DE1238542B - Power circuit breaker with at least two vacuum switches housed in insulators - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

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PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

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Deutsche Kl.: 21 c-35/09 German class: 21 c- 35/09

Nummer: 1 238 542Number: 1 238 542

Aktenzeichen: A 39416 VIII d/21 cFile number: A 39416 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 9. Februar 1962Filing date: February 9, 1962

Auslegetag: ! 3. April 1967Display day:! April 3, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Starkstromunterbrecher mit mindestens zwei in Isolatoren untergebrachten Vakuumschaltern.The invention relates to power circuit breakers with at least two housed in isolators Vacuum switches.

Es ist bekannt, derartige aus mehreren Vakuumschaltern gebildete Starkstromunterbrecher durch eine äußere magnetische Schaltkraft oder mittels Preßluft zu betätigen. Diese durch Magnetkraft oder Preßluft betätigten Schalteinrichtungen sind jedoch teuer, aufwendig und beanspruchen zum Teil viel Einbauplatz. Es ist weiter bekannt, die einzelnen Schalter von Starkstromunterbrechern mechanisch durch Gestänge und Hebel zu betätigen, die so ausgebildet sind, daß die Schalter gleichzeitig oder in einer vorgesehenen Reihenfolge geschaltet werden. Bei einigen Ausführungen liegen diese Betätigungsgestänge und -hebel außerhalb der Isolatoren des Stromunterbrechers und sind dadurch der Gefahr einer mechanischen Beschädigung ausgesetzt. In anderen Anordnungen befindet sich wiederum die mechanische Betätigungseinriehtung in dem gleichen Hohlraum der Isolatoren, der auch die Kontaktstücke des Stromunterbrechers enthält, wodurch die Isolation der Einrichtung beeinträchtigt ist. Bei Mehrfach-Stromunterbrechern mit in Serie liegenden Unterbrechungsstellen ist es ferner bekannt, das Betätigungsgestänge zusammen mit den Unterbrechungskontakten in einem mit Isolieröl gefüllten Hohlraum eines Isolators unterzubringen. Eine solche Anordnung ist jedoch nicht ohne weiteres auf Stromunterbrecher mit mehreren Vakuumschaltern übertragbar, ohne wieder die Isolation des Betätigungsgestänges nachteilig zu beeinflussen. It is known to have such high-power circuit breakers formed from a plurality of vacuum switches to operate an external magnetic switching force or by means of compressed air. This by magnetic force or Switching devices operated by compressed air, however, are expensive, complex and, in some cases, require a lot Installation space. It is also known that the individual switches of power circuit breakers are mechanical operated by linkage and lever, which are designed so that the switches at the same time or in be switched in an intended sequence. In some designs, these operating rods are located and levers outside the isolators of the circuit breaker and are therefore dangerous exposed to mechanical damage. In other arrangements there is again the mechanical actuation device in the same cavity of the insulators as the contact pieces of the circuit breaker, whereby the isolation of the facility is impaired. at Multiple circuit breakers with interruption points in series, it is also known, the actuating linkage to be accommodated together with the interruption contacts in a cavity of an insulator filled with insulating oil. Such However, the arrangement is not easily transferable to circuit breakers with several vacuum switches, without again adversely affecting the isolation of the actuating linkage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile bekannter Starkstromunterbrecher mit mehreren Vakuumschaltern zu vermeiden und eine mechanische Betätigungseinrichtung für solche Stromunterbrecher zu schaffen, die gegenüber mechanischen Beschädigungen geschützt ist, einen einfachen Aufbau aufweist und bei minimalem Platzbedarf eine ausreichende Isolation im Hochspannungsbereich eines jeden Vakuumschalters gewährleistet. The invention is based on the above disadvantages of known power circuit breakers Avoid using multiple vacuum switches and a mechanical actuator for such To create a circuit breaker that is protected against mechanical damage is a simple one Has structure and with minimal space requirements, sufficient insulation in the high-voltage area of every vacuum switch.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Isolator einen von dem Schaltkammerhohlraum getrennten und zu ihm parallelen Hohlraum für die gasdichte Beherbergung eines beweglichen Verbindungsgestänges zur gleichzeitigen Betätigung der Schalter besitzt. Durch diese Anordnung werden für das Betätigungsgestänge der erwünschte mechanische Schutz und eine relativ hohe Isolation gewährleistet.According to the invention, this object is achieved in that each insulator has one of the switching chamber cavity separate cavity parallel to it for the gastight accommodation of a movable one Has connecting rods for simultaneous actuation of the switches. Through this arrangement the desired mechanical protection and a relatively high level of protection for the actuating linkage Isolation guaranteed.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen Starkstromunterbrecher mit mindestens zwei in
Isolatoren untergebrachten VakuumschalternThe invention will now be based on the drawings power breakers with at least two in
Vacuum switches housed in isolators

Anmelder:Applicant:

Associated Electrical Industries Limited, LondonAssociated Electrical Industries Limited, London

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,

Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13Frankfurt / M. 1, Parkstrasse 13th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Frank Waterton,Frank Waterton,

Potters Bar, Middlesex (Großbritannien)Potters Bar, Middlesex (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 10. Februar 1961 (5125)Great Britain 10 February 1961 (5125)

zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. two preferred embodiments explained in more detail.

Entsprechend Fig. 1 sind zusammenwirkende bewegliche und ortsfeste Kontaktpaare 1, 2 bzw. 3, 4 vorgesehen, die über einen biegsamen Leiter 4' in Reihe geschaltet sind. Hohle Isolatoren 5, 6 gleicher Form mit Rippen oder Überhängen 7, 8 umschließen die beiden Kontaktpaare. An die hohlen Isolatoren S, 6 sind flanschartige Bauteile 9,10 mit winkelförmigem Querschnitt angekittet und beispielsweise durch Schrauben 12 über einen rohrförmigen Abschnitt 11 zwischen den Flanschen miteinander verbunden. Es ist ferner ein äußerer Blechring 33 vorgesehen. Dadurch entsteht eine Kammer zwischen den Enden der Isolatoren S, 6, die nicht evakuiert zu werden braucht und den Leiter 4' und einen Me^ chanismus zur Betätigung des beweglichen Kontaktes 3 enthält, was nachfolgend noch erläutert wird. Flansche 13,14 sind ähnlich wie die Flansche 9,10 an das rechte Ende des Isolators 5 und an das linke Ende des Isolators 6 angekittet oder angeklebt. Die Isolatorenden sind luftdicht abgeschlossen, wobei metallische Faltenbalge 15, 16 die Luftdichtigkeit sicherstellen, wenn die Kontakte 1, 3 durch Stangen 21, 25 bewegt werden, die durch die Faltenbalge hindurchverlaufen. Ein Leiter 4' kann dazu dienen, um einen weiteren beweglichen Kontakt in Reihenschaltung mit den Kontakten 1, 3 anzuschließen. Vorteilhafterweise werden bekannte Funkenabschirmungen 17,18 an nach innen gerichteten Rippen der Isolatoren 5, 6 befestigt, die die Isolatorwand in derAccording to FIG. 1, cooperating movable and stationary contact pairs 1, 2 and 3, 4 are provided, which are connected in series via a flexible conductor 4 '. Hollow insulators 5, 6 of the same shape with ribs or overhangs 7, 8 enclose the two pairs of contacts. Flange-like components 9, 10 with an angular cross-section are cemented to the hollow insulators S, 6 and are connected to one another, for example, by screws 12 via a tubular section 11 between the flanges. An outer sheet metal ring 33 is also provided. This creates a chamber between the ends of the insulators S, 6 which does not need to be evacuated and which contains the conductor 4 'and a mechanism for actuating the movable contact 3, which will be explained below. Flanges 13, 14 are cemented or glued to the right end of the insulator 5 and to the left end of the insulator 6, similar to the flanges 9, 10. The ends of the insulator are hermetically sealed, with metallic bellows 15, 16 ensuring airtightness when the contacts 1, 3 are moved by rods 21, 25 which extend through the bellows. A conductor 4 'can serve to connect a further movable contact in series with the contacts 1, 3. Advantageously, known spark shields 17,18 are attached to inwardly directed ribs of the insulators 5, 6, which the insulator wall in the

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Nähe der beweglichen Kontakte schützen. Für die kontaktherstellenden und -unterbrechenden Bewegungen entsprechend der Richtung der Pfeile r ist die Stange 21 mit dem Kontakt 1 über ein Verbindungsglied 22 mit einem Arm 19 verbunden. Der Arm 19 ist an der Stelle 20 an einem ortsfesten Vorsprung angelenkt. Auf den Punkt 23 des Verbindungsgliedes 22 oder auf den Arm 19 kann eine äußere Betätigungskraft ausgeübt werden. Die StangeProtect the vicinity of the moving contacts. For the contact-making and -breaking movements according to the direction of the arrows r , the rod 21 is connected to the contact 1 via a connecting member 22 with an arm 19. The arm 19 is articulated at the point 20 on a stationary projection. An external actuating force can be exerted on the point 23 of the connecting link 22 or on the arm 19. The pole

29 mit dem beweglichen Kontakt 3 verläuft durch den Faltenbalg 16 und kann über das Verbindungsglied 26 von dem Arm 24 betätigt werden, der schwenkbar befestigt ist. Es läßt sich erkennen, daß sich die Gelenkanordnungen zur Betätigung der Kontakte 1 und 3 mit der Ausnahme gleichen, daß die Betätigung des Armes 24 von dem Arm 19 über eine Antriebsstange 27 weitergeleitet wird. Diese Stange befindet sich in einem Kanal 28, der in Längsrichtung innerhalb der Isolatorwand 5 verläuft. Die Enden des Kanals 28 sind mit Hilfe von Kappen 29,29 with the movable contact 3 runs through the bellows 16 and can over the connecting member 26 operated by the arm 24 which is pivotally mounted. It can be seen that the hinge arrangements for actuating contacts 1 and 3 are the same with the exception that the actuation of the arm 24 is passed on from the arm 19 via a drive rod 27. These The rod is located in a channel 28 which runs in the longitudinal direction within the insulator wall 5. the Ends of the channel 28 are with the help of caps 29,

30 verschlossen, die nach Art von Membranen nachgiebig sind. Der Raum zwischen der Stange 27 und der Wandung 28 ist mit einem Isoliermaterial gefüllt, beispielsweise mit Transformatoröl oder mit isolierenden Gasen, wie Sulfohexafluorid oder Dichlordifluormethan, denen eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit eigen ist, um Ionisationseffekte zu vermeiden. Stifte 31, 32 außerhalb des Kanals 28 auf der Triebstange 27 und innerhalb von Schlitzen in den Armen 19 und 24 stellen eine antriebsmäßige Verbindung der Arme her. Auf diese Weise wird der Kontakt 3 zur gleichen Zeit wie der Kontakt 1 betätigt. Um selbst bei Temperaturschwankungen diesen gleichzeitigen Betrieb sicherzustellen, besteht die Stange 27 aus dem gleichen Material wie der Isolator 5 oder aus einem Material mit einem ähnlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten.30 closed, which are resilient in the manner of membranes. The space between the rod 27 and the wall 28 is filled with an insulating material, for example with transformer oil or with insulating gases such as sulfohexafluoride or dichlorodifluoromethane, which have a high dielectric strength, to ionization effects to avoid. Pins 31, 32 outside the channel 28 on the drive rod 27 and inside slots in the arms 19 and 24 establish a driving connection of the arms. In this way, the Contact 3 actuated at the same time as contact 1. Even with temperature fluctuations this To ensure simultaneous operation, the rod 27 is made of the same material as the insulator 5 or made of a material with a similar coefficient of thermal expansion.

Andererseits kann auch eine Flüssigkeit in dem Kanal des Isolators als hydraulisches Verbindungsglied zwischen den beiden Kontaktbetätigungsvorrichtungen dienen. Da der Temperaturkoeffizient des Mediums beträchtlich von dem des Isolators abweichen kann, muß nach bekannter Art eine geeignete Kompensation vorgenommen werden. Beispielsweise kann sich der Schwenkpunkt des Armes entsprechend der Längenänderung einer Flüssigkeitssäule ähnlich der im Kanal 28 bewegen, die der gleichen Temperaturveränderung ausgesetzt wird.On the other hand, a liquid in the channel of the isolator can also act as a hydraulic connecting element serve between the two contact actuation devices. Since the temperature coefficient of the Medium can differ considerably from that of the isolator, a suitable one must be used in a known manner Compensation can be made. For example, the pivot point of the arm can be accordingly the change in length of a column of liquid similar to that in the channel 28 move, the same temperature change is exposed.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel weicht von dem nach Fig. 1 insofern ab, als der Kanal zur Aufnahme des länglichen Bauteils 27 (der Betätigungsstange) in einem Ringraum zwischen inneren und äußeren Isolatoren angeordnet ist. Hier umschließen Isolatoren Sa, 6 a die Kontaktpaare % 2 bzw. 3, 4. Die äußeren Isolatoren Sb, 6 b sind m'it scheibenförmigen Überhängen 7, 8 versehen. Die dve Ringräume bildenden Wandungsteile sind zylindrisch ausgeführt, liegen jedoch nicht koaxial zueinander; das längliche Bauteil 27 liegt in dem Bereich 28 a des Ringraumes, der breiter als der diametral entgegengesetzte Bereich 28 b des Ringraumes ist. Der Ringraum ist luftdicht abgeschlossen, wobei Faltenbälge 29 a, 30 α vorgesehen sind, um dabei eine Längsbewegung des Bauteils 27 zu ermöglichen. Die Teile, die mit denen in Fig. 1 übereinstimmen, besitzen gleiche Bezugszeichen, und die Schalter in der Serienschaltung besitzen zweckmäßigerweise gleiche Bauart.The embodiment shown in FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the channel for receiving the elongate component 27 (the actuating rod) is arranged in an annular space between inner and outer insulators. Here, insulators Sa, 6a enclose the contact pairs 2 and 3, 4. The outer insulators Sb, 6b are provided with disc-shaped overhangs 7, 8. The wall parts forming the annular spaces are cylindrical, but are not coaxial with one another; the elongated component 27 lies in the area 28 a of the annular space, which is wider than the diametrically opposite area 28 b of the annular space. The annular space is hermetically sealed, with bellows 29 a, 30 α being provided in order to enable the component 27 to move longitudinally. The parts which correspond to those in FIG. 1 have the same reference numerals, and the switches in the series circuit are expediently of the same design.

Der Betrieb der in Serie miteinander verbundenen Kontakte braucht nicht gleichzeitig stattzufinden, sondern es kann eine Verzögerungseinrichtung eingebaut werden. Ein durch eine hohe Impedanz überbrückter Kontakt kann kurz nach Öffnen eines nicht überbrückten Parallelkontakts geöffnet werden. Wenn das bewegungsübertragende Element eine Flüssigkeitssäule ist, kann eine Drossel öffnung als Verzögerungseinrichtung vorgesehen sein.The contacts connected in series do not have to be operated at the same time, instead, a delay device can be installed. One bridged by a high impedance Contact can be opened shortly after opening a parallel contact that has not been bridged. if the movement-transmitting element is a column of liquid, a throttle opening can act as a delay device be provided.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Starkstromunterbrecher mit mindestens zwei in Isolatoren untergebrachten Vakuumschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Isolator (5, 6) einen von dem Schaltkammerhohlraum getrennten und zu ihm parallelen Hohlraum (28) für die gasdichte Beherbergung eines beweglichen Verbindungsgestänges (27) zur gleichzeitigen Betätigung der Schalter (1, 2; 3, 4) besitzt. 1. Power circuit breaker with at least two vacuum switches housed in insulators, characterized in that each insulator (5, 6) a cavity separated from the switching chamber cavity and parallel to it (28) for the gastight accommodation of a movable connecting rod (27) for the simultaneous Actuation of the switch (1, 2; 3, 4) possesses. 2. Starkstromunterbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kammer zwischen den zwei benachbarten Isolatoren (5, 6), die eine elektrische Verbindung (4') zwischen den Schaltern und eine Hebelverbindung (24, 26) zu dem Gestänge (27) gasdicht umschließt.2. Power circuit breaker according to claim 1, characterized by a chamber between the two adjacent insulators (5, 6) which provide an electrical connection (4 ') between the switches and encloses a lever connection (24, 26) to the linkage (27) in a gas-tight manner. 3. Starkstromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolatorhohlraum (28) für das Gestänge (27) mit einem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel gefüllt ist.3. Power interrupter according to claim 1, characterized in that the insulator cavity (28) for the rod (27) is filled with a liquid or gaseous insulating medium. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 529 503, 532 639,Considered publications:
German patent specifications No. 529 503, 532 639, 572 083, 699 682, 705 564, 714 592, 744 145,572 083, 699 682, 705 564, 714 592, 744 145, 873 583;873 583; Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 018 506,German Auslegeschrift No. 1 018 506, 1 074 119;1,074,119; französische Patentschriften Nr. 1 054 434,French patent specification No. 1,054,434, 1 095 716.1 095 716. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 549/304 4. 67 © Bundesdruckerei Berlin709 549/304 4. 67 © Bundesdruckerei Berlin