DE2229865C3 - Single-pole switchable high-voltage switching unit, in particular load switch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einpolig schaltbare Hochspannungsschalteinheit, insbesondere Lastschalter, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a single-pole switchable high-voltage switching unit, in particular Load switch, according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Ringspaltkammern in rohrförmiger 'Ausbildung für die Lastunterbrechung in Hochspannungsanlagen einzusetzen. Um die gewünschte Funktion der Schalteinheit sicherzustellen, muß gewährleistet sein, daß die Lichtbogenlöschung in der Löschkammer erfolgt. Für die Dauerstromübertragung umgibt man die Löscheinrichtung mit einem entsprechend dimensionierten, vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Rohr. Der Löschkontaktantrieb muß einwandfrei rastierbar sein. Da ein Lastschalter gegebenenfalls auf einem anstehenden Kurzschluß einschalten können muß, ist es erforderlich, das ortsfeste Kontaktsystem nicht nur für den üblichen Dauerstrom.sondern auch für eine kurzfristige Beanspruchung mit einem Vielfachen, z. B. dem 50fachen Wert des Dauerstroms ausreichend zu dimensionieren. Der Einschaltvorgang ist mit einerIt is known to have annular gap chambers in a tubular design for load interruption in high-voltage systems to use. To ensure the desired function of the switching unit must be guaranteed be that the arc is extinguished in the arcing chamber. Surrounds for continuous current transmission the extinguishing device with a suitably dimensioned, preferably made of copper Pipe. The extinguishing contact drive must be lockable properly. As a load switch may be on must be able to switch on a pending short circuit, it is necessary to use the fixed contact system not only for the usual continuous current, but also for a short-term stress with a multiple, e.g. B. 50 times the value of the continuous current is sufficient to dimension. The switch-on process is with a

Vor/undiing bei Αηη.ιΐιιτιιηιΐ der Koniiikticilc veibiirf-Before / undiing at Αηη.ιΐιιτιιηιΐ the Koniiikticilc veibiirf-

^Dementsprechend ist Stand der Technik (DTAS 15 90 262) eine einpolig schaltbar .Schalieinlieii aus ' einem'festen llauptkoniaktsiuck mit einem äußeren Kontaktring und einem in dessen Mitte angeordneten ! ast-Rastkontaktstiick und aus einem in das llnupikon tnktstück cinführburcn und mit einem Rastkopf im li.st-Riistkontaktstück einrastbaren Schaltelement mit^ Accordingly, the state of the art (DTAS 15 90 262) a single-pole switchable .Schalieinlieii off 'A' solid initial agreement with an external one Contact ring and one in the middle! branch-Rastkontaktstiick and from one into the llnupikon tnktstück cinführburcn and with a locking head in the li.st-Riistkontaktstück snap-in switching element with

,u einem als Waupt&irombnhn dienenden Metallrohr, das den Rasikopf, eine Löschkammer, ein Lastschaltkon· fiktslück und einen Löschstift umgibt, und einer /ur Isolierung und zum Betätigen des Schaltelementes dienenden l.solierstoffhaube., u a metal pipe serving as Waupt & irombnhn, the surrounds the Rasikopf, an arcing chamber, a load switching conflict and an erasing pen, and a / ur Insulation and an oil cover used to actuate the switching element.

Andererseits ist es bei Lastschaltern allgemein bekannt (DTAS Il 53 939), die Kontaktflächen für die Dauerstrombahnen vor den Einwirkungen von Vorzündlichtbögen dadurch zu schützen, daß eine besondere Vorzündeleklrode vorgesehen wird.On the other hand, it is generally known for load switches (DTAS Il 53 939), the contact surfaces for the Continuous current paths before the effects of pre-ignition arcs to protect by providing a special pre-ignition electrode.

Außerdem ist es für Druckgasschalter bekannt (FRPS 14 41 241); die einzelnen Schaltstückabschnitie zueinander geometrisch so anzuordnen und /u bemessen, daß die Schlagweite von der Innenvorderkanie eines als Hauptsirornbahn dienenden Metallrohres /uIt is also known for gas pressure switches (FRPS 14 41 241); the individual contact piece sections to each other geometrically to be arranged and / u dimensioned so that the striking distance from the inner anterior cane a metal pipe serving as the main Sirornbahn / u

einem das Last-Rastkontaktstück umgebenden Rohr kleiner als die Schlagweite von der Außenvorderkante des erstgenannten Rohres bis zum äußeren Kontaktring des Hauptkontaktstücks ist, so daß nicht nur während des in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausschalt-Vorganges, sondern auch während des Finschaltvorganges die Kontaktflächen der Dauerstrombahn vor Vorzündlichtbögen mit Sicherheit geschützt werden.a tube surrounding the load latching contact piece is smaller than the striking distance from the outer leading edge of the first-mentioned tube is up to the outer contact ring of the main contact piece, so that not only during of the switch-off process described in this context, but also during the final switch process the contact surfaces of the continuous current path are reliably protected from pre-ignition arcs.

Schließlich ist es bekannt (DT-PS 5 21378), eine Trennzylinder-Löschkammer aus Isolierstoff vorzuschen. Finally, it is known (DT-PS 5 21378), a Separating cylinder extinguishing chamber made of insulating material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einpolig schaltbare Schalteinheit der aus der DT-AS 15 90 262 bekannten Art so auszubilden, daß gleichzeitig sowohl die Dauerstromkonlaktbahnen des Hauptkontaktstücks als auch das Last-Rastkontaktstück gegen Vorzündlichtbögen geschützt sind.The invention is based on the object of providing a single-pole switchable switching unit from the DT-AS 15 90 262 known type so that at the same time both the Dauerstromkonlaktbahnen of the main contact piece and the load latching contact piece against Pre-ignition arcs are protected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Last-Rastkontaktstück von einem am Sockelende des Last-Rastkontaktstücks festgelegten Rohr umgeben ist, dessen Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Metallrohres des Schaltelementes ist und das an seinem freien Ende aus einem Teil aus Kunststoff und im übrigen Teil aus Metall besteht, und daß die Längen der Teile so bemessen sind, daß bei koaxialer Annäherung des Schaltelemente an das Hauptkontaktstück die Schlagweite von der Innenvorderkante des Metallrohres bis zum metallischen Teil am Umfang des Rohres kleiner als die Schlagweite von der Außenvorderkante des Metallrohres bis zum äußeren Kontaktring des Hauptkontaktstücks ist.According to the invention, this object is achieved in that the load latching contact piece is connected to a socket end of the load locking contact piece set is surrounded, the diameter of which is smaller than that The inner diameter of the metal tube of the switching element is made of one part at its free end Plastic and the remaining part of metal, and that the lengths of the parts are dimensioned so that at coaxial approach of the switching element to the main contact piece, the striking distance from the inside leading edge of the metal pipe to the metal part on the circumference of the pipe is less than the striking distance of the outer leading edge of the metal tube is up to the outer contact ring of the main contact piece.

Durch die beanspruchte Wahl der Schlagweiten werden die Dauerstrombahnen des Hauptkontaktstücks gegen Vorzündlichtbögen geschützt, wobei gleichzeitig der Kunststoffendabschnitt des das Last-Rastkontaktstück umgebenden Rohres das Last-Rastkontaktstück ebenfalls von Vorzündungen freihält.The continuous current paths of the main contact piece become due to the claimed selection of the throw widths Protected against pre-ignition arcs, at the same time the plastic end section of the load latching contact piece surrounding pipe also keeps the load latching contact piece free of pre-ignition.

Vorteilhaft ist das das Last-Rastkontaktstück umgebende Rohr am festzulegenden Ende mit einem Gewinde versehen und dient gleichzeitig als Befestigungsschraube des Hauptkontaktstücks.The tube surrounding the load latching contact piece is advantageous at the end to be fixed with a Provided thread and also serves as a fastening screw for the main contact piece.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the embodiment illustrated in the drawing; in it shows

I Ij.'. 1 einen l.iinysst hiiiii Ul-s S. Ii.iIu-Iciik.TiIs
I- ig. 2 i-incn Lilngsschniu des lliiupikuntakisiucks. und I Ij. '. 1 a l.iinysst hiiiii Ul-s S. Ii.iIu-Iciik.TiIs
I- ig. 2 i-incn Lilngsschniu des lliiupikuntakisiucks. and

Fig, 3 einen Längsschnitt des in dus Haiipikonniki Stuck einzuführenden (indes des Sehiiltelements und des > in passender Lüge dazu anger.dneien Haiipikoniiikt Stucks zur Erläuterung der .Schlagwelten.3 shows a longitudinal section of the in dus Haiipikonniki Stuck to be introduced (but of the visual element and the> in a fitting lie to this, anger.dneien Haiipikoniiikt Stucks to explain the.

Man erkennt in Fig. I das Schaltelement mit seiner Haupistrombahn in Form eines Meta/irohres I, insbesondere Kupfermhres. Darin sit/l ein Sprengring ι., 2, der die Löschkammer 3 im Metallrohr 1 arretiert. Die Luschkammer besteht in üblicher Weise aus einem unter l.ichtbogeneinwirkung Gas abgebenden Isolier stoff. In der Löschkammer 3 ist an ihrem dem liaupikonlakt-Einfuhrende des Metallrohres I nahen _)S Ende eine Isolierstoffmutter 4 mit Bohrung angebracht. Weiter in die Löschkammer 3 hinein reicht eine von der Isolierstoffmulter 4 ausgehende, /ur Löschkammer koaxiale lsolierstoffhul.se 5, die beim Ausschallen als ^Anschlag für das am anderen Ende dor Löschkammer erkennbare Lastschaltkontaktstück 6 dient, das eine Hartmetallauflage 12 trägt. Am Innenumfang der Löschkammer 3 liegt eine Wendelfeder 7 an, die vom Lastschaltkontaktstück 6 bis zur Isolierstoffmutter 4 reicht, wobei sie in diese eingreift und am Außenumfang der Isolierstoffhülse 5 anliegt. In der Achse der Isolierstoffmutter 4 und damit der Löschkammer 3 erkennt man eine von einem innerhalb der Isolierstoffhülse 5 sitzenden Isolierstoffrohr 9 umgebene Kuppelstange 8, in deren zum Hauptkontakt-Einführende des Melallrohres 1 weisenden Verlängerung der Rastkopf 11 zum Einrasten im weiter unten beschriebenen Last-Rastkontaktstück des Hauptkontaktstücks sitzt. Zwischen dem Rastkopf 11 und der Isolierstoffmutter 4 trägt die Kuppelstange 8 eine Isolierstoffanschlagschei-One recognizes in Fig. I the switching element with its main flow path in the form of a metal pipe I, in particular copper pipe. In it sit / l a snap ring ι., 2, which locks the extinguishing chamber 3 in the metal tube 1. The Luschkammer consists in the usual way of an insulating material that emits gas under the action of an electric arc. In the quenching chamber 3, an insulating nut 4 with a hole is attached to its end near the liaupikonlakt-introducing end of the metal pipe I _). Further into the extinguishing chamber 3 extends a coaxial insulating material sleeve 5 which extends from the insulating material shoulder 4 and which, when disengaging, serves as a stop for the load switch contact piece 6 which can be seen at the other end of the extinguishing chamber and which carries a hard metal layer 12. A helical spring 7 rests on the inner circumference of the quenching chamber 3 and extends from the load switch contact piece 6 to the insulating nut 4, engaging in this and resting on the outer circumference of the insulating sleeve 5. In the axis of the insulating nut 4 and thus the quenching chamber 3, one recognizes a coupling rod 8 surrounded by an insulating tube 9 seated inside the insulating sleeve 5, in the extension of which points towards the main contact lead-in of the Melallrohr 1 the locking head 11 for engaging in the load-locking contact piece described below of the main contact piece is seated. Between the locking head 11 and the insulating nut 4, the coupling rod 8 carries an insulating stop plate.

Das Lastschaltkontaktstück 6 wird an seiner Um-The load switch contact piece 6 is at its conversion

■fangsfläche von unter Einwirkung der Blattfedern 14 ^stehenden Kontaktplüttchen 13 berührt. An der dem Hauptkontakt-Einführende entgegengesetzten Seite jdes Lastschaltkontaktstücks 6 folgen der Löschstift 15 und die mit Gasaustrittsöffnungen 17 versehene Isolierstoffkammer 16, die von einer Isolierstoffhaube IH IiIiI^cIu¹M milI. VM-khe .ils Isnl K'mim^ dl·¹ Schaltele-MiiMiK. /ur I iiikiikiin^ Λ.·ι Sih.iltjM'.t; und /um Ik-I;iiΐ}.·ι·π des Si h.ilick'iMcnis ditiii, vwibei an ihrem ίΐιιΗιτίΊΐ I ink· muh one H.isk· 14 fm Jim Hand Sprung· ;illll ii"l> liirjii'vi'lli.·!! IM ■ the catch surface of contact plates 13 under the action of the leaf springs 14 ^. On the side of the load switch contact piece 6 opposite the main contact lead, the erase pin 15 and the insulating material chamber 16 provided with gas outlet openings 17, which are covered by an insulating material hood IH IiIiI ^ cIu ¹ M milI. VM-khe .ils Isnl K'mim ^ dl · ¹ Schaltele-MiiMiK. / ur I iiikiikiin ^ Λ. · ι Sih.iltjM'.t; and / um Ik-I; iiΐ}. · ι · π des Si h.ilick'iMcnis ditiii, vwibei at their ίΐιιΗιτίΊΐ I ink · muh one H.isk · 14 fm Jim Hand Sprung · ; illll ii "l> liirjii 'vi'lli. · !! IM

\><x I i'il.· H₁ K, h, I), 14 und 1 bilden die I lilissH'iiiib.ilii. iiIht die der Sironi nach dem !rennen der H.iuptSLh.ihstfL-tkc lliclii. Zwischen den Kontaktplain hin I} und de·» I astschdltknntaktsiuck 6 entsteht heim Ausschalten cm Lichtbogen, der 1111 Ringspiill /wischen dem l.asisch.iltkontakislück und dem Losch· stift 15 gelöscht wird. \><x I i'il. · H ₁ K, h, I), 14 and 1 form the I lilissH'iiiib.ilii. iiIhts the Sironi after the race of the H.iuptSLh.ihstfL-tkc lliclii. Between the contact Plain back I} and de · "I astschdltknntaktsiuck 6 home off cm arc, the / wipe Ringspiill 1111 created the l.asisch.iltkontakislück and Losch · pin is cleared 15th

l·'ip. 2 /eigi das zugehörige Haiiptkontaktstück, das einen ajlJeren Kontaktring 22 für die Dauersiromübertrapung und ein in dessin Mitt« /ur Aufnahme des Rastkopfes 11 angeordnetes I.ast-Rastkontaktstück 20 aufweist, das von einem am Sockilende des Last-Rastkontaktsukk, festgelegten Rohr 21 umgeben ist. Das Last Rdstkontaktstück 20 enthält einen Dämpfungskorper 23 und wird von einer Stellfeder 24 zusammengedrückt, die innerhalb des Rohres 21 sitzt. In der Nähe seines Randes wird der federnde lamellierte äußere Kontaktring 22 noch von einer Ringfeder 25 zusammengedrückt. Unter dem Dämpfungskörper 23 erkennt man ferner eine Schraube 26 und Federringe 27, 28. Das Rohr 21 weist an seinem freien Ende einen Teil aus Kunststoff auf und besteht im übrigen Teil aus Metall als Hilfskontaktkörper.l · 'ip. 2 / Eigi the associated shark contact piece, the an ajlJeren contact ring 22 for the continuous signal transmission and an in dessin message of the Locking head 11 arranged I.ast locking contact piece 20 has, which is from one at the Sockilende of the load-Rastkontaktsukk, fixed tube 21 is surrounded. The load contact piece 20 contains a damping body 23 and is compressed by an adjusting spring 24, which sits inside the tube 21. Near its edge becomes the resilient laminated outer Contact ring 22 is still compressed by an annular spring 25. One recognizes below the damping body 23 furthermore a screw 26 and spring washers 27, 28. The tube 21 has a part at its free end Plastic and the remaining part of metal as an auxiliary contact body.

In Fig. 3 sind die Bemessung der Längen h 1, h2 der beiden Teile des Rohres 21 an dessen Außenumfang und die sich durch diese Bemessung ergebenden Schlagweiten a und b von der Innenvorderlcanle des Metallrohres 1 bis zum metallischen Teil Λ 2 am Umfang des Rohres 21 bzw. von der Außenvorderkanle des Metallrohres 1 bis zum äußeren Kontaktring 2:2 des Hauptkontaktslücks veranschaulicht, woraus sich ergibt, daß b größer als a ist und beim Einschalten erreicht wird, daß sowohl die Dauerstromkontaktbahnen als auch das Last-Rastkontaktstück gegen Vorzündlichtbogen geschützt sind, da zunächst die Schlagweite a zuüh Hilfskontaktkörper, d. h. dem metallischen Teil des Rohres 21 zum Zuge kommt.3 shows the dimensioning of the lengths h 1, h2 of the two parts of the tube 21 on its outer circumference and the widths a and b resulting from this dimensioning from the inner front channel of the metal tube 1 to the metallic part Λ 2 on the circumference of the tube 21 or from the outer front channel of the metal tube 1 to the outer contact ring 2: 2 of the main contact gap, from which it follows that b is greater than a and when it is switched on it is achieved that both the continuous current contact paths and the load latching contact piece are protected against pre-ignition arcs, because initially the pitch a zuüh auxiliary contact body, ie the metallic part of the tube 21 comes into play.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: I. Einpolig schaltbare Hochspunnungi-Sehalicin heit, insbesondere Lastschalter, aus oinem festen Hauptkontaklstück mit einem äußeren Konüiktnng und einem in dessen Mitte angeordneten Last-Rastkontaktstück und aus einem in das Hauptkoniaktstück cinführbaren und mit einem Rastkopf im Last-Raslkontaktstück einrastbaren Schaltelement mit einem als Hauptstrombahn dienenden Metallrohr, das den Rastkopf, eine Löschkammer, ein Lastschaltkontaktstück und einen Löschstift umgibt, und einer zur Isolierung und zum Betätigen des Sehaltelements dienenden Isolierstoffhaube, d a durch gekennzeichnet, daß das Last-Rastkontakistück (20) von einem am Sockelende des Last-Rastkontaktstücks festgelegten Rohr (21) umgeben ist, dessen Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Metallrohres (1) des Schaltelementes ist und das an seinem freien Ende aus einem Teil (Ii 1) aus Kunststoff und im übrigen Teil (Ii 2) aus Metall besteht, und daß die Längen der Teile (Ii I₁ Λ 2) so bemessen sind, daß bei koaxialer Annäherung des Schaltelements an das Hauptkontaktstück die Schlagweile (a) von der lnncnvorderkante des Metallrohres (1) bis zum metallischen Teil (h 2) am Umfang des Rohres (21) kleiner als die Schlagweite (b) von der Außenvorderkante des Metallrohres (1) bis zürn äußeren Kontaktring (22) des Hauptkontaktslücks ist.I. Single-pole switchable Hochspunnungi-Sehalicin unit, in particular a load switch, made of a fixed main contact piece with an outer connector and a load latching contact located in the middle and a switching element that can be inserted into the main connector and can be engaged with a latching head in the load / latch contact piece with a switching element as the main current path serving metal tube, which surrounds the latching head, an extinguishing chamber, a load switch contact piece and an erase pin, and an insulating material hood serving to isolate and actuate the holding element, characterized in that the load latching contact piece (20) is fixed by one at the base end of the load latching contact piece Tube (21) is surrounded, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the metal tube (1) of the switching element and which at its free end consists of a part (Ii 1) made of plastic and the remaining part (Ii 2) made of metal, and that the lengths of the parts (Ii I ₁ Λ 2) are dimensioned so that at coaxial he approach of the switching element to the main contact piece the lay distance (a) from the inner front edge of the metal pipe (1) to the metallic part (h 2) on the circumference of the pipe (21) smaller than the lay distance (b) from the outer front edge of the metal pipe (1) to the outer contact ring (22) of the main contact gap. 2. Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Lasl-Rastkontaktstück (20) umgebende Rohr (21) am festzulegenden Ende mit einem Gewinde versehen ist und als Befestigungsschraube des Hauptkontaktstücks dient.2. Switching unit according to claim 1, characterized in that the Lasl locking contact piece (20) surrounding pipe (21) is provided with a thread at the end to be fixed and as a fastening screw of the main contact piece is used. 3. Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Last-Rastkontaktstück (20) einen Dämpfungskörper (23) enthält und von einer Stellfeder (24) zusammendrückbar ist.3. Switching unit according to claim 1 or 2, characterized in that the load latching contact piece (20) contains a damping body (23) and can be compressed by an adjusting spring (24). 4. Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne', daß der federnde, lamellierte äußere Kontaktring (22) von einer Ringfeder (25) zusammendrückbar ist.4. Switching unit according to claim 1 or 2, characterized in that the resilient, laminated outer contact ring (22) can be compressed by an annular spring (25).