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Vorrichtung zum elektromagnetischen Löschen des beim Unterbrechen eines elektrischen
Stromkreises entstehenden Lichtbogens.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Vorrichtungen zum elektromagnetischen Löschen des beim Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises entstehenden Lichtbogens, die mit zum Weiterleiten des Lichtbogens bestimmten Funkenhörnern versehen sind. Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die sich bei besonders kleinen Abmessungen des zum Unterbrechen benutzten Schalters durch eine vorteilhafte Wirkungsweise auszeichnet und auch zum Auslöschen von Wechselstromlichtbogen mittels eines Gleichstrommagnetfeldes geeignet ist.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellungsweise ein von Hand bedienbarer Schalter veranschaulicht, der mit einer ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes bildenden Vorrichtung ausgerüstet ist, und zwar zeigt Fig. I einen aufrechten Längsschnitt und Fig. 2 die zugehörige Oberansicht.
A und B bezeichnen zwei prismatische Kohlestücke von rechteckiger Grundfläche, die sich mit je einer aufrechten Seitenfläche a1 und bl berühren können und die Stromschlussstücke des Schalters bilden. Die Stromschlussstücke A und B sind mittels nicht dargestellter Leitungen an eine einen Stromverbraucher speisende Gleichstromquelle angeschlossen. Das Stromschlussstück A ist an einem Stab a2, Fig. I, und das Stromschlussstück B an einem Stab b2 befestigt.
Die Stäbe a2 und b2 bestehen aus nicht magnetischen Stoff. Der Stab a2 ragt mit seinem freien Ende in eine entsprechende Ausnehmung eines rechteckigen Rahmens C und ist mit diesem starr verbunden. Der Stab b2 dagegen ist im Rahmen C verschiebbar und trägt an seinem aus dem Rahmen C herausragenden Ende einen Handgriff , mittels dessen das Stromschlussstück B in Richtung des Pfeiles x, Fig. i, verschoben werden kann. An der Oberfläche der Stromschlussstücke A und B ist je ein Funkenhorn a3 und b3 befestigt, dessen Ursprung in der Nähe der Berührungsflächen al und bl liegt und das in der aus Fig. i ersichtlichen Weise rechtwinklig abgebogen ist. An den senkrecht zu den Berührungsflächen al und bl verlaufenden Innenseiten des Rahmens C sind zwei einander gegenüberstehende Polkerne Cl und c2 befestigt, die von Erregerwicklungen c3 und e* umgeben sind.
Die Erregerwicklungen c3 und c4 werden mit Gleichstrom gespeist. Die Polkerne cl und c2 sind so angeordnet, dass ihre aufrechten Symmetrieebenen und die Berührungsflächen a1 und bu des geschlossenen Schalters in einer Ebene liegen. Zu beiden Seiten der Funkenhörner a3 und b3 sind zwei aufrechtstehende, halbkreisförmige Scheiben cl
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gebildete Ebene fallen.
Für die Betrachtung der Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung sei angenommen, dass sich der Schalter zunächst in dem aus der Zeichnung ersichtlichen, geschlossenen Zustand befindet, bei dem die durch die Stromschlussstücke A und B überbrückte Unterbrechungsstelle von einem elektrischen Strom durchflossen ist und dass ausserdem die Magnetwicklungen c3 und erregt sind. Im Rahmen C wird dementsprechend ein magnetisches Feld erzeugt, dessen Kraftlinien sich auf den in Fig. 2 strichpunktierten Wegen schliessen.
Zum Unterbrechen des Stromes
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wird das Stromschlussstück B durch Ziehen am Handgriff b4 rasch im Sinne des Pfeiles x, Fig. 1. verschoben. Dei dieser Bewegung des Stromschlussstückes B entsteht an irgendeiner Stelle der sich voneinander entfernenden Berührungsflächen a1 und b1 der Stromschlussstücke A und B ein elektrischer Lichtbogen. Dieser Lichthogen wird sofort von dem quer zur Lichtbogenrichtung gerichteten, magnetischen Feld von der Entstehungsstelle weggetrieben, und zwar ist der Sinn des magnetischen Feldes so gewählt, dass das Wegtreiben des Lichtbogens in der Richtung nach
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flächen a1 und bl.
Bis zu diesem Augenblicke unterscheidet sich die Wirkungsweise der vorliegenden Löschvorrichtung nicht von derjenigen bekannter Löschvorrichtungen. Sobald der Lichtbogen die oberen Kanten der Berührungsflächen al und bl erreicht hat, kommt er in den Bereich des zwischen den Scheiben eS und c6 übertretenden magnetischen Feldes und wird nun von diesem weitergetrieben. Dabei tritt er mit seinen Fusspunkten auf die Funkenhörne@ a3 und b2 über und wird an diesen mit grosser Geschwindigkeit weitergeleitet. Er nimmt dabei. da für diesen Teil des magnetischen Feldes die Linien gleicher Kraftliniendichte zu den Scheiben c5. c6 konzentrische Halbkreise sind, ebenfalls halbkreisförmige Gestalt an.
Seine Länge nimmt daher sehr rasch zu und er reisst dementsprechend spätestens dann ab, wenn seine Fusspunkt ? an den Enden der Funkenhörner a3, b3 angekommen sind.
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einem immer grösser werdenden Halbkreise schliesst, bis er schliesslich abreisst, so zeigen sich auch in diesem Falle, wie durch besondere Versuche festgestellt wurde, Schmelzperlen nur an den Enden der Funkenhörner, da diese Stellen etwas länger als die andern Stellen Fusspunkte des Lichtbogens bilden mussten.
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magnetfeld ohne Gefahr für den Schalter zu unterbrechen. Die Zeit, innerhalb der der Wechsel- stromlichtbogen weggetrieben und gelöscht wird, ist nämlich viel kleiner als die Dauer eine@ halben Periode und es besteht daher keine Gefahr, dass der Lichtbogen stehen bleiben kann.
Die Möglichkeit, Wechselstromlichtbogen mit einem Gleichstrommagntfeld auszulöschen, ist aber besonders deshalb wichtig, weil das Auslöschen von Wechselstromlichthogen mittels eines Wechselstrommagnetfeldes nur sehr schwer und oft gar nicht durchführbar ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Schalterweg nicht wesentlich grösser zu sein braucht als die Überschlagsweite der höchsten in Frage kommenden
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PATENT-ANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zum elektromagnetischen Löschen des beim Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises entstehenden Lichtbogens mit zum Weiterleiten des Lichtbogens bestimmten
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