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Vakuumschalter für Wechselströme.
Es ist in der Hochfrequenztechnik bekannt, Wechselströme mittels Vakunmventilen derart zu schalten, dass für jede Halbperiode je ein Vakuumventil verwendet wird, wobei durch die Zündung und dauernde Erregung der Ventile der Wechselstrom eingeschaltet und unterhalten wird, während die Unterbrechung des Wechselstromes durch Unterbrechung der Erregung erfolgt. Wird diese Anordnung zum Schalten von Starkströmen benutzt, ergibt sich der Nachteil, dass in den Vakuumventilen infolge der Bogenspannung ein dauernder Verlust entsteht, der als Wärme abgeführt werden muss. Die Vakuumventile müssen daher für eine entsprechend grosse Dauerbelastung bemessen werden.
Diese Nachteile können dadurch vermieden werden, dass die Vakuumventile in normalem Betriebszustande durch mechanische Schalter kurzgeschlossen sind und die Zündung und Erregung erst unmittelbar vor dem Schaltvorgange eingeleitet und nach erfolgter Öffnung des mechanischen Schalters wieder unterbrochen werden. Die Vakuumventile haben dann nur den Strom während der Öffnungszeit des mechanischen Schalters, d. h. während wenigen Halbperioden zu führen, wodurch ein nennenswerter Energieverlust und Erwärmung nicht auftreten. Es können daher Vakuumventile verwendet werden, die für verhältnismässig kleine Dauerströme bemessen sind, da solche Ventile ohne Schwierigkeit während kurzer Zeit mit einem Vielfachen ihres Dauerstromes belastet werden können.
Der mechanische Schalter ist nur für eine Abschaltleistung zu bemessen die der Bogenspannung der Vakuumventile entspricht.
Die Einleitung der Zündung und Erregung der Vakuumventile und deren Unterbrechung am Schlusse der Schaltbewegung des mechanischen Schalters erfolgt erfindungsgemäss in Abhängigkeit von der Stellung des mechanischen Schalters, derart, dass durch ihn die Stromunterbrechung nicht erfolgen kann, bevor Zündung und Erregung der Vakuumventile eingeleitet werden und dass die Erregung erst selbsttätig unterbrochen wird, wenn die Stromunterbrechung durch den mechanischen Schalter so weit ausgeführt ist. dass über ihn ein Überschlagen nicht mehr möglich ist.
Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist schematisch in der Zeichnung veranschaulicht.
1 und 2 sind Zu-und Ableitung des zu unterbrechenden Wechselstromes, 3 und- die Vakuumventile, die z. B. als Quecksilberdampfventile ausgebildet sind. 5 und 6 sind die Anoden, 7 und 8 die Quecksilberkathoden der Ventile, deren Durchlässigkeit durch die Pfeile angedeutet ist. 9 und 10 sind elektromagnetische Zündvorrichtungen, die nach erfolgter Zündung als Dauererreger mittels des von den Batterien 11 und 1. 2 gelieferten Gleichstromes wirken. Die Widerstände 14. 15 dienen zur Regelung des Zünd-bzw.
Erregerstromes. 16 ist der feste, 17 der bewegliche Kontakt des mechanischen Schalters ; 18 ist ein Hilfskontakt, der sich beim Ausschalten mit dem beweglichen Kontakt 17 aufwärts bewegt und dabei so lange auf der unbeweglichen Kontaktschiene 19 schleift, bis die mit dem beweglichen Kontakt zwangläufig verbundenen, aber von ihm und gegeneinander isolierten, beweglichen Kontaktsehienen 29, 30 die feststehenden Kontakte . 22 und 23, 24 miteinander verbunden und dadurch die Zündung
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den Hilfskontakt 18, und kann ohne Gefahr von der Kontaktschiene 19 abgleiten.
Hat sich der Kontakt 17 so weit vom Kontakt 16 entfernt, dass ein Überschlagen mit Sicherheit ausgeschlossen ist, dann unterbrechen die Kontaktschienen 29, 30 die Erregungen, worauf der Strom in den Ventilen erlischt. Beim Einschalten treten zuerst die Ventile in Tätigkeit, was beispielsweise beim Einschalten auf Kurzschluss von Vorteil ist, da dann die Höchststromauslösungen ein Einschalten des mechanischen Schalters überhaupt verhindern, so dass die Kontakte dabei nicht in Mitleidenschaft gezogen, werden. 25 ist ein kleiner Widerstand, der zur Entlastung des Hilfskontaktes 18 in geschlossenem Zustande des Schalters und zur Herumführung der Bogenspannung an den Vakuumventilen dient.
Beide Ventile könnten mit ihren beiden gegeneinander isolierten Stromwegen im gemeinsamen Vakuumgehäuse vereinigt sein, auch können mehrere Vakuumventile in Kaskade geschaltet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vakuumschalter für-Wechselstrome, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Zündung und Erregung der Vakuumventile sowie deren Unterbrechung am Schlusse der Schaltbewegung in Abhängigkeit von der Stellung des mechanischen Schalters erfolgt, derart, dass durch ihn die Stromunterbrechung nicht erfolgen kann, bevor Zündung und Erregung der Vakuumventile eingeleitet sind-und dass die Erregung erst selbsttätig unterbrochen wird, wenn die Su'oml1nterbrechung durch den mechanischen Schalter so weit ausgeführt ist, dass über ihn ein Überschlagen nicht mehr möglich ist.