbare Windungszahl ebenfalls groß ist. Anhand der Figuren 4a, b, c und d ist gut ersichtlich, daß diese relativ lange Erregerspule C nicht zu einer Ver­längerung der Vorrichtung führt, da der stromleitende Kontakteinsatz B1 in die Erregerspule C hineinragt. Es soll hierbei erwähnt werden, daß die Ausbildung der Wicklung auf dem kegelförmigen Ring des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A in Richtung zu dessen den größeren Duchmesser aufweisenden Ende mit steigender Schichtenzahl keine effektive Weise der Erhöhung der Induktion darstellt und somit als Zwangsmaßnahme zu betrachten ist. Die Dickenmaße des lichtbogen­ziehenden feststehenden Kontaktes A sind ebenfalls mit dem Ziel des Erreichens der größten Löschwirkung festzulegen.
  • d) Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreichte und unter den Punkten a) - c) begründete große Löschwirkung wird in einem gewissen Maße von der Rückwirkung der im Inneren des lichtbogenziehenden fest­stehenden Kontaktes A befindlichen Metallteile, so in dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1, in dem strom­leitenden feststehenden Kontakteinsatz B1 und in dem beweglichen Teil induzierten Wirbelströme herabgesetzt. Diese Rückwirkung tritt in erster Linie dadurch in Erscheinung, daß in der Umgebung der Lichtbogensäule I die Phasenverschiebung der Induktion geringer wird, wodurch sich auch die Löschwirkung verringert. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung konnte das Maß dieser Rückwirkung bedeutend herabgeseetzt werden. Der im Innern des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes A angeordnete lichtbogenziehende feststehende Kontakteinsatz A1 und der stromleitende feststehende Kontakteinsatz B1 bestehen nämlich aus Segmenten. Somit können sich die in einem zu der Achse senkrechten Keis strömenden Wirbelströme nicht ausbilden. In dem mit der Erregerspule C in bester Kopplung befindlichen lichtbogenziehenden beweglichen Kontakt E1 des beweglichen Teils verringern sich die Wirbelströme dadurch, daß dieser rohrartig ausgebildete lichtbogenziehene bewegliche Kontakt E1 entlang seiner Erzeugenden an einer oder mehreren Stellen aufgeschlitzt ist. Hierzu soll erwähnt werden, daß die Rückwirkung des beweglichen Teils um so geringer ist, je weiter der bewgliche Teil nach außen und dadurch die Lichtbogensäule I aus dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz A1 heraus gelangen. Dies ist von Vorteil, da der Wert der magnetischen Induktion im allgemeinen in Richtung zum Ende der Erreger­spule geringer wird.
  • e) Die mit Hilfe der Lösungen gemäß Punkt d) verringerte geringfügige Rückwirkung der sich im Inneren des bogenziehenden feststehenden Kontaktes A befindenden Metallteile kann nicht nur kompensiert werden, sondern es kann eine noch stärkere Bogenlöschwirkung durch die Anwendung eines die Erregerspule C eng umgebenden, aus ferromagneti­schem Material bestehenden Flußleiters D erreicht werden. Dieser Flußlei­ter D ist entlang seiner Erzeugenden aufgeschlitzt, damit er sich auf Wir­kung der Betriebsströme nicht erwärmt. Der Flußleiter D übt dadurch eine hinsichtlich der Lichtbogenlöschung vorteilhafte Wirkung aus, daß er den äußeren Fluß der Erregerspule C leitet, somit einerseits durch Verringerung des Streuung in dem Inneren des lichtbogenziehenden feststehenden Kontak­tes den Wert der magnetischen Induktion erhöht und andererseits durch die Wirbelstrom- und Hysteresisverluste die Phasenverschiebung der Induktion erhöht. Dieser Flußleiter D wird gesättigt, wenn der Augenblickswert des zu unterbrechenden Stromes groß ist; somit wird dann seine Wirkung geringer. Es ist jedoch von wesentlicher Bedeutung, daß er gerade bei Annäherung des Stromnulldurchganges, wenn der Augenblickswert des Stromes gering ist, mit ständig steigender Wirkung zu der wirksamen Auslöschung der Lichtbogen­säule I beiträgt. Ein besonderer Vorteil der Anwendung des Flußleiters D be­steht darin, daß dieser die Lichtbogenlöschvorrichtung magnetisch gegen die Umgebung abschirmt.
In the second phase of opening the switch (FIG. 4c), the current-carrying movable contact E separates from the current-conducting fixed contact insert B1 practically without arcing. This is achieved in that, during the disconnection, the arcing pulling fixed contact insert A1 and the arcing pulling movable contact E1 remain in contact and thus the excitation coil C shunts the current-carrying fixed contact insert B1 and the separated current-carrying moving contact E. The small voltage drop resulting from the effect of the current flowing through the excitation coil C is generally not sufficient to cause an arc. As the movable part E of the switch continues to move, starting from the point in time at which the arcing contact E1 separates from the arcing fixed contact insert A1, an arogen is formed and the resilient arcing pulling fixed contact insert A1 is formed in the direction of the inner generatrix of the conical ring of the arc-drawing fixed contact A. The resulting arc stretches and performs on the effect of the excitation coil flowing current through a rotation about the axis. After a certain time, in the position according to FIG. 4d, the arc column I shifts between the arc-pulling movable contact E1 and the arc-pulling fixed contact A, thereby making a constant rotation about the axis. The arc column I endeavors to assume a position perpendicular to this, as shown in FIG. 4d, both on the inner surface of the arc-pulling fixed contact insert A1 and on the inner surface of the conical ring of the arc-pulling fixed contact A1, since this is the shortest distance between the arc-pulling fixed contact A. and the arc-drawing movable contour E1. The arc column I, which rotates about the axis, remains in the conical ring of the arc-pulling fixed contact A, since it is forced to do so by the electrodynamic forces acting on it. One of these forces arises from the fact that the arc column I assumes the shape illustrated in FIG. 4e in a plane perpendicular to the axis during its rotation about the axis with a direction of rotation corresponding, for example, clockwise. The tangential component of the arc current generates, with the radial component of the magnetic induction, a force acting in the direction of the smaller diameter of the conical part of the arc-drawing fixed contact A. Another rectified force effect is due to the expansion of the loop generated on the moving part by the convective current flowing through the arc column I and the arc-drawing fixed contact A. The arc column I performs an extremely rapid rotation, particularly in the vicinity of the zero crossings of the current. Thus, the arc is extinguished in the first or at most second current zero crossing. The extremely rapid rotation of the arc column I and the resulting significant arc extinguishing effect can be attributed to the following reasons - which also explain the design of the device according to the invention:
  • a) The arc burns from its inception to its extinction near the center of the length of the excitation coil C, where the value of the magnetic induction generating force required to rotate the arc is greatest. During the movement of the movable part, the arc column I moves towards the edge of the excitation coil C, whereby the arc enters a room with a smaller magnetic induction. This unfavorable effect can, however, be reduced or eliminated in the preferred embodiment of the device according to the invention by increasing the number of layers of the excitation coil C in the direction of the largest diameter end of the conical ring of the arcing pulling fixed contact A.
  • b) As a result of the conical configuration, the inner jacket of the conical ring of the arcing pulling fixed contact A and the inner surface of the arcing pulling fixed contact insert A1 are approximately parallel to the direction of the magnetic induction lines. Thus, the value of the spatial angle between the fixed contact A to the inner jacket of the arcing and the fixed contact insert to the inside surface of the arcing column I, which is perpendicular according to FIG. 4d, and the magnetic induction lines approximate the value π / 2 which exerts the greatest adhesive effect. This requirement is particularly important in the embodiment of the device according to the invention, in which the generatrix of the conical ring of the arc-drawing fixed contact A is parallel to the magnetic line of force located in the vicinity of the inner jacket of this conical ring.
  • c) An arc with a given current strength is - with unchanged other conditions - the easier it is to extinguish, the greater the first derivative of the force effect causing the rotation around the axis is after the time at which the current passed zero. For the sake of simplicity, it is assumed that the current is sinusoidal, furthermore the metal parts inside the arc-drawing fixed contact A and the effect of the convective current flowing in the arc-drawing fixed contact A and the flux conductor D are neglected. In this case, it can be demonstrated at first approximation that one of the criteria of the Increasing the extinguishing effect in achieving the highest possible mutual induction value between the arc-pulling fixed contact A - which is also responsible for the phase shift of the magnetic induction - and the excitation coil. In order to achieve the greatest possible mutual inductance, it is necessary to implement a close coupling of the arcing contact A and the excitation coil. This is ensured accordingly by the device designed according to the invention - as well as by the previous rotary arc solutions. With the device according to the invention, however, a far greater mutual inductance can be achieved since the excitation coil C has a relatively large length relative to its diameter, which on the one hand further strengthens the coupling between the excitation coil C and the arcing pulling fixed contact A, and on the other hand the Number of turns of the excitation coil C is also increased. The increase in the number of turns can be explained by the fact that the cross-sectional dimensions of the conductor are essentially predetermined by the value of the current to be interrupted in terms of strength and heating. In order to achieve the best possible coupling and the greatest possible induction, this conductor should be wound in one layer as close as possible to the arc-pulling fixed contact A. The excitation coil according to the invention is relatively long, as a result of which the number of turns that can be attached is also large. 4a, b, c and d it can be clearly seen that this relatively long excitation coil C does not lead to an extension of the device, since the current-conducting contact insert B1 projects into the excitation coil C. It should be mentioned here that the formation of the winding on the conical ring of the arc-pulling fixed contact A in the direction of its end with the larger diameter does not represent an effective way of increasing the induction with increasing number of layers and is therefore to be regarded as a coercive measure. The thickness of the arc-pulling fixed contact A must also be determined with the aim of achieving the greatest extinguishing effect.
  • d) The large extinguishing effect achieved with the device according to the invention and justified under points a) - c) is to a certain extent Measurements of the reaction of the metal parts located in the interior of the arc-pulling fixed contact A, so in the arc-pulling fixed contact insert A1, in the current-conducting fixed contact insert B1 and in the movable part induced eddy currents. This reaction occurs primarily in that the phase shift of the induction becomes smaller in the vicinity of the arc column I, which also reduces the extinguishing effect. By designing the device according to the invention, the extent of this reaction could be significantly reduced. This is because the arc-pulling fixed contact insert A1 arranged in the interior of the arcing-pulling fixed contact A and the current-conducting fixed contact insert B1 consist of segments. Thus, the eddy currents flowing in a perpendicular to the axis cannot form. In the arc-pulling movable contact E1 of the movable part which is in best coupling with the excitation coil C, the eddy currents are reduced in that this tubular-shaped arc-pulling movable contact E1 is slit at one or more points along its generatrix. For this purpose it should be mentioned that the retroactive effect of the movable part is less, the further the movable part outwards and thereby the arc column I get out of the arc-pulling fixed contact insert A1. This is advantageous because the value of the magnetic induction generally decreases towards the end of the excitation coil.
  • e) The slight repercussions of the metal parts located inside the arc-pulling fixed contact A, which are reduced with the help of the solutions according to point d), can not only be compensated for, but an even stronger arc-quenching effect can be achieved by the use of a ferromagnetic coil that closely surrounds the excitation coil C. Material existing flow conductor D can be achieved. This flow conductor D is slit along its generatrix so that it does not heat up due to the effects of the operating currents. The flux conductor D exerts an advantageous effect in terms of arc quenching by guiding the external flux of the excitation coil C, thus on the one hand by reducing it of the scatter in the interior of the arc-drawing fixed contact increases the value of the magnetic induction and on the other hand increases the phase shift of the induction due to the eddy current and hysteresis losses. This flux conductor D becomes saturated when the instantaneous value of the current to be interrupted is large; thus its effect is reduced. However, it is essential that it contributes to the effective extinguishing of the arc column I, especially when the current zero crossing approaches, when the instantaneous value of the current is low, with an ever increasing effect. A particular advantage of using the flux conductor D is that it magnetically shields the arc extinguishing device from the surroundings.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Rotationslichtbogenlöschvorrichtung in SF₆-gasisolierten Schaltgeräten hat folgende Vorteile:
- eine äußerst hohe Unterbrechungsfähigkeit,
- kleine Abmessungen, einen einfachen Aufbau,
- einen nur geringen Kostenaufwand,
- ein äußerst hohe Lebensdauer,
- ein praktisch lichtbogenfreies Schalten zwischen den stromleitenden Kon­takten, und
- eine magentisch abgeschirmte Ausführung.The rotary arc extinguishing device designed according to the invention in SF₆ gas-insulated switchgear has the following advantages:
- an extremely high ability to interrupt,
- small dimensions, simple construction,
- a low cost,
- an extremely long service life,
- A practically arcing-free switching between the current-carrying contacts, and
- a magnetically shielded version.

Claims (4)

1. SF₆-gasisoliertes elektrisches Schaltgerät mit einer Rotations-Lichtbogen­löschvorrichtung , welche einen an dem Gehäuse des Gerätes befestigten, aus Metall gefertigten feststehenden Teil und einen koaxial zu diesem an­geordneten, axial bewegbaren beweglichen Teil aufweist, wobei der festste­hende Teil einen lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt (A), einen stromleitenden feststehenden Kontakt (B), einen stromleitenden feststehen­den Kontakteinsatz (B1) und eine Erregerspule (C) aufweist, dadurch ge­kennzeichnet, daß der lichtbogenziehende feststehende Kontakt (A) von ei­nem kegelförmigen Ring gebildet wird, dessen Ende mit kleinerem Durch­messer sich in einen den gleichen Durchmesserr aufweisenden zylindrischen Ring fortsetzt, der den stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz (B1) umgibt und in den ein mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakt (A) in Berührung stehender und der inneren Erzeugenden des kegelförmigen Ringes - im vollkommen geschlossenen und vollkommen geöffneten Zustand des Schalters - folgender lichtbogenziehender feststehender Kontakteinssatz (A1) hineinragt, daß der lichtbogenziehende feststehende Kontakt (A) von einer in einer oder mehreren Schichten in gleicher Windungsrichtung ge­wickelten Erregerspule (C) eng umgeben ist, deren einer Anschluß an dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes (A) angeschlossen ist und de­ren anderer Anschluß an dem mit dem stromleitenden feststehenden Kon­takteinsatz (B1) in Berührung stehenden stromleitenden feststehenden Kon­takt (B) angschlossen ist, daß die Erregerspule (C) von einem aus ferro­magnetischem Material gefertigten und entlang seiner Erzeugenden aufge­schlitzten oder aus Segmenten bestehenden Flußleiter (D) eng umgeben ist, daß der bewegliche Teil in dem Inneren des feststehenden Teils relativ zu diesem derart angeordnet ist, daß in vollkommen geschlossener Position sein stromleitender beweglicher Kontakt (E) nur mit dem stromleitenden feststehenden Kontakteinsatz (B1), und in vollkommen geöffneter Position - bis zum Erlöschen der Lichtbogensäule (I) - sein lichtbogenziehender beweg­licher Kontakt (E1) über die Lichtbogensäule (I) mit dem lichtbogenziehen­den festsstehenden Kontakt (A) in galvanischer Verbindung steht, wohinge­gen in den Zwischenstellungen des Schalters während dessen Öffnen ausge­hend von der geschlossenen Lage zuerst auch sein lichtbogenziehender be­ weglicher Teil Teil (E1) mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kon­takteinsatz (A1) in Berührung gelangt und beim weiteren Öffnen des Schal­ters nur noch der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt (E1) mit dem lichtbogenziehenden feststehenden Kontakteinsatz (A1) in Berührung steht, und daß der stabförmige stromleitende bewegliche Kontakt (E) von dem an ihm befestigten rohrartig ausgebildeten lichtbogenziehenden beweglichen Kontakt (E1) umgeben ist.1. SF₆ gas-insulated electrical switching device with a rotary arc extinguishing device, which has a fixed part made of metal and attached to the housing of the device, and an axially movable movable part arranged coaxially thereto, the fixed part having an arc-pulling fixed contact (A ), a current-carrying fixed contact (B), a current-carrying fixed contact insert (B1) and an excitation coil (C), characterized in that the arc-drawing fixed contact (A) is formed by a conical ring, the end of which has a smaller diameter continues a cylindrical ring of the same diameter, which surrounds the current-carrying fixed contact insert (B1) and into which a contact (A) which contacts the arcing and which is in contact with the internal generatrix of the conical ring - in the completely closed and fully open one n State of the switch - the following arcing-pulling fixed contact insert (A1) protrudes that the arcing-pulling fixed contact (A) is closely surrounded by an excitation coil (C) wound in one or more layers in the same winding direction, one connection of which to the larger diameter End of the conical ring of the arc-pulling fixed contact (A) is connected and the other connection is connected to the current-carrying fixed contact (B) in contact with the current-carrying fixed contact insert (B) that the excitation coil (C) is made of a ferromagnetic material manufactured and slitly surrounded along its generators or consisting of segments flow conductor (D), that the movable part is arranged in the interior of the fixed part relative to this such that in the completely closed position its current-carrying movable contact (E) only with the current-conducting fixed contact insert (B1), and in the fully open position - until the arc column (I) goes out - its arc-drawing movable contact (E1) via the arc column (I) is in galvanic connection with the arc-drawing fixed contact (A), whereas in the intermediate positions of the switch during its opening, starting from the closed position, also be its arc-pulling moving part part (E1) comes into contact with the arcing pulling fixed contact insert (A1) and when the switch is opened only the arcing pulling moving contact (E1) is in contact with the arcing pulling fixed contact insert (A1), and that the rod-shaped current-carrying movable Contact (E) is surrounded by the tubular arc-shaped movable contact (E1) attached to it. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes (A) zu der in der Nähe des Innenmantels dieses kegelförmigen Ringes be­findlichen magnetischen Kraftlinie parallel ist.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the generatrix of the conical ring of the arc-drawing fixed contact (A) is parallel to the magnetic line of force located in the vicinity of the inner shell of this conical ring. 3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl der Schichten der auf dem kegelförmigen Ring des bogenziehenden feststehenden Kontaktes (A) angebrachten Erregerspule (C) in Richtung zu dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des kegelförmigen Ringes des lichtbogenziehenden feststehenden Kontaktes (A) vergrößert.3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the number of layers of the cone-shaped ring of the arc-pulling fixed contact (A) attached excitation coil (C) towards the larger diameter end of the cone-shaped ring of the arc-pulling fixed Contact (A) enlarged. 4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß der lichtbogenziehende bewegliche Kontakt (E1) entlang seiner Erzeu­genden an mindestens einer Stelle aufgeschlitzt ist.4. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the arcing pulling movable contact (E1) is slit along its generatrix at at least one point.
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