AT157661B - Lichtbogenstromrichter für hohe Spannungen. - Google Patents

Lichtbogenstromrichter für hohe Spannungen.

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AT157661B
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Austria
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chamber
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cylinders
gas
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Richard Troeger
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Aeg
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Description


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  Lichtbogenstromrichter für hohe Spannungen. 



    Bei Lichtbogenstromrichtern mit Elektroden in strömendem Gas (Lichtbogenkammern) werden bekanntlich die Elektroden, zwischen denen die Lichtbogenentladung stattfindet, von Isolierzylindern eingeschlossen, die vorzugsweise aus Hartpapier bestehen. Von dem guten Isolationszustand dieser Zylinder, die je nach Schaltung des Stromrichters mit Spannungen bis zur doppelten Betriebsspannung beansprucht werden, hängt zum grossen Teile der einwandfreie Betrieb der Lichtbogenkammer ab. 



  Durch die Verwendung von Hartpapier als Material für die Isolierzylinder haben sich grössere Nachteile ergeben, deren Ursache grossenteils im Aufbau des Hartpapiers aus vielen einzelnen Papierschichten, die durch ein organisches Bindemittel zusammengehalten werden, begründet ist. So greift der im Gasumlauf der Lichtbogenkammern nie ganz zu vermeidende Feuehtigkeitsgehalt des Gases die Oberfläche des Hartpapiers auf der Innenseite der Kammern an ; dieselbe wird, sofern nicht gar einzelne Papierschichten abblättern, zumindest aufgerauht und bietet so den Verunreinigungen des Gases in Form von Staub und von Abbrand der Elektroden herrührenden Oxydationsprodukten bequem Ansatzmögliehkeit, so dass nach einiger Zeit Überschläge innerhalb der Kammer auftreten. 



  Zur Vermeidung dieser Nachteile ist vorgeschlagen worden, die Hartpapierzylinder durch solche aus keramischer Masse, beispielsweise aus Porzellan, zu ersetzen. Mit Rücksicht auf die in den Kammern unter Umständen angewendeten hohen Drücke müssten die keramischen Zylinder indessen eine betrachtliche Wandstärke erhalten, was das Gewicht der Kammer sehr erhöht. Hinzu kommen Schwierigkeiten, die sich durch die Bearbeitung der Enden der Zylinder zwecks einwandfreier Abdichtung ergeben. 



  Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Unzulässigkeiten, indem sie zwei oder mehrere Isolierzylinder aus verschiedenem Material für die Kammer vorsieht, einerseits solche aus leicht bearbeitbarem Material, beispielsweise Presszell, Kunstharz oder einem Stoff mit ähnlichen Eigenschaften, die den Überdruck der Kammer aufnehmen und diese abdichten, und anderseits solche aus einem Material, das gegen chemische Einflüsse besonders widerstandsfähig ist und dessen Oberfläche sieh gemäss der elektrischen Beanspruchung zweckmässig ausbilden lässt, wie beispielsweise keramische Stoffe, Silikate und Korunde. 



  Durch Kombination von Isolierzylindern aus den genannten verschiedenartigen Werkstoffen lassen sich Lichtbogenkammern aufbauen, die den auftretenden Anforderungen einerseits an Dichtheit, geringes Gewicht und Platzbedarf, sowie Splitterfreiheit, anderseits an hohe Überschlagfestigkeit, sowie Widerstandsfähigkeit gegen die Beanspruchung durch Wärmestrahlung, Feuchtigkeit, Säure, Staub und Elektrolytablagerungen, in jeder Weise gerecht werden. Die Erfindung wird in Fig. 1 in einer beispielsweisen Ausführungsform mit zwei Isolierzylindern veranschaulicht. 



  Es bezeichne 1 und 2 die Elektroden der Lichtbogenkammer 3, die mit einem Gas unter höherem als Atmosphärendruck gefüllt ist ; die Pfeile geben die Richtung des Gasflusses an. Die Wandung der Kammer 3 besteht einmal aus einem Isolierzylinder 4 aus irgendeinem leicht bearbeitbaren Material, das eine gute Einpassung des Zylinders in die Kammerböden 5 und 6 ermöglicht, beispielsweise aus Hartpapier, der den Überdruck im Innern der Kammer aufnimmt. Innerhalb des Zylinders 4 befindet sich, von diesem durch einen geringen Zwischenraum 7 getrennt, ein weiterer Zylinder 8 aus einer keramischen Masse, der wesentlich schwächer ausgeführt werden kann als der äussere Zylinder 4, da er keinerlei Druckbeanspruehung unterworfen ist.

   Um den inneren Zylinder 8 vom Gasdruck zu entlasten, wird entweder der Zwischenraum 7 beispielsweise durch kleine Aussparungen 9 im Zylinder 8 mit dem Innenraum 3 der Lichtbogenkammer verbunden. Die Aussparungen werden zweckmässigerweise mit einem gasdurehlässigen Filter, das den Staub und die Feuchtigkeit zurückhält, z. B. mit   

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   in Berührung. Diese Anordnung empfiehlt sieh, wenn zu befürchten ist, dass das Gas den äusseren Zylinder chemisch angreift. Zur Abstutzung des Zylinders 8 gegen die Kammerböden 5 und 6 können   z. B. Unterlagen 10 aus Filz dienen.

   Sofern diese genügend   gasdurchlässig   sind, können die Aus- 
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 Innenzylinder 8 entlang   streieht,   dessen Oberfläche zweckmässigerweise möglichst glatt gemacht, beispielsweise bei Verwendung einer keramischen Masse glasiert wird, um den vom Gas mitgeführten
Fremdkörpern weniger   Ansatzmöglichkeit   zu geben. Ausserdem wirkt der Innenzylinder wärme- isolierend und hält die Wärme des Lichtbogens vom Aussenzylinder ab. Anderseits erfolgt die Ab- dichtung der Kammer nach wie vor durch den   Aussenzylinder-,   der sich infolge seiner leichteren Bearbeitbarkeit besser in die Kammerböden einpassen lässt, als beispielsweise der Innenzylinder aus   keramisehem  
Material.

   Der innere Zylinder kann aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, was sich beispielsweise bei Verwendung eines keramischen Materials empfiehlt, da sich mehrere kurze Zylinder, beispielsweise aus Porzellan. leichter herstellen lassen als ein einziger langer Zylinder. Bisweilen kann es notwendig sein, den inneren Zylinder bereits druckfest einzupassen ; in diesem Falle ist es zweckmässig, ihn beispielsweise mit einem   verhältnismässig schwachen   Hartpapierzylinder zu umgeben, um bei einer etwaigen
Zerstörung des Innenzylinders eine Gefahr durch umherfliegende Splitter zu vermeiden. 



   Um einen längeren Kriechweg über die   Innenfläche   der Kammer und damit eine bessere Isolation von einem Kammerboden zum andern zu erzielen, kann es   zweckmässig sein,   die Innenseite des Zylinders 8 in bekannter Weise mit einer grösseren Oberfläche zu versehen, sie beispielsweise gemäss Fig. 2 gerippt auszuführen. Die Bezeichnungen sind darin die gleichen wie auf Fig. 1. Es kann natürlich auch zweck- mässig sein, die Rippen nicht symmetrisch   auszuführen,   sondern ihnen eine derartige Form zu geben, dass sie dem vorbeistreichenden Gasstrom einen   möglichst   geringen Widerstand bieten ; eine dem- entsprechende Form der Rippen ist beispielsweise in Fig. 3   veranschaulicht.

   Unter Umständen   kann auch nur ein Teil des Zylinders mit vergrösserter Oberfläche versehen werden, beispielsweise derjenige
Teil, der dem Gasstrom nicht ausgesetzt ist. in Fig. 2 also die untere Hälfte des Zylinders. In allen diesen Fällen kann natürlich der Innenzylinder wiederum aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden. 



   Sofern für die Bemessung   der Wandstärke   der Isolierzylinder die Isolation des   Kammerinnen-   raums gegen die Umgebung massgebend ist, kann es beispielsweise für den Fall, dass eine der Elektroden geerdet ist (z. B. Elektrode   : 2 in   Fig. 1 oder   2) zweckmässig   sein, den Zylinder 8 innen konisch auszu- führen. so dass seine Wandstärke an dem Ende der Kammer, das die spannungsführende Elektrode trägt, grösser ist als am andern Ende. das die geerdete Elektrode trägt. 
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 der Zylinder in Frage kommenden Werkstoffe können auch Kombinationen von mehr als zwei Zylindern der verschiedenen Isolierstoffe von Vorteil sein.

   So kann es für eine Freiluftausführung der Lichtbogenkammer beispielsweise   zweckmässig   sein, zunächst innen einen Zylinder aus chemisch widerstandsfähigem Material vorzusehen, der druckentlastet und eventuell mit vergrösserter Oberfläche versehen ist, darauf einen weiteren Zylinder, beispielsweise aus Presszell, der den Druck aufnimmt und schliesslich aussen einen   druekentlasteten   Zylinder aus einem Material, das gegen Witterungseinflüsse unempfindlich ist ; dieser wird gegebenenfalls aussen mit einer vergrösserten Oberfläche versehen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1.   Liehtbogenkammer.   insbesondere für Liehtbogenstromrichter mit Elektroden in strömendem Gas, das unter höherem als Atmosphärendruck steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer aus konzentriselien Zylindern verschiedenen Materials gebildet wird.

Claims (1)

  1. 2. Lichtbogenkammer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die äussere Kammer ein solches, beispielsweise Hartpapier, verwendet wird, das geeignet ist, den Überdruck aufzunehmen.
    3. Lichtbogenkammer, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer vom Druck entlastet ist.
    4. Lichtbogenkammer, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer aus einem gegen chemische Einflüsse und Wärme widerstandsfähigen, beispielsweise keramisehen Material besteht.
    5. Lichtbogenkammer nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Zylinder aus einzelnen Ringen aufgebaut ist.
    6. Lichtbogenkammer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Zylinder innen oder aussen mit vergrösserter Oberfläche versehen sind.
AT157661D 1938-05-13 1938-05-13 Lichtbogenstromrichter für hohe Spannungen. AT157661B (de)

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