NO302988B1

NO302988B1 - Switching device with a load switch or load disconnector and a fuse

Info

Publication number: NO302988B1
Application number: NO911447A
Authority: NO
Inventors: Karl Stegmueller
Original assignee: Sachsenwerk Ag
Priority date: 1990-04-14
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1998-05-11
Also published as: DE59105900D1; NO911447L; EP0453776B1; NO911447D0; EP0453776A1; JPH04230916A; DE4023237A1

Description

Oppfinnelsen angår en koblingsinnretning i henhold til innledningen av krav 1, slik som eksempelvis beskrevet i DE-B-1 050 430. The invention relates to a coupling device according to the preamble of claim 1, as for example described in DE-B-1 050 430.

Det er ved koblingsinnretninger med en seriekobling av en hovedbryter og en sikring i en elektrisk strømkrets, særlig i primærstrømkretsen av en transformator i et høy- eller mellomspenningsapparatanlegg, kjent å innkoble i strømkretsen en strømomformer hvis utgangssignal ved overskridelse av en tillatelig, av en utløsningskarakteristikk fastlagt strømverdi styrer den sluttede hovedbryter til åpningsstillingen. Smeltesikringer reagerer praktisk talt ikke opp til sin minste utkoblingsstrøm, som omtrent motsvarer deres dobbelte nominelle strømstyrke. Ved lengre, midlere overstrømmer skjer det først et avbrudd av strømkretsen etter et relativt langt tidsrom, slik at det også kan forekomme en sterk overoppheting. Kortvarige overlaster opptrer også eksempelvis ved innkobling av henholdsvis transformatorer eller ved lynnedslag i nettet. Derved fås det en forandring i sikringskarakteristikken. hvilket kan føre til tilfeldige sikringsavbrudd. Avbruddet av strømkretsen skjer vanligvis i driftsstrømområdet ved hjelp av henholdsvis lastbrytere eller lastskillebrytere. Inntrer det imidlertid derover utadgående feilstrømmer, særlig kortslutningsstrømmer, så må strømkretsen skilles ved hjelp av smeltesikringen. In connection devices with a series connection of a main switch and a fuse in an electric current circuit, in particular in the primary current circuit of a transformer in a high- or medium-voltage apparatus system, it is known to connect in the current circuit a current converter whose output signal, when exceeding a permissible, by a tripping characteristic determined current value controls the closed main switch to the open position. Fuses practically do not respond up to their minimum cut-out current, which roughly corresponds to twice their rated amperage. In the case of longer, moderate overcurrents, an interruption of the current circuit only occurs after a relatively long period of time, so that severe overheating can also occur. Short-term overloads also occur, for example, when transformers are switched on or when there is a lightning strike in the network. This results in a change in the fuse characteristic. which can lead to accidental fuse interruptions. The interruption of the current circuit usually takes place in the operating current range by means of load switches or load disconnectors respectively. If, however, external fault currents occur in excess of this, especially short-circuit currents, the current circuit must be separated using the fuse.

Hensikten med oppfinnelsen er ved en koblingsinnretning i henhold til innledningen av krav 1 å angi tiltak ved hvilke det oppnås en avlastning av sikringen for virkningene av driftsstrømmen, den tillatelige overlaststrøm og det nedre feilstrømområde. The purpose of the invention is, in the case of a switching device according to the preamble of claim 1, to indicate measures by which a relief of the fuse is achieved for the effects of the operating current, the permissible overload current and the lower fault current range.

Denne hensikt oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de karakteristiske trekk i krav, 1. This purpose is achieved according to the invention by the characteristic features in claim, 1.

Ved en utførelse av en koblingsinnretning i henhold til oppfinnelsen vil kun i ytterst sjeldne tilfelle av en stor feilstrøm, altså spesielt ved primærsidig lysbuekortslutning i transformatoren, hjelpebryteren utløse kortslutningen av sikringen, slik at sikringen overtar avbruddet av den overbelastede strømkrets. Da reaksjonstiden til henholdsvis hovedbryteren eller lastskillebryteren i dette tilfelle er merkbart lengre enn reaksjonstiden til hjelpebryteren og utløsnings- og slukketiden for den etterfølgende sikring, blir avbruddet av strømkretsen i disse belastningstilfeller bare overtatt av sikringen i entydig tilordning. In an embodiment of a switching device according to the invention, only in the extremely rare case of a large fault current, i.e. especially in the event of a primary side arc short circuit in the transformer, will the auxiliary switch trigger the short circuit of the fuse, so that the fuse takes over the interruption of the overloaded current circuit. As the reaction time of the main switch or the load disconnect switch in this case is noticeably longer than the reaction time of the auxiliary switch and the tripping and extinguishing time of the subsequent fuse, the interruption of the current circuit in these load cases is only taken over by the fuse in a unique assignment.

Spesielt har hjelpebryteren en rettlinjet forskyvbar koblingsstift som kan drives elektromagnetisk og fortrinnsvis er anordnet i mekanisk parallell til sikringens lengdeakse samt eventuelt kan være festet ved polene til sikringsbæreren. For adskillelse av koblingsstiften fra den tilhørende faststående motkontakt kan det i den forbindelse være koblet en magnetspole i den strømkrets som skal brytes og som ved overskridelse av den tillatelige strømverdi beveger koblingsstiften til kontaktskillestilling. Koblingsstiften kan imidlertid også være låst i sin innkoblingsstilling. I det tilfelle behøver den tilhørende sperreinnretning i feiltilfellet bare å oppheves, hvilket kan skje over den allerede omtalte magnetspole eller den for utløsning av lastskillebryteren nødvendige strømomformer eller andre egnede sensorer. Driften av koblingsstiften kan også her iverksettes over en egnet mekanisk fjær. Etter gjennombrenning av sikringen og åpningen av skillebryteren kan hjelpebryteren igjen bringes til sin innkoblingsstilling. Dette kan skje automatisk ved hjelp av fjæren, mot hvis kraft koblingsstiften tidligere ble beveget til utkoblingsstillingen. Den nødvendige tilbakestillingsforsinkelse kan i den forbindelse oppnås ved hjelp av en strømningsdemper som er tilordnet til koblingsstiften og hastigheten av tilbakestillingsbevegelsen reduseres i tilstrekkelig grad. Koblingsstiften kan imidlertid også være låst i utkoblingsstillingen som må utløses manuelt eller over en tidsstyreinnretning for at koblingsstiften igjen skal kunne komme til sin innkoblingsstilling. In particular, the auxiliary switch has a rectilinear displaceable coupling pin which can be operated electromagnetically and is preferably arranged mechanically parallel to the longitudinal axis of the fuse and can optionally be attached to the poles of the fuse carrier. In order to separate the coupling pin from the associated fixed counter contact, a magnetic coil may be connected in the current circuit to be broken and which, when the permissible current value is exceeded, moves the coupling pin to the contact separation position. However, the coupling pin can also be locked in its engaged position. In that case, the associated blocking device only needs to be canceled in the event of a fault, which can be done via the magnetic coil already mentioned or the current converter or other suitable sensors required to trip the load disconnect switch. The operation of the coupling pin can also be implemented here via a suitable mechanical spring. After blowing the fuse and opening the disconnect switch, the auxiliary switch can be brought back to its switch-on position. This can happen automatically with the help of the spring, against whose force the coupling pin was previously moved to the disengagement position. The necessary reset delay can be achieved in this connection by means of a flow damper which is assigned to the coupling pin and the speed of the reset movement is sufficiently reduced. However, the coupling pin can also be locked in the disengagement position, which must be triggered manually or via a time control device in order for the coupling pin to be able to return to its engagement position.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart i tilknytning til tegningen med utførelseseksempler. Fig. 1 viser et prinsipielt koblingsdiagram for en koblingsinnretning med lastbryter og sikring. The invention is explained in more detail in the following in connection with the drawing with design examples. Fig. 1 shows a principle connection diagram for a connection device with load switch and fuse.

Fig. 2 viser et strømdiagram. Fig. 2 shows a flow diagram.

Fig. 3 viser en prinsippanordning av en sikring med hjelpebryter. Fig. 3 shows a principle arrangement of a fuse with auxiliary switch.

Fig. 4 viser et forstørret delutsnitt av fremstillingen på fig. 3. Fig. 4 shows an enlarged partial section of the preparation in fig. 3.

Fig. 5 viser en hjelpebryter med dynamisk kontaktdrift. Fig. 5 shows an auxiliary switch with dynamic contact operation.

I primærstrømkretsen til en transformator 1 eller andre In the primary current circuit of a transformer 1 or others

strømfordelingsinnretninger respektive elektriske forbrukere er seriekoblingen dannet av en lastskillebryter 2 som hovedbryter og en sikring 3. Sikringen 3 er i den forbindelse spesielt en høyspennings- power distribution devices and respective electrical consumers, the series connection is formed by a load isolator 2 as the main switch and a fuse 3. In that connection, the fuse 3 is in particular a high-voltage

høystrømssikring, slik som den kommer til anvendelse i mellom- eller høyspenningsanlegg og som eksempelvis ved en strømbelastning på 2 til 2,5 kiloampere har en utkoblingstid på 5-10 ms. Lastskillebryteren har derimot som regel en utkoblings-egentid på 40-60 ms, slik at det sikres at sikringen ved den høye feilstrømbelastning som fører til dens utløsning, allerede har brutt strømkretsen før lastskillebryteren på sin side bryter strømkretsen. Til styring av laststyrebryteren er det i den forbindelse anordnet en strømom-former 4 anbragt i den strømkrets som skal kobles og som avgir sitt styresignal til en overlastutløser 5 som styrer en mekanisk avkoblingsinnretning 6 for lastskillebryteren 2.1 det hele driftstrøm-, overlaststrøm- og nedre feilstrømområde skjer det i den forbindelse en adskillelse av strømkretsen utelukkende over lastskillebryteren 2. For å holde sikringen 3 i størst mulig grad fri for strømbelastninger under disse driftstilstander, er den koblet i elektrisk parallell med en hjelpebryter 7 som bevirker en kortslutning av sikringen 3 og bare åpnes ved kortslutningslignende feilstrømmer. Denne hjelpebryter skal i henhold til dette heller ikke utløses i de normale drifts- og overlastområder ved innkobling av transformatoren 1 og av de i den forbindelse opptredende korte, men høye strømimpulser. Dermed forblir sikringen 3 praktisk talt ubelastet og undergår således ingen vesentlig forandring av sin karakteristikk, heller ikke over en lang driftsperiode. high-current fuse, such as is used in medium or high-voltage systems and which, for example, with a current load of 2 to 2.5 kiloamperes has a disconnection time of 5-10 ms. The switch-disconnector, on the other hand, usually has a tripping time of 40-60 ms, so that it is ensured that the fuse has already broken the circuit before the switch-disconnector in turn breaks the circuit due to the high fault current load that causes it to trip. In order to control the load control switch, a current converter 4 is arranged in the circuit to be connected and which emits its control signal to an overload release 5 which controls a mechanical disconnection device 6 for the load disconnect switch 2.1 the entire operating current, overload current and lower fault current range in this connection, a separation of the current circuit occurs exclusively via the load isolator 2. In order to keep the fuse 3 free from current loads under these operating conditions to the greatest extent possible, it is connected in electrical parallel with an auxiliary switch 7 which causes a short circuit of the fuse 3 and is only opened in case of short-circuit-like fault currents. According to this, this auxiliary switch must also not be triggered in the normal operating and overload areas when the transformer 1 is switched on and by the short but high current impulses occurring in that connection. The fuse 3 thus remains practically unloaded and thus undergoes no significant change in its characteristics, not even over a long period of operation.

Hjelpebryteren 7 blir følgelig åpnet avhengig av strømverdien i den strømkrets som skal kobles, ved overskridelse av en tillatelig verdi. For at imidlertid i og for seg høye strømimpulser, slik som det kan opptre ved innkobling av et nettverk, ikke skal føre til utløsning av hjelpebryteren 7, er dens reaksjonstid dimensjonert tilsvarende lang ved hjelp av elektriske forsinkelsesmidler eller mekanisk treghet. Denne reaksjonsforsinkelse må imidlertid under ytterligere hensyntagen til utkoblingstiden av sikringen 3 ligge under utkoblingsegentiden for lastskillebryteren 2. The auxiliary switch 7 is consequently opened depending on the current value in the current circuit to be connected, when a permissible value is exceeded. In order that, however, high current impulses in and of themselves, such as may occur when connecting a network, do not lead to tripping of the auxiliary switch 7, its reaction time is designed to be correspondingly long by means of electrical delay means or mechanical inertia. This reaction delay must, however, with further consideration of the disconnection time of the fuse 3, be below the disconnection characteristic time of the switch-disconnector 2.

Til utløsning av hjelpebryteren 7 er det i strømkretsen som skal kobles, innsatt en magnetspole 8 hvis kraft først ved tilstrekkelig høye og tilstrekkelig langvarige strømverdier er tilstrekkelig for åpningen av hjelpebryteren 7.1 henhold til fig. 3 har hjelpebryteren 7 en rettlinjet forskyvbart lagret koblingsstift 9 som er anordnet i mekanisk parallell til lengdeaksen av sikringen 3.1 den forbindelse kan hjelpebryteren 7 være festet ved polene 10 resp. 11 på sikringen henholdsvis på sikringsbæreren 12. Den faststående kontakt 13 på hjelpebryteren 7 er elektrisk forbundet med polen 10, mens koblingsstiften 9 er elektrisk sammenkoblet med polen 11. Kontaktene 9,13 til hjelpebryteren 7 befinner seg i et rør av isolasjonsmateriale, i hvilket også et med koblingsstiften 9 mekanisk fast forbundet anker 14 er forskyvbart lagret mot kraften av en trykkfjær 15. Trykkfjæren 15 holder koblingsstiften 9 i inngrep med motkontakten 13. På isolasjonsrøret til hjelpebryteren 7 befinner magnetspolen 8 seg i en slik anordning at ankeret 14 med koblingsstiften 9 trekkes bort fra motkontakten 13 når den strøm som går i strømkretsen som skal kobles når en verdi ved hvilken den frembragte magnetiske kraftvirkning trekker ankeret 14 bort fra motkontakten 13 mot kraften av den forspente trykkfjær 15. To trigger the auxiliary switch 7, a magnetic coil 8 is inserted in the current circuit to be connected, the force of which is only sufficient for the opening of the auxiliary switch 7.1 at sufficiently high and sufficiently long current values according to fig. 3, the auxiliary switch 7 has a rectilinear displaceably stored coupling pin 9 which is arranged mechanically parallel to the longitudinal axis of the fuse 3.1 in this connection the auxiliary switch 7 can be attached to the poles 10 or 11 on the fuse or on the fuse carrier 12. The fixed contact 13 on the auxiliary switch 7 is electrically connected to the pole 10, while the connecting pin 9 is electrically connected to the pole 11. The contacts 9,13 of the auxiliary switch 7 are located in a tube of insulating material, in which also an armature 14 mechanically fixed to the coupling pin 9 is displaceably supported against the force of a compression spring 15. The compression spring 15 holds the coupling pin 9 in engagement with the counter contact 13. On the insulating tube of the auxiliary switch 7, the magnetic coil 8 is in such an arrangement that the armature 14 with the coupling pin 9 is pulled away from the counter contact 13 when the current flowing in the circuit to be connected reaches a value at which the produced magnetic force action pulls the armature 14 away from the counter contact 13 against the force of the biased pressure spring 15.

Inntreffer det eksempelvis en stor feilstrøm som ligger over den tillatelige strømverdi, så frembringer magnetspolen 8 et så sterkt magnetfelt at det magnetiske anker 14 beveger koblingsstiften 9 bort fra motkontakten 13. Da sikringen 3 fortsatt er intakt, svitsjer hjelpebryteren 7 strømløst. Først etter åpningen av koblingskontaktstrekningen 9,13 overtar sikringen 3 hele feilstrømmen og brenner gjennom i løpet av 5-10 ms, slik at den dannede lysbue samtidig slukkes og strømkretsen brytes. Koblingsstiften 9 i hjelpebryteren 7 har i løpet av tiden inntil sikringen 3 reagerer tilbakelagt en tilstrekkelig stor vei på eksempelvis 40 mm, som er nok til å beherske den maksimalt mulige koblingsspenning over sikringen 3. Da utkoblingsegentiden for lastskillebryteren 2 er større enn summen av koblingstidene til hjelpebryteren 7 og sikringen 3, finner det sted en kontrollert koblingsfølge ved hvilken sikringen i hvert tilfelle utløses, før lastskillebryteren 2 har nådd kontaktskillestillingen. Ved denne anordning begynner nemlig sikringene først å smelte når koblingsstiften 9 opphever kortslutningen av sikringen 3. Det er imidlertid kjent at skader på en transformator 1 først kan forventes etter ca. 20 ms ved en feilstrøm på 10 kiloampere. Da sikringen imidlertid allerede etter ca. 10 ms bryter strømkretsen, fås det ikke noen skadelige virkninger. If, for example, a large fault current occurs that is above the permissible current value, the magnetic coil 8 produces such a strong magnetic field that the magnetic armature 14 moves the coupling pin 9 away from the counter contact 13. As the fuse 3 is still intact, the auxiliary switch 7 switches without current. Only after the opening of the connecting contact line 9,13 does the fuse 3 take over the entire fault current and burn through within 5-10 ms, so that the formed arc is extinguished at the same time and the current circuit is broken. The connecting pin 9 in the auxiliary switch 7 has, during the time until the fuse 3 reacts, traveled a sufficiently large distance of, for example, 40 mm, which is enough to control the maximum possible switching voltage across the fuse 3. Since the tripping characteristic time for the load disconnector 2 is greater than the sum of the switching times of the auxiliary switch 7 and the fuse 3, a controlled switching sequence takes place in which the fuse is triggered in each case, before the load disconnect switch 2 has reached the contact isolation position. With this device, the fuses only begin to melt when the connecting pin 9 cancels the short circuit of the fuse 3. However, it is known that damage to a transformer 1 can only be expected after approx. 20 ms at a fault current of 10 kiloamperes. Since the fuse, however, already after approx. 10 ms breaks the circuit, there are no harmful effects.

For å unngå en øyeblikkelig tilbakekobling av hjelpebryteren 7 etter avbrudd av strømkretsen ved sikringen 3, er koblingsstiften 9 tilordnet en strømningsdemper som reduserer tilbakegangshastigheten, slik at hjelpebryteren 7 først etter åpning av hovedbryteren 2 kan nå tilbakekoblingsstillingen. Strømningsdemperen kan i den forbindelse benytte ankeret 14 som stempel og den angjeldende del 16 av isolasjonsrøret som omgir koblingsstiften 9. Avsnittet 16 hvori også fjæren 15 befinner seg, danner en lukket sylinder, slik at enten denne sylinder 16 eller stempelet 14 er tilordnet en lufteventil 17 som ved åpningsbevegelsen av koblingsstiften 9 tillater en i stor utstrekning uhindret gjennomstrømning av det i sylinderen 16 innelukkede strømningsmiddel, hvorved bevegelsen i den motsatte retning imidlertid i det minste i stor grad lukker strømningsveien, slik at det på forhånd fortrengte strømningsmiddel bare langsomt igjen kan strømme tilbake til sylinderen 6 og stempelet tilsvarende langsomt tilbakeføres til motkontakten 13. In order to avoid an immediate reconnection of the auxiliary switch 7 after interruption of the current circuit at the fuse 3, the connecting pin 9 is assigned a flow damper which reduces the return speed, so that the auxiliary switch 7 can only reach the reconnection position after opening the main switch 2. In this connection, the flow damper can use the armature 14 as a piston and the relevant part 16 of the insulating tube that surrounds the coupling pin 9. The section 16, in which the spring 15 is also located, forms a closed cylinder, so that either this cylinder 16 or the piston 14 is assigned to an air valve 17 which, by the opening movement of the coupling pin 9, allows a largely unhindered flow of the fluid contained in the cylinder 16, whereby the movement in the opposite direction, however, at least largely closes the flow path, so that the previously displaced fluid can only slowly flow back again to the cylinder 6 and the piston is correspondingly slowly returned to the counter contact 13.

Det er også mulig å låse koblingsstiften 9 i innkoblingsstillingen mot kraften av en fjær som prøver å løse koblingsstiften fra inngrepet med motkontakten 13. Ved utillatelig høye strømverdier blir da den tilsvarende låseanordningen utløst og den tilsvarende fjær skiller koblingsstiftene 9 fra motkontakten 13. Tilbakekoblingen kan deretter skje manuelt. Dertil er det imidlertid også mulig å anordne en låseinnretning ved en anordning i henhold til fig. 3 og som holder koblingsstiften 9 fast i utkoblingsstillingen. Også her kan sperringen utløses manuelt eller eventuelt også over innretninger som kan fjernstyres. Er koblingsstiften 9 låst i innkoblingsstillingen, er det for utløsningen av låseinnretningen tilstrekkelig med et eventuelt fra strømomformeren 4 avledet utløsningssignal. It is also possible to lock the coupling pin 9 in the engaged position against the force of a spring that tries to release the coupling pin from the engagement with the counter contact 13. At unacceptably high current values, the corresponding locking device is then triggered and the corresponding spring separates the coupling pins 9 from the counter contact 13. The return connection can then done manually. In addition, however, it is also possible to arrange a locking device with a device according to fig. 3 and which holds the coupling pin 9 firmly in the disengagement position. Here, too, the blocking can be triggered manually or possibly also via devices that can be controlled remotely. If the coupling pin 9 is locked in the switch-on position, a release signal possibly derived from the current converter 4 is sufficient for the release of the locking device.

Fra fig. 2 kan det ses at bryteren 2 har en evne til strømutkobling som overlapper det nedre område av utløsningsstrømmen for sikringen 3. Den sikrer således at det ved alle under drift opptredende strømstryker oppnås et pålitelig avbrudd av den strømkrets som skal kobles. Ved et sterkt forsinket tilbakeløp av koblingsstiften 9 respektive på grunn av dens låsing i utkoblingsstillingen er det dessuten sikret at den smeltede sikring ikke kortsluttes før lastskillebryteren 2 har nådd en for driftsspenningen tilstrekkelig skillestilling av sine kontaktstykker. From fig. 2 it can be seen that the switch 2 has a power disconnection capability that overlaps the lower range of the tripping current for the fuse 3. It thus ensures that a reliable interruption of the current circuit to be connected is achieved in the event of all power surges occurring during operation. In the event of a strongly delayed return of the coupling pin 9, respectively due to its locking in the disconnection position, it is also ensured that the melted fuse is not short-circuited before the switch-disconnector 2 has reached a separation position of its contacts sufficient for the operating voltage.

Som hovedbryter 2 er det fortrinnsvis anordnet en effektskillebryter som har en utpreget induktiv koblingsevne som en fasevinkel cosinus + på ca. 0,1 når inntil noen kiloampere. Slike strømforhold opptrer særlig ved kobling av høyspennings-effekttransformatorer 1. Således er den nominelle transfor-matorstrøm ca. 18 ampere ved en nominell transformatoreffekt på 630 kilovoltampere og en nominell spenning på 24 000 volt. Derfor blir det benyttet en standardsikring 3 for høyspenning med en liste-sikringsmerkestrøm på 50 ampere. Denne sikringstype har i henhold til de fastsatte forskrifter en omtrent dobbelt så stor minsteutkoblingsstrøm, altså ca. 100 ampere. Under denne strømstyrke smelter sikringen 3 ved varig belastning tidligst etter flere minutter. Reaksjonstiden avtar imidlertid med stigende strømbelastning og ligger ved en strøm på ca. 2 000 til 3 000 ampere i millisekundområdet. Slike strømstyrker opptrer bare ved sterke forstyrrelser i høyspenningsnettet, som regel ved primærsidig lysbuekortslutning av transformatoren. I dette feiltilfellet reagerer hjelpebryteren 7 automatisk og opphever forbindelsen forbi sikringen 3. Sikringen 3 blir derfor først belastet med strøm når strømmen som skal kobles ut har nådd det karakteristikkområde hvor sikringen 3 reagerer på kortest varsel på ca. 5 ms resp. skiller strømkretsen. Med hjelpebryteren 7 blir også forbelastningen av sikringen 3 kuttet ut og av sikringskarakteristikken blir bare den pålitelige og raskt reagerende del utnyttet. Alle andre, lavere strømstyrker kobler hovedbryteren. As main switch 2, a circuit breaker is preferably arranged which has a distinct inductive switching capability as a phase angle cosine + of approx. 0.1 reaches up to a few kiloamperes. Such current conditions occur in particular when connecting high-voltage power transformers 1. Thus, the nominal transformer current is approx. 18 amps at a nominal transformer power of 630 kilovolt-amperes and a nominal voltage of 24,000 volts. Therefore, a standard fuse 3 is used for high voltage with a rated fuse rating of 50 amperes. In accordance with the established regulations, this type of fuse has a minimum tripping current that is approximately twice as large, i.e. approx. 100 amps. Below this amperage, the fuse 3 melts in case of permanent load after several minutes at the earliest. However, the reaction time decreases with increasing current load and is at a current of approx. 2,000 to 3,000 amps in the millisecond range. Such currents only occur in the event of strong disturbances in the high-voltage network, usually in the event of a primary-side arcing short circuit of the transformer. In this case of failure, the auxiliary switch 7 reacts automatically and cancels the connection past the fuse 3. The fuse 3 is therefore only loaded with current when the current to be switched off has reached the characteristic range where the fuse 3 reacts at the shortest notice of approx. 5 ms or separates the circuit. With the auxiliary switch 7, the preload of the fuse 3 is also cut out and only the reliable and fast-reacting part of the fuse characteristic is utilized. All other, lower amperages close the main switch.

Ved en utførelse av en koblingsinnretning i henhold til oppfinnelsen fås det alt i alt en økonomisk løsning, ved hvilken det kan benyttes en relativt enkelt oppbygd hovedbryter. Samtidig blir fortrinnene til en sikring i de sjeldent opptredende tilfelle av en usedvanlig belastning utnyttet og sikringen for øvrig beskyttet mot skader på grunn av vanlige driftsstrømmer. En utskifting av sikringen som er forbundet med høyt tids- og kostnadsforbruk, blir således innskrenket til disse få, ytterst sjeldne tilfeller og hovedbryteren behøver ikke å være dimensjonert for den maksimale kortslutningsstrøm. In an embodiment of a switching device according to the invention, an economical solution is obtained, in which a relatively simply structured main switch can be used. At the same time, the advantages of a fuse in the rare case of an unusual load are utilized and the fuse is otherwise protected against damage due to normal operating currents. A replacement of the fuse, which is associated with high time and cost consumption, is thus limited to these few, extremely rare cases and the main switch does not need to be dimensioned for the maximum short-circuit current.

Som hjelpebryter 7 kan det eksempelvis også benyttes en anordning i henhold til fig. 5, ved hvilke de dynamiske strømkrefter automatisk bevirker åpningen av koblingsstrekningen. For dette formål er det anordnet to innbyrdes parallelt gående kontaktarmer 20, av hvilke minst én, i det foreliggende tilfelle begge på tilstøtende ender er svingbart lagret om et respektivt dreiepunkt 21.1 området av de motsatt liggende ender bærer kontaktarmene 20 kontaktstykker 22.1 den forbindelse blir kontaktarmene 20 ved hjelp av mekaniske fjærer 23 presset slik mot hverandre at de kommer i kontakt med kontaktstykkene 22. Kontaktarmene 20 blir båret av strømskinner 24 som er forbundet elektrisk og eventuelt også mekanisk med For example, a device according to fig. can also be used as auxiliary switch 7. 5, in which the dynamic current forces automatically cause the opening of the connecting line. For this purpose, two mutually parallel contact arms 20 are arranged, of which at least one, in the present case both on adjacent ends, are pivotally mounted about a respective pivot point 21.1 the area of the opposite ends carry the contact arms 20 contact pieces 22.1 in this connection the contact arms 20 by means of mechanical springs 23 pressed against each other so that they come into contact with the contact pieces 22. The contact arms 20 are carried by busbars 24 which are connected electrically and possibly also mechanically with

•tilkoblingene på sikringen 3 resp. dens holder 12. Inntrer det derved en •the connections on fuse 3 or its holder 12. It thereby enters a

kortslutningsstrøm i den strømkrets som skal kobles, så blir de kontaktarmer 20 hvor kortslutningsstrømmen går i motsatt parallell støtt fra hverandre mot kraften av fjærene 23 ved de derpå opptredende magnetiske strømkrefter og kontaktstrekningen 22,22 åpnet. I den forbindelse kan massetregheten til kontaktarmene 20 velges så stor at en tilbakestilling resp. en gjenslutning av kontaktene 22 først inntrer når sikringen 3 har brutt kortslutningsstrømmen og den merkbart tregere hovedbryter har åpnet sin kontaktstrekning. Midler til forsinkelse av tilbakestillingen av kontaktarmene 20 er da ikke nødvendige, men kan imidlertid likeledes komme til anvendelse. Det er da sikret at hjelpebryteren ikke sluttes før hovedbryteren har skilt strømkretsen. short-circuit current in the circuit to be connected, then the contact arms 20 where the short-circuit current runs in opposite parallel are pushed apart against the force of the springs 23 by the magnetic current forces acting on them and the contact line 22,22 is opened. In this connection, the mass inertia of the contact arms 20 can be chosen so large that a reset resp. a reclosing of the contacts 22 only occurs when the fuse 3 has broken the short-circuit current and the noticeably slower main switch has opened its contact section. Means for delaying the reset of the contact arms 20 are then not necessary, but can however also be used. It is then ensured that the auxiliary switch is not closed before the main switch has disconnected the circuit.

Claims

1. Switching device with series connection of a switch (2) and a fuse (3) in an electric current circuit, in particular of a load disconnect switch and a fuse in high or medium voltage equipment systems, with a current converter (4) which is connected in the current circuit and which controls a release device (5,6) for the switch (2) in such a way that the switch (2) is opened when a permissible current value is exceeded, and where an auxiliary switch (7) is connected in parallel to the fuse (3) which is opened when it is exceeded permissible current value, characterized in that the auxiliary switch (7) has a delayed reaction time, so that short high current impulses do not cause it to trip, that the reaction time of the auxiliary switch (7) is below the tripping characteristic time of the switch (2), and that the tripping time of the fuse (3) after the opening of the auxiliary switch (7) when the permissible current value is exceeded in the time preceding the switch-off time of the switch (2).

2. Coupling device according to claim 1, characterized in that the switch (2) has a current disconnection capability that overlaps the lower range of the tripping current for the fuse (3).

3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary switch (7) has at least one electromagnetically releaseable or drivable coupling pin (9).

4. Coupling device according to claim 3, characterized in that the auxiliary switch (7) is arranged mechanically parallel to the longitudinal axis of the fuse (3).

5. Switching device according to claim 3 or 4, characterized in that the auxiliary switch (7) is attached to the poles (10,11) of the fuse holder (12).

6. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a magnetic coil (8) which controls the auxiliary switch (7) is electrically connected in series with the fuse (3).

7. Coupling device according to one of claims 3-6, characterized in that the coupling pin (9) is under the action of the force of a spring (15).

8. Connection arrangement according to claim 7, characterized in that the spring (15) is a compression spring, that the coupling pin (9) is provided with a magnetic armature (14), which cooperates with the magnetic coil (8), and that the compression spring (15) is dimensioned so that it only when the permissible current value moves the armature (14) and the coupling pin (9) out of engagement with the fixed counter contact (13).

9. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary switch can be delayed to the reconnection position.

10. Coupling device according to claim 9, characterized in that the coupling pin (9) is assigned to a flow damper (14,16) which reduces the rate of return.

11. Coupling device according to claim 10, characterized in that the flow dampers (14,16) comprise a piston (14) or cylinder (16) with a valve (17) which works depending on the direction of flow.

12. Coupling device according to one of claims 7-11, characterized in that the coupling pin in the on position is locked against the force of the spring and that the locking can be triggered by exceeding the permissible current value.

13. Coupling device according to claim 12, characterized in that the locking device can be triggered by the current converter's signal.

14. Coupling device according to one of claims 8-13, characterized in that the coupling pin is locked in the open position after the contact opening.

15. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary switch (7) has two contact arms (20) that extend parallel to each other, of which at least one at one end is pivotally supported about a pivot point (21) and in the area of the opposite ends each carry a contact (22), and that the contact arms (20) are pressed against each other under spring force.