EP0214083B1 - Load break switch for the middle voltage range - Google Patents
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- EP0214083B1 EP0214083B1 EP86730115A EP86730115A EP0214083B1 EP 0214083 B1 EP0214083 B1 EP 0214083B1 EP 86730115 A EP86730115 A EP 86730115A EP 86730115 A EP86730115 A EP 86730115A EP 0214083 B1 EP0214083 B1 EP 0214083B1
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
- H01H33/121—Load break switches
- H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
- H01H33/126—Load break switches comprising a separate circuit breaker being operated by the distal end of a sectionalising contact arm
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- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
Definitions
- the invention relates to a switch-disconnector for the medium-voltage range with separable main contacts and an extinguishing tube made of plastic, which contains a movable contact with a burn-off ring and a fixed contact with an associated burn-off contact, which form a parallel current path to the main contacts, in which the movable Contact piece contains a switching pin with a locking head and an annular edge flange, which is located on the side of the switching pin facing away from the locking head, is connected to the burning ring and ends in a piston-like extinguishing body made of gas-emitting insulating material, which has a narrow gap to the extinguishing tube.
- Such a load break switch is known from DE-OS 31 11 790.
- the fixed contact is hollow-cylindrical and in the movable contact, the switching pin ends in the bottom of a hollow cylinder surrounding it with an edge flange.
- the two main contacts are first disconnected and the current flows via the parallel current path in the quenching tube, formed from the fixed hollow cylindrical contact and the movable contact, the edge flange of which is in contact with the hollow cylindrical contact.
- the switching pin of the movable contact piece is carried along by the locking head against the force of a return spring.
- the edge flange with the burning ring is pulled out of the hollow cylindrical contact piece, so that an arc is created in the gap between the extinguishing tube and the piston-like extinguishing body.
- the base of the arc is on the burn ring or burn contact.
- the arc releases gases from the plastic of the quenching tube as well as from the gas-emitting insulating material of the quenching body, which cools the arc and extinguishes it in a current zero crossing.
- the arc is generally always drawn at the same point on the circumference of the contact piece and the edge flange and thus also at the same point on the burn-off contact or burn-off ring connected to them, namely starting from the best current contact point along the circumference, due to design, manufacturing tolerances or by special pressure means.
- the arc always remains in the same place even after it has run out of the narrow gap in which it was drawn. As a result, the erosion of the extinguishing body and the extinguishing tube are concentrated at this point and this local combustion leads to a reduced service life of the extinguishing system of the switch disconnector.
- a load break switch in which the movable switching element in the extinguishing system contains a switching pin with a detent head, which ends in an annular contact on the other side, behind which there is an extinguishing pin which has a narrow gap to the extinguishing tube.
- the associated switching element is designed as a current conducting path that runs according to a surface line of the extinguishing tube.
- a pressure element is provided, which is diametrically opposite to the stationary contact and ensures contact between the stationary and the movable contact. With this switch disconnector, the switch-off arc is always drawn at the same point, so that the erosion of the arcing chamber is one-sided.
- the invention is based on the object of designing a load-break switch in such a way that the erosion caused by the switch-off arc is distributed as evenly as possible over the circumference of the extinguishing tube or extinguishing body, so that the life of the extinguishing system is increased.
- the burn-off ring is slotted in a switch-disconnector of the type described at the outset according to the invention, forms at least one turn and is connected on one side adjacent to the slot via a contact web with the edge flange and, furthermore, the burn-off contact connected to the fixed contact piece is also a slotted ring formed, which is adjacent to the slot on one side via a contact web with the edge of the fixed contact, the space between the edge of the fixed and / or movable contact and the burn-off contact and / or the burn-off ring and the slot of the burn-off ring and / or burn-off contact with Insulation are filled.
- the special structural design of the burn-off ring connected to the edge flange of the movable contact piece triggers a rotational movement in the event of an arc drawn to the side of the contact web, which is directed away from the contact web, so that the arc burns up to one turn within its duration in the quenching chamber formed by the quenching tube and quenching body runs to the end of the slotted burn ring, or rotates several times with two or more turns. This ensures that the extinguishing chamber burns down uniformly.
- the slotted burn-off ring connected to the edge flange has only one turn and a pressure element is provided which controls the contact pressure between the movable switch piece and the standing contact piece, it is advisable to place the pressing element approximately diametrically opposite to an area of the slotted burning ring which is at least five to ten contact bar widths away from the contact web between the sliding contact ring and the slotted burning ring on the continuous ring side. As a result, almost the entire circumference of the slotted torch ring can be used for the arc rotation.
- the contact webs of the burn-off ring and the burn-off contact and the slots are each on a longitudinal plane, so that rotation is ensured even with small arc lengths because the base points of the arc move in the same direction.
- FIGS. 1 to 4 of the drawing show schematically a side view of a switch disconnector.
- FIG. 2 schematically shows a longitudinal section through an extinguishing system of this switch disconnector designed according to the invention, the upper right part being somewhat rotated relative to the longitudinal plane shown.
- FIG. 3 shows, partly in a perspective view, a part of a movable switching element that is slightly modified compared to FIG. 2, and
- FIG. 4 shows the stationary switching element.
- Each pole of the load break switch 1 shown in Figure 1 consists essentially of three post insulators 2, 3, 4, which are attached to a frame-like frame 5 and carry the current-carrying elements.
- the support insulator 2 thus carries the first connection device 6, which is connected via a flexible current strip 7 to the main contact 8 located on the support insulator 3.
- the counter contact 9 for the locking head 10 of the movable switching piece 11 is arranged in the extinguishing system 12.
- the extinguishing system 12 and the second main contact 13, as well as the second connection device 14 are fastened to the post insulator 4 via a carrier 15. While the support insulators 2 and 4 are fixed, the support insulator 3 is designed to be pivotable by means of a drive shaft 16 and a drive system, not shown, and carries out the on and off movement of the load-break switch 1.
- the load break switch 1 is shown in the switched-off state.
- the drive shaft 16 is actuated, thereby moving the support insulator 3 in the direction of the extinguishing system 12.
- the main contact 8 comes into engagement with the main contact 13, while the counter contact 9 comes into engagement with the latching head 10 of the movable contact piece 11, which in turn is in contact with the standing contact piece 17 in the extinguishing system 12, which is also attached to the carrier 15.
- the main contacts 8 and 13 detach from each other, while the parallel current path from the first connection device 6 via the mating contact 9, the locking head 10 and the movable contact piece 11 and the corresponding standing contact piece 17 to second connection device 14 is retained.
- the latching head 10 is carried by the counter-contact 9 during the opening movement against the force of a return spring, not shown, which is tensioned, and the movable contact piece 11 initially slides along the standing contact piece 17. If the main contacts 8, 13 are at a sufficiently large distance from one another, the movable contact piece 11 also separates from the stationary contact piece 17 in the extinguishing system 12, and a switch-off arc 18 (FIG. 2) arises, which extinguishes before the latching head 10 is released. Finally, the locking head 10 detaches from the mating contact 9 and the movable contact piece 11 is returned to its starting position within the extinguishing system 12 by the return spring (not shown).
- a return spring not shown
- the extinguishing system 12 consists of a two-part outer extinguishing tube 19 made of plastic, which is attached to an annular part of the carrier 15, which is also connected to the hollow cylindrical switching element 17.
- the switching pin 20 of the movable contact piece 11 is arranged centrally in the interior of the extinguishing tube 19 and, with its end 21 facing away from the latching head 10, penetrates the bottom 22 of a hollow cylinder 23 made of copper and ends in a piston-like extinguishing body 24 surrounding the hollow cylinder 23.
- the hollow cylinder 23 has an upper edge flange 25, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the extinguishing tube 19.
- the outside diameter of the piston-like quenching body 24 made of gas-emitting insulating material is also smaller than the inside diameter of the quenching tube 19, so that it forms a gap 26 with it.
- the edge flange 25 of the hollow cylinder 23 is connected to a slotted burning ring 27, for which purpose a contact web 28 located next to the slot is used.
- the slotted burn ring 27 forms a turn.
- the space between the edge flange 25, the hollow cylinder 23 and the burning ring 27 is filled by a spacer 29 made of insulating material.
- the standing contact 17 is also connected to a burn-off contact 30, which is designed as a slotted ring and is adjacent to the slot 31 (see Figure 4) is connected on one side via the contact web 32 to the edge 33 of the standing contact 17.
- the space between the edge 33 of the standing contact 17 and the burn-off contact 30 is filled with insulating material 34, the inner surface 35 of which is set back from the burn-off contact 30.
- the two contact webs 28, 32 on the movable contact piece 11 and on the standing contact piece 17 each lie on the same longitudinal plane. They are not exactly diametrically opposed to a pressure element 36 consisting of a set screw, which lies in a longitudinal plane rotated to the longitudinal section of FIG. 2, but offset by about five to ten contact web widths on the continuous ring side.
- the pressing element 36 acts on the surface of the extinguishing body 24 so that there is a clear contact between the crowned outer surface 37 of the burning ring 27 and the inner circumferential surface 38 of the hollow cylindrical, standing switching element 17 by five to ten contact web widths compared to the diametrically offset point and the switch-off arc 18 is drawn there in each case.
- the current flows from the first connection device 6 and the mating contact 9 to the detent head 10. Then via the switching pin 20 and the base 22, as well the hollow cylinder 23 to the edge flange 25. This is indicated by small arrows. From the edge flange 25, the current passes over the contact web 28 to the burning ring 27. As long as the burning ring 27 is located within the hollow cylindrical, standing contact 17, the current passes from the burning ring 27 via its spherical outer surface 37 to the inner lateral surface 38 of the standing contact 17 and is then passed via the carrier 15 to the second connection device.
- the switch-off arc 18 is therefore safe with a further switch-off movement ignited at the burn-off contact 30 and not at the edge 33.
- the other base point of the switch-off arc 18 lies on the burn-off ring 27.
- the burn-off ring 27 and the burn-off contact 30 are slotted rings, the current from the arc base via the respective contact web 28 or 32 must be around five to ten contact web widths are removed, flow and this creates magnetic forces which drive the switch-off arc 18 away from the contacting point to the other end of the slotted burn ring 27 or 30.
- the switch-off arc 18 releases gases from the adjacent surfaces of the quenching body 24 or the quenching tube 19 during its burning.
- the areas exposed to the arc are distributed over part or even over the entire circumference of the extinguishing system 12. The parts of the extinguishing system 12 are therefore more uniformly stressed and the life of the extinguishing system 12 is increased accordingly.
- FIG. 3 shows in perspective and schematically the hollow cylinder 23, not cut, with its edge flange 25. This is connected to the burning ring 27 via the contact web 28.
- the burning ring 27 here has two turns 39, 40, which are each interrupted by a slot 41.
- the course of the current during the burning of the shutdown arc 18 is indicated by arrows.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lasttrennschalter für den Mittelspannungsbereich mit trennbaren Hauptkontakten und einem Löschrohr aus Kunststoff, das ein bewegbares Schaltstück mit einem Abbrennring und ein feststehendes Schaltstück mit einem damit verbundenen Abbrennkontakt enthält, welche einen parallelen Stromweg zu den Hauptkontakten bilden, bei dem das bewegbare Schaltstück einen Schaltstift mit Rastkopf und einem ringförmigen Randflansch enthält, der an der dem Rastkopf abgewandten Seite des Schaltstiftes liegt, mit dem Abbrennring verbunden ist und in einen kolbenartigen Löschkörper aus gasabgebenden Isolierstoff ausläuft, der einen engen Spalt zum Löschrohr aufweist.The invention relates to a switch-disconnector for the medium-voltage range with separable main contacts and an extinguishing tube made of plastic, which contains a movable contact with a burn-off ring and a fixed contact with an associated burn-off contact, which form a parallel current path to the main contacts, in which the movable Contact piece contains a switching pin with a locking head and an annular edge flange, which is located on the side of the switching pin facing away from the locking head, is connected to the burning ring and ends in a piston-like extinguishing body made of gas-emitting insulating material, which has a narrow gap to the extinguishing tube.
Ein derartiger Lasttrennschalter ist aus der DE-OS 31 11 790 bekannt. Bei dem bekannten Lasttrennschalter ist das feststehende Schaltstück hohlzylindrisch ausgebildet und bei dem bewegbaren Schaltstück endet der Schaltstift im Boden eines ihn umgebenden Hohlzylinders mit einem Randflansch. Bei der Ausschaltbewegung werden zunächst die beiden Hauptkontakte getrennt und der Strom fließt über den im Löschrohr befindlichen parallelen Strompfad, gebildet aus dem feststehenden hohlzylindrischen Schaltstück und dem bewegbaren Schaltstück, dessen Randflansch zum hohlzylindrischen Schaltstück in Kontakt steht. Durch die weitere Ausschaltbewegung wird der Schaltstift des bewegbaren Schaltstücks durch den Rastkopf gegen die Kraft einer Rückstellfeder mitgenommen. Dabei wird der Randflansch mit dem Abbrennring aus dem hohlzylindrischen Schaltstück herausgezogen, so daß in dem Spalt zwischen dem Löschrohr und dem kolbenartigen Löschkörper ein Lichtbogen entsteht. Die Fußpunkte des Lichtbogens befinden sich auf dem Abbrennring bzw. Abbrennkontakt. Der Lichtbogen setzt sowohl aus dem Kunststoff des Löschrohrs als auch aus dem gasabgebenden Isolierstoff des Löschkörpers Gase frei, die den Lichtbogen kühlen und in einem Stromnulldurchgang löschen. Dabei wird der Lichtbogen im allgemeinen stets an der gleichen Stelle des Umfangs des Schaltstücks und des Randflansches und somit auch an der gleichen Stelle des mit ihnen verbundenen Abbrennkontaktes bzw. Abbrennringes gezogen, nämlich ausgehend von dem besten Stromkontaktpunkt entlang des Umfangs, bedingt durch Konstruktion, Fertigungstoleranzen oder durch besondere Andruckmittel. Der Lichtbogen bleibt dann auch, nachdem er aus dem engen Spalt, in dem er gezogen wurde, etwas herausgelaufen ist, immer an der gleichen Stelle stehen. Dadurch konzentriert sich der Abbrand des Löschkörpers und des Löschrohrs auf diese Stelle und diese lokale Ausbrennung führt zu einer verminderten Lebensdauer des Löschsystems des Lasttrennschalters.Such a load break switch is known from DE-OS 31 11 790. In the known switch disconnector, the fixed contact is hollow-cylindrical and in the movable contact, the switching pin ends in the bottom of a hollow cylinder surrounding it with an edge flange. During the switch-off movement, the two main contacts are first disconnected and the current flows via the parallel current path in the quenching tube, formed from the fixed hollow cylindrical contact and the movable contact, the edge flange of which is in contact with the hollow cylindrical contact. As a result of the further switch-off movement, the switching pin of the movable contact piece is carried along by the locking head against the force of a return spring. The edge flange with the burning ring is pulled out of the hollow cylindrical contact piece, so that an arc is created in the gap between the extinguishing tube and the piston-like extinguishing body. The base of the arc is on the burn ring or burn contact. The arc releases gases from the plastic of the quenching tube as well as from the gas-emitting insulating material of the quenching body, which cools the arc and extinguishes it in a current zero crossing. The arc is generally always drawn at the same point on the circumference of the contact piece and the edge flange and thus also at the same point on the burn-off contact or burn-off ring connected to them, namely starting from the best current contact point along the circumference, due to design, manufacturing tolerances or by special pressure means. The arc always remains in the same place even after it has run out of the narrow gap in which it was drawn. As a result, the erosion of the extinguishing body and the extinguishing tube are concentrated at this point and this local combustion leads to a reduced service life of the extinguishing system of the switch disconnector.
Weiterhin ist aus der. DE-OS 29 07 574 ein Lasttrennschalter bekannt, bei dem das im Löschsystem liegende bewegbare Schaltstück einen Schaltstift mit Rastkopf enthält, der auf der anderen Seite in einem ringförmigen Kontakt endet, hinter dem ein Löschstift liegt, der einen engen Spalt zum Löschrohr aufweist. Das dazu gehörige stehende Schaltstück ist als eine entsprechend einer Mantellinie des Löschrohres verlaufende Stromleitbahn ausgebildet. Außerdem ist ein Andrückelement vorgesehen, das diametral entgegengesetzt zum stehenden Schaltstück liegt und den Kontakt zwischen dem stehenden und dem bewegbaren Schaltstück sichert. Auch bei diesem Lasttrennschalter wird der Ausschaltlichtbogen stets an der gleichen Stelle gezogen, so daß entsprechend der Abbrand der Löschkammer einseitig ist.Furthermore, from the. DE-OS 29 07 574 a load break switch is known, in which the movable switching element in the extinguishing system contains a switching pin with a detent head, which ends in an annular contact on the other side, behind which there is an extinguishing pin which has a narrow gap to the extinguishing tube. The associated switching element is designed as a current conducting path that runs according to a surface line of the extinguishing tube. In addition, a pressure element is provided, which is diametrically opposite to the stationary contact and ensures contact between the stationary and the movable contact. With this switch disconnector, the switch-off arc is always drawn at the same point, so that the erosion of the arcing chamber is one-sided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lasttrennschalter so zu gestalten, daß der durch den Ausschaltlichtbogen bedingte Abbrand möglichst gleichmäßig über den Umfang des Löschrohres bzw. Löschkörpers verteilt wird, damit sich die Lebensdauer des Löschsystems erhöht.The invention is based on the object of designing a load-break switch in such a way that the erosion caused by the switch-off arc is distributed as evenly as possible over the circumference of the extinguishing tube or extinguishing body, so that the life of the extinguishing system is increased.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Lasttrennschalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung der Abbrennring geschlitzt, bildet zumindest eine Windung und ist benachbart zum Schlitz einseitig über einen Kontaktsteg mit dem Randflansch verbunden und ferner ist der mit dem feststehenden Schaltstück verbundene Abbrennkontakt gleichfalls als geschlitzter Ring ausgebildet, der benachbart zum Schlitz einseitig über einen Kontaktsteg mit dem Rand des feststehenden Schaltstückes verbunden ist, wobei der Raum zwischen dem Rand des feststehenden und/oder bewegbaren Schaltstücks und dem Abbrennkontakt und/oder dem Abbrennring sowie der Schlitz des Abbrennringes und/oder Abbrennkontaktes mit lsolierstoff ausgefüllt sind. Die besondere konstruktive Gestaltung des mit dem Randflansch des bewegbaren Schaltstückes verbundenen Abbrennringes löst bei einem seitlich des Kontaktsteges gezogenen Lichtbogen eine Rotationsbewegung aus, die vom Kontaktsteg weggerichtet ist, so daß der Lichtbogen innerhalb seiner Brenndauer in der aus Löschrohr und Löschkörper gebildeten Löschkammer bei einer Windung bis zum Ende des geschlitzten Abbrennringes läuft, oder bei zwei oder mehreren Windungen mehrmals umläuft. Dadurch wird ein gleichförmiger Abbrand der Löschkammer erreicht.To achieve this object, the burn-off ring is slotted in a switch-disconnector of the type described at the outset according to the invention, forms at least one turn and is connected on one side adjacent to the slot via a contact web with the edge flange and, furthermore, the burn-off contact connected to the fixed contact piece is also a slotted ring formed, which is adjacent to the slot on one side via a contact web with the edge of the fixed contact, the space between the edge of the fixed and / or movable contact and the burn-off contact and / or the burn-off ring and the slot of the burn-off ring and / or burn-off contact with Insulation are filled. The special structural design of the burn-off ring connected to the edge flange of the movable contact piece triggers a rotational movement in the event of an arc drawn to the side of the contact web, which is directed away from the contact web, so that the arc burns up to one turn within its duration in the quenching chamber formed by the quenching tube and quenching body runs to the end of the slotted burn ring, or rotates several times with two or more turns. This ensures that the extinguishing chamber burns down uniformly.
Dadurch, daß auch der Abbrennkontakt des feststehenden Schaltstücks ein geschlitzter Ring ist, gelingt es, die an sich bekannte Lichtbogenrotation bei zusammenwirkenden stift- und hülsenförmigen Kontakten (DE-C 758 950) auch in dem engen Spalt einer Rohrlöschkammer zu verwirklichen.The fact that the burning contact of the fixed contact is a slotted ring, it is possible to realize the known arc rotation with cooperating pin and sleeve-shaped contacts (DE-C 758 950) even in the narrow gap of a pipe extinguishing chamber.
Die Ausfüllung der nahe bzw. an dem Abbrennkontakt und dem Abbrennring verbleibenden Zwischenräume durch Isolierstoff sorgt für eine Abstützung und bildet einen Schutz gegen eine Verdrehung.Filling the interstices close to or at the burn-off contact and the burn-off ring with insulating material provides support and forms protection against rotation.
Die Möglichkeit der Rotation des Lichtbogens während seiner Brenndauer wird erhöht mit der Zahl der von dem Abbrennring gebildeten Windungen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, wenn der Abbrennring zwei Windungen aufweist.The possibility of the arc rotating during its burning time is increased with the number of turns formed by the burning ring. An advantageous embodiment of the invention is seen in when the burning ring has two turns.
Wenn der mit dem Randflansch verbundene, geschlitzte Abbrennring nur eine Windung aufweist und ein Andrückelement vorgesehen ist, das den Kontaktdruck zwischen dem bewegbaren Schaltstück und dem stehenden Schaltstück sichert, empfiehlt es sich, das Andrückelement angenähert diametral entgegengesetzt zu einem Bereich des geschlitzten Abbrennringes zu legen, der von dem Kontaktsteg zwischen dem Gleitkontaktring und dem geschlitzten Abbrennring auf der durchgehenden Ringseite wenigstens fünf bis zehn Kontaktstegbreiten entfernt liegt. Dadurch kann für die Lichtbogenrotation fast der gesamte Umfang des geschlitzten Abbrennringes ausgenutzt werden.If the slotted burn-off ring connected to the edge flange has only one turn and a pressure element is provided which controls the contact pressure between the movable switch piece and the standing contact piece, it is advisable to place the pressing element approximately diametrically opposite to an area of the slotted burning ring which is at least five to ten contact bar widths away from the contact web between the sliding contact ring and the slotted burning ring on the continuous ring side. As a result, almost the entire circumference of the slotted torch ring can be used for the arc rotation.
Es erweist sich als sinnvoll, daß die Kontaktstege des Abbrennringes und des Abbrennkontaktes und die Schlitze jeweils auf einer Längsebene liegen, damit auch bei kleinen Lichtbogenlängen die Rotation sichergestellt ist, weil die Fußpunkte des lichtbogens sich in gleicher Richtung bewegen.It proves to be useful that the contact webs of the burn-off ring and the burn-off contact and the slots are each on a longitudinal plane, so that rotation is ensured even with small arc lengths because the base points of the arc move in the same direction.
Da durch den während der Brenndauer des Lichtbogens fließenden Strom auf die Teile des Abbrennringes und des bewegbaren Schaltstiftes mechanische Kräfte ausgeübt werden, ist es vorteilhaft, insbesondere für den Fall, daß der Schaltstift des bewegbaren Schaltstücks im Boden eines Hohlzylinders endet, dessen oberer Randflansch mit dem Abbrennring verbunden ist, wobei der Löschkörper den Hohlzylinder umgibt, den Raum zwischen dem leitenden Hohlzylinder, dem Randflansch und dem geschlitzten Abbrennring mit einem Distanzkörper aus Isolierstoff auszufüllen. Dieser nimmt dann die mechanischen Kräfte auf und verhindert eine unerwünschte Verlagerung der Teile des Schaltstiftes.Since mechanical forces are exerted on the parts of the burning ring and the movable switching pin by the current flowing during the burning time of the arc, it is advantageous, in particular in the event that the switching pin of the movable contact piece ends in the bottom of a hollow cylinder, the upper edge flange of which Burn-off ring is connected, the quenching body surrounding the hollow cylinder to fill the space between the conductive hollow cylinder, the edge flange and the slotted burn-off ring with a spacer made of insulating material. This then absorbs the mechanical forces and prevents undesired displacement of the parts of the switching pin.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Figur 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Lasttrennschalters. In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Löschsystem dieses Lasttrennschalters schematisch dargestellt, wobei der rechte obere Teil gegenüber der gezeigten Längsebene etwas gedreht ist. Die Figur 3 zeigt, teilweise in perspektivischer Ansicht, einen Teil eines gegenüber Figur 2 leicht abgewandelten bewegbaren Schaltstückes und Figur 4 das stehende Schaltstück.The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 4 of the drawing. Figure 1 shows schematically a side view of a switch disconnector. FIG. 2 schematically shows a longitudinal section through an extinguishing system of this switch disconnector designed according to the invention, the upper right part being somewhat rotated relative to the longitudinal plane shown. FIG. 3 shows, partly in a perspective view, a part of a movable switching element that is slightly modified compared to FIG. 2, and FIG. 4 shows the stationary switching element.
Jeder Pol des in Figur 1 dargestellten Lasttrennschalters 1 besteht im wesentlichen aus drei Stützisolatoren 2, 3, 4, die auf einem rahmenartigen Gestell 5 befestigt sind und die stromführenden Elemente tragen. So trägt der Stützisolator 2 die erste Anschlußvorrichtung 6, die über ein flexibles Stromband 7 mit dem auf den Stützisolator 3 befindlichen Hauptkontakt 8 verbunden ist. Außerdem ist dort der Gegenkontakt 9 für den Rastkopf 10 des bewegbaren Schaltstükkes 11 im Löschsystem 12 angeordnet. Das Löschsystem 12 und der zweite Hauptkontakt 13, sowie die zweite Anschlußvorrichtung 14 sind über einen Träger 15 am Stützisolator 4 befestigt. Während die Stützisolatoren 2 und 4 fest stehen, ist der Stützisolator 3 mittels einer Antriebswelle 16 und einem nicht dargestellten Antriebssystem schwenkbar ausgebildet und führt die Ein- und Ausschaltbewegung des Lasttrennschalters 1 durch.Each pole of the
In Figur 1 ist der Lasttrennschalter 1 im ausgeschalteten Zustand gezeigt. Zum Einschalten wird die Antriebswelle 16 betätigt und dadurch der Stützisolator 3 in Richtung auf das Löschsystem 12 bewegt. Dabei gelangt der Hauptkontakt 8 in Eingriff mit dem Hauptkontakt 13, während der Gegenkontakt 9 in Eingriff mit dem Rastkopf 10 des bewegbaren Schaltstückes 11 gelangt, das seinerseits im Löschsystem 12 in Kontakt mit dem stehenden Schaltstück 17 steht, das auch am Träger 15 befestigt ist. Bei der entgegengesetzten, ebenfalls durch die Antriebswelle 16 ausgelösten Ausschaltbewegung lösen sich zunächst die Hauptkontakte 8 und 13 voneinander, während der parallele Strompfad von der ersten Anschlußvorrichtung 6 über den Gegenkontakt 9, den Rastkopf 10 und das bewegbare Schaltstück 11 sowie dem entsprechenden stehenden Schaltstück 17 zur zweiten Anschlußvorrichtung 14 erhalten bleibt. Der Rastkopf 10 wird vom Gegenkontakt 9 während der Ausschaltbewegung gegen die Kraft einer sich dabei spannenden nicht dargestellten Rückholfeder mitgenommen und das bewegbare Schaltstück 11 gleitet zunächst an dem stehenden Schaltstück 17 entlang. Wenn die Hauptkontakte 8, 13 einen genügend großen Abstand zueinander haben, trennt sich auch im Löschsystem 12 das bewegbare Schaltstück 11 vom stehenden Schaltstück 17 und es entsteht ein Ausschaltlichtbogen 18 (Figur 2), der erlischt bevor der Rastkopf 10 freigegeben wird. Schließlich löst sich der Rastkopf 10 vom Gegenkontakt 9 und das bewegbare Schaltstück 11 wird durch die nicht dargestellte Rückholfeder in seine Ausgangslage innerhalb des Löschsystems 12 zurückgeführt.In Figure 1, the
Einzelheiten des Löschsystems 12 und des konstruktiven Aufbaus des bewegbaren Schaltstücks 11 und des stehenden Schaltstücks 17 sind aus Figur 2 ersichtlich. Das Löschsystem 12 besteht aus einem zweiteiligen äußeren Löschrohr 19 aus Kunststoff, das an einem ringförmigen Teil des Trägers 15 befestigt ist, der auch mit dem hohlzylindrischen stehenden Schaltstücks 17 in Verbindung steht. Zentrisch im Innem des Löschrohrs 19 ist der Schaltstift 20 des bewegbaren Schaltstücks 11 angeordnet, der mit seinem den Rastkopf 10 abgewandten Ende 21 den Boden 22 eines Hohlzylinders 23 aus Kupfer durchdringt und in einem den Hohlzylinder 23 umgebenden kolbenartigen Löschkörper 24 endet. Der Hohlzylinder 23 weist einen oberen Randflansch 25 auf, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Löschrohres 19 ist. Auch der Außendurchmesser des kolbenartigen Löschkörpers 24 aus gasabgebenden Isolierstoff ist kleiner als der Innendurchmesser des Löschrohrs 19, so daß er zu diesem einen Spalt 26 bildet.Details of the
Bei dem bewegbaren Schaftstück 11 ist der Randflansch 25 des Hohlzylinders 23 mit einem geschlitzten Abbrennring 27 verbunden, wozu ein neben dem Schlitz liegender Kontaktsteg 28 dient. Der geschlitzte Abbrennring 27 bildet eine Windung. Der Raum zwischen dem Randflansch 25, dem Hohlzylinder 23 und dem Abbrennring 27 ist durch einen Distanzkörper 29 aus Isolierstoff ausgefüllt. Auch das stehende Schaltstück 17 ist mit einem Abbrennkontakt 30 verbunden, der als geschlitzter Ring ausgebildet ist und benachbart zum Schlitz 31 (siehe Figur 4) einseitig über den Kontaktsteg 32 mit dem Rand 33 des stehenden Schaltstücks 17 verbunden ist. Auch hier ist der Raum zwischen dem Rand 33 des stehenden Schaltstücks 17 und dem Abbrennkontakt 30 mit Isolierstoff 34 ausgefüllt, dessen Innenfläche 35 gegenüber des Abbrennkontaktes 30 zurücksteht. Die beiden Kontaktstege 28, 32 am bewegbaren Schaltstück 11 und am stehenden Schaltstück 17 liegen jeweils auf der gleichen Längsebene. Sie befinden sich nicht genau diametral entgegengesetzt zu einem aus einer Stellschraube bestehenden Andrückelement 36, das in einer zum Längsschnitt der Figur 2 gedrehten Längsebene liegt, sondern um ungefähr fünf bis zehn Kontaktstegbreiten dazu auf der durchgehenden Ringseite versetzt. Das Andrückelement 36 wirkt auf die Oberfläche des Löschkörpers 24 so ein, daß an dieser um fünf bis zehn Kontaktstegbreiten gegenüber der diametralen versetzten Stelle ein eindeutiger Kontakt zwischen der ballig ausgebildeten Außenfläche 37 des Abbrennringes 27 und der inneren Mantelfläche 38 des hohlzylindrischen, stehenden Schaltstück 17 entsteht und der Ausschaltlichtbogen 18 jeweils dort gezogen wird.In the case of the
Wenn nun während der Ausschaltbewegung das bewegbare Schaltstück 11 durch den mitgenommenen Rastkopf 10 aus dem stehenden Schaltstück 17 herausgezogen wird, so fließt der Strom von der ersten Anschlußvorrichtung 6 und dem Gegenkontakt 9 zum Rastkopf 10. Dann über den Schaltstift 20 und den Boden 22, sowie den Hohlzylinder 23 zu dessen Randflansch 25. Dies ist jeweils durch kleine Pfeile angedeutet. Von dem Randflansch 25 tritt der Strom über den Kontaktsteg 28 zum Abbrennring 27 über. Solange sich der Abbrennring 27 innerhalb des hohlzylindrischen, stehenden Schaltstücks 17 befindet, tritt der Strom vom Abbrennring 27 über dessen ballige Außenfläche 37 auf die innere Mantelfläche 38 des stehenden Schaltstücks 17 über und wird dann über den Träger 15 zur zweiten Anschlußvorrichtung geleitet. Gleitet nun das bewegbare Schaltstück 11 aus dem stehenden Schaltstück 17 heraus, so überbrückt zunächst der ballige Abbrennring 27 am bewegbaren Schaltstück 11 den Spalt zwischen dem Rand 33 des hohlzylindrischen, stehenden Schaltstücks 17 und dem Abbrennkontakt 30. Bei weiterer Ausschaltbewegung wird daher der Ausschaltlichtbogen 18 sicher am Abbrennkontakt 30 gezündet und nicht am Rand 33. Der andere Fußpunkt des Ausschaltlichtbogens 18 liegt auf dem Abbrennring 27. Da der Abbrennring 27 und Abbrennkontakt 30 jeweils geschlitzte Ringe sind, muß der Strom vom Lichtbogenfußpunkt über den jeweiligen Kontaktsteg 28 bzw. 32, die um fünf bis zehn Kontaktstegbreiten entfernt sind, fließen und es entstehen dadurch magnetische Kräfte, die den Ausschaltlichtbogen 18 von der Kontaktierungsstelle weg zum anderen Ende des geschlitzten Abbrennringes 27 bzw. 30 treiben. Der Ausschaltlichtbogen 18 löst währrend seines Brennens aus den benachbarten Flächen des Löschkörpers 24 bzw. des Löschrohrs 19 Gase. Infolge der Bewegung des Ausschaltlichtbogens 18 verteilen sich dabei die dem Lichtbogen ausgesetzten Flächen über einen Teil oder auch über den gesamten Umfang des Löschsystems 12. Die Teile des Löschsystems 12 werden daher gleichmäßiger beansprucht und die Lebensdauer des Löschsystems 12 wird entsprechend erhöht.If, during the switch-off movement, the
Da durch die Beschleunigung während des Ausschaltvorganges und durch die fließenden Ströme mechanische Kräfte auf die Teile der Schaltstücke 11, 17 ausgeübt werden, die zum Teil durch den Distanzkörper 29 bzw. den Isolierstoff 34 aufgenommen werden, empfiehlt es sich außerdem, die Schlitze im Abbrennring 27 und im Abbrennkontakt 30 ebenfalls auszufüllen, z.B. den Schlitz 31 durch einen Ansatz des Löschrohrs 19 und den Schlitz des Abbrennringes durch einen Ansatz am Distanzkörper 29. Dadurch wird jeweils auch ein Verdrehen des Abbrennringes 27 gegenüber dem Randflansch 25 und des Abbrennkontaktes 30 gegenüber dem Rand 33 vermieden.Since mechanical forces are exerted on the parts of the switching
Bei der modifizierten, in Figur 3 dargestellten Ausführung des bewegbaren Schaltstücks 11 sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen beibehalten. Die Figur 3 zeigt perspektivisch und schematisch den nicht geschnittenen Hohlzylinder 23 mit seinem Randflansch 25. Dieser ist über den Kontaktsteg 28 mit dem Abbrennring 27 verbunden. Der Abbrennring 27 hat hier zwei Windungen 39, 40, die jeweils durch einen Schlitz 41 unterbrochen sind. Durch Pfeile ist der Verlauf des Stromes während des Brennens des Abschaltlichtbogens 18 angedeutet.In the modified embodiment of the
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