EP1020886B1 - Elektrischer Schnellschalter - Google Patents

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EP1020886B1
EP1020886B1 EP99811174A EP99811174A EP1020886B1 EP 1020886 B1 EP1020886 B1 EP 1020886B1 EP 99811174 A EP99811174 A EP 99811174A EP 99811174 A EP99811174 A EP 99811174A EP 1020886 B1 EP1020886 B1 EP 1020886B1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
electrode
speed circuit
contact
switch
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EP99811174A
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EP1020886A3 (de
EP1020886A2 (de
Inventor
Lutz Dr. Niemeyer
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.)
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
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Publication date
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Publication of EP1020886A2 publication Critical patent/EP1020886A2/de
Publication of EP1020886A3 publication Critical patent/EP1020886A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • 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
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism

Definitions

  • the invention is based on an electrical Fast switch according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to the use of the quick switch.
  • the invention takes to a prior art reference, as it is from DE 3 537 314 A1 is known.
  • a device for interrupting Electricity in which an electrical connection through the Explosion of an explosive charge is separated.
  • a tubular Bridging contact made of ductile material between a 1st and 2.
  • the electrode has notches on the inside as predetermined breaking points and outside an explosive charge inside a pressure chamber. If the current to be monitored exceeds a specifiable one Current limit value, the explosive charge is ignited.
  • Arcing arises from the pressure chamber Blowing out mixed gas and at the next Current zero crossing deleted.
  • the disadvantage here is that in addition to the Explosive charge also the electrodes and the bridging contact must be replaced after each switch-off. By the Arc becomes electronegative gas, as part of the Mixed gas, from the lining of the inner wall of the pressure chamber triggered, which leads to their use up.
  • the Drive for the switching pin which when switching a Speed in the range of 10 m / s - 20 m / s can reach is not specified.
  • the switching pin that comes with a Relatively complex switching drive for nominal current contact fingers is connected when switching a high load exposed.
  • the invention as defined in claim 1 solves the task of an electrical quick switch of the beginning continue to develop in such a way that the constructive Effort for cables and switching devices is reduced.
  • An advantage of the invention is that electrodes and Bridging contact not renewed after every switching operation Need to become.
  • the simple construction leads to Cost savings.
  • the quick switch according to the invention can be advantageous as Reserve switches can be used for a circuit breaker.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view through the Contact areas of a high-speed switch with an axis of symmetry or switch axis (A), on the right when switched on, on the left in its off state.
  • tubular bypass contact or switching piston (2) is in Switch-on position of the quick switch on the one hand via Current contact element (K2) with the erosion contact pin (K1) in electrically good conductive sliding connection and on the other hand with the Inner wall of the switch housing (1) in sliding connection.
  • This switching piston (2) has an axial, electrical well-conducting contact tube (2 ') in a central Opening of the hollow electrode (E2) is arranged movably and with the wall of this central opening in electrically conductive Contact is there.
  • the contact tube (2 ') has in its lower Area a gas outlet opening or exhaust opening (3), which in the on position of the quick switch below the top surface of the hollow electrode (E2) and thus through this is closed. Gas from the high pressure chamber (6) can be in this Do not escape the switch-on position through the exhaust opening (3).
  • Electrode (E1) flows into the high pressure chamber (6) and there generates a pressure in the range of 5 MPa - 10 MPa. That pressure drives the tubular switching piston (2) in the direction of movement an arrow (B) down. This is the electrical contact between the erosion contact pin (K1) and the Current contact element (K2) interrupted, so that between the Burning contact pin (K1) and the inner wall of the contact tube (2 ') forms an arc (10) which in the further course of the Piston movement is extended. If the switching piston (2) is lower position, cf.
  • Pressures in the range of 5 MPa - 10 MPa can be easily to reach; they allow contact separation times of a few ms a distance between the 1st electrode (E1) and the hollow electrode (E2) of about 10 cm.
  • the volume of the exhaust chamber (8) is such that the Residual pressure in the high pressure chamber (6) is sufficient to desired dielectric strength of the open contact path to ensure.
  • the quick switch can be activated Reset the contact tube (2 ') and replace the gas generating explosive charge (4) made ready for switching again become. In the simplest case, this is done by manual Revision.
  • the readiness to switch off can also be done by one mechanical reset drive and automatic Reloading device for the explosive charge (4) (not shown) be automated.
  • Fig. 3 shows schematically in a cross-sectional view the right Half of the contact areas of a high-speed switch, in which to increase the nominal current carrying capacity Arc extinguishing contacts (K1 ', K2) multiple finger contacts or Nominal current contacts (11), only one of which can be seen, are connected in parallel. These current contacts (11) are on the edge between a stationary 1st electrode (E1 ") and the Movable switching piston (2) and arranged by one Compression spring (12) pressed on. The movable switching piston (2) thus serves to carry the nominal current. From this switching piston (2) the current is rigid over several with the switching piston (2) connected webs (2a), one of which is in cross section is shown on a sliding contact (13) from where it is transferred to the resting hollow electrode (E2). The big ones Radii at which the contact transitions take place allow this Carrying high rated currents.
  • the quick switch according to the invention can be used as an additional or Relief switch (back-up) to a not shown Circuit breakers are used whose switching capacity for an expected maximum short-circuit current is not sufficient.
  • the quick switch could be about the middle of a busbar, right at the beginning of a Short circuit, a part of the injected short circuit energy disconnect so that the existing circuit breaker only after End of the switching process in the quick switch needs and with the reduced short-circuit current no longer is overloaded.
  • the quick switch according to the invention can also be used as a fuse or Reserve switch (back-up) at a relatively low Powerful, cost-effective, "intelligent" Circuit breakers are used, which depends on favorable phase conditions of the current to be switched off off. If such a failure Circuit breaker what z. B. too long an arc duration can be recognized, the quick switch is ignited or triggered. This can increase the reliability of a Overcurrent protection with inexpensive "intelligent" Circuit breakers are significantly improved. Because of the very rare occurrence of such failure of the In this case the circuit breaker needs the circuit breaker to be designed for only a few switching operations. In the in most cases, a one-time function followed by Revision will be sufficient.
  • Preferably one used as a reserve switch Quick switch independent of the normal system protection system triggered, e.g. B. from a trigger device that from the local current flow is fed (not shown), d. H., independent of a trip signal for the circuit breaker.
  • the simply constructed quick switch according to the invention can also as a reclosable fuse element in High-voltage systems can be used because it is also a high rated current carrying capacity and high Has responsiveness. He can for the highest possible short-circuit current in the system to be protected be interpreted and, if necessary, after a Switch off half period.
  • the time delay between the arrival of a trigger signal and the beginning of the movement of the switching piston (2) can be due to fast electrical ignition and fast chemical Reaction kept much smaller than a half period become.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem elektrischen Schnellschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung des Schnellschalters.
STAND DER TECHNIK
Mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er aus der DE 3 537 314 A1 bekannt ist. Dort ist eine Vorrichtung zum Unterbrechen von Strom beschrieben, bei der eine elektrische Verbindung durch die Explosion einer Sprengladung aufgetrennt wird. Ein rohrförmiger Überbrückungskontakt aus duktilem Material zwischen einer 1. und 2. Elektrode weist innenseitig Einkerbungen als Sollbruchstellen und außen eine Sprengladung innerhalb einer Druckkammer auf. Überschreitet der zu überwachende Strom einen vorgebbaren Stromgrenzwert, so wird die Sprengladung gezündet. Ein dabei entstehender Lichtbogen wird durch das aus der Druckkammer ausströmende Mischgas beblasen und beim nächsten Stromnulldurchgang gelöscht. Nachteilig dabei ist, daß außer der Sprengladung auch die Elektroden und der Überbrückungskontakt nach jeder Ausschaltung ersetzt werden müssen. Durch den Lichtbogen wird elektronegatives Gas, als Bestandteil des Mischgases, aus der Auskleidung der Innenwand der Druckkammer ausgelöst, was zu deren Aufbrauch führt.
Aus der DE 19 613 568 A1 ist ein Leistungsschalter für Betriebsspannungen bis 30 kV bekannt, bei dem 1. und 2. Elektroden im Schließzustand durch einen beweglichen, kreiszylindrischen Schaltstift als Überbrückungskontakt elektrisch leitend verbunden sind. Zwischen den Elektroden ist der Schaltstift umfangseitig von einer Druckkammer umgeben. Parallel zur Leistungsstrombahn kann eine mit beweglichen Nennstromkontakten versehene Nennstrombahn angeordnet sein. Beim Ausschalten des Leistungsschalters wird zuerst die Nennstrombahn unterbrochen, wodurch der Strom auf die Leistungsstrombahn kommutiert. Danach wird die Leistungsstrombahn unterbrochen. Dabei bildet sich ein Lichtbogen, der dann gelöscht wird. Der Antrieb für den Schaltstift, welcher beim Schalten eine Geschwindigkeit im Bereich von 10 m/s - 20 m/s erreichen kann, ist nicht näher angegeben. Der Schaltstift, der mit einem relativ aufwendigen Schaltantrieb für Nennstrom-Kontaktfinger verbunden ist, wird beim Schalten einer hohen Belastung ausgesetzt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, einen elektrischen Schnellschalter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß der konstruktive Aufwand für Leitungen und Schaltgeräte reduziert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Elektroden und Überbrückungskontakt nicht nach jeder Schalthandlung erneuert werden müssen. Die einfache Konstruktion führt zu Kosteneinsparungen.
Der erfindungsgemäße Schnellschalter kann vorteilhaft als Reserveschalter zu einem Leistungsschalter verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
schematisch einen Querschnitt durch die Kontaktbereiche eines Schnellschalters mit einer Sprengladung, rechts im eingeschalteten, links im ausgeschalteten Zustand,
Fig. 2
schematisch einen Querschnitt durch einen Kontaktbereich eines Schnellschalters mit 3 Sprengladungen und
Fig. 3
schematisch einen Querschnitt durch die rechte Hälfte der Kontaktbereiche eines Schnellschalters mit zusätzlichen Nennstromkontakten.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht durch die Kontaktbereiche eines Schnellschalters mit einer Symmetrieachse bzw. Schalterachse (A), rechts in seinem eingeschalteten, links in seinem ausgeschalteten Zustand.
Im oberen Teil eines kreiszylindrischen Schaltergehäuses (1) ist eine 1. Elektrode (E1) mit einem Abbrandkontakt bzw. Abbrandkontaktstift (K1) und einer gaserzeugenden Ladung bzw. Sprengladung (4), an welcher eine Zündvorrichtung (4') angebracht ist, gasdicht gegenüber einer darunter befindlichen Hochdruckkammer (6) angeordnet. Im unteren Bereich des Schaltergehäuses (1) befindet sich eine 2. Elektrode bzw. Hohlelektrode (E2) mit einer Entlüftungsleitung (9) zur Entlüftung einer Niederdruckkammer bzw. Kolbenkammer (7) in eine Auspuffkammer (8) unterhalb der Hohlelektrode (E2). Ein rohrförmiger Überbrückungskontakt bzw. Schaltkolben (2) steht in Einschaltposition des Schnellschalters einerseits über ein Stromkontaktelement (K2) mit dem Abbrandkontaktstift (K1) in elektrisch gutleitender Gleitverbindung und andererseits mit der Innenwand des Schaltergehäuses (1) in gleitender Verbindung. Dieser Schaltkolben (2) weist ein axiales, elektrisch gutleitendes Kontaktrohr (2') auf, das in einer zentralen Öffnung der Hohlelektrode (E2) beweglich angeordnet ist und mit der Wandung dieser zentralen Öffnung in elektrisch gutleitendem Kontakt steht. Das Kontaktrohr (2') weist in seinem unteren Bereich eine Gasaustrittsöffnung bzw. Auspufföffnung (3) auf, welche in Einschaltposition des Schnellschalters unterhalb der oberen Fläche der Hohlelektrode (E2) liegt und somit durch diese verschlossen ist. Gas aus der Hochdruckkammer (6) kann in dieser Einschaltposition durch die Auspufföffnung (3) nicht entweichen.
Durch Zünden dieser Sprengladung (4) wird durch eine chemische Reaktion, wie bei einem Sicherheitsluftsack (airbag) eines Kraftfahrzeuges, kurzzeitig eine große Gasmenge freigesetzt, die durch Öffnungen bzw. Explosionsgaseintrittsöffnungen (5) in der 1. Elektrode (E1) in die Hochdruckkammer (6) strömt und dort einen Druck im Bereich von 5 MPa - 10 MPa erzeugt. Dieser Druck treibt den rohrförmigen Schaltkolben (2) in Bewegungsrichtung eines Pfeiles (B) nach unten. Dabei wird der elektrische Kontakt zwischen dem Abbrandkontaktstift (K1) und dem Stromkontaktelement (K2) unterbrochen, so daß sich zwischen dem Abbrandkontaktstift (K1) und der Innenwand des Kontaktrohres (2') ein Lichtbogen (10) ausbildet, der im weiteren Verlauf der Kolbenbewegung verlängert wird. Wenn der Schaltkolben (2) seine untere Position, vgl. die linke Seite von Fig. 1, erreicht, dann ist die Auspufföffnung (3) nach außen frei, und die Explosionsgase aus der Hochdruckkammer (6) können in die Auspuffkammer (8) entweichen. Dabei wird der Lichtbogen (10) beblasen und innerhalb einer Halbperiode des zu unterbrechenden Wechselstromes beim nächsten Stromnulldurchgang zum Erlöschen gebracht. Die Entlüftungsleitung (9) in der Hohlelektrode (E2) gewährleistet, daß der Schaltkolben (2) nicht durch das in der Kolbenkammer (7) komprimierte Gas in seinem Bewegungsablauf abgebremst wird.
Durch geeignete Bemessung der gaserzeugenden Sprengladung (4) kann der Druck in der Hochdruckkammer (6) so eingestellt werden, daß
  • 1. die Bewegung des Schaltkolbens (2) und damit die Trennung des Abbrandkontaktstiftes (K1) von dem Stromkontaktelement (K2) in der gewünschten kurzen Zeit von wenigen ms erfolgt und
  • 2. daß die durch das Abströmen des Explosionsgases erzeugte Beblasung des Lichtbogens (10) ausreicht, um den Strom zu unterbrechen und ggf. eine gewünschte hohe Lichtbogenspannung zu erzeugen.
    • Drücke im Bereich von 5 MPa - 10 MPa lassen sich leicht erreichen; sie erlauben Kontakttrennzeiten von einigen ms bei einer Distanz zwischen 1. Elektrode (E1) und Hohlelektrode (E2) von etwa 10 cm.
    Das Volumen der Auspuffkammer (8) ist so dimensioniert, daß der Restdruck in der Hochdruckkammer (6) ausreicht, um die gewünschte dielektrische Festigkeit der offenen Kontaktstrecke zu gewährleisten.
    Nach einer Schaltoperation kann der Schnellschalter durch Rückstellen des Kontaktrohres (2') und Ersetzen der gaserzeugenden Sprengladung (4) wieder schaltbereit gemacht werden. Im einfachsten Fall erfolgt dies durch eine manuelle Revision. Die Abschaltbereitschaft kann aber auch durch einen mechanischen Rückstellantrieb und eine automatische Nachladevorrichtung für die Sprengladung (4) (nicht dargestellt) automatisiert werden.
    Fig. 2 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht eine 1. Elektrode (E1') mit mehreren gaserzeugenden Sprengladungen (4a, 4b, 4c), welche bei Bedarf separat nacheinander gezündet werden können und über separate Zuführkanäle an die Hochdruckkammer (6) angeschlossen sind. Dadurch erübrigt sich für Anwendungsfälle mit selten auftretenden Schaltfällen eine automatische Nachladevorrichtung.
    Fig. 3 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht die rechte Hälfte der Kontaktbereiche eines Schnellschalters, bei welchem zur Erhöhung der Nennstromtragfähigkeit zu Lichtbogenlöschkontakten (K1', K2) mehrere Fingerkontakte bzw. Nennstromkontakte (11), von denen nur einer zu sehen ist, parallelgeschaltet sind. Diese Nennstromkontakte (11) sind randseitig zwischen einer ruhenden 1. Elektrode (E1") und dem beweglichen Schaltkolben (2) angeordnet und durch je eine Druckfeder (12) angedrückt. Der bewegliche Schaltkolben (2) dient somit zur Nennstromführung. Von diesem Schaltkolben (2) wird der Strom über mehrere mit dem Schaltkolben (2) starr verbundene Stege (2a), von denen einer im Querschnitt dargestellt ist, auf einen Gleitkontakt (13) geleitet, von wo er auf die ruhende Hohlelektrode (E2) übertragen wird. Die großen Radien, bei denen die Kontaktübergänge stattfinden, erlauben das Führen hoher Nennströme.
    Um eine sichere Kommutation von den Nennstromkontakten (11) auf den Abbrandkontaktstift (K1') zu gewährleisten, ist dieser um eine Überlappungsdistanz (a) von z. B. 1 cm gegenüber dem Abbrandkontaktstift (K1) gemäß Fig. 1 verlängert.
    Für die 2. Nennstromübertragung vom Schaltkolben (2) auf die Hohlelektrode (E2) können statt der Gleitkontakte (13) auch Nennstromkontakte (11), wie bei der 1. Nennstromübertragung von der 1. Elektrode (E1") auf den Schaltkolben (2), verwendet werden.
    Es versteht sich, daß die Stromkontakte auch anders als dargestellt ausgeführt sein können. So kann z. B. anstelle eines aus der 1. Elektrode (E1) hervorragenden Abbrandkontaktstiftes (K1) eine Aussparung in der 1. Elektrode (E1) vorgesehen sein, welche randseitig mit einem Stromkontaktelement (K2) des Schaltkolbens (2) in elektrisch leitender Gleitverbindung steht (nicht dargestellt). Eine derartige Kontaktaussparung könnte auch im Abbrandkontaktstift (K1) vorgesehen sein.
    Der erfindungsgemäße Schnellschalter kann als zusätzlicher bzw. Entlastungsschalter (back-up) zu einem nicht dargestellten Leistungsschalter verwendet werden, dessen Schaltvermögen für einen zu erwartenden maximalen Kurzschlußstrom nicht ausreicht. In einer derartigen Situation könnte der Schnellschalter etwa in der Mitte einer Sammelschiene, gleich zu Beginn eines Kurzschlusses, einen Teil der eingespeisten Kurzschlußenergie wegschalten, so daß der vorhandene Leistungsschalter erst nach Beendigung des Schaltvorganges im Schnellschalter zu schalten braucht und mit dem reduzierten Kurzschlußstrom nicht mehr überlastet ist.
    Der erfindungsgemäße Schnellschalter kann auch als Sicherungsoder Reserveschalter (back-up) zu einem für eine relativ geringe Leistung ausgelegten, kostengünstigen, "intelligenten" Leistungsschalter verwendet werden, welcher in Abhängigkeit von günstigen Phasenbedingungen des abzuschaltenden Stromes abschaltet. Bei einem Versagen eines derartigen Leistungsschalters, was z. B. an einer zu langen Lichtbogendauer erkannt werden kann, wird der Schnellschalter gezündet bzw. ausgelöst. Dadurch kann die Zuverlässigkeit eines Überstromschutzes mit kostengünstigen "intelligenten" Leistungsschaltern erheblich verbessert werden. Wegen des sehr seltenen Auftretens eines derartigen Versagens des Leistungsschalters braucht der Schnellschalter in diesem Fall nur für wenige Schalthandlungen ausgelegt zu sein. In den meisten Fällen wird eine einmalige Funktion mit anschließender Revision ausreichend sein.
    Vorzugsweise wird ein als Reserveschalter verwendeter Schnellschalter unabhängig vom normalen Anlagenschutzsystem ausgelöst, z. B. von einer Auslösevorrichtung, die aus dem lokalen Stromverlauf gespeist wird (nicht dargestellt), d. h., unabhängig von einem Auslösesignal für den Leistungsschalter.
    Wenn, etwa in der Nähe eines Generators, durch eine Asymmetrie und damit fehlende Nulldurchgänge des abzuschaltenden Stromes keine rechtzeitige Unterbrechung von sehr hohen Kurzschlußströmen erzielt werden kann, dann kann ein Schnellschalter mit hohem Bogenspannungsaufbau einen vorzeitigen Stromnulldurchgang erzwingen und damit eine rechtzeitige Stromunterbrechung gewährleisten.
    Der erfindungsgemäße, einfach aufgebaute Schnellschalter kann auch als wiedereinschaltbares Sicherungselement in Hochspannungsanlagen verwendet werden, da er gleichzeitig eine hohe Nennstromtragfähigkeit und eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweist. Er kann für den höchstmöglichen Kurzschlußstrom in der zu schützenden Anlage ausgelegt werden und diesen, falls erforderlich, nach einer Halbperiode abschalten.
    Der Zeitverzug zwischen dem Eintreffen eines Auslösesignals und dem Beginn der Bewegung des Schaltkolbens (2) kann aufgrund der schnellen elektrischen Zündung und der schnellen chemischen Reaktion wesentlich kleiner als eine Halbperiode gehalten werden.
    BEZEICHNUNGSLISTE
    1
    Schaltergehäuse
    2
    Schaltkolben, Überbrückungskontakt
    2'
    Kontaktrohr von 2
    2a
    Steg von 2
    3
    Gasaustrittsöffnung, Auspufföffnung von 2
    4, 4a - 4c
    gaserzeugende Ladungen, Sprengladungen
    4'
    Zündvorrichtung für 4
    5
    Öffnungen, Explosionsgaseintrittsöffnungen
    6
    Hochdruckkammer
    7
    Niederdruckkammer, Kolbenkammer
    8
    Auspuffkammer
    9
    Entlüftungsleitung in E2
    10
    Lichtbogen
    11
    Fingerkontakt, Nennstromkontakt
    12
    Druckfeder
    13
    Gleitkontakt, Druckfeder
    A
    Symmetrieachse von 1, Schalterachse
    a
    Überlappungsdistanz von K1' bezüglich K1
    B
    Pfeil, Bewegungsrichtung von 2 beim Öffnen des Schnellschalters
    E1, E1', E1"
    1. Elektrode
    E2
    2. Elektrode, Hohlelektrode
    K1, K1'
    Abbrandkontaktstifte von E1, Lichtbogenlöschkontakte
    K2
    Stromkontaktelement von 2

    Claims (7)

    1. Elektrischer Schnellschalter
      a) mit einer feststehenden 1. Elektrode (E1, E1', E1") und
      b) mit einer von dieser beabstandeten feststehenden 2. Elektrode (E2),
      c) ferner mit einem elektrisch leitenden Überbrückungskontakt (2), der im Schließzustand des Schnellschalters die 1. Elektrode (E1, E1', E1") mit der 2. Elektrode (E2) elektrisch leitend verbindet,
      d) ferner mit mindestens einer gaserzeugenden Sprengladung (4, 4a - 4c) zum Löschen eines Lichtbogens (10),
      dadurch gekennzeichnet,
      e) daß der Überbrückungskontakt ein Schaltkolben (2) mit einem Kontaktrohr (2') ist,
      f) welches in eine Aussparung in der 2. Elektrode (E2) hineinragt und darin gleitend beweglich ist,
      g) welches Kontaktrohr (2') umfangseitig mindestens eine Auspufföffnung (3) aufweist,
      h) die im Schließzustand des Schnellschalters durch die 2. Elektrode (E2) verschlossen und
      i) in einem Öffnungszustand des Schnellschalters zu einer Auspuffkammer (8) geöffnet ist.
    2. Elektrischer Schnellschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      a) daß die 1. Elektrode (E1, E1', E1") ein Abbrandkontaktelement (K1, K1') aufweist, das im Schließzustand des Schnellschalters mit einem Stromkontaktelement (K2) des Schaltkolbens (2) in elektrisch leitender Gleitverbindung steht und
      b) daß der Schaltkolben (2) dieses Abbrandkontaktelement (K1, K1') gegenüber einem Schaltergehäuse (1) des Schnellschalters gasdicht abschließt.
    3. Elektrischer Schnellschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
      a) daß der Schaltkolben (2) einerseits eine Hochdruckkammer (6) und
      b) andererseits eine Kolbenkammer (7) begrenzt, welche über eine Entlüftungsleitung (9) in der 2. Elektrode (E2) mit der Auspuffkammer (8) in Verbindung steht.
    4. Elektrischer Schnellschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Sprengladung (4, 4a - 4c) in einer Aussparung der 1. Elektrode (E1, E1', E1") gelagert ist.
    5. Elektrischer Schnellschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sprengladung (4, 4a - 4c) über einen separaten Zuführungskanal mit einer bzw. der Hochdruckkammer (6) in Verbindung steht.
    6. Elektrischer Schnellschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. Elektrode (E1, E1', E1") im Schließzustand des Schnellschalters über mindestens einen Nennstromkontakt (11) mit dem Schaltkolben (2) in elektrisch leitender Gleitverbindung steht.
    7. Verwendung eines elektrischen Schnellschalters nach einem der vorhergehenden Ansprüche als zusätzlicher Schalter zu mindestens einem Leistungsschalter, wobei eine Auslösung des Schnellschalters in Abhängigkeit von einem Versagen des Leistungsschalters erfolgt.
    EP99811174A 1999-01-11 1999-12-20 Elektrischer Schnellschalter Expired - Lifetime EP1020886B1 (de)

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    DE19900666A DE19900666A1 (de) 1999-01-11 1999-01-11 Elektrischer Schnellschalter
    DE19900666 1999-01-11

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1020886A2 EP1020886A2 (de) 2000-07-19
    EP1020886A3 EP1020886A3 (de) 2001-10-10
    EP1020886B1 true EP1020886B1 (de) 2003-03-05

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    EP99811174A Expired - Lifetime EP1020886B1 (de) 1999-01-11 1999-12-20 Elektrischer Schnellschalter

    Country Status (4)

    Country Link
    US (1) US6252190B1 (de)
    EP (1) EP1020886B1 (de)
    AT (1) ATE233944T1 (de)
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