DE1080185B

DE1080185B - Switch with low resistance

Info

Publication number: DE1080185B
Application number: DEA29872A
Authority: DE
Inventors: Hans Thommen
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1958-06-28
Filing date: 1958-07-10
Publication date: 1960-04-21
Also published as: US2962570A; FR1228712A; CH360712A

Description

Die Erfindung betrifft Druckluftschalter mit zwei hintereinandergeschalteten Leistungsschaltstellen, von denen die eine durch einen niederohmigen Widerstand überbrückt ist und die andere den durch diesen Widerstand fließenden Strom abschaltet. Es soll die Aufgabe erfüllt werden, durch besondere Gestaltung eines die Schaltstellen tragenden Zwischengehäuses eine raumsparende Anordnung zu erhalten.The invention relates to compressed air switches with two power switching points connected in series, from one of which is bridged by a low resistance and the other is bridged by this resistance switches off flowing current. The task is to be fulfilled by the special design of a die Switching points supporting intermediate housing to obtain a space-saving arrangement.

Die immer höher werdenden Anforderungen an das Abschaltvermögen von Leistungsschaltern haben zu der Entwicklung geführt, jede einzelne Leistungsschaltstelle in zwei Teilunterbrechungsstellen aufzuteilen, von denen der einen ein niederohmiger Widerstand parallel geschaltet ist und die andere den durch diesen Widerstand fließenden Reststrom abschaltet. Zu einer LeistungsschaltsteUe gehören also zwei Unterhrechungsstellen und ein niederohmiger Widerstand. Bei Schaltern, welche aus Spannungsgründen mehrere solche Unterbrechungsstellen hintereinander besitzen, ist es nötig, durch bessere Potentialverteilung über die ganzen Schaltstellen hochohmige Widerstände zu schalten, welche vorübergehend während des Abschaltens zugeschaltet werden. Dazu kommen noch weitere Schaltstellen für die Spannungsisolierung, Diese Anordnung erfordert eine große Anzahl von Schaltelementen, welche eine um so größere Bauhöhe erfordern, je höher die Betriebsspannung ist, Die beiden Schaltstellen für die Leistung schalten dabei praktisch gleichzeitig.The increasing demands on the breaking capacity of circuit breakers have to led to the development of dividing each individual power switching point into two partial interruption points, one of which is connected in parallel with a low-resistance resistor and the other through this resistor switches off residual current flowing. A power switch control unit therefore has two sub-control points and a low resistance. For switches which, for voltage reasons, have several have such interruption points in a row, it is necessary through better potential distribution over the entire switching points to switch high-ohmic resistors, which temporarily during the shutdown be switched on. There are also additional switching points for voltage isolation, this arrangement requires a large number of switching elements, which require a greater overall height, the higher the operating voltage, the two switching points for the power switch practically simultaneously.

Schalter mit niederohmigen WiderständenSwitches with low resistance

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie._r Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie. _r Baden (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney, Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 28. Juni 1958Claimed priority: Switzerland of June 28, 1958

Hans Thommen, Baden (Schweiz), igt als Erfinder genannt wordenHans Thommen, Baden (Switzerland), has been named as the inventor

sparende Anordnung zu erhalten. Besonders sind bei den bekannten Ausführungen in solchen Fällen äußere Leitungen erforderlich, um die Verbindung mit den Widerständen herzustellen.to get saving arrangement. Particularly in the known designs in such cases are external Leads required to connect to the resistors.

Es wird nun, um eine einfache konstruktive Anordnung zu erhalten, eine Kombination mehrerer Maßnahmen vorgeschlagen, welche im einzelnen zum TeilIt will now be a matter of a simple structural arrangement to obtain a combination of several measures proposed, some of which in detail

bekannte Elemente enthält. Erfindungsgemäß ist die Man ist also bestrebt, durch geeignete Anordnungen 30 Kombination dadurch gekennzeichnet, daß das Zwidiesen Raumbedarf möglichst, herabzusetzen, wobei schengehäuse mit einem Pol der vom Widerstandcontains known elements. According to the invention, the aim is therefore to use suitable arrangements 30 combination characterized in that the two Space requirement as possible to reduce, with the case with one pole of the resistor

überbrückten Unterbrechungsstelle elektrisch verbunden ist, während ein Pol der den Reststrom abschal-■ tenden Unterbrechungsstelle durch einen Durchführungsisolatar von dem Zwischengehäuse elektrisch getrennt ist,' wobei der Widerstand im Zwischen-bridged interruption point is electrically connected, while one pole of the residual current is switched off point of interruption by an implementation isolator is electrically separated from the intermediate housing, 'where the resistance in the intermediate

aber die Wirksamkeit des Schalters nicht beeinträchtigt werden darf, insbesondere muß das richtige Zusammenspiel der beiden Unterbrechungsstellen gewährleistet sein,but does not affect the effectiveness of the switch may be, in particular the correct interaction of the two interruption points must be guaranteed be,

Möglichkeiten einer solchen Vereinfachung sind bereits bekanntgeworden; beispielsweise hat man für mehrere Schaltstellen bei Hochspannungsschaltern das Löschmittel gemeinsam zugeführt. Außerdem hat man für mehrere Schaltstellen gemeinsame Ventile...anger* ordnet. Dagegen hat man die Widerstände außerhalb, der Schaltstelle angebracht. Die elektrischen Verbindungen der Widerstände mit den Unterhirechungsstellen sind bishex über die metallischen Flansche oder imThere are already possibilities for such a simplification known; For example, you have that for several switching points in high-voltage switches Extinguishing agent supplied together. In addition, there are common valves for several switching points ... anger * arranges. On the other hand, the resistors have been placed outside the switching point. The electrical connections the resistance with the subordination offices are bishex over the metallic flanges or im

gehäuse untergebracht ist.housing is housed.

:vDie im Zwischenbehälter untergebrachten Widerstände liegen hierbei beim Ausschalten unter Druck. Hierdurch ist die Kühlung des Widerstandes und seine Isolierfähigkeit gegenüber dem Gehäuse verbessert. Bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung· kann der'Erfüidungsgedanke derart weiter ausgestattet werden, daß: für z.wei Gruppen solcher Schaltstellen?: vThe resistors in the intermediate container are under pressure when the device is switched off. This is the cooling of the resistor and its ability to insulate against the housing is improved. For switches with multiple interruptions der'Erfüidungsgedanke can be further equipped in this way be that: for two groups of such switching points?

über Zwischenringe a& den isolierten Lösehkammern 45 nur ein Zwischenbehälter notwendig ist, wobei auchOnly one intermediate container is necessary via intermediate rings a & the isolated release chambers 45, and also

vorgenommen worden.been made.

Ferner hat man zwischen den Schaltstetlen ein abgedichtetes. Zwischengehäuse vorgesehen, welches die Druckluft für die Beblasung der Sehaltstellen erhält und auf welches die Schaltstellen aufgebaut sind.Furthermore, there is a sealed one between the switching pins. Intermediate housing provided, which receives the compressed air for blowing the contact points and on which the switching points are built.

Die Verwendung von Widerständen und Schaltstellen mit mehreren verschiedenen Aufgaben erfordert eine besondere Überlegung· des-konstruktiven Zusammenbaues, um eine zweckentsprechende und raumder Widerstand für zwei Gruppen zugleich verwendet werden kann.The use of resistors and switching points with several different tasks requires special consideration of the constructive assembly, around an appropriate and space-oriented Resistance can be used for two groups at the same time.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Figuren dargestellt.. Erwähnt sei nur noch,. daß das gleichzeitige Öffnen beider Leistungsunterbrechungsstellen nicht ausschließt, daß das Löschmittet nacheinander über sie strömt und daß. jede einzelne Unterbrechungsstelle zur weiteren Erhöhung des Ab-; schaltvermögens nochmals unterteilt sein kann..Further refinements of the inventive concept are shown in the figures. Mention should only be made. that the simultaneous opening of both power interruption points does not exclude that the extinguishing agent flows over them one after the other and that. each Interruption point to further increase the decrease; switching capacity can be subdivided again.

909 787/303909 787/303

Fig. 1 zeigt die Ausführung eines Schalters mit zwei Leistungsunterbrechungsstellen,Fig. 1 shows the design of a switch with two power interruption points,

Fig. 2 den Zusammenbau zweier Schaltstellen mit je zwei Unterbrechungsstellen und einem gemeinsamen Zwischenbehälter. · ■Fig. 2 shows the assembly of two switching points, each with two interruption points and a common intermediate container. · ■

In Fig. 1 sind die beiden zu einer Schaltstelle gehörenden Leistungsschaltstellen mit 1 und 2 bezeichnet. Die Unterbrechungsstelle 2 ist auf den Isolator 16 aufgebaut. Beide Unterbrechungsstellen sind über den Zwischenbehälter 6 miteinander verbunden, welcher auf einem Isolator sitzt. Durch diesen wird die Druckluft (Pfeil) zugeführt. Das Hauptventil 4, welches beide Unterbrechungsstellen gemeinsam betätigt, liegt im Zwischenbehälter 6. Auch der niederohmige Widerstand 5 ist in ihm untergebracht. Die Wand des Behälters ist mit dem Eingangspotential an der Zuführungslasche 7 elektrisch verbunden. Das Hauptventil liegt am Zwischenpotential zwischen den beiden Unterbrechungsstellen 1 und 2 und ist elektrisch mit dem festen Kontaktteil 9 verbunden. 8 ist die Verbindungslasche am Ausgang des Schalters. Durch diese elektrischen Verbindungen liegt der Widerstand 5 parallel zur Unterbrechungsstelle 1.In FIG. 1, the two power switching points belonging to a switching point are denoted by 1 and 2. The interruption point 2 is built on the insulator 16. Both interruption points are via the Intermediate container 6 connected to one another, which sits on an insulator. This is the compressed air (Arrow) fed. The main valve 4, which actuates both interruption points together, is located in the intermediate container 6. The low-resistance resistor 5 is also housed in it. The wall of the container is electrically connected to the input potential on the feed tab 7. The main valve is at the intermediate potential between the two interruption points 1 and 2 and is electrically connected to the fixed contact part 9. 8 is the connecting strap at the output of the switch. As a result of these electrical connections, the resistor 5 is in parallel to the point of interruption 1.

Bei der beschriebenen Ausführung bleibt die Druckluft im ausgeschalteten Zustand des Schalters in den Löschkammern, während sie im eingeschalteten Zustand hinausgelassen wird. Der Zwischenbehälter 6 ist dauernd mit Druckluft angefüllt, da er über den Tragisolator mit der nicht gezeichneten Drucklufterzeugungsanlage unmittelbar verbunden ist.In the embodiment described, the compressed air remains in the switched-off state of the switch Arcing chambers, while it is let out when switched on. The intermediate container 6 is constantly filled with compressed air, as it is connected to the non-illustrated compressed air generation system via the support insulator is directly connected.

Der Schalter ist im eingeschalteten Zustand dargestellt. Die zu den Unterbrechungsstellen 1 und 2 gehörenden Löschkammern sind also ohne Druck. Soll nun ausgeschaltet werden, so wird aus dem Kanal 10 Druck herausgelassen. Dadurch wird das Ventil 4 entlüftet, und der Druck im .Zwischenbehälter 6 drückt damit auf die Kolben 11 und 12 gegen die Feder 13. Hierdurch werden die öffnungen 14 freigegeben, und so kann Druckluft an die Unterbrechungsstellen 1 und 2 gelangen. Die beweglichen Kontaktstücke 17 und 18 werden durch die Druckluft gegen die Federkraft 19 und 20 gedruckt und damit die Kontakte geöffnet. Gleichzeitig werden diese durch die Druckluft beblasen. Durch die öffnungen 21 und 22 kann die Luft so lange entweichen, bis mit Hilfe des am beweglichen Kontaktteil angebrachten Kolbens 23 bzw. 24 die öffnungen abgeschlossen werden. Der Druck bleibt dann in der Löschkammer. Beide Schaltstellen 1 und 2 werden hierbei praktisch gleichzeitig geöffnet. Die Unterbrechungsstelle 1 liegt dem Widerstand 5 parallel, da der feste Kontaktteil 9 elektrisch über das Hauptventil 4 mit der einen Seite des Widerstandes 5, der bewegliche Kontaktteil über die Anschlußstelle 7 mit dem Zwischengehäuse 6 und dem anderen Ende des Widerstandes 5 verbunden ist. Die Zwischenteile 25 und 26 bestehen aus Isoliermaterial, so daß das Hauptventil 4 vom Zwischenbehälter elektrisch isoliert ist. Die Unterbrechungsstelle 2 liegt daher der Unterbrechungsstelle 1 mit dem Widerstand 5 in Reihe und schaltet den im Widerstand fließenden Reststrom ab.The switch is shown in the switched-on state. The to the interruption points 1 and 2 The extinguishing chambers belonging to it are therefore without pressure. If it is now to be switched off, channel 10 becomes Pressure released. As a result, the valve 4 is vented and the pressure in the intermediate container 6 pushes thus on the pistons 11 and 12 against the spring 13. As a result, the openings 14 are released, and so compressed air can reach the interruption points 1 and 2. The movable contact pieces 17 and 18 are pressed by the compressed air against the spring force 19 and 20 and thus the contacts are opened. At the same time these are blown by the compressed air. Through the openings 21 and 22, the Air can escape until the piston 23 or 24 the openings are closed. The pressure then remains in the extinguishing chamber. Both switching points 1 and 2 are opened practically at the same time. The interruption point 1 is parallel to the resistor 5, since the fixed contact part 9 is electrically connected via the Main valve 4 with one side of resistor 5, the movable contact part via connection point 7 is connected to the intermediate housing 6 and the other end of the resistor 5. The intermediate parts 25 and 26 are made of insulating material so that the main valve 4 is electrically isolated from the intermediate container. The interruption point 2 is therefore the interruption point 1 with the resistor 5 in series and switches off the residual current flowing in the resistor.

Zum Einschalten wird Luft in das Hauptventil hineingelassen. Hierdurch liegt auf beiden Seiten der Kolben 11 und 12 der gleiche Druck, so daß die Feder 13 die öffnungen 14 abschließt. Über die Öffnungen 21 und 22 wird die Luft aus den Löschkammern 1 und 2 herausgelassen.Air is let into the main valve to turn it on. As a result, the Pistons 11 and 12 have the same pressure, so that the spring 13 closes the openings 14. Via the openings 21 and 22, the air is let out of the arcing chambers 1 and 2.

Die Fig. 2 zeigt den Zusammenbau zweier Schaltstellen mit je zwei Unterbrechungsstellen 1, 2, 26, 27. Die Ausführung der einzelnen Unterbrechungsstellen ist wie in Fig. 1, nur das Zwischengehäuse 6 ist für beide Schaltstellen gemeinsam, ebenso der sich im Zwischengehäuse befindende Widerstand 5. Dieser überbrückt die beiden Unterbrechungsstellen 1 und 27 gemeinsam. Man erkennt -die Schaltung besser aus der schematischen' Fig. 3. Der Widerstand 5 liegt über beide hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstellen 1 und 27 parallel. An beiden Seiten dieser Gruppe liegen die weiteren Unterbrechungsstellen 2 und 26. Diese Schaltung kommt auf folgende Weise zustande: Das Ende der Unterbrechungsstelle 27 ist über den Zwischenbehälter 6 mit dem Anfang der Unterbrechungsstelle 1 elektrisch verbunden. Der Behälter ist also hierbei stromführend, und zwar, im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1, auch im normalen Betrieb. Diese Verbindung kann natürlich durch Schienen (nicht gezeichnet) verstärkt werden.Fig. 2 shows the assembly of two switching points each with two interruption points 1, 2, 26, 27. The execution of the individual interruption points is as in Fig. 1, only the intermediate housing 6 is common for both switching points, as is the resistor located in the intermediate housing 5. This bridges the two interruption points 1 and 27 together. The circuit can be seen better from the schematic FIG. The further interruption points 2 and 26 are located on both sides of this group. This circuit takes place in the following way: The end of the interruption point 27 is electrically connected to the beginning of the interruption point 1 via the intermediate container 6. The container is therefore live in this case, and in contrast to the embodiment according to FIG. 1, also during normal operation. This connection can of course be reinforced by rails (not shown).

Um die Potentialverteilung über die verschiedenen Schaltstellen möglichst gleichmäßig zu machen, ist es bei dieser Anordnung nötig, zusätzlich hochohmige Widerstände anzubringen. Diese sind mit 28 und 29 bezeichnet. Die Ein- und Ausschaltung ist genau wie bei der Anordnung nach Fig. 1.In order to make the potential distribution over the various switching points as even as possible, it is With this arrangement it is necessary to attach additional high-value resistors. These are at 28 and 29 designated. Switching on and off is exactly the same as in the arrangement according to FIG. 1.

In Fig. 4 ist noch ein Schalter mit Mehrfachunterbrechung dargestellt, welcher aus mehreren Leistungsschaltstellen entsprechend Fig. 2 zusammengesetzt ist. In dieser Figur ist auch die Steuerung des Hauptventils dargestellt. Dieses wird von dem Steuerventil 30 gesteuert, welches durch ein Gestänge 31 betätigt wird. Der zugehörige Antrieb ist 32. Außerdem sind den beiden Leistungsschaltgruppen noch Spannungstrennstellen 33 vorgeschaltet, welche durch ein Ventil 34 gesteuert werden. Diese Spannungstrennstellen stellen die notwendige Isolierstrecke im ausgeschalteten Zustand her und schalten gleichzeitig den über die hochohmigen Widerstände fließenden Strom ab. Sie werden kurz nach der Betätigung der Leistungsunterbrechungsstellen geschaltet. Durch Zusammenbau mehrerer solcher Schaltstellen ist es möglich, jede beliebige Spannungshöhe zu beherrschen.In Fig. 4, a switch with multiple interruptions is shown, which consists of several power switching points is composed according to FIG. In this figure is also the control of the main valve shown. This is controlled by the control valve 30 which is actuated by a linkage 31 will. The associated drive is 32. In addition, the two power switching groups have voltage separation points 33 upstream, which are controlled by a valve 34. Set these voltage disconnection points the necessary isolating distance in the switched-off state and at the same time switch the via the current flowing through high-value resistors. They are shortly after the actuation of the power interruption points switched. By assembling several such switching points, it is possible to create any Mastering the level of tension.

Die geschilderten Anordnungen besitzen den Vorteil, daß wesentlich an Bauhöhe gespart werden kann. Die Unterbringung der Widerstände in den Zwischenbehältern erfordert besondere Isolatoren, welche sonst außen an den Schaltern angebracht werden müßten. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß der Widerstand unter Druck steht, wodurch die Kühlung und damit die Belastungsfähigkeit erhöht wird und außerdem die Isolierabstände gegen das Gehäuse kleiner gehalten werden können.The arrangements described have the advantage that significant savings can be made in terms of overall height. The placement of the resistors in the intermediate containers requires special insulators, which otherwise would have to be attached to the outside of the switches. Another advantage is that the resistance is under pressure, whereby the cooling and thus the load capacity is increased and also the isolation distances from the housing can be kept smaller.

Die geschilderten Anordnungen können für alle möglichen Betriebsarten von Druckluftschaltern verwendet werden. Es kann die Leistungsschaltstelle nach dem Ausschalten sofort wieder schließen, wobei die zusätzlichen Spannungstrennstellen das Offenbleiben des Schalters gewährleisten. Es kann der Druck im Schalter nach dem Ausschalten bestehenbleiben, oder er kann wieder verschwinden. Die Hauptventile können unten am unteren Ende des Tragisolators angebracht werden, oder sie können auf dem gleichen Potential liegen wie die Schaltstellen und am oberen Ende des Isolators angebracht sein. Bleiben die Unterbrechungsstellen im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustand unter Druck, so werden die Ventile zur Betätigung der Unterbrechungsstellen an ihren Enden untergebracht.The arrangements described can be used for all possible operating modes of compressed air switches will. It can close the circuit breaker immediately after it has been switched off, whereby the additional voltage separation points ensure that the switch remains open. It can be the pressure in the Switch persist after being switched off or it may disappear again. The main valves can be attached at the bottom of the support insulator, or they can be on the same Potential lies like the switching points and must be attached to the upper end of the isolator. The interruption points remain in the switched on and in the switched off state under pressure, so the valves housed for actuation of the interruption points at their ends.

Der Zusammenbau mehrerer Gruppen ist bei diesen Anordnungen leicht möglich, ohne die Baulänge des Schalters im Vergleich zu den bisher bekanntgewordenen Ausführungen wesentlich zu vergrößern. Beson-The assembly of several groups is easily possible with these arrangements without changing the overall length of the Switch to increase significantly compared to the previously known designs. Special

dere Zuleitungen zu den Widerständen fallen weg, da diese in den Zwischenbehälter eingebaut sind.There is no longer any supply lines to the resistors because they are built into the intermediate container.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Circuit breaker with low resistance S and two to one power switching point associated series-connected power interruption points, one of which through the resistor is bridged and the other switches off the residual current flowing in the resistor, wherein a sealed metallic intermediate housing is provided between the two, characterized by the following combination that the

■ Intermediate housing (6) with one pole (18) of the interruption point (1) bridged by the resistor is electrically connected, while a pole (17) of the interruption point that switches off the residual current (2) is electrically isolated from the intermediate housing (6) by a bushing insulator (16), the resistor being housed in the intermediate housing.

2. Circuit breaker with actuation and arc extinguishing by compressed air according to claim 1, characterized in that the intermediate housing is filled with compressed air at least when switching off and that the resistance is under pressure.

3. Circuit breaker with multiple break, with two groups of switching points with double break are supplied with compressed air via an isolator, according to claim 2, characterized in that that only a single intermediate housing is used for both groups and the resistor the power switching points belonging to both groups bridged at the same time by between is connected to the parts of both groups carrying the intermediate potential.

4. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the main valve for the Electrical supply of the extinguishing agent to the contacts with the parts carrying the intermediate potential connected is.

5. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the main valve between two interruption points is housed in the intermediate container.

6. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the main valve with is electrically connected to the intermediate housing.

Considered publications:
British Patent Nos. 702 509, 712 000, 401, 749 004, 758 505.

For this purpose 2 sheets of drawings