DE1067505B - Electric switch - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Zum Schutze von elektrischen Geräten, insbesondere von mechanischen Stromrichtern, ist es bekannt, sogenannte Kurschließer zu verwenden. Man versteht darunter elektrische Schalter, die im Falle einer Störung in möglichst kurzer Zeit ansprechen und zwei oder mehrere Phasen der Speiseleitung eines Stromrichters kurzschließen. Da mechanische Stromrichter vorwiegend für Anlagen mit sehr hohen Strömen Verwendung finden, müssen die Kurzschließer in der Lage sein, Ströme von vielen 1000 oder 10000 Ampere zu schalten.To protect electrical devices, in particular mechanical power converters, it is known to use so-called course closers. This is understood to mean electrical switches that are used in the event of a malfunction respond in the shortest possible time and two or more phases of the feed line of a converter short circuit. Since mechanical converters are mainly used for systems with very high currents find, the short-circuiters must be able to handle currents of many 1000 or 10000 amps to switch.
Bei bekannten Anordnungen wird hierzu eine Schaltbrücke verwendet, welche gleichzeitig mit den kurzzuschließenden Kontaktstücken Kontakt gibt. Um die Zahl der Berührungspunkte zwischen Kontaktbrücke und einem Kontaktstück zu vergrößern, ist es weiterhin bekannt, wenigstens eines dieser Teile mit warzenförmigen Erhebungen auszubilden. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß z. B. bei Überbrückung von drei Kontaktstücken und Anordnung von nur je zwei warzenförmigen Erhebungen auf der Kontaktbrücke insgesamt sechs starr verbundene Punkte Kontakt geben sollen. Dies ist praktisch kaum realisierbar. Ungleichmäßigkeiten in der Stromverteilung und dadurch bedingte einzelne Überlastungen sind die Folge.In known arrangements, a switching bridge is used for this purpose, which simultaneously with the contacts to be short-circuited. About the number of points of contact between contact bridges and to enlarge a contact piece, it is also known to have at least one of these parts to form wart-shaped elevations. However, this arrangement has the disadvantage that, for. B. with bridging of three contact pieces and an arrangement of only two wart-shaped elevations on the Contact bridge should give a total of six rigidly connected points contact. This is hardly practical realizable. Irregularities in the power distribution and the resulting individual overloads are the consequence.
Es ist ferner ein Schalter bekannt, bei dem der bewegliche Kontakt aus zwei ineinandergeschachtelten glockenförmigen Kontaktteilstücken besteht, die in einer Führungshülse starr befestigt sind. Die Kontaktteilstücke sind geschlitzt, und die einzelnen gegenüberliegenden Lamellen wirken als Schleifkontakte mit den Gegenkontakten zusammen. Diese Anordnung hat unter anderem den Nachteil, daß sie nur für verhältnismäßig kleine Ströme verwendet werden kann, da bei großen Stromstärken mangels ausreichenden Kontaktdruckes eine sichere Kontaktgabe nicht gewährleistet ist.It is also known a switch in which the movable contact consists of two nested There is bell-shaped contact sections that are rigidly attached in a guide sleeve. The contact sections are slotted, and the individual opposite lamellae act as sliding contacts the counter contacts together. This arrangement has the disadvantage, among other things, that it is only suitable for relative small currents can be used, because with large currents due to insufficient contact pressure reliable contact is not guaranteed.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, bei dem schachtelartig ineinandergesetzte Kontaktteilstücke konzentrisch um einen Führungsbolzen angeordnet sind und in dessen Längsrichtung mit dem/den Gegenkontakten zusammenwirken.. Gemäß der Erfindung ist der Schalter derart ausgebildet, daß jedes einzelne Kontaktteilstück unter dem Einfluß einer ihm zugeordneten Feder, vorzugsweise einer Schraubenfeder, steht, die sich gegen das benachbarte Kontaktteilstück abstützt und in Richtung der Schaltbewegung wirksam ist.The invention relates to a switch in which the contact sections nested in a box are arranged concentrically around a guide pin and in its longitudinal direction with the / the Counter-contacts cooperate .. According to the invention, the switch is designed such that each individual contact sections under the influence of a spring assigned to it, preferably a helical spring, stands, which is supported against the adjacent contact section and in the direction of the switching movement is effective.
Durch diese Ausbildung ist es möglich, einen Schalter mit derart gedrängtem und raumsparendem Aufbau auch zum Schalten großer Stromstärken, beispielsweise in der Verwendung als Kurzschließer, einzusetzen, da unter anderem jedes einzelne Kontakt-This training makes it possible to have a switch with such a compact and space-saving Construction also for switching large currents, for example when used as a short-circuiter, because, among other things, every single contact
Anmelder:Applicant:
EMAG Elektrizitäts-Gesellschaft m. b. H.
Frankfurt/M.EMAG Elektrizitäts-Gesellschaft mb H.
Frankfurt / M.
Othmar Grober, Ratingen,
Dipl.-Ing. Walter Gottwald, Wald-Michelbach (Odenw.), Horst Lehmann, Dr.-Ing. Adil Erk
und Dr. phil. Robert Schwetzke Ϊ, Braunschweig,
sind als Erfinder genannt wordenOthmar Grober, Ratingen,
Dipl.-Ing. Walter Gottwald, Wald-Michelbach (Odenw.), Horst Lehmann, Dr.-Ing. Adil Erk
and Dr. phil. Robert Schwetzke Ϊ, Braunschweig,
have been named as inventors
teilstück von einer ihm zugeordneten Feder beaufschlagt wird und dadurch mit dem erforderlichen hohen Kontaktdruck an dem oder den Gegenkontakten anliegt. Weiterhin wird durch die Zwischenanordnung einzelner Federn für die jeweiligen Kontaktteilstücke erreicht, daß die an sich gegeneinanderbeweglichen Kontaktstücke etwa gleichzeitig auf dem gemeinsamen Gegenkontakt auftreffen.part is acted upon by a spring assigned to it and thereby with the required high contact pressure is applied to the mating contact or contacts. Furthermore, the intermediate arrangement individual springs for the respective contact sections achieved that the per se moved against each other Contact pieces hit the common mating contact at about the same time.
Es ist weiterhin, wie schon eingangs erwähnt, von Wichtigkeit, daß die Eigenzeit der Kurzschließer möglichst klein ist. Zur Herabsetzung der Eigenzeit ist es bereits vorgeschlagen worden, detonierende Sprengladungen zu verwenden. Erfindungsgemäß ausgebildete Schalter können mittels detonierender Sprengladungen betätigt werden, wobei insbesondere auf eine zuverlässige Verriegelung Wert gelegt ist, welche sicherstellt, daß eine Detonation der Sprengladung erst dann erfolgen kann, wenn eine Schädigung des Bedienungspersonals oder der Umgebung ausgeschlossen ist.As already mentioned at the beginning, it is also important that the proper time of the short-circuiter is as small as possible. To decrease the proper time it has already been suggested to detonate To use explosive charges. Switches designed according to the invention can detonate by means of Explosive charges are activated, with particular emphasis on reliable locking, which ensures that a detonation of the explosive charge can only take place if there is damage of the operating personnel or the environment is excluded.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schalter skizziert. Im einzelnen zeigtIn the drawing, an embodiment of a switch designed according to the invention is outlined. In detail shows
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Schaltorgane,1 shows a cross section through the switching elements,
Fig. 2 einen Grundriß der Schaltorgane,Fig. 2 is a plan view of the switching elements,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Sprengkammer, Fig. 4 den Grundriß der Sprengkammer.
Auf einer Grundplatte 1 sind die unteren Anschlußschienen 2, 3 und 4 (Fig. 1 und 2) montiert. Diese
Schienen stellen im Bereich 5 den unteren festen Kontakt dar. Das bewegliche Kontaktstück besteht im
vorliegenden Ausführungsbeispiel aus drei zueinander konzentrisch angeordneten Kontaktteilstücken 6, 7
und 8. Diese Kontaktteilstücke sind konzentrisch umFig. 3 is a cross-section through the blasting chamber, Fig. 4 is the plan view of the blasting chamber.
The lower connecting rails 2, 3 and 4 (FIGS. 1 and 2) are mounted on a base plate 1. These rails represent the lower fixed contact in area 5. In the present exemplary embodiment, the movable contact piece consists of three contact sections 6, 7 and 8 arranged concentrically to one another. These contact sections are concentric around
903 639/243903 639/243
ι oeι oe
den Führungsbolzen 9 angeordnet. Zwischen den Kontaktteilstücken 6 und 7, 7 und 8 sowie zwischen den Teilen 6 und 9 sind Federn angebracht, welche das Bestreben haben, die Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 in Richtung zu den kurzzuschließenden bzw. zu überbrückenden Kontaktstücken 2, 3 und 4 zu drücken. Um die Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 im ausgeschalteten Zustand des Schalters von den Gegenkontaktstücken fernzuhalten, ist eine mit dem Führungsbolzen 9 der Kontaktteilstücke verbundene Stützvorrichtung 10, welche über die Achse 11 gesteuert wird, vorhanden. Die Stützvorrichtung 10 greift vorzugsweise an der Kontaktfläche der Teile 6, 7 und 8 an, so daß die Kontaktteilstücke im Ausschaltzustand des Schalters in einer Lage gehalten werden, welche beim Einschaltvorgang eine gleichzeitige Kontaktgabe aller Kontaktteilstücke mit den Gegenkontaktstücken gewährleistet.the guide pin 9 is arranged. Between the contact sections 6 and 7, 7 and 8 and between the parts 6 and 9 , springs are attached, which tend to push the contact sections 6, 7 and 8 in the direction of the contact pieces 2, 3 and 4 to be short-circuited or bridged . In order to keep the contact sections 6, 7 and 8 away from the mating contact pieces when the switch is switched off, a support device 10, which is connected to the guide pin 9 of the contact sections and is controlled via the axis 11 , is provided. The support device 10 preferably engages the contact surface of parts 6, 7 and 8 so that the contact sections are held in the switched-off state of the switch in a position which ensures simultaneous contact of all contact sections with the mating contact pieces when the switch is switched on.
Sofern der Schalter nicht nur eine Verbindung zwischen den Kontaktstücken 2, 3 und 4 herstellen, sondern im eingeschalteten Zustand darüber hinaus auch noch eine zusätzliche Leitung an diesen kurzgeschlossenen Sternpunkt angeschlossen werden soll, besteht die Möglichkeit, an dem oberen festen Schalterteil 12 eine entsprechende Anschlußschiene 13 anzuordnen, welche über geeignet ausgebildete flexible Stromverbindungselemente 14 mit den Kontaktteilstücken 6, 7 und 8 elektrisch verbunden werden kann.If the switch not only establishes a connection between the contact pieces 2, 3 and 4 , but also an additional line is to be connected to this short-circuited star point when it is switched on, there is the possibility of a corresponding connection bar 13 on the upper fixed switch part 12 to be arranged, which can be electrically connected to the contact sections 6, 7 and 8 via suitably designed flexible power connection elements 14.
Der besondere Vorzug dieser Anordnung besteht darin, daß jedes der Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 — es könnten ebensogut auch noch mehr solcher Kontaktteilstücke angeordnet werden — mit allen Gegenkontaktstücken Kontakt gibt und infolge der beschränkten Zahl der Berührungspunkte und der gegenseitigen Beweglichkeit der Teile 6, 7 und 8 diese Kontaktgabe mit den Gegenkontaktstücken auch tatsächlich möglich ist. Die Federn 15, 16 und 17 haben dabei die Aufgabe, die Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 weitgehend unabhängig voneinander an die Gegenkontaktstücke anzudrücken. Die Feder 17 ist größer als die Federn 15 und 16 ausgeführt, um von ihr gleichzeitig auch die Einschaltbewegung der Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 abzuleiten. Der Schalter verbleibt in der Ausschaltstellung, solange die Achse 11 nach oben gezogen wird. Wenn die Haltekraft für die Achse 11 verschwindet, so werden die Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 unter dem Einfluß der Feder 17 nach unten bewegt und legen sich auf die Gegenkontaktstücke 2, 3 und 4. Um die Abwärtsbewegung der Achse 11 zu dämpfen, ist eine Feder 18 vorgesehen. Im unteren Teil 1 des Schalters ist noch eine geeignete Vorrichtung angebracht, um die Kontaktteilstücke 6, 7 und 8 entgegen der Federkraft 17 in die Ausschaltstellung zu bewegen. Dies kann beispielsweise mittels eines Exzenters 19 und eines auf die Achse 11 drückenden Stößels 20 bewerkstelligt werden. Eine Feder 21 sorgt für die Rückführung des Stößels 20 nach vollzogener Ausschaltbewegung.The particular advantage of this arrangement is that each of the contact sections 6, 7 and 8 - more such contact sections could just as well be arranged - is in contact with all of the mating contact pieces and due to the limited number of contact points and the mutual mobility of the parts 6, 7 and 8 this contact with the mating contact pieces is actually possible. The springs 15, 16 and 17 have the task of pressing the contact sections 6, 7 and 8 largely independently of one another against the mating contact pieces. The spring 17 is made larger than the springs 15 and 16 in order to derive the switching-on movement of the contact sections 6, 7 and 8 from it at the same time. The switch remains in the off position as long as the axle 11 is pulled up. When the holding force for the axle 11 disappears, the contact sections 6, 7 and 8 are moved downwards under the influence of the spring 17 and lie on the mating contact pieces 2, 3 and 4. To dampen the downward movement of the axle 11 is one Spring 18 is provided. In the lower part 1 of the switch, a suitable device is also attached to move the contact sections 6, 7 and 8 against the spring force 17 into the switched-off position. This can be accomplished, for example, by means of an eccentric 19 and a plunger 20 pressing on the axis 11. A spring 21 ensures the return of the plunger 20 after the switch-off movement has been completed.
Um das Einschalten des Schalters vorzunehmen, muß, wie bereits erwähnt, die Haltekraft für die Achse 11 aufgehoben werden. Dies kann beispielsweise durch bekannte geeignete Ausklinkvorrichtungen bewerkstelligt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in weiterer Durchführung der Erfindung gezeigt, wie zur Auslösung des Schalters eine detonierende Sprengladung verwendet werden kann. Die Verwendung einer derartigen detonierenden Sprengladung hat den Vorteil, daß die Ansprechzeit des Schalters im Vergleich zu üblichen elektrischen bzw. mechanischen Ausklinkvorrichtungen entscheidend herabgesetzt werden kann. In den Fig. 3. und 4 ist ein Ausführungs-In order to switch on the switch, as already mentioned, the holding force for the axle 11 must be canceled. This can be accomplished, for example, by known suitable release devices. In the present embodiment, a further implementation of the invention shows how a detonating explosive charge can be used to trigger the switch. The use of such a detonating explosive charge has the advantage that the response time of the switch can be significantly reduced compared to conventional electrical or mechanical release devices. In Figs. 3 and 4 is an embodiment
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beispiel einer Vorrichtung, welche eine Auslösung mittels detonierender Sprengladungen gestattet, skizziert. Über der Achse 11 ist mit den feststehenden Schalterteilen 1 und 12 starr verbunden ein Gehäuse 22 zu denken. In diesem Gehäuse 22 ist eine Hülse 23 so angeordnet, daß sie einerseits die Schaltkontaktstücke 6, 7 und 8 über die Achse 11 und die Stützvorrichtung 10 in der Aus-Stellung entgegen den die Schaltbewegung durchführenden Kräften der Feder 17 example of a device that allows triggering by means of detonating explosive charges, outlined. A housing 22 is to be thought of as being rigidly connected to the stationary switch parts 1 and 12 above the axis 11. In this housing 22 , a sleeve 23 is arranged in such a way that, on the one hand, it moves the switch contact pieces 6, 7 and 8 via the axis 11 and the support device 10 in the off position against the forces of the spring 17 which carry out the switching movement
ίο festzuhalten vermag und andererseits in ihrem Innern eine detonierende Sprengladung 24 untergebracht werden kann. Am einfachsten werden detonierende Sprengladungen in Form von Sprengpatronen verwendet, welche auf elektrischem Wege zur Detonation gebracht werden. Um das Bedienungspersonal und die in der Umgebung des Schalters befindlichen Gegenstände nicht zu gefährden, sind besondere Vorkehrungen und Maßnahmen bei der Verwendung von Sprengpatronen erforderlich. Die Hülse 23, welche ίο able to hold on and on the other hand a detonating explosive charge 24 can be accommodated in its interior. The easiest way to use detonating charges is in the form of explosive cartridges, which are detonated by electrical means. In order not to endanger the operating personnel and the objects in the vicinity of the switch, special precautions and measures are required when using explosive cartridges. The sleeve 23, which
ao durch die Sprengladung 24 zerstört werden soll, um die Schaltbewegung des Schalters freizugeben, wird zweckmäßigerweise innerhalb einer geschlossenen Kammer 22 angeordnet. Diese Kammer 22 muß mehrteilig ausgeführt werden, um aus ihr jeweils die Splitter und Reste der Hülse 23 entfernen zu können. Besonders vorteilhaft ist es, die Kammer 22 in einer Ebene parallel zur Längsachse teilbar auszubilden, so wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Es wird dann ein Teil 22 a mit den Schalterteilen starr verbunden, während der über das Gelenk 25 schwenkbare Teil 22 & den Zugang zum Innern der Kammer 22 gestattet. Die zweiteilige Kammer 22 bzw. 22 a und 22 & dient also als Splitterschutzvorrichtung und muß in hinreichender Größe und Abmessung um die detonierende Sprengladung herum angeordnet sein, um einen zuverlässigen Schutz zu bilden. ao is to be destroyed by the explosive charge 24 in order to enable the switching movement of the switch, it is expediently arranged within a closed chamber 22 . This chamber 22 must be made in several parts in order to be able to remove the splinters and remnants of the sleeve 23 from it. It is particularly advantageous to make the chamber 22 divisible in a plane parallel to the longitudinal axis, as can be seen from FIG. 4. A part 22 a is then rigidly connected to the switch parts, while the part 22, which can be pivoted via the hinge 25, allows access to the interior of the chamber 22. The two-part chamber 22 or 22 a and 22 & thus serves as a splinter protection device and must be arranged in sufficient size and dimensions around the detonating charge in order to provide reliable protection.
Die übliche Ausbildung von Sprengpatronen, bei welchen ein oder zwei Drähte für die Zündzuleitung flexibel angebracht sind, ist für die vorliegende Aufgäbe wenig geeignet. Es ist vielmehr zweckmäßig, die Sprengpatrone 24 mit einem Isolierstoffaufsatz 26 zu versehen, welcher Schleifkontaktstücke, die mit den Zündzuleitungen der Sprengpatrone verbunden sind, trägt. Diese Schleifkontaktstücke im Isolieraufsatz 26 können mit Gegenkontaktstücken zusammenarbeiten, welche im Einsatzteil 27 angeordnet sind. Um eine Gefährdung praktisch auszuschließen, wird die gesamte Anordnung so getroffen, daß die die eine Endlage des Schalters fixierende Hülse 23 nach Montage, also bereits im eingebauten Zustand, eine Sprengpatrone aufzunehmen vermag. Es wird also mit Hilfe des Exzenters 19 (Abb. 1) der Schalter in die Aus-Stellung gebracht, die Hülse 23 eingehängt und mit der Achse 11 verbunden, so daß die Halterung der bewegliehen Kontaktteile 6, 7 und 8 durch die Hülse 23 übernommen wird. Der Einsatzteil 27 in Verbindung mit dem Gewindering 28 gestattet die Feineinstellung des Schalterhubes. Nachdem die Schaltkammer 22 geschlossen ist, kann auch die Sprengpatrone 24 eingelegt werden. Von besonderer Bedeutung sind Sperren mechanischer und/oder elektrischer Art, welche die richtige Reihenfolge der Bedienungshandgriffe weitgehend erzwingen, so daß die vorzeitige Detonation der Sprengladung verhindert wird. Im einzelnen kann dies beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß die Zuleitungen zu den Zündanschlüssen der Sprengkapsel über Kontakte geführt werden, welche erst dann geschlossen werden können, nachdem alle anderen Handgriffe, die für die Sicherheit notwendig sind, erledigt wurden, so daß beispielsweise erzwungenThe usual design of explosive cartridges, in which one or two wires for the ignition lead are flexibly attached, is not very suitable for the present task. Rather, it is expedient to provide the explosive cartridge 24 with an insulating material attachment 26 which carries sliding contact pieces that are connected to the ignition leads of the explosive cartridge. These sliding contact pieces in the insulating attachment 26 can work together with mating contact pieces which are arranged in the insert part 27. In order to practically rule out a hazard, the entire arrangement is made so that the sleeve 23 fixing one end position of the switch is able to accommodate an explosive cartridge after assembly, that is to say already in the installed state. The switch is brought into the off position with the help of the eccentric 19 (Fig. 1), the sleeve 23 is suspended and connected to the axle 11 so that the mounting of the movable contact parts 6, 7 and 8 is taken over by the sleeve 23 will. The insert 27 in conjunction with the threaded ring 28 allows fine adjustment of the switch stroke. After the switching chamber 22 is closed, the explosive cartridge 24 can also be inserted. Of particular importance are locks of a mechanical and / or electrical type, which largely enforce the correct sequence of the operating handles, so that the premature detonation of the explosive charge is prevented. In detail, this can be done, for example, that the supply lines to the ignition connections of the detonator are led via contacts, which can only be closed after all other operations that are necessary for safety have been done, so that, for example, forced
Claims (15)
Deutsche Patentschrift Nr. 872973;
britische Patentschrift Nr. 542 823;
USA-Patentschrift Nr. 1080058.Considered publications:
German Patent No. 872973;
British Patent No. 542,823;
U.S. Patent No. 1080058.
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