DE1069736B

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Publication number: DE1069736B
Application number: DENDAT1069736D
Authority: DE
Priority date: 1957-07-19
Publication date: 1959-11-26
Also published as: FR1211435A; CH364828A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Der Aufbau von Hochspannungsleistungsschaltern, bei denen die Löschung des Lichtbogens in spaltförmigen Kammern erfolgt, in welche der Lichtbogen mittels magnetischer Blasung hineingetrieben wird, ähnelt im Aufbau im Prinzip demjenigen von flüssigkeitsarmen Leistungsschaltern. Die Lichtbogenkammern und die Schaltstücke werden von je einem Stützer getragen, die ihrerseits an dem metallischen Schaltgerüst befestigt sind. In oder an dem Schaltergerüst sind in der Regel die Antriebsteile, wie Schaltschloß, Federkraftspeicher und deren Antriebskinematik, angebracht. Diese Bauart ist ziemlich aufwendig, und sie ist wenig für eine zeit- und arbeitssparende Fertigung geeignet. Dazu kommt der nicht unbeträchtliche Raumbedarf, der insbesondere durch die Verwendung der Stützer bedingt ist. Das Bestreben geht aber immer mehr dahin, die Abmessungen von Leistungsschaltern möglichst klein zu halten, da in vielen Fällen am Aufstellungsort die Raumverhältnisse beschränkt sind. Es ist ferner zu berücksichtigen, daß die Baugröße von Leistungsschaltern eine erhebliche Rolle hinsichtlich der Kosten einer zu errichtenden Schaltanlage spielt.The construction of high-voltage circuit breakers, in which the extinguishing of the arc in gap-shaped Chambers into which the arc is driven by means of magnetic blowing, In principle, it is similar in structure to that of low-liquid circuit breakers. The arc chambers and the contact pieces are each carried by a support, which in turn is attached to the metallic Switch frame are attached. In or on the switch frame are usually the drive parts, such as Switch lock, spring force accumulator and their drive kinematics attached. This type of construction is quite complex, and it is not very suitable for time- and labor-saving production. It doesn't come to that Insignificant space requirement, which is due in particular to the use of the supporters. The effort but there is more and more aiming to keep the dimensions of circuit breakers as small as possible in many cases the space available at the installation site is limited. It must also be taken into account that the size of circuit breakers plays a significant role in terms of the cost of a building Switchgear plays.

An sich ist es bei Niederspannungsschaltgeräten, wie Selbstschaltern, Schützen, magnetisch oder von Hand betätigten Entionisierungskammern usw., zwecks vorteilhafter Raumausnutzung allgemein üblich, die aus Isolierstoff bestehenden Schaltergehäuse bzw. die Isolierstofftragplatten der Geräte direkt auf einem gegebenenfalls geerdeten Gerüst zu befestigen. Bei einer solchen Befestigung spielen jedoch Isolierprobleme, wie sie an Hochspannungsschaltgeräten auftreten und dort die Verwendung von Stützisolatoren bedingen, eine untergeordnete Rolle. Meist genügt es bei Niederspannungsgeräten, die Isolierteile nach mechanischen Gesichtspunkten zu dimensionieren, da sie dann auch in elektrischer Hinsicht den Verhältnissen genügen.In itself it is in the case of low-voltage switching devices, such as automatic switches, contactors, magnetic or from Hand-operated deionization chambers, etc., common practice for the purpose of making better use of space, the switch housing made of insulating material or the insulating material support plates of the devices directly on one if necessary, to attach earthed scaffolding. With such a fastening, however, insulation problems play a role, how they occur on high-voltage switchgear and there the use of post insulators condition a subordinate role. In the case of low-voltage devices, it is usually sufficient to replace the insulating parts mechanical aspects to dimension, since they then also in electrical terms of the conditions suffice.

Bei Druckgasschaltern der Wandbauart ist es bereits bekanntgeworden, die einzelnen Schalterpole vollständig in einem Isolierstoffgehäuse auf Phenolharzbasis'unterzubringen.wobei übliche Stützisolatoren aus Porzellan vermieden sind. Die Stützer sind jedoch durch einen im wesentlichen ebenso geformten Bauteil aus Hartgewebe ersetzt, so daß sich keinerlei Raumersparnis in der Tiefe des Druckgasschalters ergibt. Es ist weiterhin ein Druckgasschalter angegeben worden, bei dem die Stromunterbrechung in einem Gehäuse aus Plexigum oder einem anderen Kunststoff gleicher oder ähnlicher Eigenschaften erfolgt. Die Isolierung dieses die Unterbrechungsstrecke enthaltenden Gehäuses übernimmt wiederum ein Stützisolator üblicher Ausführung. Schließlich ist ein Leistungsschalter mit Löschung des Lichtbogens in spalt-Hochspannungsleistungsschalter In the case of pressurized gas switches of the wall type, it has already become known, the individual switch poles completely in an insulating housing based on phenolic resin, whereby Usual post insulators made of porcelain are avoided. The supporters are, however replaced by an essentially similarly shaped component made of hard fabric, so that no space savings whatsoever results in the depth of the gas pressure switch. A gas pressure switch is also specified been, in which the power interruption in a housing made of plexigum or another plastic the same or similar properties takes place. The isolation of this containing the interruption path The housing in turn takes over a post insulator of the usual design. Finally there is a breaker with extinguishing of the arc in gap high-voltage circuit breaker

mit Löschung des Lichtbogenswith extinguishing of the arc

in Lichtbogenkammernin arc chambers

Anmelder:Applicant:

SachsenwerkSachsenwerk

Licht- u. Kraft-Aktiengesellschaft,
München 15, Schillerstr. 41Licht- u. Kraft-Aktiengesellschaft,
Munich 15, Schillerstr. 41

Dipl.-Ing. Rudolf Körber, Regensburg,Dipl.-Ing. Rudolf Körber, Regensburg,

und Dipl.-Ing. Franz Petermichl, Kassel,and Dipl.-Ing. Franz Petermichl, Kassel,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

förmigen Lichtbogenkammern bekanntgeworden, bei dem die Lichtbogenkammern auf einem von Isolier-' stoffplatten gebildeten Traggerüst angeordnet sind. Dieses Traggerüst nimmt jedoch die spannungsführenden Schalterteile nicht vollständig auf, so daß auch hier Stützisolatoren zur Befestigung des Schalters an seinem Grundrahmen benötigt werden,shaped arc chambers became known at which the arc chambers are arranged on a support frame formed by insulating 'material plates. However, this supporting structure does not fully absorb the live switch parts, so that Post insulators are also required here to attach the switch to its base frame,

Die Erfindung bricht mit der bisher üblichen Bauweise von Hochspannungsleistungsschaltern mit Löschung des Lichtbogens in Lichtbogenkammern und vermittelt einen Weg, um sowohl die Schalterbreite als auch die Schaltertiefe auf ein Mindestmaß zu beschränken. Erfindungsgemäß wird dies durch einen aus' Kunststoff, insbesondere Niederdruckharzen mit Glasgewebeeinlage oder Hart-Polyvinylchlorid bestehenden schalen- bzw. wannenförmigen Bauteil erreicht, der die spannungsführenden Schalterteile und die Lichtbogenkammern aufnimmt und sie ohne Zuhilfenahme von Stützern gegen die geerdeten Schalterteile (Schaltgerüst) isoliert.The invention breaks with the previously common design of high-voltage circuit breakers Extinguishing the arc in arc chambers and provides a way to both the switch width and to limit the switch depth to a minimum. According to the invention, this is done by a Made of 'plastic, in particular low-pressure resins with a glass fabric insert or rigid polyvinyl chloride shell-shaped or tub-shaped component reached, the live switch parts and the arc chambers and they without the aid of supports against the earthed switch parts (Switchgear) insulated.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der schalen- bzw. wannenförmig ausgebildete Bauteil die Schalterteile vollständig umfassen. In besonders vorteilhafter Weise ist jedoch die freie Trennstrecke des beweglichen Schaltstückes, um diese sichtbar zu machen, von der Umfassung ausgeschlossen. Nach der weiteren Erfindung ist auch eine zweiteilige Ausführung des Bauteiles möglich. Für diesen Fall ist die Anordnung so getroffen, daß ein die Löschkammern aufnehmender Teil in den anderen Teil einsetzbar ist. Dabei kann z. B. der die Lichtbogenkammern bergende Teil mittels Zapfen in den anderen Teil eingehängt werden, oder beide Teile könnenAccording to a further embodiment of the invention, the shell-shaped or trough-shaped Component completely encompass the switch parts. However, the free isolating distance is particularly advantageous of the movable contact piece, in order to make them visible, excluded from the enclosure. According to the further invention, a two-part design of the component is also possible. In this case the arrangement is such that one part accommodating the arcing chambers can be inserted into the other part is. It can, for. B. the part containing the arc chambers by means of pins in the other Part can be hooked, or both parts can

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mittels Nut und Feder oder ähnliche Mittel miteinander verbunden sein.be connected to one another by means of tongue and groove or similar means.

Die Erfindung sei an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert,' In The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, 'In

Abb.. 1 ist im Längsschnitt eine einteilige und in ^: Abb. 2 und 3 im Aufriß und im Querschnitt eine zweiteilige Ausführung des Bauteils dargestellt;Fig. 1 is a one-piece design in longitudinal section and ^{a two-piece design of the component is shown in:} Fig. 2 and 3 in elevation and cross-section;

Abb. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung die Aufhängung der Lichtbogenkammern mittels Zapfen in dem schalenförmigen Bauteil und . Abb. 5 eine konstruktive Einzelheit. Der Einfachheit halber sind in den Abbildungen die übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Fig. 4 shows in perspective the suspension of the arc chambers by means of pegs in the shell-shaped component and. Fig. 5 shows a structural detail. For the sake of simplicity, the figures show the corresponding parts are provided with the same reference numbers.

Die spannungsführenden Teile, wie das feste Schaltstück 1, das bewegliche Schaltstück 2, die Leitelektroden 3 und 4, der Blasmagnet 5 und ferner die Lichtbogenkammern 6, werden von dem aus Kunststoff, z. B. Niederdruckharzen mit Glasgewebeeinlage oder Hart-Polyvinylchlorid, bestehenden Bauteil 7 getragen. Mittels der Schrauben 8 werden die die Lichtbogenkammern bildenden Isolierstoffplatten zusammengehalten. Unter Ausnutzung der technologischen Möglichkeiten von Kunststoffen kann der Bauteil 7 in einem Stück gegossen bzw. gepreßt und in seiner Gestaltung auf eine wirtschaftliche Fertigung zugeschnitten werden. Die Form des Bauteils läßt sich weitestgehend den einzubauenden Teilen anpassen. Auf diese Weise wird die Montage erleichtert, und der Arbeitsaufwand ist geringer. Der Bauteil umfaßt als schirmende Wand die spannungsführenden Teile und dient gleichzeitig als Träger für die Schaltstücke. Lediglich die freie Trennstrecke 9 ist sichtbar. Es entsteht ein in sich abgeschlossener formschöner Schalterpol, der hinsichtlich der Anbringung an dem mit 10 angedeuteten Schaltergestell große Freizügigkeit gewährt und infolge der seitlichen Abschirmung enge Phasehabstände ermöglicht. Da die für den Bauteil 7 in Frage kommenden Kunststoffe gegen Beanspruchung auf Durchschlag .hohe spezifische Werte aufweisen, ist die aus ,mechanischen Gründen erforderliche Mindeststärke des Bauteils auch bei Weglassung von Stützern mit großer Sicherheit ausreichend als Isolierung gegen das geerdete Schaltergestell 10. Die Erfindung vermittelt somit neben dem Vorteil einer die Fertigungskosten herabsetzenden Konstruktion noch den Vorteil kleiner Gesamtabmessungen, ohne daß hierfür Nachteile in Kauf zu nehmen sind. Es sei noch kurz auf die an sich bekannte Wirkungsweise des Schalters eingegangen. The live parts, such as the fixed contact piece 1, the movable contact piece 2, the lead electrodes 3 and 4, the blowing magnet 5 and also the arc chambers 6, are made of plastic, z. B. low-pressure resins with glass fabric insert or hard polyvinyl chloride, existing component 7 worn. The insulating material plates forming the arc chambers are held together by means of the screws 8. Using the technological possibilities of plastics, the component 7 in one piece cast or pressed and tailored in its design for an economical production will. The shape of the component can largely be adapted to the parts to be installed. In this way, assembly is made easier and less work is required. The component includes the live parts as a shielding wall and at the same time serves as a carrier for the contact pieces. Only the free separating distance 9 is visible. The result is a self-contained, elegant switch pole, which grants great freedom of movement in terms of attachment to the switch frame indicated by 10 and enables narrow phase distances due to the lateral shielding. Since the component 7 The plastics in question have high specific values against the stress of puncture the minimum thickness of the component required for mechanical reasons, even if supports are omitted with a high degree of certainty sufficient as insulation against the grounded switch frame 10. The invention is conveyed thus, in addition to the advantage of a construction which reduces manufacturing costs, there is also the advantage small overall dimensions without any disadvantages to be accepted. Let me briefly mention that received per se known mode of action of the switch.

Bei Trennung der Schaltstücke 1 und 2, deren .Leitungsanschlüsse mit 11 und 12 bezeichnet sind, läuft der Lichtbogen an den Leitelektroden 3 und 4 hoch und dringt unter dem Einfluß des Blasmagneten 5 in die Lichtbogenkammern 6 ein. In den Lichtbogenkammern weiten sich die Teillichtbögen aus, bis schließlich im Stromnulldurchgang der Lichtbogen erlischt.When separating the contact pieces 1 and 2, whose line connections are designated 11 and 12, the arc runs up to the lead electrodes 3 and 4 and penetrates under the influence of the blowing magnet 5 into the arc chambers 6. The partial arcs expand in the arc chambers until finally The arc is extinguished when the current passes through zero.

Bei der zweiteiligen Ausführung nach Abb. 2 und 3 ist eine. Abdeckung 13 vorhanden, die mittels der Führungen 14 über die Umkleidung 7 geschoben wird. Im übrigen ist der Aufbau der gleiche wie beim Beispiel nach Abb. 1.In the two-part design according to Fig. 2 and 3 is a. Cover 13 present, which by means of the Guides 14 is pushed over the casing 7. The rest of the structure is the same as in the example according to Fig. 1.

Der in.Abb. 4 wiedergegebene Schalter hat einen nach der Frontseite offenen schalenförmigen Bauteil 7, in den die mit einem eigenen Gehäuse 15, ebenfalls aus Kunststoff,, versehenen ..Lichtbogenkammern 6 mittels der Zapfen 16 eingesetzt sind. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß ,der Ein- und Ausbau der Kammern mühelos zu bewerkstelligen ist und bei Überholungsarbeiten die Schalterteile leicht zugänglich sind. Die Öffnung 17 für die das bewegliche Schaltstück 2 mit der Schalterwelle 18 verbindende Schaltstange 19 kann beim Gießen bzw. Pressen des Bauteils 7 vorgesehen werden.The in Fig. 4 shown switch has a shell-shaped component 7, which is open on the front side and into which the housing 15 of its own, is likewise made Plastic ,, provided .. arc chambers 6 by means of the pin 16 are inserted. This design has the advantage that the installation and removal of the chambers Can be done effortlessly and the switch parts are easily accessible during overhaul work. the Opening 17 for the switching rod 19 connecting the movable contact piece 2 to the switch shaft 18 be provided during the casting or pressing of the component 7.

An den Stellen, an denen auf der einen Seite des Bauteils geerdete Schalterteile, also das Schaltgerüst 10, und auf der anderen Seite spannungsführende Teile sich auf. engem Abstand gegenüberstehen, entstehen Bereiche hoher Feldstäi'ken. Liegen die Teile dabei nicht unmittelbar an den Isolierstoff träger an, so ist ein geschichtetes Dielektrikum vorhanden, bei dem die Feldstärke in der Luftstrecke leicht gegebenenfalls bis zum Glimmen anwachsen kann. Um dies zu vermeiden, erhalten gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Oberflächen des Bauteils eine Metallisierung, wobei die Oberflächen mit den jeweiligen spannungsführenden Teilen leitend verbunden werden. Damit an der Begrenzung dieser Metallisierung ebenfalls keine Glimmeffekte auftreten, wird die Wandstärke des Bauteils an diesen Stellen verstärkt bzw. die Metallisierung bis an Stellen geringerer Feldstärke ausgedehnt, oder die Ränder werden mit einem Isolierlack überzogen.At the points where on one side of the component there are earthed switch parts, i.e. the switch frame 10, and live parts on the other side. close to each other arise Areas of high field strength. If the parts are not in direct contact with the insulating material, a layered dielectric is thus present, in which the field strength in the air gap can be slightly if necessary can grow to glow. To avoid this, get another one Feature of the invention, the surfaces of the component have a metallization, the surfaces with the the respective live parts are conductively connected. So at the limit of this Metallization also no glow effects occur, the wall thickness of the component is at these points reinforced or the metallization extended to places of lower field strength, or the edges are covered with an insulating varnish.

Abb. 5 zeigt einen Ausschnitt des am Schaltergerüst 10 anliegenden Teils des schalenförmigen Isolierstoffträgers 7.Fig. 5 shows a section of the part of the shell-shaped insulating material bearing against the switch frame 10 7th

An diesem Beispiel sei erläutert, wie Glimmeffekte an den Ausläufern der Metallisierung vermieden werden können. Die spannungsführende Seite ist mit einer Metallisierung 20 versehen. Der Isolierstoffträger ist an der Stelle 21 vom Schaltergestell abgebogen, und der dadurch entstehende Zwickel 22 ist mit Gießharz ausgegossen. Die kritische Begrenzung 23 der Metallisierung ist damit an eine Stelle geringerer Feldstärke verlegt.This example explains how glow effects on the foothills of the metallization are avoided can be. The live side is provided with a metallization 20. The insulating material carrier is bent at the point 21 from the switch frame, and the resulting gusset 22 is filled with resin. The critical limitation 23 of the metallization is thus lower at one point Relocated field strength.

Claims

Patent claims:

1. High-voltage circuit breaker with arc extinguishing in gap-shaped chambers and with magnetic. Blowing, characterized by one made of plastic, in particular low-pressure resins with glass fabric insert or hard polyvinyl chloride, existing bowl-shaped or tub-shaped Component that accommodates the live switch parts and the arc chambers and they against the earthed switch parts (switch frame) without the aid of supports isolated.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized by one of the switch parts completely comprehensive design of the shell or tub-shaped component.

3. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that the enclosure is the free Excludes separating distance of the moving contact piece.

4. Circuit breaker according to claim 1 to 3, characterized by a two-part design des- component in such a way that the part receiving the arc chambers into the contacts load-bearing part can be used.

5. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that the arc chambers The receiving part is hooked into the other part by means of a pin or both parts by means of a groove and spring are connected to each other.

6. Circuit breaker according to claim 1 to 5, characterized in that in the area of high field strengths between live parts and

the grounded switch parts, the surface of the component is metallized and this with the respective live parts are conductively connected.

7. Circuit breaker according to claim 6, characterized characterized in that the wall thickness of the component is reinforced at the boundary of the metallization or the edges are coated with an insulating varnish.

Considered publications:

German Patent Nos. 590 941, 690 528, 440, 833 066, 915 358;

German utility model No. 1 684 103, 1 712 735;

German patent application L 8365 VIIIb / 21c (published June 26, 1952);

Price list No. 1853/5956 of Voigt & Haeffner AG, Frankfurt.

1 sheet of drawings