DE962815C - Switch fuse - Google Patents

Description

Schaltersictierungen für Hochspannungsstromkreise bewirken im Falle des Ansprechens eine Stromunterbrechung nach dem Prinzip des Leistungsschalters. Sie enthalten zu diesem Zweck einen Kraftspeicher in Form einer Schaltfeder, die nach dem Abschmelzen eines als thermischer Auslöser dienernden Schmelzelemenites die Auftrennung des Stromkreises auf mechanischem Wege herbeiführt. Die Löschung des hierbei entstehenden Lichtbogens erfolgt durch die Einwirkung eines Löschmittels, das entsprechend den bei Leistungsschaltern verwendetem Prinzipien in flüssigem, festem oder auch gasförmigem Zustand in der Sicherung gespeichert sein kann.Switches for high voltage circuits cause an interruption of the current in the event of a response according to the principle of the circuit breaker. For this purpose, they contain an energy store in the form of a switching spring, which after a melting element serving as a thermal trigger has melted, the separation of the circuit by mechanical means. The quenching of the resulting arc takes place through the action of an extinguishing agent that corresponds to that of circuit breakers principles used in liquid, solid or even gaseous state in the fuse can be stored.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine derartige Schaltersicherung mit einer Zusatzeinrichtung zu versehen, die einerseits der deutlich erkennbaren Anzeige einer erfolgten Abschaltung nach außen hin, andererseits aber auch der Auslösung sekundärer Effekte durch eine Abschaltung dienen soll. Als solche kommen in Betracht die Betätigung von optischen oder akustischen Signalen oder die Auslösung von Schaltgeräten, die im gleichen Stromkreis liegen. Hiermit wird bezweckt, daß ζ. B. in Drehstromnetzen auch beim Ansprechen nur einer Sicherung eine allpolige Abschaltung des kranken Netzteiles eintritt. Für den zuletzt genannten Zweck ist ein bestimmter minimaler Arbeitsaufwand der Auslöseeinrichtung erforderlich, zu dem noch eine angemessene Sicherheit mit Rücksicht auf Reibung und Klemmung im Übertragungsgestänge hinzuzurechnen ist. Es liegtThe present invention has set itself the task of such a switch fuse with a To provide additional equipment, on the one hand the clearly recognizable display of a shutdown to the outside, but on the other hand also the triggering of secondary effects through a shutdown should serve. The actuation of optical or acoustic signals can be considered as such Signals or the triggering of switching devices that are in the same circuit. Herewith the aim is that ζ. B. in three-phase networks, even if only one fuse is triggered, an all-pole fuse Disconnection of the sick power supply occurs. For the latter purpose there is a specific one Minimal effort required by the release mechanism, plus adequate security must be added in consideration of friction and jamming in the transmission linkage. It lies

zwar nahe, die an sieh bereits vorhandene Schaltfeder zur Bewältigung dieser Auslösearbeit mit heranzuziehen, indessen zeigt es sich, bei eingehender Beschäftigung mit dem Problem als wesentlich vorteilhafter, die Aufgaben zu trennen und einen besonderen Kraftspeicher allein für die Auslösung vorzusehen. Gegenstand der Erfindung ist es, die Bewegung der Schaltfeder beim Abschalten für die Freigabe dieses Kraftspeichers nutzbar zu machen, ίο Die grundsätzliche Aufgabe der Schaltfeder ist gemäß der eingangs gegebenen kurzen Prinzipbeschreibung die Bewegung einer Schaltelektrode, die mit dem freien Ende der Schaltfeder fest verbunden ist. Das andere Ende der Schaltfeder wird normalerweise starr im Sicherungsgehäuse befestigt. Erfindungsgemäß wird diese starre Befestigung des Federendes in eine Lagerung mit begrenzter Beweglichkeit in Richtung der Federachse abgeändert. Es genügt eine Verschiebbarkeit des Federendes um wenige Millimeter, um die beabsichtigte Freigabe eines Federkraftspeichers zu bewirken. Die Zeichnungen erläutern an einem Beispiel, wie sich der Erfindungsgedanke praktisch verwirklichen läßt, ohne daß letzterer auf dieses Beispiel allein beschränkt sein soll. Im Bild 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Schaltersicherung schematisch dargestellt. Zugrunde gelegt ist eine Sicherung mit festem Löschmittel, was indessen für die Erfindung selbst ohne Bedeutung ist, da sie nur das Vorhandensein einer Schaltfeder voraussetzt, daher in gleicher Weise bei einer Sicherung mit flüssigem oder gasförmigem Löschmittel anwendbar ist. ι ist das Sicherungsrohr aus Isolierstoff, das an beiden Enden je eine Kontaktkappe 2 und 3 aus gut leitendem Metall trägt. Im Innern des Rohres befindet sich die Schaltfeder 4, die an einem Ende im Sicherungsgehäuse befestigt ist, während das andere Ende mit einer stabförmigen Schaltelektrode 5 verbunden ist. Die Schaltelektrode 5 ragt in ein Löschrohr 6 hinein, dessen Wandungen so beschaffen sind, daß sie unter der Einwirkung der Lichtbogenwärme reichliche Mengen eines geeigneten Löschgases abgeben. Durch ein Schmelzelement 7, das die Schaltelektrode 5 mit der Kontaktkappe 3 elektrisch und mechanisch verbindet, wird die Schaltfeder 4 in gespannter Lage gehalten. Im Innern der Schaltfeder 4 ist gewöhnlich noch ein flexibles Verbindungskabel 8 angeordnet, dem die Aufgabe der Stromleitung von der Schaltelektrode 5 zur Kontaktkappe 2 zufällt. Die Arbeitsweise der Schaltersicherung ist die folgende: Durch einen Strom, dessen Stärke oberhalb des Grenzstromes des Schmelzelementes 7 liegt, wird letzteres durchgeschmolzen. Damit wird die Bewegung der Schaltfeder 4 freigegeben, die sich zusammenzieht und dabei die Schaltelektrode 5 in das Innere des Löschrohres 6 hineinbewegt. An der Unterbrechungsstelle entsteht ein sich ständig verlängernder Lichtbogen, der durch Wärmeeinwirkung aus der Wand des Löschrohres 6 eine beträchtliche Gasmenge frei macht. Diese verläßt das offene Ende des Löschrohres als Druckgasstrom und wirkt dabei in bekannter Weise löschend auf den Lichtbogen ein, so daß eine Unterbrechung des Stromes in einem seiner natürlichen Nulldurchgänge erfolgt. .although close to the already existing switching spring to be used to cope with this release work, however, it shows up in more detail Dealing with the problem is much more beneficial to separate the tasks and one to provide special energy storage only for the release. The object of the invention is the To use the movement of the switching spring when switching off for the release of this energy storage device, ίο The basic task of the switch spring is according to the brief description of the principle given at the beginning, the movement of a switching electrode, which is firmly connected to the free end of the switching spring. The other end of the switch spring will normally fixed rigidly in the fuse housing. According to the invention, this rigid attachment modified the spring end in a storage with limited mobility in the direction of the spring axis. It is sufficient to displace the spring end by a few millimeters to achieve the intended one To effect release of a spring force accumulator. The drawings explain using an example, how the idea of the invention can be put into practice without the latter having to do this Example alone should be limited. Figure 1 shows the basic structure of a switch fuse shown schematically. It is based on a security with a solid extinguishing agent, which is meanwhile for the invention itself is irrelevant, since it only requires the presence of a switching spring, can therefore be used in the same way when securing with liquid or gaseous extinguishing agent is. ι is the fuse tube made of insulating material, which has a contact cap 2 at each end and 3 made of highly conductive metal. Inside the tube is the switching spring 4, which is on one end is fixed in the fuse housing, while the other end with a rod-shaped Switching electrode 5 is connected. The switching electrode 5 protrudes into an extinguishing pipe 6, whose Walls are designed so that they are copious amounts under the action of the heat of the arc a suitable extinguishing gas. By a fusible element 7, which the switching electrode 5 with the contact cap 3 connects electrically and mechanically, the switching spring 4 is in the tensioned position held. A flexible connecting cable 8 is usually also arranged inside the switching spring 4, to which the task of conducting power from the switching electrode 5 to the contact cap 2 falls. the The function of the switch fuse is as follows: By a current, the strength of which is above the Limit current of the fusible element 7 is, the latter is melted through. This will make the movement the switching spring 4 released, which contracts and thereby the switching electrode 5 in the The interior of the extinguishing pipe 6 is moved into it. At the point of interruption there is a constantly lengthening one Arc caused by the action of heat from the wall of the extinguishing pipe 6 a considerable Makes gas volume free. This leaves the open end of the extinguishing pipe as a stream of pressurized gas and acts in a known way to extinguish the arc, so that an interruption of the current takes place in one of its natural zero crossings. .

Bild 2 betrifft den eigentlichen Gegenstand der Erfindung und stellt lediglich die in diesem Zusammenhang interessierenden Teile der Sicherung dar. ι ist wieder das Sicherungsrohr, 2 die Kontaktkappe, 4 die Schaltfeder und 8 das flexible Verbindungskabel. Das Federende ist auf einen mit passenden, gewindeähnlichen, spiraligen Nuten versehenen Federsitz 9 aufgeschraubt, der seinerseits in beschränktem Umfang axial beweglich auf einem Führungsstück 10 gleiten kann. Im eingeschalteten Zustand der Sicherung wird der Federsitz 9 durch die Spannung der Schaltfeder 4 fest gegen einen Anschlag 11 gepreßt. In dieser Lage verhindert er das seitliche Ausweichen einer Kugelsperre 12, die aus zwei oder mehr auf einen Teilkreis gleichmäßig verteilten Stahlkugeln besteht, die ihrerseits in senkrecht zur Sicherungsachse verlaufenden Bohrungen beweglich angeordnet sind und in die Ringnut 13 eines Schlagstiftes 14 eingreifen. Der Schlagstift 14 ist in der Sicherungsachse verschiebbar gelagert und wird durch die Kugelsperre 12 entgegen der Kraftwirkung einer Auslösefeder 15 festgehalten.Fig. 2 relates to the actual subject matter of the invention and only represents that in this context Interesting parts of the fuse. ι is again the fuse tube, 2 the contact cap, 4 the switching spring and 8 the flexible connection cable. The end of the spring is on one with matching, thread-like, spiral grooves provided spring seat 9 screwed on, which in turn can slide axially movably on a guide piece 10 to a limited extent. Im switched on In the state of the fuse, the spring seat 9 is pressed firmly against a stop 11 by the tension of the switching spring 4. In this Situation, it prevents a ball lock 12, which consists of two or more on one Part circle consists of evenly distributed steel balls, which in turn are perpendicular to the safety axis extending bores are movably arranged and engage in the annular groove 13 of a striker 14. The striker 14 is mounted displaceably in the securing axis and is through the Ball lock 12 held against the force of a release spring 15.

Beim Zusammenschnellen der Schaltfeder 4 bewegt sich infolge der Massenträgheit auch der Federsitz 9 von seinem Anschlag 11 weg in die andere Endlage seines Bewegungsspielraumes. Hierdurch wird die Sperrung der Kugeln 12 aufgehoben, da es ihnen ermöglicht wird, in den Hohlraum 16 des Federsitzes 9 seitlich auszuweichen. Der Schlagstift 14 kann deshalb die Kugeln beiseiteschieben und sich unter der Wirkung der Auslösefeder 15 aus seiner Ruhelage zur Anzeige der erfolgten Abschaltung hinausbewegen. Hierbei ist er entsprechend der auf ihn übertragenen Federkraft zur Leistung einer bestimmten Arbeit imstande, die vermittels geeignet bemessener Übertragungshebel und Verbindungsstangen zur Auslösung sekundärer Effekte verwendet werden kann.When the switching spring 4 collapses, the also moves due to the inertia Spring seat 9 away from its stop 11 into the other end position of its range of motion. This unlocks the balls 12 as they are allowed to enter the cavity 16 of the spring seat 9 to evade laterally. The striker 14 can therefore push the balls aside and under the action of the release spring 15 from its rest position to display the move out the shutdown. Here it is according to the spring force transferred to it capable of performing a specific work by means of appropriately dimensioned transmission levers and connecting rods can be used to trigger secondary effects.

Bild 3 zeigt die Anordnung am Ende des Auslösevorganges mit weitgehend entspannter Auslösefeder 15. Der geschilderte Bewegungsablauf ist umkehrbar, so daß die Anzeige- und Auslösevorrichtung ohne weiteres wieder verwendbar ist, wenn die Schaltersicherung durch Erneuerung der bei einer Abschaltung verbrauchten Teile wieder instandgesetzt wird. Beim Spannen der Schaltfeder 4 drückt die kegelige Fläche 17 des Federsitzes 9 auf die Sperrkugeln und versucht sie senkrecht zur Sicherungsachse zu verschieben. Wenn jetzt der Schlagstift 14 gegen die Kraft der Auslösefeder 15 in seine Ruhestellung zurückgedrückt wird, gleiten die Sperrkugeln 12 in die Ringnut 13. Jetzt kann der unter Federzug stehende Federsitz 9 bis zum Anschlag 11 gleiten, wobei die Sperrkugeln 12 blockiert werden. Auf diese Weise ist der Schlagstift 14 wieder in seine Ruhestellung arretiert.Figure 3 shows the arrangement at the end of the release process with the release spring largely relaxed 15. The described sequence of movements is reversible, so that the display and trigger device Can be used again without further ado if the switch fuse is replaced by renewing the parts that are used up in the event of a shutdown are repaired. When tensioning the switching spring 4 presses the conical surface 17 of the spring seat 9 on the locking balls and tries them vertically to move to the safety axis. If now the striker 14 against the force of the release spring 15 is pushed back into its rest position, the locking balls 12 slide into the annular groove 13. Now the spring seat 9, which is under tension, can slide up to the stop 11, with the locking balls 12 can be blocked. In this way, the striker 14 is back in its rest position locked.

Es kann vorteilhaft sein, den Schlagstift 14 so auszubilden, daß sich die Auslösefeder 15 in seinemIt may be advantageous to design the striker 14 so that the release spring 15 is in his

Innern befindet. Es ergibt sich hierdurch eine sehr gedrängte und gewissermaßen gekapselte Ausführung, bei der der Auslösemechanismus gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen geschützt ist. Mit Rücksicht auf eine leichte Instandsetzung nach erfolgtem Abschalten, wird die Schaltfeder 4 in der Regel herausnehmbar ausgebildet. Die beschriebene Anordnung erlaubt es, die Abmessungen der Anzeige- und Auslösevorrichtung so zu beschränken, daß sie in geeigneter Weise mit der Schaltfeder verbunden als lösbarer Federkopf ausgebildet - werden kann und die ursprünglichen Maße der Schaltersicherung nicht vergrößert zu werden brauchen.Located inside. This results in a very compact and to a certain extent encapsulated design, in which the release mechanism is protected against moisture and contamination. With a view to easy repairs after switching off, the switching spring 4 is in the Usually designed to be removable. The arrangement described allows the dimensions of the display and to restrict trip device so that it is appropriately connected to the switching spring connected as a detachable spring head - can be and the original dimensions of the Switch fuse does not need to be enlarged.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: i. Schaltersicherung mit einer Schaltfeder, die zur mechanischen Auftrennung des Stromkreises nach dem Abschmelzen eines Schmelzelementes dient, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Schaltelektrode abgewendete Ende der Schaltfeder nicht, wie üblich, starr im Sicherungsgehäuse befestigt, sondern mit einer solchen Bewegungsfreiheit in axialer Richtung ausgestattet ist, daß beim Zusammenschnellen der Schaltfeder durch eine geringfügige Verschiebung des Federendes infolge der Massenträgheit ein zusätzlicher Kraftspeicher zur Betätigung eines Schlagstiftes freigegeben wird, der als direkte Anzeige einer erfolgten Abschaltung und zur Auslösung sekundärer Effekte dient.i. Switch fuse with a switching spring, which is used to mechanically separate the circuit is used after a melting element has melted, characterized in that the end facing away from the switching electrode the switching spring is not, as usual, fixed rigidly in the fuse housing, but with a such freedom of movement is equipped in the axial direction that when collapsed the switching spring by a slight displacement of the spring end due to the inertia an additional energy store is released for actuating a striker, as a direct indication of a shutdown and to trigger secondary effects serves. 2. Schaltersicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung des Schlagstiftes durch Sperrglieder erfolgt, die in einer Richtung senkrecht zur Sicherungsachse verschiebbar angeordnet sind und deren Bewegung bei gespannter Feder durch einen verschiebbar angeordneten Federsitz blockiert wird.2. switch fuse according to claim 1, characterized in that the locking of the Striking pin is carried out by locking members in a direction perpendicular to the locking axis are arranged displaceably and their movement when the spring is tensioned by a displaceable arranged spring seat is blocked. 3. Schaltersicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder aus Kugeln, insbesondere aus Stahlkugeln bestehen. 3. switch fuse according to claim 1 and 2, characterized in that the locking members consist of balls, in particular steel balls. 4. Schaltersicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umkehrung des Bewegungsablaufes und damit eine einfache Zurückstellung in die Ausgangslage möglich ist.4. fuse switch according to claim 1 to 3, characterized in that a reversal the sequence of movements and thus a simple return to the starting position is possible. 5. Schaltersicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagstift so· ausgebildet ist, daß er in seinem Innern die auf ihn wirkende Auslösefeder enthält.5. A switch fuse according to Claims 1 to 4, characterized in that the striker is designed in such a way that it contains the release spring acting on it in its interior. 6. Schaltersicherung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anzeige- und Auslösevorrichtung mit der Schaltfeder verbunden und als lösbarer Federkopf ausgebildet ist, der eine bequeme Zerlegung der Sicherung zum Zweck der Wiederinstandsetzung nach erfolgtem Abschalten gestattet.6. switch fuse according to claim 1 to 5, characterized in that the entire display and the triggering device is connected to the switching spring and designed as a detachable spring head, which allows easy disassembly of the Backup allowed for the purpose of repair after shutdown. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 920672;
Driescher-Katalog 1950, S. 26 und 27, Abb. 30.Considered publications:
German Patent No. 920672;
Driescher catalog 1950, p. 26 and 27, fig. 30. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings