DE1615643A1 - Electric switch - Google Patents

Description

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Associated Electrical Indusiri.es Limited, London S.W.1/EnglandAssociated Electrical Indusiri.es Limited, London S.W.1 / England

Elektrischer SchalterElectric switch

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter, insbesondere von der Art, die zwei Kontakte aufweisen, welche in einem evakuierten Gehäuse eingeschlossen sind, das praktisch frei von Sauerstoff ist, und die gewöhnlich als Vakuumschalter bezeichnet werden.. Die Erfindung hat die Schaffung einer Verbesserung zum Ziel, welche die Nützlichkeit des Schalters dadurch fördert, daß der Schalter für Betriebsbedingungen ausgelegt wird, die jeweils bzw. individuell der SchaIteraufgäbe zur Stromunterbrechung und zur Isolation hoher Impulsspannungen Rechnung tragen.The invention relates to electrical switches, particularly of the type having two contacts which are enclosed in an evacuated enclosure which is essentially free of oxygen and which is usually called Vacuum switches are called .. The invention has the To the goal of providing an improvement which enhances the utility of the switch by allowing the switch for Operating conditions is designed, each or individually the switch tasks for power interruption and for Take into account the isolation of high pulse voltages.

Die Erfindung geht demzufolge von einem elektrischen Schalter aus, der zwei trennbare Kontakte in einem evakuierten Gehäuse,, das praktisch frei von Sauerstoff ist, und eine Vorrichtung enthält, die durch eine Kraft- oder Antriebsquelle angetrieben wird, um zumindest einen dieser Kontakte für Schalteröffnungs- und Schließvorgänge zu bewegen. Die Erfindung besteht darin, daß diese Vorrichtung sich in einem ersten Arbeitsschritt schnell bewegt, um einen Unterbrechungs-Kontaktspalt in dem Schalter auszubilden, und sich anschließend in einem zweiten Arbeitsschritt langsamer bewegt, um eine Vergrößerung des Kontaktabstandes zu erzeugen, und einen Isolationsspalt auszubilden, der beim Auftreten einer Impulsspannung eine Wiederzündung eines Lichtbogens verhindert.The invention is therefore based on an electrical switch that has two separable contacts in an evacuated housing ,, which is substantially free of oxygen and contains a device powered by a power source to move at least one of these contacts for switch opening and closing operations. The invention exists in that this device moves quickly in a first working step to an interruption contact gap to form in the switch, and then moves more slowly in a second step to enlarge to generate the contact distance, and an isolation gap train that prevents reignition of an arc when a pulse voltage occurs.

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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Kräfte zur Ausführung der zwei Kontaktbewegungsschritte von einer gemeinsamen Kraftquelle oder Antriebsglied erhalten. Die Kraft für den zweiten Schritt kann durch eine an sich bekannte Vorrichtung verringert werden, z.B. durch einen Stoßdämpfer, der hierbei als Verzögerungsvorrichtung dient.In a preferred embodiment, the forces for performing the two contact movement steps are from one received common power source or drive member. The force for the second step can be given by a known one Device can be reduced, e.g. by a shock absorber, which here serves as a deceleration device.

Zahlreiche Kontaktpaare können in Reihe, parallel oder reihenparallel geschaltet werden, wie dies zur Steuerung von Starkstrom und Hochspannungsstrom erforderlich ist, und die Kontaktbewegungen der Paare können von einem gemeinsamen Hauptantriebsglied oder einer Kraftquelle abgeleitet werden.Numerous pairs of contacts can be in series, parallel or in series are switched as required to control high voltage and high voltage current, and the contact movements of the pairs can be derived from a common main drive member or a power source.

Zwei oder mehr untereinander verbundene Kontaktpaare können axial ausgerichtet sein und einen Teil eines Stromunterbrechers bilden, wie er in einer Kraftstation oder Zweigstation verwendet wird.Two or more interconnected pairs of contacts may be axially aligned and be part of a circuit breaker form as used in a multi-gym or branch station.

Die Erfindung wird nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfhdung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, all of which are taken from the description and FIG The details or features shown in the figures contribute to the solution of the task in the sense of the invention can and were included in the application with the will to be patented. The drawing shows schematically a Embodiment of the invention.

Ein Paar von Kontakten 1,2 ist in einem evakuierten Gehäuse 3 eingeschlossen, dessen Wand in diesem lall aus einem Mittel- / teil 4 aus Isoliermaterial, etwa Porzellan oder Glas oder einem synthetischen Harz, und Endteilen 5,6 aus Metall besteht.A pair of contacts 1,2 is enclosed in an evacuated housing 3, whose wall consists in this Lall from a medium / part 4 made of insulating material, such as porcelain or glass or a synthetic resin, and end portions 5,6 of metal.

Eine Vorrichtung, etwa ein Balg 7, ist so angeordnet, daß er das Endteil 6 mit einem Zapfen- oder Schaftglied 8 verbindet, um eine Bewegung des Kontaktes 2 durch das Glied 8 zu ermöglichen, und zwar ohne das Vakuum in dem Gehäuse 3 zu gefährden.A device, such as a bellows 7, is arranged so that it connects the end part 6 to a pin or shaft member 8, to allow movement of contact 2 through link 8, without endangering the vacuum in the housing 3.

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Zwei oder mehr gleichartige Schaltereinheiten können axial ausgerichtet und elektrisch miteinander verbunden sein, um in einen Hoohspannungs-Stromunterbreeher eingesetzt zu werden, und eine solche Einheit ist beispielsi*ise dargestellt. Two or more similar switch units can axially aligned and electrically interconnected to be inserted into a high voltage current interrupter and such a unit is shown as an example.

Eine Vorrichtung, die die Bewegung des Kontaktes 2 zur Schalterbetätigung steuert, weist im Ausführungsbeispiel einen Winkelhebel 9 auf, der bei 10 angelenkt ist. Ein Hebelarm ist über ein geeignetes Verbindungsglied mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) verbindbar, die eine Kraft 11 zur öffnung des Schalters liefert. Der andere Arm des Hebels ist bei 12 an einem Verbindungsglied 13 angelenkt, das über einen Verbindungs-Drehzapfen 15 eine Querschiene 14 betätigt. Stangen 16 sind an den zwei Enden der Querschiene 14 befestigt« Druckfedern 18 zum Vorspannen und Kontaktschließen sind zwischen einer ortsfesten Platte und einer Betätigungsscheibe oder -schiene 19 angeordnet, die mit dem rechten Ende des Zapfens 8 vereinigt ist, der mit dem Kontakt 2 aus einem Stück bestehen kann. Die Federn 18 liefern somit den Kontaktdruck während des normalen Betriebs des Schalters und bewirken die Kontakt-Schließung, wenn sich der Hebel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. A device that controls the movement of the contact 2 for switch actuation has in the exemplary embodiment an angle lever 9 which is articulated at 10. A lever arm is connected via a suitable link a drive source (not shown) connectable, the one Force 11 to open the switch supplies. The other arm of the lever is at 12 on a link 13 hinged, the via a connecting pivot pin 15 a Cross rail 14 actuated. Rods 16 are attached to the two ends of the cross rail 14 and compression springs 18 for prestressing and contact closure are arranged between a stationary plate and an actuating disk or rail 19, which is united with the right end of the pin 8, which can consist of the contact 2 in one piece. the Springs 18 thus provide the contact pressure during normal operation of the switch and cause the contact to close, when the lever 9 rotates counterclockwise.

Die Betätigungsstangen 16 erstrecken sich durch Lather in der Scheibe 19 und weisen Bünde 21 auf, die größer als die Löcher sind. ¥enn das Kontaktpaar geschlossen ist, befinden sich die Bünde 21 in einem gewissen Abstand von der Scheibe 19. Wenn der Hebel 9 im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegen sich die Bünde 21 zunächst über diesen Abstand, beschleunigen sich und treffen dann mit einer Schlagkraft auf das Glied 19, um eine schnelle Trennung des KontaktesThe operating rods 16 extend through lathers in the disc 19 and have collars 21 which are larger than the holes. If the contact pair is closed, are located the collars 21 are at a certain distance from the disc 19. When the lever 9 is turned clockwise is, the collars 21 move initially over this distance, accelerate and then hit with a striking force on the member 19, to a quick separation of the contact

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von dem Kontakt 1 zu bewirken, wodurch der Stromunterbrechungsspalt ausgebildet wird. Ein Lagerzapfen 22, der an der Platte befestigt ist, sitzt in einem Hohlraum des Schaftes 8, um den Kontakt 2 in einer geradlinigen Bewegung zu führen.from contact 1 to cause the current interruption gap is trained. A bearing pin 22, which is attached to the plate, sits in a cavity of the shaft 8 to to guide the contact 2 in a straight line movement.

Der isolierende zweite Kontaktöffnungsschritt wird durch einen Stoßdämpfer 23 verlangsamt, abgebremst oder gehemmt.The insulating second contact opening step is through a shock absorber 23 slowed down, braked or inhibited.

Wenn sich der Kontakt 2 vom Kontakt 1 um einen Abstand entfernt oder wegbewegt hat, der zur Unterbrechung des Stromes am wirksamsten ist, und zwar unter Berücksichtigung der Spannungs- und Stromgröße und ferner der Kühlung der Kontaktspaltfläche aufgrund der Wärmefebführung durch das Metall der Kontakte, so trifft das rechte Ende 24 des Gliedes 13 auf das linke Ende 25 einer Kolbenstange 26 des Stoßdämpfers Dadurch wird das Ende des ersten Schrittes oder <fer ersten Stufe der Kontaktbewegung vorbestimmt oäer festgelegt. Die durch die Kraft von der Kraftquelle bewirkte Bewegung wird dann gehemmt oder abgebremst, so daß sie mit einer langsameren Geschwindigkeit weiterläuft oder fortgesetzt wird, die durch die Betriebsweise des Stoßdämpfers bestimmt wird. Während der zweiten Stufe der Kontaktbewegung nimmt das Ende 25 aufeinanderfolgende Stellungen ein, wie sie durch die gestrichelten Linien 25' angedeutet sind, bis ein Kolben 27 im Stoßdämpfer sich gegen eine Schulter 28 legt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kontakttrennung abgeschlossen und der Abstand zwischen den Knntakten 1,2 ist für eine wirksame Isolation am geeignetsten, um Impulsspannungen standzuhalten, wie sie in einem speziellen Fall erwartet werden können.When contact 2 has moved away from contact 1 by a distance or has moved away, which causes the current to be interrupted is most effective, taking into account the voltage and current magnitude and also the cooling of the contact gap area due to the heat transfer through the metal of the contacts, the right end 24 of the link 13 meets on the left end 25 of a piston rod 26 of the shock absorber This is the end of the first step or <fer first The level of the contact movement is predetermined or specified. the Movement caused by the force from the power source is then inhibited or decelerated so that it is with a runs or resumes at a slower speed, which is determined by the mode of operation of the shock absorber will. During the second stage of the contact movement, the At the end of 25 successive positions, as indicated by the dashed lines 25 ', to a Piston 27 in the shock absorber rests against a shoulder 28. At this point, the contact separation is complete and the distance between the contacts 1,2 is most suitable for effective isolation from impulse voltages to withstand as they can be expected in a special case.

Änderungen sind möglich, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in den nachstehenden Ansprüchen gekennzeichnet sind.Changes are possible without departing from the invention as characterized in the claims below.

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Zwei oder mehr Kontaktpaare können in einem gemeinsamen evakuierten Gehäuse eingeschlossen sein, und mehrere Gehäuse, die jeweils ein oder mehrere Kontaktpaare "beinhalten, können in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sein, dessen Wand aus Metall oder einem Isoliermaterial, etwa einem keramischen Stoff, hergestellt ist. Der Raum zwischen dem Gehäuse (Gehäusen) und einem äußeren Behälter kann mit einem Isoliermittel gefüllt sein, das aus einer Flüssigkeit, etwa Öl, oder einem Gas, etwa SJ 6, bestehen kann.Two or more pairs of contacts can be enclosed in a common evacuated housing, and multiple housings, each including one or more pairs of contacts ", can be housed in a common container whose wall is made of metal or an insulating material such as a ceramic material. The space between the housing (housings) and an outer container can be filled with an insulating medium, which can consist of a liquid, for example oil, or a gas, for example SJ 6.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims 1. Elektrischer Schalter mit einem Paar von trennbaren Kontakten in einem evakuierten Gehäuse, das praktisch frei· von Sauerstoff ist, und einer durch eine Antriebsquelle angetriebenen Vorrichtung zur Bewegung wenigstens eines dieser Kontakte für Schalteröffnungs- und Schließvorgänge, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorrichtung (9_f 13, H, 16, 19, 8) in einem ersten Schritt schnell bewegt, um einen Uhterbrechungs-Kontaktspalt in dem Schalter auszubilden, und daß sie sich hierauf in einem zweiten Schritt langsamer bewegt, um den Kontaktabstand zu vergrößern und einen Isolierspalt auszubilden, der beim Auftreten einer Impulsspannung eine Wiederzündung eines Lichbogens verhindert.1. An electrical switch with a pair of separable contacts in an evacuated housing which is practically free of oxygen, and a device driven by a drive source for moving at least one of these contacts for switch opening and closing operations, characterized in that the device ( 9 _f 13, H, 16, 19, 8) is moved quickly in a first step in order to form an interruption contact gap in the switch, and that it then moves more slowly in a second step in order to increase the contact distance and to form an insulating gap which prevents a reignition of an arc when a pulse voltage occurs. 2. Schalter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle (9, 11) die Kräfte für beide'Arbeitsschritte liefert.2. Switch according to claim 1, characterized in that that the drive source (9, 11) supplies the forces for both 'work steps. 3. Schalter nach Anspruch 2,gekennzeichnet durch einen Stoßdämpfer (23), der die Kraft für den zweiten Schritt verringert.3. Switch according to claim 2, characterized by a shock absorber (23), which the force for the second step decreased. 4-· Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein eine Kraft übertragendes Glied 16, das über ein Gelenk (14, 13, 9) mit der Kraftquelle (11) verbunden ^4- · Switch according to claim 2, characterized by a force-transmitting member 16 which is via a joint (14, 13, 9) connected to the power source (11) ^ ist, wobei das GlM (16) mit einem zweiten eine Kraft übertragenden GlM (19) zusammenarbeitet, das einen bewegbaren Kontakt (2) dee Schalters betätigt» die zwei Glieder (16, 19) im Abstand! voneinander angeordnet sind, wenn die zwei Kontakte (1,2) eich berühren und das erste (16) der zwei Glieder (16| 19) nach Beginn seiner Bewegung auf das zweite Glied (19) trifft, während eioh das letztere (19) in Ruhelage befindet«is, wherein the GlM (16) cooperates with a second a force-transmitting GlM (19), the one movable Contact (2) of the switch actuates the two links (16, 19) at a distance! are arranged from each other when the two Contacts (1,2) touch and the first (16) of the two links (16 | 19) on the second after it has started moving Member (19) hits, while eioh the latter (19) in the rest position is « 009821/0990009821/0990 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stoßdämpfer (23), der die Kraft für den zweiten Schritt verringert, ein bewegbares Glied (25, 26) aufweist, das so angeordnet ist, deß es mit einem Glied (13, 24) des Gelenks in Eingriff gebracht werden kann, wenn die zwei Kontakte (1₉2) den unterbrechenden Kontaktspalt, bilden, während sich das Stoßdämpferglied (25, 26) noch in Ruhelage befindet.5. Switch according to claim 4, characterized in that a shock absorber (23) which reduces the force for the second step, a movable member (25, 26) which is arranged to deß it with a member (13, 24 ) of the joint can be brought into engagement when the two contacts (1 ₉ 2) form the interrupting contact gap, while the shock absorber member (25, 26) is still in the rest position. 00982 1/099000982 1/0990 LeerseifeEmpty soap