DE1198895B

DE1198895B - Single pole switchgear

Info

Publication number: DE1198895B
Application number: DEA31581A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Walter Seulen
Original assignee: GERHARD WALTER SEULEN DR ING
Current assignee: GERHARD WALTER SEULEN DR ING
Priority date: 1959-03-13
Filing date: 1959-03-13
Publication date: 1965-08-19

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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Registration date:
Display day:

H02bH02b

Deutsche Kl.: 21 c - 27/03German class: 21c - 27/03

A31581VIIId/21c
13. März 1959
19. August 1965A31581VIIId / 21c
March 13, 1959
August 19, 1965

In elektrischen Schaltanlagen für Geräte, die höhere Ströme führen, werden die Schaltvorrichtungen im allgemeinen ohne Rücksicht auf die Leitungsführung an besonders dafür vorgesehenen Stellen der Anlage untergebracht. Die einzelnen Schalter werden dort in regelmäßiger Anordnung in oder auf ein mechanisch robustes Gerüst montiert. Das ist notwendig, um die beim Schaltvorgang auftretenden dynamischen Kräfte zu beherrschen. Die am Schaltvorgang beteiligten Massen, im wesentlichen die schweren Kontakte und die Mechanik, beanspruchen die Aufhängung des Schalters, so daß dieser in einer bevorzugten Weise mechanisch zu befestigen ist. Die Leitungszüge in derartigen elektrischen Anlagen, die allgemein nur industriell und gewerblich Verwertung finden, werden durch Stromschienen oder andere starre Leiterprofile, wie Kupferstangen oder -rohre, mit Isolierhaltern oder mit Isolierüberzügen, dargestellt. Sowohl diese Leiter als auch die Hilfsleitungen für die Betätigungseinrichtungen der Schalter, beispielsweise für Schütze, mußten infolge dieser Anbringung der Schalter ohne Rücksicht auf elektrische Erwägungen zu dieser Stelle hingeführt werden, wohin die Schaltvorrichtung allein aus mechanisch-konstruktiven Gründen gesetzt wurde. Ein derartiger Aufbau vergrößert die Schaltanlage sehr. Das wirkt sich nachteilig bei solchen Anlagen aus, die in geschlossenen Räumen Verwendung finden. Mit der Verbesserung solcher Schaltanlagen von Geräten, wie Transformatoren, Kondensatoren, Drosselspulen u. dgl., befaßt sich diese Erfindung. ■ Neben den Nachteilen der räumlichen Größe der Schaltanlagen treten bei der oben geschilderten Verlegung der Leiter auch Nachteile elektrischer Art auf. Insbesondere bei Geräten, die mit höherer als Netzfrequenz betrieben werden, ergeben unnötige Leitungsumführungen Erhöhungen des induktiven Widerstandes und Störungen durch unerwünschte Feldüberlagerungen. Aber auch die frequenzunabhängigen ohmschen Leitungswiderstände der langen Leiter erzeugen bei Geräten, die mit höheren Strömen arbeiten, unerwünschte Spannungsabfälle. Als Beispiel für derartige Geräte seien Induktionserwärmungsanlagen oder Ofenanlagen sowie Widerstandserwärmungs- und Schweißanlagen genannt, die häufig mit höheren Frequenzen, vorzugsweise mit Mittelfrequenz, betrieben werden und bei denen, durch den häufigen Wechsel der zu erwärmenden Werkstoffe und Umstellung der Betriebsbedingungen bedingt, große Anforderungen an die Schaltanlage gestellt werden. Geräte in solchen Anlagen haben einen stark wechselnden Blindstrombedarf, und es müssen dem-Einpoliges SchaltgerätIn electrical switchgear for devices that carry higher currents, the switching devices generally regardless of the routing of the cables in specially designated places housed in the plant. The individual switches are in or on there in a regular arrangement a mechanically robust frame is mounted. This is necessary in order to avoid the dynamic To master forces. The masses involved in the switching process, essentially the heavy contacts and the mechanics, stress the suspension of the switch, so that it is in a preferred way is to be attached mechanically. The cable runs in such electrical systems, which are generally only used industrially and commercially, are replaced by busbars or other rigid conductor profiles, such as copper rods or tubes, with insulating holders or with insulating covers, shown. Both these conductors and the auxiliary lines for the controls of the Switches, for example for contactors, had to be disregarded as a result of this mounting of the switch electrical considerations are led to this point where the switching device alone comes from mechanical-constructional reasons. Such a structure increases the size of the switchgear very. This has a disadvantageous effect on systems that are used in closed rooms. With the improvement of such switchgears of devices, such as transformers, capacitors, Choke coils and the like, this invention is concerned with. ■ In addition to the disadvantages of the spatial size of the Switchgear also has electrical disadvantages when the conductors are laid as described above. In particular, devices that are operated at a higher frequency than the mains frequency result in unnecessary line diversions Increases in inductive resistance and interference from undesired field overlaps. But also the frequency-independent ohmic line resistances of the long ones Conductors create undesirable voltage drops in devices that operate with higher currents. as Examples of such devices are induction heating systems or furnace systems as well as resistance heating and welding systems, which are often operated with higher frequencies, preferably with medium frequency, operated and where, due to the frequent change of the materials to be heated and change of the operating conditions, great demands are placed on the switchgear will. Devices in such systems have a strongly changing reactive power requirement, and it has to be single-pole Switching device

Anmelder:Applicant:

Dr.-Ing. Gerhard Walter Seulen,Dr.-Ing. Gerhard Walter Seulen,

Remscheid, Ronsdorfer Str. 54Remscheid, Ronsdorfer Str. 54

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Gerhard Walter Seulen, RemscheidDr.-Ing. Gerhard Walter Seulen, Remscheid

zufolge die beigeordneten Kondensatorenbatterien, Transformatoren, Drosselspulen, Induktoren u. dgl. in ihren einzelnen Einheiten im gleichen Maße geschaltet werden, um den Betriebszustand an die wechselnde Scheinstromführung des Verbrauchers anzupassen.According to the associated capacitor batteries, transformers, inductors, inductors and the like. in their individual units can be switched to the same extent in order to adapt the operating status to the to adapt to changing apparent power supply of the consumer.

Im folgenden wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die den geschilderten Anforderungen gerecht wird. Die Erfindung betrifft ein einpoliges Schaltgerät, vorzugsweise Schütz, für in Starkstromkreise eingebaute, mit Netz- oder Mittelfrequenz gespeiste Geräte oder Bauteile, wie Kondensatoren, Transformatoren, Drosselspulen, Sammelschienen od. dgl., und sie besteht darin, daß die aus elektrisch gut leitendem Werkstoff bestehende Grundplatte unmittelbar auf einen stromführenden Leiter aufgesetzt ist und selbst als Stromzuführung zu einem an der Grundplatte unmittelbar elektrisch leitend befestigten Kontakt des Schaltorgans dient, während ein zweiter Kontakt isoliert von der leitenden Grundplatte zur Abführung des Stromes angeordnet ist.In the following a device is proposed which meets the requirements outlined. The invention relates to a single-pole switching device, preferably a contactor, for built-in power circuits, Devices or components fed with mains or medium frequency, such as capacitors, transformers, inductors, Busbars or the like, and it consists in the fact that the electrically conductive material existing base plate is placed directly on a live conductor and even as Power supply to a contact of the which is fastened directly to the base plate in an electrically conductive manner Switching element is used, while a second contact is isolated from the conductive base plate for dissipation of the stream is arranged.

Das Schaltgerät gemäß der Erfindung ist derart ausgebildet, daß es an beliebiger Stelle im günstigsten Leitungszug zwischengeschaltet werden kann, ohne daß es einer besonderen mechanischen Unterstützung bedarf, sondern nur durch die elektrischen Leiter, beispielsweise durch Stromschienen, gehalten ist. Eine besonders bevorzugte Position des Schaltgerätes gemäß der Erfindung ist unmittelbar an oder auf dem Anschluß oder der Durchführung des zu schaltenden Anlagenteiles, beispielsweise Transformator, Drosselspule, Kondensator, gegeben, womit das Schaltgerät auch fest verbunden werden kann.The switching device according to the invention is designed such that it is at any point in the cheapest Cable run can be interposed without there being any special mechanical support required, but only held by the electrical conductor, for example by busbars is. A particularly preferred position of the switching device according to the invention is immediately on or on the connection or the implementation of the system part to be switched, for example a transformer, Choke coil, capacitor, with which the switching device are also firmly connected can.

Das Schaltgerät ist unabhängig von seiner Einbaulage und kann also in beliebiger Lage des günstigsten Leitungszuges oder Leitungsanschlusses montiert werden, ohne daß beispielsweise die Lage des Schaltgerätes der Lage bestimmter Konstruktionsteile oder auch der Lage des zu schaltenden An-The switching device is independent of its installation position and can therefore be used in any position of the most favorable Cable run or line connection can be installed without, for example, the position of the Switching device the location of certain structural parts or the location of the connection to be switched

509 657/369509 657/369

lagenteiles, beispielsweise des Kondensators, entsprechen muß. Besonders vorteilhaft ist vielfach das Anbringen des Schaltgerätes an der Sammelschiene.layer part, such as the capacitor, correspond got to. In many cases, it is particularly advantageous to attach the switching device to the busbar.

Das Schaltgerät ist einpolig ausgebildet. Es kann aber auch ohne weiteres mehrpolig ausgeführt werden. Erforderlichenfalls können entsprechende Ruhe- und/oder Arbeitskohtakte für Hilfsanlagen (Signalgabe, Verriegelung usw.) "vorgesehen ^werden.' < >The switching device is single-pole. However, it can also easily be implemented with multiple poles. If necessary, corresponding idle and / or working clocks for auxiliary systems (signaling, Interlocking, etc.) 'provided ^.' < >

In der Zeichnung ist ein. Ausführungsbeispiel eines Schaltgerätes gemäß der Erfindung im Seitenschritt dargestellt.In the drawing is a. Embodiment of a switching device according to the invention in a side step shown.

Das Schaltgerät ist mit zwei festen Kontakten und einem beweglichen Brückenkontakt ausgerüstet. Die Kontakte sind im Bereich der Stirnplatte so angeordnet, daß im eingeschalteten Zustand die Ströme entgegengesetzter Richtung eng benachbart fließen, wodurch die in einem Isolierstoffgehäuse angeordneten, vorzugsweise als Gleich- oder Wechselstrommagnet ausgebildeten Antriebsorgane sich in einem praktisch feldfreien Raum "befinden. aoThe switching device is equipped with two fixed contacts and one movable bridge contact. the Contacts are arranged in the area of the front plate in such a way that the currents are switched on flow in the opposite direction in close proximity, whereby the arranged in an insulating housing, preferably designed as a direct or alternating current magnet drive elements in one practically field-free space ". ao

Es ist 180 die Ansthlußschiene eines zu schaltenden Gerätes, an die das Schaltgerät mit seiner metallischen Grundplatte als Anschlußplatte 195 beispielsweise durch Schrauben, die durch die Löcher 182 greifen, aufgeschraubt ist. Die Anschlußplatte 195 ist mit einer Isolierstoffplatte 181 hinterlegt, so daß bei geschlossenem Schaltgerät der Strom in Richtung der Pfeile 196 fließt. Wie diese Pfeile erkennen lassen, fließen Ströme entgegengesetzter Richtung eng benachbart. Die Kontakte 183 und 184 werden von der Anschlußplatte 195 bzw. dem Formstück 185 getragen. An letzteres wird bei 186 der Anschluß zur Anlage durchgeführt. Die beiden Kontakte 183 und 184 werden durch die Brückenkontakte 188 geschlossen, die fest an der Kontaktschiene 187 befestigt sind. Diese Kontaktschiene ist mit dem Anker 190 eines Wechselstrommagneten 191, 192 verbunden. Die Verbindung kann elektrisch leitend' sein oder es kann eine Isolierstoffplatte 189 zwischengelegt sein. Das Magnetsystem wird getragen durch das Kunststoffgehäuse 193. It is 180 the connection rail of a device to be switched, to which the switching device with its metallic base plate as a connection plate 195 is screwed, for example by screws that reach through the holes 182 . The connection plate 195 is backed by an insulating plate 181 so that the current flows in the direction of the arrows 196 when the switching device is closed. As these arrows indicate, currents of opposite directions flow in close proximity. Contacts 183 and 184 are carried by terminal plate 195 and fitting 185 , respectively. At the latter, the connection to the system is carried out at 186. The two contacts 183 and 184 are closed by the bridge contacts 188 , which are firmly attached to the contact rail 187. This contact bar is connected to the armature 190 of an alternating current magnet 191, 192 . The connection can be electrically conductive or an insulating plate 189 can be interposed. The magnet system is carried by the plastic housing 193.

Zur Vereinfachung sind alle Führungen, Kontaktfedern, Rückholfedern, Hilfskontakte u. dgl. fortgelassen. Diese Bauelemente bekannter Ausführung können in üblicher Art eingebaut sein.For the sake of simplicity, all guides, contact springs, return springs, auxiliary contacts and the like have been omitted. These components of known design can be installed in the usual way.

Bei Verwendung dieser Ausführungsform kann ein Anbau an Sammelschienensysteme erfolgen.When using this embodiment, it can be attached to busbar systems.

Das Schaltgerät kann sowohl mit Gleich- als auch Wechselstromantrieben ausgerüstet sein. Auch andere Antriebsarten, wie Mechanik, Hydraulik oder Pneumatik, sind möglich.The switching device can be equipped with both DC and AC drives. Others too Drive types such as mechanics, hydraulics or pneumatics are possible.

Für das Schalten νοηί StrÖÄen Hs beispielsweise A sind die Geräte laftg^ühlt, bei höheren Strömen, insbesondere solchen bis 10 000 A können ein , odes-beide Koa-iakt^bzw, KontakttFäge^mit -Wasserkühlung ausgerüstet sein., Gejnäßjemfer Weiierbijdjliä^g können bei solchen^ociistromsciialtgeraterrauch' nur die fest angeordneten leitenden Teile wassergekühlt sein, webef gleichzeitig die Verlustwärme der beweglichen Teile' hierdurch aufgenommen wird.For switching νοηί StrÖÄen Hs, for example A the devices are completely cool, at higher currents, in particular those up to 10,000 A can have one, odes-both Koa-iakt ^ or, KontakttFäge ^ with water cooling be equipped., Gejnäßjemfer Weiierbijdjliä ^ g can only do so with such 'ociistromsciialtgeraterrauch' the fixed conductive parts are water-cooled, at the same time the heat loss of the moving ones is weakened Parts' is taken up by this.

Claims

Patent claims:

1. Single-pole switching device, preferably contactor, for built-in Siarksiromickreis, mainly Devices fed with a frequency higher than the mains frequency

, or components such as capacitors,

'Choke coils, transfofmats, $ amipel rails _?

or the like, with one for 'fastening, the sound · ·

. device provided metallic '. Base plate characterized in that it consists of a material with good electrical conductivity Base plate is placed directly on "a live conductor and itself, ^ iIs power supply to one directly on the baseplate. electrical "conductive" attached 'Kpjitakt des Switching device, is used, while a second contact is isolated from the conductive base plate for dissipation of the stream is arranged, "'.'...'.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that that the conductive ah the base plate attached contact and the isolated from the base plate arranged Koniakt are stationary and that one of the arranged outside the current path Drive elements moved switching bridge when bridging the two contacts such bifilar current flow in the base plate, contact devices and switching bridge produces that the drive elements are in one of the field of the current to be switched are free.

Considered publications:

German patent specifications No. 538 304, 582122, 932255 971094 "

German explanatory documents No. 1027 759, 1034 738, 1044212;

Patent specification 4362 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation Germany;

"Der Elektromeister" (1958), issue 12, from June 20, 1958, p. 507.

1 sheet of drawings