DE1197156B - Gas pressure switch - Google Patents

Description

Druckgasschalter Es ist ein Druckgasschalter bekannt, dessen beweglicher Schaltstift hohl ist und zum Ausschalten entgegen der Strömungsrichtung des Druckgases von einem feststehenden Gegenschaltstück weg durch eine Isolierstoffdüse hindurchgezogen wird. Der Schaltstift besitzt Bohrungen, die in das Innere führen. Durch die Bohrungen strömt während des ersten Teiles der Ausschaltbewegung Druckluft, die an der Schaltstiftspitze aus dem Schaltstift austritt und den dort ansetzenden Lichtbogen beblasen soll. In der Ausschaltstellung liegt der Schaltstift, in Ausschaltrichtung gesehen, hinter der Düsenöffnung. Die Druckluft strömt dann im wesentlichen außen am Schaltstift vorbei durch die Düse.Pressurized gas switch A pressurized gas switch is known whose movable Switching pin is hollow and for switching off against the direction of flow of the compressed gas pulled away from a stationary mating contact piece through an insulating material nozzle will. The switch pin has holes that lead into the interior. Through the holes During the first part of the switch-off movement, compressed air flows at the tip of the switch pin emerges from the switch pin and is intended to blow the arc that starts there. In the switch-off position, the switch pin lies behind, as seen in the switch-off direction the nozzle opening. The compressed air then flows essentially on the outside of the switch pin passing through the nozzle.

Das mit dem Schaltstift zusammenwirkende Gegenschaltstück des bekannten Schalters ist üblicherweise entweder eine starre oder unterteilte Ringscheibe oder ein hohler Schaltstift der gleichen Ausbildung, wie oben beschrieben wurde. Die Kontaktberührung erfolgt deshalb in einem stumpfen Stoß (Stoßkontakt). Solche Kontakte sind verhältnismäßig empfindlich für Abbranderscheinungen.The counter-contact piece of the known, cooperating with the switching pin Switch is usually either a rigid or segmented washer or a hollow switch pin of the same design as described above. the Contact is therefore made with a butt joint (butt contact). Such contacts are relatively sensitive to signs of burning.

Gemäß der Erfindung besteht dagegen bei einem Schalter der genannten Art das Gegenschaltstück aus in der Einschaltstellung außen auf dem Schaltstift aufliegenden Kontaktfingern und einem von diesen umgebenen Stift, der in der Ausschaltrichtung über die Kontaktfinger vorsteht und sich an seinem freien Ende verjüngt. Dadurch wird einmal eine bessere Kontaktgabe in der Einschaltstellung erreicht. Zum anderen ermöglicht der Schalter nach der Erfindung eine schnellere Löschung des Lichtbogens als der bekannte Schalter.According to the invention, on the other hand, there is a switch as mentioned above Type the counter-contact off in the on position on the outside of the switch pin overlying contact fingers and a pin surrounded by them, the one in the disconnection direction protrudes over the contact fingers and tapers at its free end. Through this a better contact is achieved once in the switch-on position. On the other hand the switch according to the invention enables the arc to be extinguished more quickly than the well-known switch.

Die zur Löschung des Lichtbogens notwendige Druckgasströmung liegt bei dem bekannten Schalter praktisch nur dann vor, wenn der bewegliche Schaltstift in die Ausschaltstellung hinter die Düse zurückgezogen ist. Erst dann ergibt sich durch das Zusammenwirken von Düse und Schaltstift eine hohe Gasgeschwindigkeit mit einer radialen, d. h. in die Lichtbogensäule gerichteten Komponente.The compressed gas flow required to extinguish the arc is present with the known switch practically only before when the movable switch pin is retracted into the switch-off position behind the nozzle. Only then does it arise due to the interaction of the nozzle and switching pin, a high gas velocity with a radial, d. H. component directed into the arc column.

Bei der Erfindung ist dagegen eine günstige Löschstellung bereits kurze Zeit nach der Kontakttrennung vorhanden. Sie ergibt sich dadurch, daß der in Ausschaltrichtung über die Kontaktfinger vorstehende Stift mit dem hohlen Schaltstift eine Düse bildet, also einen Kanal mit einem sich in Strömungsrichtung verengenden Querschnitt. Dies führt zu einer hohen Strömungsgeschwindigkeit. Durch die Verjüngung des Stiftes erhält die Gasströmung zugleich die gewünschte Komponente in radialer Richtung, so daß der Lichtbogen bereits kurze Zeit nach der Kontakttrennung zum Erlöschen kommen kann.In contrast, the invention already has a favorable extinguishing position present a short time after the contact has been separated. It arises from the fact that the in the disconnection direction over the contact fingers protruding pin with the hollow switching pin forms a nozzle, i.e. a channel with a narrowing in the direction of flow Cross-section. This leads to a high flow velocity. Through the rejuvenation of the pin, the gas flow also receives the desired component in the radial direction Direction, so that the arc is triggered a short time after the contact has been separated Extinction can come.

Sollte beim Schalter nach der Erfindung die Löschung nicht, wie oben beschrieben, bereits im ersten Teil der Schaltstiftbewegung erfolgen, was z. B, bei ungünstiger Lage des Stromnulldurchganges der Fall sein kann, so wird bei der weiteren Schaltstiftbewegung eine zweite günstige Löschstellung erreicht. Diese entspricht der einzigen günstigen Löschstellung des bekannten Schalters. Spätestens in dieser Stellung wird der Strom unterbrochen.Should the switch according to the invention not be deleted, as above described, already done in the first part of the switch pin movement, which z. B, can be the case with an unfavorable position of the current zero crossing, the further switch pin movement reaches a second favorable extinguishing position. These corresponds to the only favorable extinguishing position of the known switch. At latest in this position the current is interrupted.

Damit die Düsenwirkung, die mit Hilfe des Stiftes nach der Erfindung erreicht wird, recht kräftig ist, wird der Stift möglichst stark verjüngt ausgeführt. Der kleinste Durchmesser des Stiftes sollte höchstens etwa halb so groß wie der Durchmesser des Stiftes im Bereich der Kontaktfinger sein.So that the nozzle effect, which with the help of the pen according to the invention is reached, is quite strong, the pin is tapered as much as possible. The smallest diameter of the pen should be no more than about half the size of the Be the diameter of the pin in the area of the contact fingers.

Die Oberfläche des Stiftes im Bereich der Verjüngung ist vorzugsweise gekrümmt. Man erhält dadurch eine in Strömungsrichtung abnehmende Verengung des Querschnittes zwischen dem hohlen Schaltstift und dem Stift und damit strömungstechnisch besonders günstige Verhältnisse.The surface of the pin in the region of the taper is preferred curved. This results in a narrowing of the which decreases in the direction of flow Cross-section between the hollow switching pin and the pin and thus fluidically particularly favorable conditions.

Der Stift besteht zweckmäßig aus Metall und ist mit den Kontaktfingern leitend verbunden. Der Lichtbogen kann dann beim Ausschalten von den Kontaktfingern auf den Stift übergehen, der als Abbrennstift wirkt. Hierdurch werden die Kontaktfinger geschont.The pin is expediently made of metal and is with the contact fingers conductively connected. The arc can then be switched off by the contact fingers pass to the pen, which acts as a burn-off pen. This will make the contact fingers spared.

Die Ausbildung des festen Kontaktes aus Kontaktfingern ist im Schalterbau auch bei Druckgasschaltern an sich bekannt, dagegen nicht bei elektrischen Schaltern der der Erfindung zugrunde liegenden Ausbildung. Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben, die einen Schalter nach der Erfindung während der Ausschaltbewegung darstellt. Es zeigt F i g. 1 die erste günstige Löschstellung kurz nach der Kontakttrennung, F i g. 2 die zweite günstige Löschstellung, die zugleich die Ausschaltstellung sein kann.The formation of the fixed contact from contact fingers is in switch construction also known per se for pressurized gas switches, but not for electrical switches the training underlying the invention. For a more detailed explanation the invention is described below an embodiment with reference to the drawing, which represents a switch according to the invention during the opening movement. It shows Fig. 1 the first favorable extinguishing position shortly after the contact separation, F i g. 2 the second favorable extinguishing position, which is also the switch-off position can.

Der bewegliche Schaltstift 1 des Schalters ist hohl ausgebildet. Zur Verbindung zwischen seinem Inneren 2 und einem den Schaltstift umgebenden Ringraum 3, durch den das Druckgas, vorzugsweise Schwefelhexafluorid (SFB), der Schaltstrecke zugeführt wird, sind Bohrungen 4 vorgesehen. Der Schaltstift ist in bekannter, nicht dargestellter Weise mechanisch geführt und elektrisch mit feststehenden Anschlußklemmen verbunden. Er kann z. B. pneumatisch betätigt werden.The movable switch pin 1 of the switch is hollow. To the Connection between its interior 2 and an annular space surrounding the switching pin 3, through which the compressed gas, preferably sulfur hexafluoride (SFB), the switching path is supplied, holes 4 are provided. The switch pin is in well-known, not shown way mechanically guided and electrically with fixed terminals tied together. He can z. B. be pneumatically operated.

Das feststehende Gegenschaltstück 6 besitzt mehrere am Umfang eines Kreises verteilte Kontaktlamellen 7. Diese werden in der Einschaltstellung durch Federn 13 gegen die Außenseite des Schaltstiftes 1 gedrückt. Die Lamellen 7 umgeben einen metallischen Stift B. Die Spitze 9 des Stiftes 8 ist verjüngt und ragt über die dem Schaltstift zugekehrte Seite 10 der Lamellen hinaus. Die Oberfläche der Spitze ist, wie die Zeichnung zeigt, gekrümmt. Der kleinste Durchmesser der Spitze beträgt ein Drittel des Schriftdurchmessers. Die Länge des verjüngten Teiles 9 ist etwa gleich dem Stiftdurchmesser.The stationary counter-switch 6 has several contact lamellas 7 distributed around the circumference of a circle. In the switched-on position, these are pressed against the outside of the switch pin 1 by springs 13. The lamellae 7 surround a metallic pin B. The tip 9 of the pin 8 is tapered and protrudes beyond the side 10 of the lamellae facing the switching pin. As the drawing shows, the surface of the tip is curved. The smallest diameter of the tip is a third of the font diameter. The length of the tapered part 9 is approximately equal to the pin diameter.

Die Lamellen 7 sind durch eine Kappe 14 abgedeckt. In dieser ist eine Bohrung 15 für den Durchtritt des Schaltstiftes 1 vorgesehen. Der Flansch 16 im Bereich der Bohrung bildet einen Anschlag, gegen den sich die Kontaktfinger in der Ausschaltstellung anlegen. Die Kappe 14 besteht aus Metall. Sie ist an ihrer Außenseite mit Isolierstoff 17 bekleidet.The lamellae 7 are covered by a cap 14 . In this a bore 15 is provided for the switch pin 1 to pass through. The flange 16 in the area of the bore forms a stop against which the contact fingers rest in the switched-off position. The cap 14 is made of metal. It is clad with insulating material 17 on its outside.

Der Schaltstift 1 ist von einem Metallkörper 20 umgeben, der eine mit Gewinde 21 versehene Bohrung aufweist. In diese Bohrung ist der aus Isolierstoff bestehende Düsenkörper 22 eingeschraubt. Ein Flansch 23 des Düsenkörpers klemmt eine den Metallkörper 20 abdeckende Isolierstoffplatte 24 fest.The switching pin 1 is surrounded by a metal body 20 which has a bore 21 provided with a thread. The nozzle body 22 made of insulating material is screwed into this bore. A flange 23 of the nozzle body clamps an insulating material plate 24 covering the metal body 20.

Der Schaltstift 1 wird zum Ausschalten vom feststehenden Gegenschaltstück 6 wegbewegt. Gleichzeitig wird Druckgas, insbesondere Schwefelhexafluorid (SFB), durch den Ringraum 3 gepreßt. Das Gas strömt zunächst im wesentlichen durch die Bohrungen 4 in das Innere 2 des Schaltstiftes, wie die Pfeile 26 zeigen. Von dort strömt es aus der Schaltstiftspitze in Richtung der Pfeile 27 aus.The switching pin 1 is moved away from the stationary counter-switch 6 to switch it off. At the same time, compressed gas, in particular sulfur hexafluoride (SFB), is forced through the annular space 3. The gas initially flows essentially through the bores 4 into the interior 2 of the switching pin, as the arrows 26 show. From there it flows out of the switch pin tip in the direction of the arrows 27.

In der in F i g. 1 gezeichneten Stellung ist der Austrittsquerschnitt durch den Stift 8 düsenförmig verengt. Das Gas erhält deshalb eine hohe Geschwindigkeit. Wegen der Form der Verjüngung besitzt es auch eine radiale Geschwindigkeitskomponente. Der Lichtbogen 30 zwischen der Spitze 31 des Schaltstiftes und dem Abbrennstift 8 wird somit kräftig beblasen. Er kommt mit Sicherheit zum Erlöschen, wenn in der gezeichneten Stellung bei Wechselstrom ein Nulldurchgang auftritt.In the in F i g. 1 position shown is the exit cross-section narrowed by the pin 8 nozzle-shaped. The gas therefore has a high velocity. Because of the shape of the taper, it also has a radial velocity component. The arc 30 between the tip 31 of the switch pin and the burn-off pin 8 is thus blown vigorously. It will certainly go out when in the shown position with alternating current a zero crossing occurs.

Im anderen Falle wird der Schaltstift 1 bei der weiteren Ausschaltbewegung durch die Düse 22 hindurchgezogen und gelangt in die in F i g. 2 gezeigte Stellung. Spätestens in dieser Stellung wird er durch das Druckgas unterbrochen, dessen Strömung durch die Pfeile 32 und 33 angedeutet ist.In the other case, the switching pin 1 becomes the next switch-off movement pulled through the nozzle 22 and reaches the in F i g. 2 position shown. At the latest in this position it is interrupted by the compressed gas, its flow is indicated by the arrows 32 and 33.

Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Gasströmung durch die Bohrungen 4 unabhängig von der Stellung des Schaltstiftes bis zum Ende des Schalthubes anhält (vgl. die Pfeile 33). Man kann aber auch leicht durch eine Art Schiebersteuerung die Öffnungen 4 nach einem bestimmten Schalthub verschließen, so daß danach nur noch die Strömung in Richtung der Pfeile 33 vorhanden ist. Diese Strömung reicht in der in F i g. 2 gezeichneten Lage zur Löschung des Lichtbogens vollständig aus.In the embodiment it is assumed that the gas flow through the holes 4 regardless of the position of the switching pin until the end of the switching stroke stops (see arrows 33). But you can also easily through a kind of slide control the openings 4 close after a certain switching stroke, so that after that only the flow in the direction of arrows 33 is still present. This current is enough in the in F i g. 2 drawn position to extinguish the arc completely.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Druckgasschalter mit einem hohlen beweglichen Schaltstift, der zum Ausschalten entgegen der Strömungsrichtung des Druckgases von einem feststehenden Gegenschaltstück weg durch eine Isolierstoffdüse hindurch hinter die Düsenöffnung gezogen wird und eine Bohrung besitzt, durch die das Gas in das Innere des Schaltstiftes gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenschaltstück aus in der Einschaltstellung außen auf dem Schaltstift aufliegenden Kontaktfingern und einem von diesen umgebenen Stift besteht, der in Ausschaltrichtung über die Kontaktfinger vorsteht und sich an seinem freien Ende verjüngt. Claims: 1. Compressed gas switch with a hollow movable Switching pin, which is used to switch off against the direction of flow of the compressed gas from a stationary mating contact piece away through an insulating material nozzle behind the nozzle opening is pulled and has a hole through which the gas enters the Arrives inside the switch pin, characterized in that the counter-switch piece from contact fingers resting on the outside of the switch pin in the on position and a pin surrounded by these, which is in the disconnection direction via the Contact finger protrudes and tapers at its free end. 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des Stiftes höchstens halb so groß wie der Durchmesser des Stiftes im Bereich der Kontaktfinger ist. 2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the smallest diameter of the pin at most half as large as the diameter of the pin in the area of the contact fingers is. 3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Stiftes im Bereich der Verjüngung gekrümmt ist. 3. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the surface of the pin is curved in the area of the taper. 4. Drückgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift aus Metall besteht und mit den Kontaktfingern leitend verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 578 952, 615 730, 623 364, 638 580, 659 675, 661006, 675 371, 687 900, 689 966, 730 641, 732122.4. Push gas switch according to claim 1, characterized in that the pin is made of metal and with the contact fingers is conductively connected. Publications considered: German Patent Specifications No. 578 952, 615 730, 623 364, 638 580, 659 675, 661006, 675 371, 687 900, 689 966, 730 641, 732122.