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DE1765370A1 - Vacuum switch for alternating currents - Google Patents

Vacuum switch for alternating currents

Info

Publication number
DE1765370A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
path
vacuum switch
voltage
primary
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681765370
Other languages
German (de)
Inventor
Lee Thomas Henry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US567282A priority Critical patent/US3411038A/en
Priority to GB20875/68A priority patent/GB1171423A/en
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Priority to DE19681765370 priority patent/DE1765370A1/en
Priority to JP3611868A priority patent/JPS4642808B1/ja
Priority to FR153279A priority patent/FR1567553A/fr
Publication of DE1765370A1 publication Critical patent/DE1765370A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Description

Vakuumschalter für Wechselströme .Vacuum switch for alternating currents.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Vacuumsehalter für Wechselströme und bezieht sich im einzelnen darauf die Höhe der bei der Betätigung des Schalters entstehenden Überspannungen.The invention lies in the field of vacuum holders for alternating currents and specifically refers to the level of overvoltages that occur when the switch is operated.

Bei,den meisten Schaltern zur Unterbrechung von Stromkreisen wird der ünterbreehungsVorgang dadurch eingeleitet, daß zwei relativ zueinander bewegliche Kontakte voneinander getrennt werden und dabei ein elektrischer Liohtoogen zwischen diesen Kontakten entsteht. Wenn es sich um einen Wechselstrom- * kreis handelt, bleibt dieser Lichtbogen bis zum nächsteuNulldurchgang des Stromes bestehen. Unmittelbar danach entsteht zwischen den Kontakten wieder eine Spannung. Wenn die dielektrische Festigkeit zwischen den beiden Kontakhälften schneller wieder aufgeoaut werden kann als die Spannung zwischen den Kontakthälften entsteht, so ist die Unterbrechung endgültig beendet. Wenn jedoch die dielektrische Festigkeit erst langsamer wieder entsteht als sich die Spannung zwischen den Kontakthälften aufoaut, so zündet der Lichtbogen von neuem.At, most circuit breakers the interruption process is initiated by two relatively movable contacts are separated from each other and thereby an electrical Liohtoogen between these contacts arise. If it is an alternating current * circuit, this arc remains until the next control zero crossing of the stream. Immediately afterwards, tension again arises between the contacts. When the dielectric The strength between the two halves of the contact can be rebuilt faster than the tension between the two halves of the contact If the contact halves are formed, the interruption is finally ended. If, however, the dielectric strength slows down when the tension builds up between the contact halves, the arc ignites again.

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Es ist zwar im allgemeinen erwünscht, die dielektrische Festigkeit so schnell wie möglich wieder aufzubauen, jedoch kann unter bestimmten ifedingungen ein sehr schneller Aufbau der dielektrischen Festigkeit zu übermäßig großen Überspannungen führen.While it is generally desirable to use the dielectric Strength build up again as quickly as possible, however, under certain conditions, a very quick build-up of the dielectric Strength lead to excessively large overvoltages.

Beispielsweise kann dies dann auftreten, wenn die Lichtbogenstreke wiederholt zündet und unterbrich^ nachdem die erste Löschung beim Stromdurchgang durch Null stattgefunden hat. Im Falle der ersten solchen neuen Zündung entlädt sich ein Hochfrequenzstrom durch die Lichtbogenstweke in Folge von Schwingungen von örtlichen Kapazitäten und Induktivitäten. Wenn die dielektrische Festigkeit nach öffnung der Schalterkontakte sehr schnell wieder entsteht, kann dieser Hochfrequenzstrom schon uei seinem ersten Nulldurchgang erlöschen und gegebenenfalls jedenfalls bei seinem zweiten Nulldurchgang erlöschen. Diese schnelle Stromunterorechung kann zu einer verhältnismäßig hohen Üoerspannung zwischen den Kontakten führen, wenn die erwähnten örtlichen Schwingungen andauern. Diese Spannung kann dabei selost höhere Werte annehmen, wenn die Lichtdogenstrecke kurz nach der Unterbrechung des Hochfrequenzstromes von neuem zündet und der Hochfrequenzstrom nach der neuen Zündung sofort wieder unterbrochen wird. Eine derartige sich immer höher aufbauende Spannung kann die Folge von kurzen aufeinanderfolgenden Zündungen und Unterbrechungen des Hochfrequenzstromes sein und ist im einzelnen in einer Arbeit von Concordia und Skeats, AIEE Transactions,For example, this can occur when the arc gap repeatedly ignites and interrupts ^ after the first extinction has taken place when the current has passed through zero. in the In the case of the first such new ignition, a high-frequency current is discharged through the arc lines as a result of vibrations of local capacitances and inductances. If the dielectric strength is very high after opening the switch contacts arises again quickly, this high-frequency current can already uei go out at its first zero crossing and, if necessary, go out at least at its second zero crossing. This fast one Current under-research can lead to a relatively high overvoltage between the contacts if the mentioned local Vibrations persist. This voltage can even assume higher values if the light arc section is shortly after the Interruption of the high-frequency current ignites again and the high-frequency current is immediately interrupted again after the new ignition will. Such a voltage, which builds up ever higher, can be the result of short successive ignitions and Interruptions of the high frequency current and is detailed in a work by Concordia and Skeats, AIEE Transactions,

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Band 58, 1939, Seite 371 - 376 beschrieben. Dort haben die Verfasser erläutert, welche Bedingungen für die Induktivitäten und Kapazitäten oestehen müssen, um eine solche wiederholte Zündung und Löschung heroeizuführen. Diese Bedingungen treten jedoch nur bei relativ seltenen Formen von Stromkreisen auf und sind daher auch selbst ziemlich selten. Wenn jedoch diese Formen von Stromkreisen vorhanden sind, ist ein solcher Spannungsaufbau auch bei Vakuumschaltern beobachtet v/orden, wenn der Vakuumschalter seine Kontakte kurz vor einem Stronfäurchgang öffnet. Da die öffnung der Kontakte geradeoegonnen hat ,ist die Kontaktstrecke außerordentlich kurz, wenn sich die Spannung in Folge der Hochfrequensschwingungen aufbaut und es kann daher möglicherweise vorkommen, daß die Kontaktstrecke dieser Spannung nicht standzuhalten vermag. Dann tritt also eine neue Zündung ein, auf welche ein neuer Hochfrequenzstrom folgt. Wegen des sehr schnellen Aufbaus der dielektrischen Festigkeit, Vielehe für Vakuumschalter charakteristisch iäb, wird bei einem Vakuumschalter normalerweise dieser Hochfrequenzstrom schon oei seinem ersten Nulldurchgang erlöschen, sodaß möglicherweise weitere Zündungen und Unterbrechungen des Lichtbogens stattfinden können, welche von einem zunehmenden Spannungsaufbau begleitet sind. Dieser Spannungsaufbau der von sich trennenden Kontakten herrühren kann, wird im folgenden als " kurzer Lichtoogen" bezeichnet werden.Volume 58, 1939, pages 371-376. There the writers have explains what conditions for the inductors and Capacities must be available to bring about such repeated ignition and extinguishing. However, these conditions only occur in relatively rare forms of circuits and are therefore quite rare themselves. However, if these forms of circuits are present, such a voltage build-up can also be observed with vacuum switches when the vacuum switch is at its Contacts shortly before a Stronfä passage opens. Since the opening of the Contacts has just started, the contact range is extraordinary briefly when the voltage increases as a result of the high frequency oscillations builds up and it may therefore happen that the contact path is not able to withstand this voltage. Then a new ignition occurs, which is followed by a new high-frequency current follows. Because of the very fast build-up of the dielectric Strength, which is characteristic of many vacuum switches, is normally this high-frequency current in a vacuum switch already extinguish at its first zero crossing, so that possibly further ignitions and interruptions of the arc can take place, which are accompanied by an increasing build-up of tension. This build-up of tension in the separating Contact can result from, is referred to below as a "short arc".

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, die Entetehung von übermäßigen Überspannungen bei Vakuumschaltern in Folge einer.One purpose of the invention is to prevent the creation of excessive overvoltages in vacuum switches as a result of a.

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HAD ORlGiNAL HAD ORlGiNAL

- 4- 4th

4 . 1715378 4th 1715378

schnellen Entstehung der dielektrischen Festigkeit zu verhindern.prevent rapid development of dielectric strength.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einfache und billige Mittel zur Beherrschung der Durchschlagsfestigkeit eines Vakuumschalters anzugeben.Another purpose of the invention is to provide simple and inexpensive means of controlling dielectric strength of a vacuum switch.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die Entstehung von übermäßigen Überspannungen durch wiederholtes ™ Zünden und Löschen während eines UnterbrechungsVorgangs zu verhindern .Another purpose of the invention is to prevent excessive overvoltages from being generated by repeated ™ to prevent ignition and extinguishing during an interruption process .

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine einfache Auslöseschaltung anzugeben, die auch nach vielmaligem Ansprechen stets oei dem gleichen Spannungswert auslöst.Another purpose of the invention is to provide a simple trigger circuit that can be used even after repeated Always respond if the same voltage value is triggered.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Vakuumschalter für Wechselströme uenutzt, der innerhalb seines Vakuumgefäßes zwei Kontakte besitzt, welche relativ zueinander beweglich sind. In diesem Vakuumschalter sind ferner Auslösemittel vorgeschlagen, welche aus einer Auslösestrecke bestehen, welche bei ihrem Durchschlag einen Lichtbogen in der primären Lichtbogenstrecke einleitet. Es sind ferner Mittel vorgesehen, welche beim Auftreten einer Spannung an der primären Lichtbogenstrecke einen Üoerschlag der Auslösestrecke herbeiführen, wenn die Spannung an der primären Lichtoogenstrecke einen Wert . erreicht, der etwa das zweifache bis 5,5-fache der Maximalspannung der Leitung gegen Erde ausmacht.In one embodiment of the invention, a vacuum switch for alternating currents is used, which is within his Vacuum vessel has two contacts which are movable relative to one another. In this vacuum switch there are also triggering means proposed, which consist of a tripping path which, when it breaks down, creates an arc in the primary Arc gap initiates. Means are also provided which, when a voltage occurs on the primary arc path cause a flashover of the tripping path when the voltage at the primary light-arc path has a value . reached, which is about twice to 5.5 times the maximum voltage the line to earth.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind folgende Bestandteile vorhanden:In a preferred embodiment of the invention the following components are available:

1) Ein Spannungsteiler an der primären Lichtbogenstrecke, der reihengeschaltete Kapazitäten enthält,1) A voltage divider on the primary arc path, which contains series-connected capacities,

2) Eine Auslöseschaltung mit einem beiderseitig leitenden Dioden-Thyristor, dessen Widerstand sich von einem sehr hohen Wert auf einen sehr tiefen Wert ändert, wenn die dem Thyristor zugeführte Spannung einen voroestimmten Wert annimmt,2) A trigger circuit with a bilateral conductive Diode thyristor, the resistance of which changes from a very high value to a very low value, when the voltage applied to the thyristor predetermined one Assumes value

5) Einrichtungen zur Parallelschaltung der Auslöseschaltung an einen der Kondensatoren, sodaß ein oestimmter Prozentsatz der Spannungen an der primären Auslösestrecke der Auslöseschaltung zugeführt wird,5) Devices for parallel connection of the trigger circuit to one of the capacitors, so that a certain percentage of the voltages on the primary trip path is fed to the trigger circuit,

4) Einrichtungen zur Zuführung eines Spannungsimpulses an die Auslösestrecke, nachdem der Thyristor seinen kleinen Widerstand angenommen hat.4) Means for supplying a voltage pulse to the tripping path after the thyristor is small Has accepted resistance.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. The invention is described below with reference to the drawing.

Pig. I stellt einen Schnitt durch einen Vakuumschalter mit geschlossenen Kontakten dar.Pig. I represents a section through a vacuum switch with closed contacts.

;. 2 zeigt den cl..icheri Schalter mit offenen Kontakten. ;. 2 shows the cl..icheri switch with open contacts.

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Fig. j5 stellt eine andere Aus fUhrungs form der Erfindung dar.Fig. 5 shows another embodiment of the invention represent.

In Figur 1 ist ein Vakuumschalter im ganzen mit 10 bezeichnet, v/elcher einen vakuumdichten Kolben 11 besitzt, der auf einen Druck von 10 mm Hg oder weniger evakuiert ist. Der im ganzen mit 11 bezeichnete Vakuumkolben oesteht im einzelnen ^ aus einem Zylinder 12 aus einem geeigneten Isoliermaterial und aus 2 Metallkappen 1J> und 14, die an den Rändern 15 mit dem Zylinder 12 verschmolzen sind.In FIG. 1, a vacuum switch is designated as a whole by 10, which has a vacuum-tight piston 11 which is evacuated to a pressure of 10 mm Hg or less. The designated as a whole with 11 vacuum envelope oesteht in detail ^ of a cylinder 12 of a suitable insulating material and from two metal caps 1J> and 14 that are fused at the edges 15 with the cylinder 12th

Innerhalb des Vakuumschaltergehäuses 11 befinden sich zwei relativ zueinander bewegliche Kontakte 17 und 18, die sich gemäß Figur 1 gegenseitig berühren. Der ooere Kontakt 17 ist ein fester Kontakt und ist am unteren Ende eines Kohres 17 a befestigt, welches an seinem ooeren Ende mit der Kappe 13 verbunden ist. Der untere Kontakt 18 ist am ooeren Ende eines oeweglichen * leitenden Staoes l8a angeoracht. Dieser Stab 18 a kann sich frei innerhalD einer in der unteren Kappe 14 befindlichen öffnung oewegen und ist durch einen Metallbalgen 20 abgedichtet.Within the vacuum switch housing 11 there are two contacts 17 and 18 which are movable relative to one another and which, according to FIG. 1, touch one another. The upper contact 17 is a fixed contact and is attached to the lower end of a tube 17 a, which is connected to the cap 13 at its upper end. The lower contact 18 is attached to the upper end of a floating * conductive Staoes 18a. This rod 18 a can move freely within an opening located in the lower cap 14 and is sealed by a metal bellows 20.

Der Vakuumschalter 10 dient zur Einleitung bzw. Unterbrechung des Stromübergangs zwischen den Leitungen 8a und 8b. The vacuum switch 10 is used to initiate or interrupt the current transfer between the lines 8a and 8b.

Eine außerhalb des Schaltergehäuses befindliche öfi'nungsfeder 24 bewegt den Kontakt 18 nach unten, d.h. in die in FigurAn opening spring located outside the switch housing 24 moves the contact 18 downward, i.e. into the position shown in FIG

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dargestellte Lage. Durch einen Sperriegel 26, welcher durch eine Spule 27 Detätigt v/erden kann, wird die untere Schalterelektrode jedoch in der in Figur 1 dargestellten Lage festgehalten. Wenn der Auslösekreis 28 geschlossen wird, wird die Spule 2? erregt, sodaß die Feder 24 die untere Schalterelektrode nach unten bewegen kann.depicted situation. The lower switch electrode is activated by a locking bar 26, which can be detected by a coil 27 however, held in the position shown in FIG. When the trip circuit 28 is closed, the Coil 2? energized, so that the spring 24, the lower switch electrode can move down.

Zur öffnung des Vakuumschalters oei einem Überstrom inTo open the vacuum switch in the event of an overcurrent in

den Leitungen 8a und 8b ist ein Stromwandler vorgesehen, welcher | eine Sekundärwicklung 29 auf der Leitung 8b enthält. An den Klemmen der Wicklung 29 liegt ein üoerstromrelais JO. Wenn der Strom innerhalo der Leitungen Sa und 8d einen oestimmten Wert üoerschreitet, schließt das Relais J50 seine Kontakte ~$Qa. und vervollständigt damit den Stromkreis 28 zur öffnung des Vakuumschalters 10.the lines 8a and 8b are provided with a current transformer which | a secondary winding 29 on line 8b. At the terminals of the winding 29 there is an overcurrent relay JO. If the current within the lines Sa and 8d exceeds a certain value, the relay J50 closes its contacts ~ $ Qa. and thus completes the circuit 28 for opening the vacuum switch 10.

Der Vakuumschalter 10 kann auch von Hand mittels eines Schalters 22 geöffnet v/erden, welcher parallel zu den Kontakten ^Oa des iielais JJO liegt. Wenn der Schalter j52 geschlossen wird, wird der Auslösekreis 28 ebenfalls geschlossen und der Vakuumschalter 10 wird wieder geöffnet.The vacuum switch 10 can also be done by hand by means of a Switch 22 open v / earth, which is parallel to the contacts ^ Oa des iielais JJO lies. When switch j52 is closed, the trip circuit 28 is also closed and the vacuum switch 10 is opened again.

Wenn der Kontakt 18 sich vom Kontakt 17 trennt, entsteht ein Lichtbogen in der primären LichtDogenstrecke 21. Durch diesen Lichtoogen wird ein Teil des Kontaktmaterials verdampft,When contact 18 separates from contact 17, an arc is created in the primary arc path 21. Through Part of the contact material is evaporated from this light,

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sodaß ein sogenanntes Plasma geoildet wird, innerhalb dessen der Lichtbogen brennt. Der Lichtbogen dauert bis zum nächsten Stromdurchgang durch NulJl^an, worauf er erlischt. Nach dem Erlöschen des Lichtbogens nimmt die Vakuumstrecke wieder ihre dielektrische Festigkeit an. Wenn diese dielektrische Festigkeit mit höherer Geschwindigkeit entsteht als sich die Spannung an der Lichtbogenstrecke bildet, so findet keine neue fc Zündung des Lichtbogen statt. Wenn dies jedoch nicht der Fall ist, so zündet der Lichtbogen von neuem und der beschriebene Vorgang spielt sich oeijedem neuen Nulldurchgang des Stromes wieder ab, bis die Lichtbogenstrecke der neuen Spannung standzuhalten vermag.so that a so-called plasma is formed within it the arc burns. The arc lasts until the next current passage through NulJl ^, after which it is extinguished. After this When the arc is extinguished, the vacuum path resumes its dielectric strength. If this dielectric Strength arises at a higher speed than the voltage builds up on the arc path, so there is no new one fc ignition of the arc instead. If this is not the case, however, the arc ignites again and the one described The process takes place again with each new zero crossing of the current until the arc path can withstand the new voltage able.

Während des oben beschrieoenen ünterbrechungsvorganges, entstehen Metalldämpfe, die sich an den kühlen Flächen des Schalters kondensieren können. Um eine hierfür geeignete Kondensationefläche zu schaffen ist ein rohrförmiger Schild 25 um die Llchtbogenstrecke 21 herum angeordnet. Dieser Schild wird vorzugsweise elektrisch von beiden Kontakten isoliert.During the interruption process described above, metal vapors arise that can condense on the cool surfaces of the switch. Around a suitable condensation surface a tubular shield 25 is to be created around the arcuate arc 21 arranged around. This shield is preferably electrically isolated from both contacts.

Zwar ist es,im allgemeinen erwünscht, die dielektrische Festigkeit so schnell wie möglich wieder herzustellen, jedoch kann in gewissen Ausnahmefällen eine schnelle Wiederherstellung der dielektrischen Festigkeit zu außergewöhnlichen Überspannungen führen. Ein derartiger Fall ist der Fall des sogenanntenIt is, in general, desirable to use the dielectric Restore strength as quickly as possible, but in certain exceptional cases a quick restoration the dielectric strength lead to extraordinary overvoltages. One such case is the case of the so-called

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"Kurzen Lichtbogens", der bereits oben Gesprochen worden war. Wie dort bereits erläutert wurde, kann, wenn eine Zündung der kurzen Lichtbogenstrecke beim ersten Nulldurchgang stattfindet, der Vakuumschalter wegen der schnellen Wiederherstellung seiner dielektrischen Festigkeit den Hochfrequenzstrom beim ersten Nulldurchgang unterbrechen. Dies kann zu der Bildung einer hohen Spannung führen, die sich sogar noch verstärken kann wenn wiederholte Zündungen und Löschungen auftreten."Short Arc", which has already been spoken of above. As already explained there, if an ignition of the short arc path takes place at the first zero crossing, the vacuum switch because of the quick recovery of its dielectric strength interrupt the high-frequency current at the first zero crossing. This can lead to the formation of a lead to high voltages, which can increase even further if repeated ignitions and extinguishing operations occur.

Zur Verhinderung derartig hoher Überspannungen wird eine AuslUsestrecke 50 in den Vakuumschalter eingebaut. Diese Auslösestrecke 50 wird vorzugsweise in der gleichen Weise ausgeführt wie es in der amerikanischen Patentschrift J5.087.092 (Lafferty) beschrieben ist. Diese Lichtoogenstrecke besitzt nämlich einen zylindrischen keramischen Körper 52, der in eine Vertiefung 51 innerhalb der festen Kontakthälfte eingebaut ist. Zwei dünne Metallschichten 54 und 56 sind auf der Außenseite des keramischen Körpers mit einem Abstand voneinander ange- λ bracht. Diese beiden dünnen Schichten 5^ und 56 stellen die Elektroden der Auslösestrecke dar. Sie sind durch eine V-förmige Nut 57 voneinander getrennt, welche den ganzen Umfang des Keramikkörpers umgibt. Die Auslöseelektrode 5^ ist mit der Hauptelektrode 17 verbunden. Die andere Auslöseelektrode 56 ist von der Elektrode I7 isoliert.To prevent such high overvoltages, a release section 50 is built into the vacuum switch. This triggering section 50 is preferably carried out in the same way as it is described in the American patent specification J5.087.092 (Lafferty). This Lichtoogen distance namely has a cylindrical ceramic body 52 which is built into a recess 51 within the fixed contact half. Two thin metallic layers 54 and 56 are placed on the outside of the ceramic body with a distance from each other reasonable λ. These two thin layers 5 ^ and 56 represent the electrodes of the trigger path. They are separated from one another by a V-shaped groove 57 which surrounds the entire circumference of the ceramic body. The trigger electrode 5 ^ is connected to the main electrode 17. The other trigger electrode 56 is isolated from electrode I7.

Die Schichten 5^ und 50 bestehen aus Metall beispiels-The layers 5 ^ and 50 consist of metal for example

ORlQiNAL ORlQi NAL

weise aus Titan, das ein gutes Getter für aktive Gase wie Wasserstoff ist und erhebliche Mengen davon absoroieren kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jede der beiden Schichten aus Titan mit einer großen Menge von Wasserstoff beladen, wie es in der oben genannten Patentschrift beschrieben ist. Bekanntlich begünstigen die elektrismen Feldlinien an der Trennfläche zwischen einem Metall und einem keramischen Körper, der sich in innigem Kontakt mit dem Metall befindet, einen Durchschlag an dieser Trennfläche. Infolgedessen kann eine verhältnismäßig kleine Spannung an der Auslösestrecke einen Überschlag von einer der Trennflächen üoer die Auslösestrecke hervorrufen. Wenn die Auslösestrecke 50 überschlägt, setzt der Lichtbogen Wasserstoff in den Auslöseelektroden 54 und 56 frei. Dieser Wasserstoff wird von dem Lichtbogen ionisiert und der ionisierte Wasserstoff dringt schnell in die Hauptentladungsstrecke 21 ein und vermindert dort deren dielektrische Festigkeit, sodaß infolge der Spannung, die dann zwisehen den Hauptelektroden 17 und l8 oesteht diese Strecke überschlägt. wisely made of titanium, which is a good getter for active gases such as hydrogen and can absorb considerable amounts of it. In a preferred embodiment of the invention, each of the two layers of titanium are loaded with a large amount of hydrogen, as in the above-mentioned patent is described. It is well known that the electric field lines favor at the interface between a metal and a ceramic body, which is in intimate contact with the metal is located, a breakdown at this interface. As a result, a relatively small voltage can be applied to the release path cause a rollover of one of the parting surfaces over the release path. When the trigger distance rollover 50, the arc releases hydrogen in trigger electrodes 54 and 56. This hydrogen is used by the arc ionized and the ionized hydrogen quickly penetrates into the main discharge path 21 and reduces its dielectric there Strength, so that as a result of the voltage which is then between the main electrodes 17 and 18, this distance is overturned.

Um eine Spannung an der Auslösestrecke 50 zu erzeugen ist eine Leitung durch den keramischen Körper 52 hindurch vorgesehen. An ihrem unteren Ende ist diese Leitung 58 mit einer Metallkappe 59 verschweißt, welche sich in Kontakt mit der Auslöseelektrode 56 befindet. Die Metallkappe 59 ist am unteren Ende des Keramik-In order to generate a voltage at the triggering path 50 a line is provided through the ceramic body 52 therethrough. At its lower end, this line 58 is welded to a metal cap 59, which is in contact with the trigger electrode 56 is located. The metal cap 59 is at the lower end of the ceramic

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Körpers t>2 mittels einer üblichen Metall-Keramikverschmelzung Gefestigt.Body t> 2 by means of a conventional metal-ceramic fusion Consolidated.

Um einen Auslöseimpuls der Auslösestrecke 50 zuzuführen, wenn die an der primären Lichtbogenstrecke 21 entstehende Spannung einen vorbestimmten Wert erreicht, ist ein Spannungsteiler 60 an der primären Strecke 21 angeoracht. Dieser Spannungsteiler 60 enthält zwei Kapazitäten 62 und 6j5 in Se- ä rienschaltung. Ein Gestimmter Bruchteil der Gesamtspannung an der primären Entladungsstrecke 21 tritt am Kondensator 62 auf.A voltage divider 60 is attached to the primary path 21 in order to feed a triggering pulse to the triggering section 50 when the voltage generated at the primary arc section 21 reaches a predetermined value. This voltage divider 60 includes two capacitors 62 and 6J5 etc. within seconds rien circuit. A certain fraction of the total voltage across the primary discharge path 21 occurs across the capacitor 62.

Die am Kondensator 62 auftretende Spannung liegt an einem Auslösekreis 65. Dieser Kreis 65 enthält die Reihenschaltung der Auslösestrecke 50 und des Dioden-Thyristors 67· Dieser Dioden-Thyristor, der manchmal auch zweiseitiger Diodenschalter genannt wird ist ein Halbleiter mit einem Widerstand, der durch Regelung einer an ihn angelegten Spannung zwischen einem sehr hohen Wert und einem sehr niederen Wert " geändert werden kann. Dieser sehr niedrige Wert kann als Lawinenwert bezeichnet werden. Unabhängig von der Polarität, die dem Thyristor 67 zugeführt wird schaltet dieser zweiseitige Dioden-Thyristor auf niedrigen Widerstand um, wenn die an ihn angelegte Spannung den genannten niedrigen Spannungswert erreicht. Der zweisietige Dioden-Thyristor ist gekennzeichnet . " durch eine Durchbruchspannung, die auch nach zahlreichen Durchbrüchen konstant bleibt. Diese Thyristoren sind im einzelnenThe voltage appearing at the capacitor 62 is applied to a trip circuit 65. This circuit 65 contains the series circuit the tripping path 50 and the diode thyristor 67 · This diode thyristor, which is sometimes also a double-sided diode switch is called is a semiconductor with a resistance that is controlled by a voltage applied to it can be changed between a very high value and a very low value ". This very low value can be called an avalanche value are designated. Regardless of the polarity that is fed to the thyristor 67, it switches on both sides Diode thyristor to low resistance when the voltage applied to it reaches the mentioned low voltage value. The two-part diode thyristor is marked. "through a breakdown voltage, even after numerous breakdowns remains constant. These thyristors are in detail

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auf Seite 139 bis I4l des Buches "Semiconductor Controlled Rectifiers" von Gentry, Prentice-Hall, Inc., 1964 beschrieben. on page 139 to I4l of the book "Semiconductor Controlled Rectifiers "by Gentry, Prentice-Hall, Inc., 1964.

Wenn der Schalter 10 geöffnet ist, ist die an dem Kondensator 62 auftretende Spannung im allgemeinen nicht hoch genug um einen Durchoruch des Thyristors 67 hervorzurufen. Wenn jedoch die Spannung an dem Schalter einen oestimmten Wert "uoerschreitet, schaltet der Thyristor 67 sprunghaft auf seinen niedrigen Widerstand um, sodaß sich praktisch die ganze am Kondensator 62 liegende Spannung an die Auslösestrecke 50 legt. Die Auslösestrecke f?O zündet also infolge dieses Spannungsimpulses, v-orauf sich der Kondensator 62 durch die Auslösestrecke hindurch entlädt und der zur Auslösung des Vakuumschalters erforderliche Strom also gebildet fcWhen switch 10 is open, the voltage across capacitor 62 is generally not high enough to cause thyristor 67 to break through. If, however, the voltage at the switch exceeds a certain value, the thyristor 67 switches on suddenly its low resistance so that practically all of the voltage across the capacitor 62 is applied to the trigger path 50 sets. The release path f? O therefore ignites as a result of this Voltage pulse, before the capacitor 62 discharges through the triggering path and that for triggering the Vacuum switch required current so formed fc

Die Spannung an der primären Entladungsstrecke 21, oei welcher der Thyristor 67 durchschlägt wird durch die Grossen der Kondensatoren 62 und 63 bestimmt. Durch Änderung der Größe desKondensators 62 relativ zu derjenigen des Kondensators 6j5 kann der Betrag der Gesamtspannung, bei welcher der Thyristor 67 durchschlägt und die Auslösestrecke 30 zündet, beeinflußt werden. Manchmal kann ein hoher ohmscher Widerstand noch parallel zu jedem der Kondensatoren gelegt werden und die Gesamtspannung, uei welcher die Auslösung stattfindet, läßtThe voltage at the primary discharge path 21, at which the thyristor 67 breaks down, is determined by the size of the capacitors 62 and 63 . By changing the size of the capacitor 62 relative to that of the capacitor 6j5, the amount of the total voltage at which the thyristor 67 breaks down and triggers the tripping path 30 can be influenced. Sometimes a high ohmic resistance can still be placed in parallel with each of the capacitors and leave the total voltage at which tripping occurs

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sich durch Einregelung dieser Widerstandsgrößen beeinflußen. Derartige V/iderstände sind in Figur 1 punktiert mit 68 und 69 angegeben.influence each other by adjusting these resistance values. Such resistances are indicated by dotted lines 68 and 69 in FIG.

Für einen Vakuumschalter der beschrieoenen Art ist ein verhältnismäßig hoher Auslösestrom erforderlich, um die Vakkumstrecke bei Durchschlag der Auslösestrecke zu zünden. Einen Auslösestrom der erforderlichen Höhe kann aoer durch den Stromkreis 65 geliefert werden, auch wenn der Kondensator 62 verhältnismäßig tiein ist, weil der Widerstand des Thyristors 07 nach seinem Durchschlag außerordentlich stark aofällt. Wenn also die Auslösestrecke 50 zündet, so fließt ein hoher Strom durch den Auslösekreis öp, v/elcher nur durch die kleine Induktivität dieses Stromkreises begrenzt wird.For a vacuum interrupter of the type described, a relatively high tripping current is required to achieve the To ignite the vacuum section when the trigger section breaks down. A tripping current of the required level can also be achieved by the circuit 65 are supplied, even if the capacitor 62 is relatively low, because of the resistance of the thyristor 07 falls extremely sharply after its breakthrough. if that is, the triggering path 50 ignites, a high current flows through the triggering circuit öp, v / which only through the small inductance this circuit is limited.

Da der Thyristor öj eine symetrische Kennlinie besitzt arbeitet er unaohängig von der Polarität der Spannung an dem Kondensator Ö2 stets in gleicher Weise.Since the thyristor Öj has a symmetrical characteristic, it always works in the same way regardless of the polarity of the voltage on the capacitor Ö2.

Es sei nun angenommen, daß der Stromkreis durch den Vakuumschalter 10 unterorochen v/erde und daß sich an den Kontakten 1/ und Io infolge der oben beschriebenen Erscheinung des sogenannten Lichtoogens eine Spannung aufbaut. Unter den. schlimmsten bedingungen einer wiederholten Zündung und Löschung kann die Spannung am Vakuumsehalter eine Größe von dem fünf -It is now assumed that the circuit through the vacuum switch 10 is underexposed and that the contacts 1 / and Io due to the phenomenon described above the so-called Lichtoogen a voltage builds up. Under the. worst conditions of repeated ignition and extinguishing the voltage on the vacuum holder can be as large as five -

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fachen der Spitzenspannung der Wechselspannungskurve und seiest noch höhere Spannungswerte annehmen. So hohe Spannungen sind aber für die meisten Versorgungssysteme absolut untragbar.times the peak voltage of the AC voltage curve and assume even higher voltage values. Such high tensions but are absolutely unsustainable for most supply systems.

Um so hohe Überspannungen zu vermeiden wird die Auslösestrecke 50 gezündet, wenn die Spannung an dem Vakuumschalter eine Größe zwischen dem 2,0-fachen und dem j>,5-fachen der Maximalspannung zwischen Leitung und Erde annimmt. Wenn also auf die erste Löschung des Hochfrequenzstromes eine neue Zündung folgt und die Spannung an der primären Entladungsstrecke dann auf einen hohen Wert ansteigt, zündet die Auslösestrecke 50 bei ihrem eingestellten Wert und bewirkt einen Lichtoogen in der primären Entladungsstrecke 21. Diese Zündung der primären Entladungsstrecke 21 oewirkt, daß sich die Eigenkapazität der Belastung des Kreises 8a, 60 üoer den Vakuumschalter entlädt, bevor die an diesem Schalter liegende Spannung einen Wert erreicht, der zu den ooen genannten Üaerspannungen führen würde.In order to avoid such high overvoltages, the tripping path 50 is triggered when the voltage is applied to the vacuum switch a size between 2.0 times and j >.5 times the maximum voltage between line and earth. So if the first erasure of the high frequency current is a new ignition follows and the voltage on the primary discharge path then rises to a high value, the trigger path ignites 50 at its set value and causes a Lights in the primary discharge path 21. This ignition of the primary discharge path 21 has the effect that the self-capacitance the load on the circuit 8a, 60 over the vacuum switch discharges before the voltage applied to this switch reaches a value that corresponds to the overvoltage mentioned above would lead.

Die erste Neuzündung der Auslösestrecke 50 soll an sich vermieden werden, weil der Vakuumschalter 10 den Stromkreis normalerweise unterbrechen kann ohne eine Neuzünuung heroeizuführen Wenn man den Auslösekreis auf eine Spannung von dem doppelten der normalen Spitzenspannung gegen Erde oder auf eine noch höhere Spannung einstellt wird die Auslösestrecke 30 noch nicht zünden, da der Spitzenwert der Hochfrequenzspannung, der normalerweise für die erste Neuzündung zur Verfügung steht,The first re-ignition of the triggering path 50 should start can be avoided because the vacuum switch 10 can normally interrupt the circuit without re-igniting If you put the trip circuit on a voltage of twice the normal peak voltage to earth or on The triggering path 30 sets an even higher voltage do not ignite yet, as the peak value of the high-frequency voltage, which is normally available for the first re-ignition,

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etv.as kleiner ist, als das Doppelte der opitzenspannung geoen J^rde. Trotz des Vorhandenseins der Auslösestrecke $0 kann der Vakkumsehalter 10 also seinen Stromkreis ohne Hervorrufung einer neuen Zündung unterbrechen. Nur wenn bereits eine erste Zündung stattgefunden hat, wird die Auslösestrecke 50 dazu oenutzt, die Entstehung von üoermäßig hohen Spannungen während des Unterorectangsvorganges zu vermeiden.a little bit less than double the opitzensspannung ge o en J ^ rde. Despite the presence of the trigger path $ 0 , the vacuum holder 10 can thus interrupt its circuit without causing a new ignition. Only if a first ignition has already taken place is the triggering path 50 used to avoid the creation of excessively high voltages during the sub-ordinance process.

Wie in der amerikanischen Patentschrift 2.391.672 'As in the American patent specification 2,391,672 '

(Boehne etal.), stellt eine Kapazitätsschaltung einen anderen Typus eines SchaltVorgangs dar, uei welchem eine wiederholte Zündung und eine wiederholte Unterbrechung zu üoermäßig hohen Spannungen führen kann. Die Auslösestrecke 50 kann eoenfalls dazu verwendet werden, die üitstehHung solch hoher Üoerspannungen bei wiederholter Zünuung zu vermeiden, üin Schalter, welcher einen derartigen SchultVorgang ausführt, ist in einen vorwiegend kapazitiven Stromkreis zwischen eine Stromquelle und eine kapazitive Belastung eingeschaltet. Die Auslösestrecke 50 t «ird so eingestellt, daß sie nur zündet, wenn wenigstens das Doppelte der normalen Spitzenspannung gegen Erde am Vakuumschalter auftritt und oewirkt daher keine erste Neuzünctung. Wenn jedoch eine erste Neuzündung auftritt und sich höhere Spannungen als Ergebnis einer ersten Neuzündung und der unmitteloar darauf folgenden Unterorechung des Hochfrequenzstromes oilden, so schlägt die Auslösestrecke durch und ruft daher auch eine Zinaung der primären Strecke 21 hervor. Diese Zündung der(Boehne et al.), A capacitance circuit represents another type of switching process in which repeated ignition and repeated interruption can lead to excessively high voltages. The triggering path 50 can also be used to avoid the creation of such high overvoltages with repeated ignition, a switch which carries out such a training process is switched into a predominantly capacitive circuit between a power source and a capacitive load. The triggering distance 50 tons is set in such a way that it only ignites when at least twice the normal peak voltage to earth occurs at the vacuum switch and therefore does not trigger an initial re-ignition. If, however, a first re-ignition occurs and higher voltages arise as a result of a first re-ignition and the immediately following examination of the high-frequency current, the triggering path breaks through and therefore also causes the primary path 21 to zin. This ignition of the

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primären Strecke 21 erlaubt eine Entladung der belastungskapazität über den Vakuumschalter, sodaß also an.der Belastungskapazität keine Ladung zurückbleiot und keine übermäßig hohen Spannungen in ähnlicher Weise, wie es oben beschrieoen wurde, auftreten können.Primary route 21 allows the loading capacity to be discharged via the vacuum switch, so that there is no charge left behind on the load capacity and no excessively high one Tensions in a manner similar to that described above can occur.

Es existiert nochein anderer Pail, in welchem die Auslösestrecke 50 eine Zündung der primären Entladungsstrecke 21 herbeizuführen hat, wenn der Vakuumschalter 10 einen oesonders hoKhen S^rom unteroricht. Diese Stromunterbrechung, die auch als Abreißvorgang oezeichnet wird, oesteht in der vorzeitigen Unterbrechung seines Stromes kurz vor dem Nulldurchgang. Wenn ein solches Aureißen des Stromes bei einem verhältnismäßig hohen Wert stattfindet, können auch verhältnismäßig hohe Überspannungen an dem oetreffenden Schalter auftreten. Durch die beschrieoene Auslösevorrichtung können aber solche hohen Spannungen in ihrer Entstehung gehindert werden und die Auslöseeinrichtung ruft an der primären Entladungsstrec*ce 21 wieder einen Lichtbogen hervor, worauf dieser bis zu einem kleineren Wert des Stromes brennt.There is another pail in which the release path 50 has to bring about an ignition of the primary discharge path 21 when the vacuum switch 10 has an oesonders hoKhen S ^ rome lessons. This power interruption that too is marked as a tear-off process, it is due to the premature interruption of its current shortly before the zero crossing. if If such a surge of the current takes place at a relatively high value, relatively high overvoltages can also occur occur at the relevant switch. However, the described release device can cause such high voltages in their formation are prevented and the triggering device calls an arc on the primary discharge path 21 again what this burns down to a smaller value of the current.

Eine grundsätzliche Aufgaoe von Vakuumschaltern 10 oesteht darin, Induktive Stromkreise zu unterbrechen. Die maximale Spannung, die sich bei der Unterbrechung eines solchen Stromkreises aufbaut ist etwas kleiner als 2-fache der Spitzenspannung gegen Erde. Die Arbeitsspannung der Auslöseeinrichtuung sollA basic task of vacuum switches 10 is to interrupt inductive circuits. The maximal The voltage that builds up when such a circuit is interrupted is slightly less than twice the peak voltage against earth. The working voltage of the release device should

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dann genügend hoch eingestellt v/erden, um keinen Funkenüberschlag in der Auslösestrecke 50 oei solchen induktiven Schaltspannungen hervorzurufen. then set v / earth high enough to prevent arcing in the tripping path 50 oei such inductive switching voltages.

In gewissen Fällen ist es erwünscht einen Vakuumschalter mit getrennter Auslösestrecke an jede Hauptelektrode auszurüsten, um einen Durchschlag der primären Entladungsstrecke öei einem Üoerschlag der Auslösestrecke zu erzeugen. Hierdurch · wird sicher gestellt, daß ein Auslöseliciitbogen unabhängig von der jeweiligen Polarität der Spannungen in der Nähe der jeweiligen Kathode erzeugt wird. Dies ist in Figur ~$ dargestellt, die mit der Darstellung nach Figur 1 im wesentlichen übereinstimmt und sich von ihr nur dadurch unterscheidet, daß sich eine zusätzliche Auslösestrecke I50 an der unteren Elektrode angebracht ist.In certain cases it is desirable to equip a vacuum switch with a separate tripping path on each main electrode in order to generate a breakdown of the primary discharge path in the event of a flashover of the triggering path. This ensures that a trigger arc is generated in the vicinity of the respective cathode regardless of the respective polarity of the voltages. This is shown in Figure ~ $ , which essentially corresponds to the representation according to Figure 1 and differs from it only in that an additional triggering path 150 is attached to the lower electrode.

Ein Spannungsteiler 160, der die in iieihe geschalteten Kondensatoren 162,163 und 104 enthält, liegt zu dem Vakuum- ( schalter parallel. Zum ooeren Kondensator I62 ist ein Auslösekreis 65 parallel geschaltet, der dem eoenso bezeichneten
Auslösekreis in Figur 1 entspricht. DieserAuslösekreis enthält wieder den in oeiden Stromrichtungen gleitenden Thyristor 67
und die Auslösestrecke ^O. Parallel zum unteren Kondensator
164 liegt ein ähnlicher Auslösekreis I65 mit dem Thyristor
167 und der Ausiösestrecke 15O.
A voltage divider 160, which contains the capacitors 162, 163 and 104 connected in series, is connected in parallel to the vacuum (switch
Trip circuit in Figure 1 corresponds. This trip circuit again contains the thyristor 67 sliding in both current directions
and the release distance ^ O. In parallel with the lower capacitor
164 is a similar trip circuit I65 with the thyristor
167 and the Ausiösestrecke 15O.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
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In a preferred embodiment of the invention
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haoen die Kondensatoren 1Ö2 und 164 die gleiche Größe und die Thyristoren besitzen die gleiche Durchoruchsspannung. Wenn an der primären jintladungsstrecke 21 eine Überspannung einer Gestimmten Größe erscheint, treten an den Kondensatoren 162 und 104 und daher auch an den Thyristoren 67 und I67 genügend hohe Spannungen auf, sodaß die Thyristoren stromdurchläßig werden. Dies ruft eine augenblickliche Zündung der Auslösestrecken 5O und I50 hervor, sodaß die primäre ciitladungsstrekke 21 in der gleichen Weise wie an Hand der Figur 1 oeschrieoen vmrde, zündet.The capacitors 1Ö2 and 164 have the same size and the thyristors have the same breakdown voltage. If an overvoltage occurs at the primary jintcharging path 21 If a certain size appears, there is sufficient output at capacitors 162 and 104 and therefore also at thyristors 67 and I67 high voltages, so that the thyristors are current-permeable. This calls for an instantaneous ignition of the release links 50 and 150, so that the primary charge path 21 in the same way as on the basis of FIG. 1 oeschrieoen vmrde, ignites.

In der Ausführungsform nach Figur jj haoen die Kondensatoren 102 und lo) und Io4 eine solche Größe, daß die Auslösung des Vakuumschalters 10 bei der gleichen Gesamtspannung am Vakuumschalter wie in der Ausführungsform nach Figur 1 stattfindet, d.h. oei dem zweifachen bis .2,5-fachen der normalen Spitzenspannung gegen Erde.In the embodiment according to FIG. 1, the capacitors have 102 and lo) and Io4 of such a size that tripping of the vacuum switch 10 at the same total voltage on Vacuum switch takes place as in the embodiment of Figure 1, i.e. oei twice to .2.5 times the normal Peak voltage to earth.

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Claims (11)

17653101765310 P a t e η t a η s υ ΐ· ü c π eP a t e η t a η s υ ΐ · ü c π e l) Va.,.uui.nscha±wr für Wechselströme, o e ,c e η η ζ e i c h-l) Va.,. uui.nscha ± wr for alternating currents, o e, ce η η ζ eic h- n υ t durch
^) ο in VaivUUMjefäiS mit einem Innendi'uciv von v.eni^er als IG" hihi Hj odor utilizer;
n υ t through
^) ο in VaivUUMjefäiS with an interior di'uciv by v.eni ^ er as IG "hihi Hj odor utilizer;
ο) ein dleictrodenpaar innerhalo des Vakuumt;ei'äiBes, dessen 3cirnflachen eine primäre rjitlauungsstrecke de- f finieren;ο) a dl eictrodenpaar intra halo of the vacuum t; ei'äiBes whose 3cirnflachen finishing a primary rjitlauungsstrecke de- f; c) Auslösornittel mit Einschluß einer Auslösestrecke zur Einleitung eines Lichtbogens in der primäre« Entladunasstrecke als FoIje eines Uoei^schlags in der Auslösestreclce; c) trigger means including a trigger path for Initiation of an electric arc in the primary discharge section as the result of a blow in the triggering distance; α) Mittel zur ErzeUoUng eines Joerscnlags in der Auslösestreci:e, v.renn die opannunj an der primären üntladun^sotrecke einen voroestitnmten viert erreicht^ nämlieh: jα) Means for the creation of a joystick in the tripping position: e, v. r hen the opannunj üntladun at the primary ^ sotrecke a fourth voroestitnmten achieved ^ NaEM lent: j I) iiin Spannungsteiler an der primären i^ntladunasstrecke, oestehend aus in iieihe geschalteten Kondensatoren;
II) iiin Auslösekreis mit einer in oeiden Strom-
I) IIIn voltage divider at the primary i ^ ntladun a sstrecke, oestehend from iieihe in switched-capacitor;
II) in trip circuit with an in oeiden current
r: chtun.jen durchlässigen Dioden-Thyristor, der sich von einem sehr hohen Wert auf einen sehr niedrigen Wert verändert, wenn die dem Thyristor augeführte Spannung einen vorbestimmten Wert überschreitet;r: chtun.jen permeable diode thyristor, the changes from a very high value to a very low value when the thyristor applied voltage exceeds a predetermined value; 10 9 3 3 1/0720 °10 9 3 3 1/0720 ° - 10- 10 III) Mittel zum Anschluß des Auslösekreises anIII) Means for connecting the trip circuit to einen der Kondensatoren, wodurch ein bestimmter Prozentsatz der an der primären LintIadungsstrecke auftretenden Spannungen dem Auslösekreis zugeführt wird,one of the capacitors, which adds a certain percentage to the primary line of charge occurring voltages are fed to the trip circuit, IV) und Mittel zur Zuführung eines Spannungsimpulses an die Auslösestrecke beim Übergang des Thyristors in seinen niedrigen Widerstand.IV) and means for supplying a voltage pulse to the tripping path at the transition of the thyristor in its low resistance.
2) Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in oeiden Stromrichtungen durchlässige Thyristor und die Auslösestrcckein Heine- zueinander in dem Auslösekreis liegen.2) Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the in oeiden current directions The permeable thyristor and the trip circuit are in harmony with one another in the trip circuit. '$) Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , aaß die Elektroden relativ zueinander beweglich sind und daß zwischen ihren Stirnflächen die primäre Entladungsstrecke besteht. '$) Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the electrodes are movable relative to one another and that the primary discharge path exists between their end faces. 4) Vakuumschiter zur Durchführung von kapazitiven Schaltoperationen, welche in der Unterbrechung eines vorwiegend kapazitiven Stromes zwischen einer Stromquelle und einer kapazitiven Belastung oestehen, wooei der Vakuumschalter folgende Bestandteile enthält:4) Vacuum switch for carrying out capacitive switching operations, which in the interruption of a predominantly capacitive current between a current source and a capacitive load ostaren, wooei the vacuum switch contains the following components: N -4N -4 a.) Ein auf mindestens 10 mm Hg evakuiertes Gefäß, b) ein Elektrodenpaar, dessen Elektroden relativ zueinander innerhalb des evekuierten Gefäßes beweglich a.) A vessel evacuated to at least 10 mm Hg, b) a pair of electrodes, the electrodes of which are movable relative to one another within the evacuated vessel 10 9 8 3 1/0720 bad original10 9 8 3 1/0720 bad original 2121st sind und die bei Berührung Strom zwischen der Stromquelle und der Belastung transportieren können, and which, when touched, can transport electricity between the power source and the load, c) einer der Kontakte ist gegenüber dem anderen oeweglich und oildet mit ihm eine primäre Entladungsstrecke, c) one of the contacts is free to move towards the other and creates a primary discharge path with it, d) Auslöseeinrichtungen mit Einschluß einer Auslösestrecke zur Einleitung eines Üoerschlags in der primären Entladungsstrecke als Folge eines Überschlags I in der Auslösestrecke,d) Release devices including a release path to initiate a flashover in the primary discharge path as a result of a flashover I. in the release path, e) Steuereinrichtungen, welche auf eine Spannung an der primären iirxtladungsstrecke ansprechen und einen Üoerschlag der Auslösestrecke nach der ersten Neuzündung während der kapazitiven Schaltperation hervorrufen,e) control devices which respond to a voltage on the address the primary load path and a flashover the trigger path after the first re-ignition during the capacitive switching operation, f) und Mittel zur Abstellung dieser Steuereinrichtungen.f) and means for shutting down these control devices. 5) Vakuumschalter zur Durchführung von kapazitiven Schalt- j operationen, welche darin Gestehen, den vorwiegend kapazitiven Strom zwischen einer Stromquelle und einer kapazitiven Belastung zu unterbrecnen, gekennz ei chnet durch5) Vacuum switch for carrying out capacitive switching j operations that confess in it, the predominantly capacitive ones Interrupting current between a current source and a capacitive load is marked by a) ein auf mindestens 1O~ mm Hg evekuiertes Gefäß, υ) ein Elektrodenpaar mit relativ zueinander oewegli-a) a vessel evacuated to at least 10 ~ mm Hg, υ) a pair of electrodes with oewegli- chen Kontakten innerhalü des Vakuumgefäßes, c) ein Kontakt, welcher gegenüuer dem anderen Kontakt oewoglich ist und oei weichen zwischen den oeiden Kon-Chen innerhalü contacts of the vacuum vessel, c) a contact which gegenüuer the other contact oe is woglich and soft oei between the con- oeiden BAD 109831/0720BATH 109831/0720 taktstlrnflächen eine primäre Entladungsstrecke Oe-■ steht,tact control surfaces a primary discharge path O- ■ is d) Auslösemittel mit Einschluß einer Auslösestrecke zur Einleitung eines Lichtbogens in der primären Entladungsstrecke als Folge eines Üoerschlags in der Auslösestrecke, d) tripping means including a tripping path for initiating an arc in the primary discharge path as a result of an overturn in the release path, e) Mittel zur Erzeugung eines Üoerschalgs in der Auslösestrecke, wenn die Spannung an der primären Entladun^sstrecke einen vorbestimmten Wert, der kMner ist als das 2,5-fache der normalen Spitzenspannung gegen Erde annimmt,e) Means for generating an overburden in the triggering path, when the voltage at the primary discharge path has a predetermined value, which is kMner than 2.5 times the normal peak voltage to earth assumes f) daß der vorbestimmte Wert hoch genug ist um eine erste Neuzündung durch die Auslösemittel während einer kapazitiven Schaltoperation zu verhindern.f) that the predetermined value is high enough for a first re-ignition by the triggering means during a capacitive To prevent switching operation. 6) Schaltungsanordnung mit Vakuumschalter, gekennzeichnet durch 6) Circuit arrangement with vacuum switch, characterized by _2j._2y. a) Ein auf mindestens 10 mm Hg evakuierter Koloen,a) A colonist evacuated to at least 10 mm Hg, b) ein erster Kontakt innerhalo dieses Koloens,b) a first contact within this colony, c) ein zweiter Kontakt innerhalo dieses Koloens, welcher gegenüber dem ersten Kontakt beweglich ist und mit dem ersten Kontakt in Berührung georacht werden kann, sowie von ihm gelöst werden kann, um eine primäre Entladungsstrecke zwischen den beiden Kontakten zu bilden ,c) a second contact within this colo, which is movable with respect to the first contact and can be brought into contact with the first contact, as well as can be detached from it in order to form a primary discharge path between the two contacts, d) Auslöseeinrichtungen mit Einschluß einer Auslösestrecke innerhalb des Koloens zur Herstellung eines Lichtoogen -d) Release devices with inclusion of a release path within the Koloens for the creation of a light oogen - 109831/0720 BAD ORIGINAL109831/0720 BATH ORIGINAL üoergan^s in der ersten Entladungsstrecke als Folge eines itUckschlags in der Auslösestrecke.,üoergan ^ s in the first discharge path as a result of a kickback in the release path., e) Steuereinrichtungen.» welche auf üchaltspannungen ansprechen, die durch Öffnung des Vakuumschalters erzeuigt v-erden und einen Lichtoogenüoersehlag in der AuslösestrecKe als Folge der Erreichung einer voroestirnmten Minuestspannung seitens der Schdtspannungen zur Fol0e haoen,e) control devices. " responsive to üchaltspannungen, ground-v the erzeuigt by opening of the vacuum switch and a Lichtoogenüoersehlag in the trip route as a result of achieving a voroestirnmten Minuestspannung by the Schdtspannungen to Fol 0 e haoen, f) daß die vorgegeoene Mindestspannung gonügend hoch ist, ä um die Steuereinrichtunöen zur r-raeugung eines Uoerschla^s in aer Auslösestrecke als Folge von Schaltspannungen oeim Null durchhang unv/irksarn zu machen.f) that the minimum voltage is vorgegeoene gonügend high, similar to the Steuereinrichtunöen for r-raeugung a Uoerschla ^ s in aer release section as a result of switching voltages oeim to make zero slack unv / irksarn. 7) Schaltungsanordnung mit Vakuumschalter oestehend aus:7) Circuit arrangement with vacuum switch consisting of: —4
a) einem auf mindestens 10 mm H^ evakuierten Koloen,
—4
a) a Koloen evacuated to at least 10 mm H ^,
o) einem ersten Kontakt innerhalb dieses Koloens,o) a first contact within this Koloens, c) einem zweiten Kontakt innerhalb dieses Kolbens, der gegenüoer dem ersten Kontakt oeweglich ist und mit ihm in Berührung und außer Berührung gebracht werden kann, sodaß eine primäre Entladungsstrecke zvrischen den oeiden Kontakten entsteht,c) a second contact inside this piston, the opposite one the first contact is possible and can be brought into and out of contact with it, so that a primary discharge path between the oeiden Contacts are established, d) Auslösemittel zur Einleitung eines Lichtuogenüoerschlags in der primären Entladungsstrecke,d) Triggering means for initiating a Lichtuogenüoerschlags in the primary discharge path, e) Steuermittel, welcne auf Schaltspannungen, die oei der Öffnung des Vakuumschalters entstehen und die Auslösernittel als Folge aes Ansteigens der Schalt spannungen aufe) control means which respond to switching voltages that oei the Opening of the vacuum switch arise and the triggering means as a result of an increase in the switching voltages BAD ORiQiNAL 109831/0720BAD ORiQiNAL 109831/0720 2424 - 24 -- 24 - einen vorgegeoenen Mindestwert oetätigen,enter a predetermined minimum value, f) einer solchen Größe der Mindestspannung, daß die Steuereinrichtungen die Auslösemittel oei den -oeim Nulldurchgang auftretenden Schaltspannungen während der Unterorechung von induktiven Strömen nicht zu betätigen vermögen. f) such a size of the minimum voltage that the control devices the triggering means oei the -oe in the zero crossing switching voltages occurring during the investigation unable to operate from inductive currents.
8) Vakuumschalter nach Anspruch J1 dadurch gekennzeichnet , daß die Auslösemittel eine.Auslösestrecke in dem Koloen enthalten, welche überschlägt, wenn die Auslöseeinrichtung aroeitet, wooei die primäre Entladungsstrecke als Folge des Funkenübergangs in der Auslösestrekke überschlägt.8) Vacuum switch according to claim J 1, characterized in that the tripping means contain ein.Auslösestrecke in the Koloen, which flips over when the tripping device arrows, wooei the primary discharge path flips over as a result of the spark transition in the tripping path. 9) Vakuumschalter nach Anspruch 7.» dadurch gekennzeichnet, daß die Stuermittel durch die Schaltspannungen oetätigt werden, welche an der primären üjitladungsstrecke auftreten.9) vacuum switch according to claim 7. » characterized, that the control means are actuated by the switching voltages which are applied to the primary charge path appear. 10) Vakuumschalter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der Kontakte in einer vorgegeoenen gegenseitigen Lage vorhanden sind, welche den Stromdurchgang durch die Kontakte ermöglicht und daß überstroraempfindliche Mittel zur Trennung der Kontakte oeim Auftreten von Uoerströmen vorhanden sind.10) Vacuum switch according to claim J, characterized in that devices for maintaining the contacts are present in a predetermined mutual position, which enables the passage of current through the contacts and that overcurrent-sensitive means for separating the contacts are present oeim occurrence of overcurrents. 10 9 8 3 1/0720 BAD 0RIGINAL 10 9 8 3 1/0720 BAD 0RIGINAL 2525th 11) Vakuumschalter nach Anspruoh 1J3 dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumschalter keinen Parallelzweig mit einem Widerstand Desitzt, welcher den Spannungsanstieg an dem Vakuumschalter beeinträchtigen würde.11) Vacuum switch according to Anspruoh 1 J 3, characterized in that the vacuum switch does not have a parallel branch with a resistor Desitzt, which would affect the voltage rise on the vacuum switch. 109831/0720109831/0720
DE19681765370 1966-07-22 1968-05-08 Vacuum switch for alternating currents Pending DE1765370A1 (en)

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