DE843564C - Schalteinrichtung - Google Patents

Description

• Schalteinrichtung Es sind bereits verschiedene Schalteinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Trennung der Kontakte in der Nähe des Stroinnulldurchganges erfolgt. Meist wurden zur Steuerung verhältnismäßig komplizierte Auslöser verwendet, weshalb derartige Schalteinrichtungen bis heute nur für Spezialfälle Anwendung fanden.
• Die Schalteinrichtung nach der Erfindung weist ein durch den zu schaltenden Strom elektromagnetisch beeinflußtes Schaltelement auf und ist gekennzeichnet durch einen ringförmigen Eisenkern, in welchem der zur Beeinflussung des Schaltelements erforderliche Kraftfluß durch einen von dem zu schaltenden Strom durchflossenen mindestens annähernd geradlinigen Leiter, der von diesem Eisenkern umgeben ist, erzeugt wird.
• In den Fig. i bis 5 der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Die Bezugszeichen haben in allen Figuren dieselbe Bedeutung.
• Fig. i zeigt einen Querschnitt und Fig. 2 den dazu gehörenden Grundriß eines Einphasenschalters. Es bedeuten darin i der magnetische Kreis mit dem Anker 2, der das Kontaktstück 3 trägt; 4 und 5 sind die feststehenden Anschlüsse mit den Klemmen K1 und K2; 6 ist eine Feder, die als Druck- und als Zugfeder arbeitet. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Beim Einschalten wird der Anker 2 zusammen mit der Schaltbrücke 3 nach links bewegt, wobei die Feder 6 als Druckfeder arbeitet. Sowie zwischen den Schaltstücken ¢ und 5 eine Verbindung besteht, erzeugt der nun von K1 nach K2 fließende Strom ein Magnetfeld, wodurch der Anker 2, insbesondere bei großem Strom, kräftig gegen die Schaltstücke 4 und 5 gepreßt wird. Dieser Kontaktdruck kann durch Zusammendrücken der Feder 6 noch beliebig erhöht werden, so daß ein sehr geringer Kontaktwiderstand und damit eine große Kurzschlußfestigkeit des Schalters erzielt wird. Soll nun ausgeschaltet werden, so wird das Ende der Feder 6 nach rechts bewegt; der Federdruck nimmt zunächst ab bis auf Null und verwandelt sich dann in eine nach rechts wirkende Zugkraft. Eine Trennung des Kontaktes kann aber nur in der unmittelbaren Umgebung des Stromnulldurchganges erfolgen, da während der übrigen Zeit das Schaltelement 2 magnetisch festgehalten wird. Hat die Federspannung einen genügend großen Wert erreicht, so wird die Schaltbrücke 3 zusammen mit dem Anker 2 in der unmittelbaren Umgebung des Stromnulldurchganges abgerissen. Die Unterbrechung erfolgt also unter sehr günstigen Abschaltbedingungen.
• In Fig. 3 und 4 ist der Querschnitt bzw. Grundriß einer Schalteinrichtung dargestellt, wie sie insbesondere für große Nennstromstärken von Vorteil ist. Die Wirkungsweise entspricht vollkommen der der Anordnung nach den Fig. i und 2. Der besondere Vorteil der Konstruktion nach den Fig. 3 und 4 besteht darin, claß der Magnetkreis i in einem Einschnitt der Strombahn untergebracht ist, so daß die Gesamtbreite des Schalters lediglich durch die Breite der Anschlüsse K1 und KZ gegeben ist. Die Stromdichte in den feststehenden Kontakten 4 und 5 ist zwar größer als in den Anschlüssen K1 und K, Durch geeignete Bemessung kann jedoch dafür gesorgt werden, daß die in den feststehenden Kontakten 4 und 5 und der Schaltbrücke ,3 erzeugte Wärme axial abfließen kann. Fig. 4 zeigt die Schalteinrichtung während des Ausschaltvorganges, wobei die Schaltkontakte derart angeordnet sind, daß mindestens ein Teil des erzeugten Kraftflusses als magnetisches Blasfeld wirkt, indem die magnetischen Streukraftlinien io senkrecht zu den eventuell auftretenden Lichtbögen ii stehen, wodurch auf diese eine Kraftwirkung nach oben bzw. nach unten entsteht. Von Bedeutung ist diese magnetische Blasung vornehmlich dann, wenn zwischen Strom und Kraftfluß eine gewisse Phasenverschiebung besteht.
• Schalter der Bauart nach Fig. 3 und 4 sind besonders geeignet für mehrphasige Ausrüstung. Dabei können die drei Schaltfedern von einem gemeinsamen Getriebe aus betätigt werden. Je nach der Steuerung können auf diese Weise sogenannte Handschalter oder Selbstschalter gebaut werden. Bei Hochspannung kann der prinzipielle Aufbau beibehalten werden. Zur Erzeugung einer möglichst großen Festigkeit gegen wiederkehrende Spannung wird man aber zweckmäßig die Schaltstelle in einem Gas unter erhöhtem Druck anordnen.
• 1)a im allgemeinen der magnetische Kraftfluß dem ihn erzeugenden Strom je nach Aufbau des magnetischen Kreises mehr oder weniger nacheilt, kann es vorteilhaft sein, bei derartigen Schalteinrichtungen einen zweiten magnetischen Kreis anzuordnen, dessen Kraftfluß durch den zu schaltenden Strom erzeugt wird und dessen Sekundärstrom derart auf den ersten Magnetkreis einwirkt, daß in letzterem der resultierende, das Schaltelement beeinflussende Kraftfluß gegenüber dem zu schaltenden Strom eine Voreilung aufweist. Hierdurch kann erreicht werden daß die Kontakttrennung immer kurz vor dem Stromnulldurchgang erfolgt, wobei dann im Stromnulldurchgang der Lichtbogen erlischt und eine Neuzündung leicht vermieden werden kann. In Fig. 5 ist eine solche Anordnung schematisch dargestellt. 15 ist ein zweiter magnetischer Kreis mit einer sekundären Wicklung 12. Diese ist über eine Impedanz 13 mit einer Wicklung 14 auf dem Magnetkreis i derart verbunden, daß der resultierende magnetische Fluß im Kreis i dem durch den Schalter fließenden Strom etwas voreilt. Wird nun die Feder C% gespannt, so erfolgt die Unterbrechung, wie Versuche gezeigt haben, ausnahmslos kurz vor dem Stromnulldurchgang, wodurch eine hohe Schaltleistung mit geringstem Aufwand erzielt wird.
• Die beschriebenen und dargestellten Schalteinrichtungen zeichnen sich dank der Erfindung durch einen sehr einfachen und raumsparenden Aufbau aus, wobei eine synchrone Betätigung ohne zusätzliche Auslöser und Relais erzielt ist. Die Abmessungen der dargestellten Schalteinrichtungen sind im wesentlichen nur noch durch die Größe der Anschlüsse bedingt.

Claims (3)

1. P A T L N T A N S P ß U C H E i. Schalteinrichtung mit durch den zu schaltenden Strom elektromagnetisch beeinflußtem Schaltelement, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Eisenkern, in welchem der zur Beeinflussung des Schaltelements erforderliche Kraftfluß durch einen von dem zu schaltenden Strom durchflossenen, mindestens annähernd geradlinigen Leiter, der von diesem Eisenkern umgeben ist, erzeugt wird.
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Schaltkontakte, daß mindestens ein Teil des erzeugten Kraftflusses als magnetisches Blasfeld wirkt.
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen zweiten magnetischen Kreis, dessen Kraftfluß durch den zu schaltenden Strom erzeugt wird und dessen Sekundärstrom derart auf den ersten Magnetkreis einwirkt, daß in letzterem der resultierende, das Schaltelement beeinflussende Kraftfluß gegenüber dein zu schaltenden Strom eine Voreilung aufweist.