DE1226187B - Multipole electrical circuit breaker, especially liquid switch for high currents - Google Patents
Multipole electrical circuit breaker, especially liquid switch for high currentsInfo
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Description
Mehrpoliger elektrischer Leistungsschalter, insbesondere Flüssigkeitsschalter für hohe Ströme Die Erfindung betrifft mehrpolige elektrische Leistungsschalter, insbesondere Flüssigkeitsschalter für hohe Nennströme, bei denen die Pole in einer Ebene parallel nebeneinander angeordnet und mit je einem ortsfesten Schaltstück sowie einem längs seiner Achse beweglichen stiftförmigen Schaltstück ausgestattet sind.Multipole electrical circuit breakers, in particular liquid switches for high currents The invention relates to multi-pole electrical circuit breakers, especially liquid switches for high rated currents, where the poles are in a Level arranged parallel next to each other and each with a stationary contact piece and a pin-shaped contact piece movable along its axis are.
Schaltstifte elektrischer Leistungsschalter sind in der Regel als Vollzylinder mit konisch zulaufender kontaktgebender Spitze oder als Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Bei Hochstromschaltern ist es bekannt, parallel zum eigentlichen Schaltstft zur Führung des Dauerstromes einen weiteren beweglichen Kontaktteil anzuordnen. Es ist bekannt, daß Stromleiter mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt bei gleicher Strombelastung und gleicher zulässiger Übertemperatur um so kleinere Querschnitte und datnit auch Massen haben können, je größer .ihr Umfang ist. Umgekehrt können also Stromleiter für verschiedene Nennströme in gewissen Grenzen gleich große Querschnitte, aber verschieden große Unifänge aufweisen. Es ist ferner bekannt, daß die durch Erwärmung infolge von Kurzschlußströmen auftretenden übertemperaturen nur vors der Größe des Leiterquerschnittes abhängig sind. Ein bekannter Ölschalter (deutsche Patentschrift 512 $46) ist mit einer Schaltbrücke ausgeführt, die neben den stiftföxmigen, den Lichtbogen führenden Schaltstücken zusätzlich Schaltstücke mit rechteckigem Querschnitt trägt, deren Breitseiten in Richtung der Schaltbrücke liegen. Diese Anordnung der zusätzlichen ergibt aber nur eine hohe mechanische Festigkeit gegenüber den von der Stromschleife der Doppelunterbrechung herrührenden elektrodynamischen Kräften. Sie ist jedoch nicht geeignet, die von benachbarten Schalterpolen herrührenden großen elektrodynamischen Kräfte aufzunehmen.Switch pins of electrical circuit breakers are usually called Solid cylinder with a conical contact-making tip or as a tube with a circular one Cross-section formed. In the case of high-current switches, it is known to run parallel to the actual switch Schaltstft to arrange a further movable contact part for guiding the continuous current. It is known that conductors with a cross section deviating from the circular shape the same current load and the same permissible excess temperature, the smaller the cross-sections and they can also have masses, the greater their circumference. Conversely, you can that is, conductors for different nominal currents, within certain limits, cross-sections of the same size, but have different sizes of uni lengths. It is also known that the by Heating as a result of short-circuit currents occurring excess temperatures only before the Size of the conductor cross-section are dependent. A well-known oil switch (German Patent specification 512 $ 46) is designed with a switching bridge which, in addition to the pin-shaped, the contact pieces carrying the arcing additionally contact pieces with rectangular Carries cross-section, the broad sides of which are in the direction of the switching bridge. These However, the arrangement of the additional only results in high mechanical strength the electrodynamic one resulting from the current loop of the double break Forces. However, it is not suitable for those resulting from neighboring switch poles to absorb large electrodynamic forces.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Festigkeit von Schaltstücken gegenüber den von benachbarten Schalterpolen herrührenden elektrodynamischen Kräften ohne Vergrößerung der beweglichen Masse erheblich zu erhöhen und gleichzeitig den Schalter in seinem Ausschaltverhalten und seiner Gebrauchsdauer zu verbessern.The object of the invention is the strength of contact pieces compared to the electrodynamic ones originating from neighboring switch poles To increase forces without increasing the movable mass and at the same time to improve the switch in its switch-off behavior and its service life.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Schalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise die beweglichen Schaltstücke aller Pos=e über ihre gesamte Länge einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt großen Umfangs, vorzugsweise einen rechteckigem Querschnitt mit großer Breite zur Highe aufweisen und die beweglichen Schaltstücke so angeordnet sind, daß sie mit ihren Breitseiten in einer Ebene liegen.This object is achieved by using the method described at the beginning for a switch Kind according to the invention in a manner known per se, the movable contact pieces all Pos = e have a cross-section deviating from the circular shape over their entire length large circumference, preferably a rectangular cross-section with a large width Have height and the movable contact pieces are arranged so that they are with their broadsides lie in one plane.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung werden die festen Schaltstücke von in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordneten Kontaktfingern gebildet, die im Einschaltzustand mit den Breitseiten der beweglichen Schaltstücke in Berührung stehen. Das rechteckförmige Schaltstück kann an seinem kontaktgebenden Ende von der bzw. den Schmalseiten ausgehend einseitig bzw. pfeilförmig abgeschrägt sein. Die gleiche Wirkung wird auch erzielt, wenn das kontaktgebende Ende des beweglichen Schaltstückes gerade und die Kontaktfinger verschieden lang-ausgebildet sind. Die Stromübertragung vom Schalteranschluß auf das recheckförmige Schaltstück erfolgt zweckmäßig mittels unter Federdruck stehender, in einer zur Schaltstückachse senkrechten Ebene angeordneter Rollenpaare. Sie rollen an festen Stromführungen oder an entsprechend profilierten Blechen und an den Breitseiten des beweglichen Schaltstückes ab und übernehmen gleichzeitig die Führung des beweglichen Schaltstückes. Querströmlöschkammern mit vom Schaltstück gesteuerten Querkanälen werden zweckmäßig so ausgebildet, daß Lias rechteckförmige bewegliche Schaltstück mit seiner Schmalseite den Durchgang der Querströmkanäle steuert. Der das Löschmittel den Querströmkanälen zuführende Kanal und der Abzugskanal für die Schaltgase sind diametral gegeneinander versetzt und verlaufen jeweils parallel zu einer Breitseite des beweglichen Schaltstückes. Der linke und der rechte Teil jedes Querströmkanals sind im Bereich der Durchtrittsöffnung für das rechteckförmige bewegliche Schaltstück in der Höhe gegeneinander versetzt: Das rechteckförurige bewegliche Schaltstück kann eine von der Schmalseite ausgeheiiie-'-parallel zur Abschrägung verlaufende, sich über die Breite des Schaltstückes nur teilweise erstreckende Ausnehmung aufweisen.According to further features of the invention, the fixed contact pieces formed by contact fingers arranged in two mutually parallel planes, the in the switched-on state with the broad sides of the moving contact pieces in contact stand. The rectangular contact can at its contact-making end of the or the narrow sides starting on one side or beveled in the shape of an arrow. The same effect is also achieved when the contact-making end of the movable Switching piece straight and the contact fingers are designed to be of different lengths. the Power is transmitted from the switch connection to the rectangular contact piece expediently by means of spring pressure, in a perpendicular to the contact piece axis Level arranged pairs of rollers. They roll on fixed current leads or on accordingly profiled sheets and on the broad sides of the movable contact piece from and take over the leadership of the moving contact piece at the same time. Cross-flow extinguishing chambers with transverse channels controlled by the contact piece are expediently designed so that Lias rectangular movable contact piece with its narrow side the passage which controls cross-flow channels. The one that supplies the extinguishing agent to the cross-flow channels The duct and the vent duct for the switching gases are diametrically offset from one another and each run parallel to a broad side of the movable contact piece. The left and right parts of each cross-flow channel are in the area of the passage opening for the rectangular movable contact piece offset from one another in height: The rectangular one movable contact piece can be one from the narrow side ausheiiie -'- running parallel to the bevel over the width of the contact piece have only partially extending recess.
In den F i g.1 bis 5 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die F'i g.1 zeigt schematisch in einer Ebene.stehende:Pöle 1, 2 und 3 eines `elektrischen Leistungsschalters. Die beweglichen Schaltstücke 4, 5 und 6 weisen einen rechteckförmigen Querschnitt mit einem großen Verhältnis- von Breite zu Höhe auf. Wie ersichtlich, sind die beweglichen Schaltstücke so angeordnet, daß ihre Breitseiten in einer Ebene liegen. Die Kontaktfinger 7 der ortsfesten Schaltstücke 8, 9 und -10 stehen mit den Breitseiten des beweglichen Schaltstückes in Berührung. Durch diese Anordnung können in vorteilhafter Weise die Phasenabstände, auch wenn sehr große Kurzschlußströme zu- erwarten sind,, erheblich verringert werden. Das erfindungsgemäße Schaltstückprofil bietet nämlich gegen Verformung durch Stromkräfte benachbarter Schalterpole eine hohe Steifigkeit. Dadurch ist auch den Bestrebungen im Schaltanlagenbau nach einem möglichst kleinen Raumbedarf der einzubauenden Leistungsschalter Rechnung getragen.In FIGS. 1 to 5, exemplary embodiments of the invention are shown. FIG. 1 shows schematically in one plane: poles 1, 2 and 3 of an electric Circuit breaker. The movable contact pieces 4, 5 and 6 have a rectangular shape Cross-section with a large width-to-height ratio. As can be seen the movable contact pieces are arranged so that their broad sides are in one plane lie. The contact fingers 7 of the stationary contact pieces 8, 9 and -10 are with the broad sides of the moving contact piece in contact. Through this arrangement can advantageously adjust the phase distances, even if very large short-circuit currents are expected to be reduced considerably. The contact piece profile according to the invention namely offers against deformation by current forces of neighboring switch poles high rigidity. This is also the endeavors in switchgear construction for a The smallest possible space requirement of the circuit breakers to be installed is taken into account.
Die Darstellungen der F i g. 2 veranschaulichen die Ausbildung und das Zusammenwirken des reckteckförmigen beweglichen Schaltstückes 4 mit den Kontaktfingern 7. Um ein Überdecken der Prellzeiten weitgehend zu verhindern, ist das rechteckförmige Schaltstück entweder von einer Schmalseite ausgehend einseitg abgeschrägt, wie die linke Darstellung zeigt, oder aber von beiden Schmalseiten ausgehend pfeilförmig abgeschrägt, wie es die beiden mittleren Ausführungen zeigen. Stromkräfte, die von den anderen Phasen herrühren, können daher die Kontaktfinger 7 nicht abhebend beeinflussen. Außerdem lassen sich bei einem. rechteckförmigen beweglichen Schaltstück 4 bis zu 50% mehr Kontaktfinger 7 unterbringen als bei einem beweglichen Schaltstück mit gleichwertigem Kreisquerschnitt. Durch die einseitig oder pfeilförmig abgeschrägten Schaltstücke läßt sich auf einfache Weise erreichen, daß beim Einschalten nicht alle Kontaktfinger 7 gleichzeitig mit dem Schaltstück in Berührung kommen. Die Prellzeiten der einzelnen Kontaktfinger 7, die bei geeigneter Form der Berührungsflächen an sich schon klein sind, überdecken sich dann nicht mehr oder nur teilweise. Dieselbe Wirkung wird auch erzielt, wenn das Schaltstückende gerade und die Kontaktfinger verschieden lang ausgebildet sind.The representations of FIG. 2 illustrate the training and the interaction of the rectangular movable contact piece 4 with the contact fingers 7. In order to largely prevent the bounce times from being covered up, the rectangular one Contact piece either starting from a narrow side beveled on one side, like the left representation shows, or arrow-shaped starting from both narrow sides beveled, as the two middle versions show. Current forces generated by originate from the other phases, the contact fingers 7 cannot therefore have a lifting effect. In addition, with one. rectangular movable contact piece 4 up to Place 50% more contact fingers 7 than with a moving contact piece equivalent circular cross-section. Due to the one-sided or arrow-shaped beveled Switching pieces can be achieved in a simple manner that not when switched on all contact fingers 7 come into contact with the contact piece at the same time. The bounce times of the individual contact fingers 7, which with a suitable shape of the contact surfaces are already small, then no longer or only partially overlap. Same Effect is also achieved if the contact end is straight and the contact fingers are of different lengths.
Rechts in F i g. 2 ist eine Seitenansicht hierzu wiedergegeben.On the right in Fig. 2 shows a side view of this.
F i g. 3 zeigt die Einrichtung zum Übertragen des Stromes vom nicht dargestellten Schalteranschluß auf das rechteckförmige bewegliche Schaltstück 4 bzw. 5 bzw. 6. Sie besteht im Ausführungsbeispiel aus sechs in einer zur Schaltstückachse senkrechten Ebene angeordneten Kontaktrollenpaaren 11, wobei jeweils drei Rollenpaare mit einer Breitseite des Schaltstückes in Berührung sind. Die Rollenpaare stehen unter dem Druck von Federn 12 und rollen bei der Schaltbewegung an der festen Stromführung 13 oder an entsprechend profilierten. Blechen 14 und dem beweglichen Schaltstück ab. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß der Abstand der Berührungsstellen 15 der Rollen mit den . Stromführungen 13 oder Blechen 14 kleiner ist als der Abstand der Berührungsstellen 16 mit dem Schaltstück 4. Auf diese Weise wirken auf das bewegliche Schaltstück Kräfte,. die in der Lage sind, es in jeder Richtung zu führen. Auch hier ergeben sich gegenüber kreisförmigen Schaltstückquerschnitten bei gleicher Rollenzahl in Bauhöhe und beanspruchter Querschnittsfläche erhebliche Einsparungen. Die Führung des beweglichen Schaltstückes 4 kann von den Kontaktrollen in allen Richtungen übernommen werden, denn die Reibungskräfte in Richtung der Breitseite des Rechtecks sind beträchtlich.F i g. 3 shows the device for transmitting the current from the switch connection, not shown, to the rectangular movable contact piece 4 or 5 or 6. In the exemplary embodiment, it consists of six pairs of contact rollers 11 arranged in a plane perpendicular to the axis of the contact piece, with three pairs of rollers each having a broad side of the contact piece are in touch. The pairs of rollers are under the pressure of springs 12 and, during the switching movement, roll on the fixed current guide 13 or on appropriately profiled ones. Sheet metal 14 and the movable contact piece. The arrangement is made so that the distance between the points of contact 15 of the rollers with the. Current guides 13 or sheets 14 is smaller than the distance between the points of contact 16 with the contact element 4. In this way, forces act on the movable contact element. capable of guiding it in any direction. Here, too, there are considerable savings compared to circular contact cross-sections with the same number of rollers in terms of overall height and cross-sectional area used. The guidance of the movable contact 4 can be taken over by the contact rollers in all directions, because the frictional forces in the direction of the broad side of the rectangle are considerable.
Die Verbesserung des Strömungssystems durch die erfindungsgemäße Gestaltung und Anordnung des beweglichen Schaltstückes 4 ist in F i g. 4, die einen teilweisen Längsschnitt durch eine Löschkammer mit Querströmeinrichtung zeigt, dargestellt. Wie ersichtlich, sind der linke und der rechte Teil der Querströmkänäle 17 und 18 zumindest im Bereich der Durchtrittsöffnungen 19 für das rechteckförmige Schaltstück .4 in der Höhe gegeneinander versetzt. Die Schaltstückspitze ist von der linken, den Durchgang der Querströmkanäle, steuernden Schmalseite ausgehend nach oben abgeschrägt. Hier findet bei jeder Ausschaltung eine schnelle Wanderung des Lichtbogens 20 von links nach rechts mit einer gleichzeitigen Verlängerung des Bogens statt. Dadurch läßt sich zunächst die Entfernung a bis zum Öffnen des unteren Querströmkanals 17 herabsetzen, was eine Verkleinerung der Lichtbogenzeit bewirkt. Ferner wird dadurch der Abbrand am Kontaktmaterial und an den sonst immer gefährdeten Stellen 21 des aus Isolierstoff bestehenden Löscheinsatzes 22 geringer.The improvement of the flow system through the design according to the invention and the arrangement of the movable contact 4 is shown in FIG. 4 that are a partial Shows a longitudinal section through an extinguishing chamber with a cross-flow device. As can be seen, the left and right parts are the cross-flow channels 17 and 18 at least in the area of the passage openings 19 for the rectangular contact piece .4 offset from one another in height. The contact tip is from the left, the passage of the cross-flow channels, the controlling narrow side bevelled starting upwards. Here, every time it is switched off, there is a rapid migration of the arc 20 from instead of left to right with a simultaneous lengthening of the arch. Through this the distance a up to the opening of the lower cross-flow channel 17 decrease, which has the effect of reducing the arc time. Furthermore it will the erosion on the contact material and on the otherwise always endangered points 21 des made of insulating material extinguishing insert 22 less.
Das bewegliche Schaltstück kann an seinem kontaktgebenden Ende mit einer von einer Schmalseite ausgehenden, parallel zur Abschrägung verlaufenden und sich über die Breite des Schaltstückes nur teilweise erstreckenden Ausnehmung 23 versehen werden, um die Lichtbogenbewegung im Gebiet großer Augenblickswerte des Stromes durch elektrodynamische Kräfte zu bremsen oder zu beschleunigen, je nachdem, ob die Ausnehmung 23 von links oder von rechts aus beginnt.The movable contact piece can with its contact-making end one starting from a narrow side, running parallel to the bevel and recess 23 which only partially extends over the width of the contact piece be provided in order to control the arc movement in the area of large instantaneous values of the To brake or accelerate the current by electrodynamic forces, depending on whether the recess 23 begins from the left or from the right.
Die F i g. 5 gibt einen Querschnitt durch einen Schalterpol im ersten Querströmkanal 17 wieder. Um den Durchmesser des Schalterpols zu verkleinern, ist es zweckmäßig, den Zuführungskanal 24 für das Löschmittel und den Abzugskanal 25 für die Schaltgase diametral gegeneinander versetzt, jeweils parallel zu einer Breitseite des beweglichen Schaltstückes 4 verlaufend, anzuordnen.The F i g. 5 gives a cross section through a switch pole in the first Cross flow channel 17 again. To reduce the diameter of the switch pole is it is expedient to use the supply duct 24 for the extinguishing agent and the exhaust duct 25 for the switching gases, diametrically offset from one another, each parallel to a broad side of the movable contact 4 running to be arranged.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sich neben der Verringerung der Schalterabmessungen bei mehrpoligen Schaltern und der Erhöhung der Kurzschlußfestigkeit auch noch wesentliche Verbesserungen des Löschsystems erreichen lassen. Durch diese Verbesserungen erhöht sich die Anzahl der zulässigen Last- und Kurzschlußabschaltungen, wodurch sich eine merkliche Steigerung der Gebrauchsdauer erreichen läßt.The advantage of the invention is that in addition to the reduction the switch dimensions for multi-pole switches and the increase in short-circuit strength can also achieve significant improvements in the extinguishing system. Through this Improvements increase the number of permissible load and short-circuit disconnections, whereby a noticeable increase in the service life can be achieved.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES87712A DE1226187B (en) | 1963-10-03 | 1963-10-03 | Multipole electrical circuit breaker, especially liquid switch for high currents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES87712A DE1226187B (en) | 1963-10-03 | 1963-10-03 | Multipole electrical circuit breaker, especially liquid switch for high currents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1226187B true DE1226187B (en) | 1966-10-06 |
Family
ID=7513987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES87712A Pending DE1226187B (en) | 1963-10-03 | 1963-10-03 | Multipole electrical circuit breaker, especially liquid switch for high currents |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1226187B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2626401A1 (en) * | 1976-06-12 | 1977-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | SWIVEL CONTACT CONNECTION |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE512646C (en) * | 1928-06-20 | 1930-11-15 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Oil switch |
-
1963
- 1963-10-03 DE DES87712A patent/DE1226187B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE512646C (en) * | 1928-06-20 | 1930-11-15 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Oil switch |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2626401A1 (en) * | 1976-06-12 | 1977-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | SWIVEL CONTACT CONNECTION |
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