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Gleichstromschnellschalter mit magnetischer Blaseinrichtung
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erzeugte magnetische Kraftfeldkomponente ist im Augenblick der Stufenschaltung und damit für die Blasung und das Löschen des Lichtbogens nur von geringer Intensität. Sie wirkt darüber hinaus durch starke Remanenz im Augenblick der Stufendauer in verkehrter Richtung, so dass der Lichtbogen nicht in die Löschkammer, sondern in die Schalterkontakte getrieben wird.
Besonders nachteilig ist für eine gewünschte Stufenschaltung die Anordnung der zur Blasspule parallel liegenden Auslösewindung, deren Eigenschaft das selbsttätige Auslösen des Schnellschalters in Abhängigkeit vom Stromanstieg bewirkt. Durch die für viele Zwecke vorteilhafte stromanstiegsempfindliche Auslöseeinrichtung wird die Stromsteilheit im Verhältnis von Blaswindungsinduktivität LB zur Auslösewindungsinduktivität LN bei dynamischer Stromänderung aufgeteilt. Wegen der im statischen Zustand bestehenden verschiedenartigen strommässigen Belastung von Blaswindung und Auslösewindung erfolgt die
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strom führt, besitzt die Stromabfall-Geschwindigkeit in der Blaswindung wegen grösserer Induktivität einen wesentlich langsameren Verlauf. Der Blasspulenstrom verharrt gewissermassen im Vorwärtsstromgebiet besonders während der Zeit der Stufendauer.
Wenn die Kontakte des Schnellschalters in der Stufe öffnen, steht einem Rückstrom-Lichtbogen eine Vorwärtsstrom-Blasrichtung gegenüber. Der Lichtbogen wird schliesslich in die mit Silber belegten Hauptkontakte getrieben, stabilisiert durch Verkürzung der Bogensäule sein Plasma und übernimmt nach dem Durchlaufen der Stufe einen relativ starken Rückstrom, der sowohl zur Zerstörung der Hauptkontakte als auch zu unsauberen Abschaltverhältnissen führen kann (Fig. 2).
Erfindungsgemäss lassen sich bei Gleichstromschnellschaltern der genannten Art diese Nachteile dadurch vermeiden, dass der magnetischen Blaseinrichtung eine zusätzliche magnetische Blaseinrichtung zugeordnet ist, die von der Stufendrossel her derart gesteuert wird, dass sie während der nahezu stromlosen Stufendauer das für die Abschaltung ungünstige Blasfeld der Hauptblaseinrichtung kompensiert bzw. es in eine die Lichtbogenlöschung unterstützende Richtung bringt. Dies geschieht dadurch, dass man die magnetische Energie, die von der Stufendrossel im Stromnulldurchgang erzeugt wird, benutzt, um durch Sekundärabgriff einen Impulsstrom für die Zeit der Stufendauer zu gewinnen. Dieser Impulsstrom wird über einen hiefür besonders angeordneten Zusatzblasmagneten geführt.
Die Figuren zeigen : Fig. 1a die Schaltung nach einer der bekannten Ausführungsformen. Blasspule
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induktivität. Fig. lb die dazugehörigen zeitlichen Verläufe von Strom I und Blasmagnetfluss eB, ferner den Verlauf der Flusskurve q. bei Anwendung der erfindungsgemäss angegebenen Einrichtung für die Schaltung nach Fig. la. Fig. 2 schematisch das Kontaktsystem eines Schnellschalters mit Lichtbogenwanderung unter dem Einfluss der magnetischen Kraftkomponenten Kqres in richtiger und Kq. in falscher Richtung. Fig. 3a eine weitere Schaltung bekannter Ausführungsform mit einer zur Blasspule des Schalters parallel liegenden Auslösewindung.
Fig. 3b die zu 3a gehörigen zeitlichen Verläufe für den Blasspulenstrom Iss, den Auslösespulenstrom IN, den Fluss der Blasspule $g und den Verlauf der Flusskurve sures gemäss der Erfindung. Fig. 3c den zeitlichen Verlauf des Impulsstromes lImp' der aus der Stufendrossel für die erfindungsgemässe Zusatzblasung entnommen wird. Fig. 4 stellt den Blasmagneten eines Schnellschalters mit der erfindungsgemässen Einrichtung zur zusätzlichen magnetischen Blasung dar.
Letztere Fig. 4 zeigt die Anordnung der Zusatzblasung an einem Schnellschalter, dessen Blasspule 1 mit einer im Nebenschluss liegenden Auslösewindung 2 versehen ist. Durch diese fliesst im statischen Zustand der Strom IN. während der Blasspulenstrom IB zusammen mit einer fest vorgegebenen Windungszahl bei Schalter-Nennstrom dem System einen Fluss (bB aufzwingt.
Für die möglichst störungsfreie magnetische Durchflutung wird der Blaskern 3 aus lamelliertem Blech gefertigt. In unmittelbarer Nähe der Magnetfeld-Wirkstelle befindet sich ein Spaltpol 4, dessen äusserer Schenkel die Zusatzblaswindungen 8 trägt. Der hufeisenförmig aufgebaute Blaskern3 ist weiterhin ergänzt durch einen zusätzlichen Eisenkreis 5, der für die magnetische Feldumsteuerung in Polnähe primären Anteil besitzt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, wie bei statischer Strombelastung und damit für den Fall einer normalen Vorwärtsstrom-Ausschaltung die durch den beweglichen Kontakt 12 und das Lichtbogenhorn 9 geschaffene Windung die magnetische Durchflutung am Spaltpol verstärkt.
Bei einer dynamischen Stromänderung (Störung einer Umformereinheit) kommutiert der dem Schalter aufgebürdete Gesamtstrom I in Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Stromkreiskonstanten mit mehr oder weniger hohen Stromabfall-Geschwindigkeiten von Vorwärts- auf Rückstrom.
Durch Sekundärabgriff 13 von der Stufendrossel 6 wird über die Zusatzblasspulen 8 ein Stromimpuls
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gesteuert, der, in seiner Höhe durch den Vorwiderstand 7 regulierbar, im Augenblick des Stufenbeginns einsetzt. Die durch Shuntung zum Blasspulenkreis angeordnete Auslösewindung 2 übernimmt den höheren
Anteil der Stromabfall-Geschwindigkeit und führt bereits Rückstrom, während die Blasspule 1 immer noch den Fluss bB im Blaskern 3 aufrechterhält.
Der über die Spulen 8 geführte Stromimpuls erzeugt einen über den Eisenkreis 5 geleiteten gegensinnigen Fluss i) Z. Dieser Fluss kompensiert den noch vorhandenen
Restfluss bB. Damit ist im Augenblick der Kontaktöffnung während der stromschwachen PaUS3 nicht nur das verkehrt auf den Rückstromlichtbogen 10 wirkende Feld aufgehoben, sondern gleichzeitig eine für den
Lichtbogen geringer Stromstärke notwendige Anfangsblasung geschaffen.
Die erfindungsgemäss angegebene Zusatzblasung kann sowohl für Schalter mit einem Aufbau nach Fig. la als auch für Schalter mit zur Blasspule geshunteter Auslösewindung Verwendung finden. Die
Methode der beschriebenen Blasanordnung lässt sich ferner bei allen Schaltgeräten anwenden, deren
Kontakte in einer zeitlich begrenzten und nahezu stromlosen Pause öffnen.
PATENTANSPRÜCHE :
Einrichtung zur Verhinderung der Ausbildung von Rückstrom bei Gleichstromschnellschaltern, die mit einer der Lichtbogenlöschung dienenden magnetischen Blaseinrichtung ausgerüstet sind und die zum Schutz von Gleichrichteranlagen eingesetzt und mit sogenannten Stufendrosseln in Reihe geschaltet sind, welche bei Stromänderungen infolge Rückstrom eine in der Nähe des Stromnullwertes verlaufende Strom- verschleifung (Stufe) bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetischen Blaseinrichtung eine zu- sätzliche magnetische Blaseinrichtung zugeordnet ist, die von der Stufendrossel her derart gesteuert wird, dass sie während der nahezu stromlosen Stufendauer das für die Abschaltung ungünstige Blasfeld der Haupt- blaseinrichtung kompensiert bzw. es in eine die Lichtbogenlöschung unterstützende Richtung bringt.