Schalteinrichtung. Es sind bereits Schalteinrichtungen, ins besondere für periodisch wiederkehrende Schaltungen, wie diese beispielsweise in Gleich-, Wechsel- und Umrichtern gebraucht werden, bekannt, bei denen als Unterbre chungsstelle eine von zwei oder mehreren Kontakten gebildete Funkenstrecke verwen det wird, bei der im Stromnulldurchgang des Wechselstromes der bestehende Lichtbogen abreissen und bei der wiederkehrenden Span nung nicht wieder gezündet werden soll. In diesem Zusammenhang ist es auch vorge schlagen worden, mehrere derartige Funken strecken miteinander in Reihe zu schalten.
Diese Anordnungen, die sich durch eine grosse konstruktive Einfachheit auszeichnen, haben jedoch den Nachteil, dass sie in den be kannten Ausführungen nur für geringe Stromstärken angewendet werden können, und dass ausserdem der Spannungsabfall, ins besondere bei mehreren hintereinanderliegen- den Teilfunkenstrecken, verhältnismässig gross ist, so dass sich ein ungünstiger Wirkungs- grad ergibt.
Nach der vorliegenden Erfindung werden nun diese Nachteile dadurch vermieden, dass einer aus mindestens zwei Elektroden be stehenden Löschfunkenstrecke eine Drossel zugeschaltet ist, die bereits bei im Verhältnis zur Betriebsstromstärke niedrigen Strom werten ihre Sättigung erreicht. Unter dieser Angabe soll verstanden werden, dass ihr Sät tigungswert unterhalb der Grenze von des effektiven Nennstromes, für den die Schalteinrichtung bestimmt ist, liegen soll. Durch diese Drossel wird die Dauer der stromlosen Pause vergrössert, also die Zeit, die nach dem Löschen des Lichtbogens zur.
Entionisierung der Funkenstrecke zur Verfü gung steht, so dass bei gleicher Spannung mit einem geringeren Elektrodenabstand die Rückzündung vermieden ist oder bei gleichem Abstand eine grössere Betriebsspannung bezw. -Strom angewendet werden kann. Dieser Erfolg beruht auf der solchen Drosseln eigenen Wirkungsweise beim Hin- durchfliessen eines Wechselstromes.
Hierbei gelangt nämlich der Drosselkern jedesmal in der Nähe eines Stromnulldurchganges in den ungesättigten Zustand. Infolgedessen nimmt die Induktivität der Drossel in diesem Ge biet zu und behält einen hohen Wert, bis die entgegengesetzte Sättigungsgrenze erreicht ist, bei deren Überschreitung die Induktivi- tät und , damit der Widerstandswert der Schaltdrossel auf den ursprünglichen niedri gen Wert zurückgeht, der für den Stromnull durchgang kein wesentliches Hindernis bil det.
Beim nächsten Stromnulldurchgang fin det dann der umgekehrte Vorgang statt, wo bei ebenfalls wieder eine vorübergehende starke Erhöhung des Scheinwiderstands- wertes der Drossel eintritt. Diese ist jedesmal mit einer Abflachung der Wechselstromkurve in der Nähe eines Stromnulldurchganges ver bunden. Nähere Erläuterungen zu dieser Wirkungsweise und Einzelheiten über die Beschaffenheit und Herstellung dieser Dros seln, die auch als sogenannte Schaltdrosseln bezeichnet werden, sind in dem älteren Schweizer Patent Nr.<B>198525</B> enthalten.
Besonderen Vorteil bietet es weiter, wenn bei einer derartigen Löschfunkenstrecke gleichzeitig mit der Verlängerung der Strom losen Pause, wie dies gleichfalls bereits in dem älteren Schweizer Patent Nr. 198525 angegeben ist, durch besondere Mittel der Anstieg der wiederkehrenden Spannung ver zögert wird. Dies wird vorteilhaft durch zu sätzliche, auf die bereits im Stromkreis vor handenen Impedanzen im Sinne einer Verzö gerung des Anstieges der wiederkehrenden Spannung abgestimmte Impedanzen (Kon densatoren, Induktivitäten oder ´hmsche Widerstände, gegebenenfalls miteinander kombiniert) erreicht.
Durch eine derartige Verzögerung der Anstiegsgeschwindigkeit wird gleichfalls die Dauer, die zur Entioni- sierung der Funkenstrecke zur Verfügung steht, bis die Spannung den kritischen Wert erreicht hat, vergrössert.
Eine weitere Verringerung des Span- nungsabfalles kann erreicht werden, wenn die Funkenstrecke mit einem Medium um geben wird, in dem der Lichtbogen eine ge ringere Brennspannung aufweist. Hierfür eignen sich mit besonderem Vorteil die so genannten Atomgase wie Argon, Xenon, Krypton; Helium und dergleichen:
Eine ähnliche Verringerung des Span nungsabfalles; die mit der oben erwähnten Verlängerung der stromlosen Pause nebenher gehen soll, kann auch dadurch erreicht wer den, dass die Elektroden aus Material mit ge ringer Austrittsarbeit, zum Beispiel Kupfer- Kalzium-Legierung bestehen, oder dass die Elektrodenoberflächen mit einem Überzug von Alkalimetall und dergleichen versehen werden,
wodurch die Austrittsarbeit für die Elektronen erleichtert und dadurch der Span nungsabfall gleichfalls verringert wird. Um den Abbrand der Elektroden, insbesondere bei dauerndem Betrieb, gering zu halten, ist es weiter vorteilhaft, die Funkenstrecke in Stickstoff mit geringerem Sauerstoffgehalt als Luft arbeiten zu lassen, wie dies an und für sich bereits in dem älteren Patent 194561 vorgeschlagen ist. Bei der Anwendung von derartigen Medien in der Umgebung der Funkenstrecke empfiehlt es sich, die ganze Anordnung gekapselt auszuführen.
Soweit mehrere Elektroden als Teil funkenstrecken hintereinander geschaltet sind, kann es erforderlich sein, dem Spannungsab fall über die einzelnen Elektroden einen be stimmten Verlauf aufzudrücken. Dies kann in einfacher Weise durch Parallelschaltung von Kondensatoren erreicht werden, gegebe nenfalls auch dadurch, dass durch entspre chende Wahl der Grösse und Abstände zwi schen den einzelnen Elektroden ihre Eigen kapazität auf die erforderlichen Werte ge bracht wird:
Weiter kann es vorteilhaft sein, durch ein magnetisches Blasfeld den Lichtbogen zu beeinflussen. Hierzu können beispielsweise permanente Magnete, insbesondere Kobilt- oder Aluminium-Nickel-Eisen-Legierungen angewendet werden, da mit derartigen Mag netstählen bereits auch sehr kurze Stäbe ein starkes Feld erzeugen.
Mit besonderem Vorteil werden bei flächenhafter Ausbil dung der Funkenstreckenelektroden senk recht zur Fläche der einzelnen Elektroden derartige Stäbe als permanente Magnete mit den gleichnamigen Polen einander zuge wendet angeordnet, wodurch ein Feld in der Richtung des Spaltes zwischen den Elektro den aufgedrückt wird, so dass der Lichtbogen um die Achse der Elektroden umläuft. Eine derartige Ausbildung des Feldes kann durch einen magnetischen Rückschluss etwa durch Teile des Gehäuses noch wirksam unterstützt werden.
Um die Zündung der Funkenstrecke gleichfalls periodisch zu erreichen, kann mit Vorteil eine von dem Wechselstrom oder einem Teilstrom durchflossene weitere Dros sel angewendet werden, die eine Hilfswick lung mit hoher Windungszahl erhält, die über Ventile, Kathodenfallableiter, Wider stände oder auch unmittelbar an die Elektro den der Funkenstrecke angeschlosen werden kann. Bei mehreren Elektroden kann die Hilfswicklung mit mehreren Anzapfungen ausgeführt werden.
Hierbei kann es sich, ins besondere im Falle eines unmittelbaren An schlusses der Elektroden empfehlen, die zu sätzliche Drossel mit grosser Streuung auszu führen, um die Kurzschlussstromstärke ver- nachlässigbar klein zu halten. Die Erreger wicklung der Zusatzdrossel wird in den Stromkreis mit besonderem Vorteil in Pa rallelschaltung mit Impedanzen oder Wider ständen eingeschaltet, wobei es möglich ist, durch entsprechende Abstimmung der Impe danzen die Phasenlage des Zündspannungs- stosses mit Bezug auf die Wechselstromphase einzustellen.
Es empfiehlt sich, auch diese weitere Drossel ähnlich wie die Hauptdrossel mit Eisen aus hochwertigem Material auszu führen, das bereits bei geringen Stromstärken gesättigt ist, da auf diese Weise nach der stromlosen Pause ein sehr plötzlicher Anstieg des Stromes eintritt, der eine hohe Zündspan- nung zu einem hinsichtlich der Phasenlage genau festliegenden Zeitpunkt ergibt. Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf Funkenstrecken mit plattenförmi gen Elektroden beschränkt, sondern bringt auch bei beliebigen andern Konstruktionen, bei denen die Elektroden auch beweglich ver schiebbar oder umlaufend sein können, wert volle Vorteile.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes zur Speisung eines Gleichstrom verbrauchers aus einem Dreiphasennetz ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei sind mit B, S, <I>T</I> die drei Phasen der Oberspan nungswicklung eines Transformators bezeich net, mit U, V, W die Phasen der Niederspan nungswicklung 1 des Transformators. 2 stellt die Schaltdrosseln dar, die je aus einer Wick lung und einem Kern aus hochwertigem mag netischen Material bestehen und bereits bei im Verhältnis zur Betriebsstromstärke niedrigen Stromwerten ihre Sättigung erreichen.
Mit 3 ist die Löschfunkenstrecke bezeichnet, die aus je fünf in entsprechenden Abständen von einander angeordneten Elektrodenplatten be steht. 4 stellt ein Gehäuse dar, das die Lösch- funkenstrecke einschliesst und auf diese Weise ermöglicht, die Löschfunkenstrecke in einer besonders geeigneten Gasatmosphäre arbeiten zu lassen.
Mit 5 sind Kondensatoren bezeichnet, die die Spannungsverteilung zwi schen den einzelnen Elektroden der Funken strecke steuern. 6 stellt eine Zündeinrichtung dar, die der Einfachheit halber nur für eine Phase gezeichnet ist und unter anderem eine zusätzliche Eisendrossel mit Hilfswicklung aufweist. 7 ist eine in dem Gleichstromkreis eingeschaltete Drossel, durch die die Wellig keit des Stromes verringert wird. 8 stellt den Gleichstromverbraucher dar. Mit 9 ist gleichfalls nur für eine Phase angedeutet der Parallelpfad bezeichnet, der gegebenen falls zu dieser Funkenstrecke parallel ange ordnet werden kann.
Da durch die Zündung die einzelnen Löschfunkenstrecken in dem erforderlichen Rhythmus leitend gemacht werden und hier bei jeweils nur eine Halbwelle durchlassen, da infolge der Löschfunkenwirkung der Elektroden beim nächsten Stromnulldurch- gang der Strom abreisst, so dass die darauf- folgende Halbwelle abgesperrt wird, ergibt sich ein Gleichrichtungseffekt, so dass der Verbraucher 8 mit Gleichstrom gespeist wird.