Kontaktstromrichter mit synchron betätigten Kontakteinrichtungen. Die Erfindung betrifft Kontaktstrom- richter mit synehron mit der Stromphase durch ein exzentrisches Antriehsorgan mit Hilfe von Stösseln betätigten Kontakteinrich tungen.
Die Kontakteinrichtungen bestehen aus festen Kontaktstücken nebst Zu- und Ableitungen sowie diesen gegenüber beweg lichen Abhebekontakten. Die Abhebekontakte müssen kleine Abmessungen und geringe Masse haben, damit die Massenkräfte bei den grossen Geschwindigkeitsänderungen klein bleiben. Die spezifische Stromdichte in den Abhebekontakten ist .deshalb in Stromrich tern für grosse Ströme ehr hoch und die Kon takterwärmung deimentspreehend "gross.
Die Belastbarkeit der Kontaktstromrichter ist somit bei Anwendung des natürlichen Wärme austausches zwischen den Kontakten begrenzt durch die für die Kontaktbrücke zulässige Maximaltemperatur.
Um die Strombelastung .der Kontakteinrichtungen von Kontaktstrom richtern erhöhen zu können, hat man künst liche Kühlung vorgeschlagen. Diese isst aber auf :die direkte Wärmeabfuhr von den festen Kontaktstücken - beschränkt, so dass die in den Abhebekontakten entwickelte Verlust wärme nur indirekt während der Kontakt dauer an die ;gekühlten festen Kontaktstücke abgegeben werden kann, und der angestrebte Zweck nur zu einem kleinen Teil erreicht ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kon- taktstromrichter mit -synchron mit der Strom phase durch ein exzentrisches Antriebsörgan mit Hilfe von Stösseln betätigten Kontakt- einrichtungen, welche aus gegenüber festen Kontaktstücken beweglichen Abhebekontak- ten nebst Zu- und Ableitungen bestehen, von welchen die vom Strom erzeugte Wärme durch künstliche Kühlung abgeführt wird,
bei welchem zur Erhöhung der Strom belastung erfindungsgemäss das strömende Kühlmittel durch die Kontakteinrichtung hindurch so geleitet ist., dass es die Berüli- rungsflächen der Kontakte bespült und über die Ränder dieser Flächen abströmt.
In der Zeichnung sind als Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch in Fig.1 und 2 Kontakteinrichtungen eines Kontakt- stromrichters unter Weglassung des mecha nischen Antriebsteils dargestellt; Fig. 3 zeigt die Kontakteinrichtung in Aufsicht.
In der Platte oder Wand eines Gehäuses 1, welche den elektrischen vom mechanischen Teil eines Kontaktstromrichters trennt, sind isoliert durch die Zwischenlage 2 die festen Kontaktstücke 3a,<I>3b</I> befestigt. Die unter Federwirkung in der Schliesslage gehaltenen Abhebekontakte 4 überbrücken die festen Kontaktstücke und werden periodisch mit Hilfe des Stössels 5 geöffnet. Der Stössel 5 gleitet in einem zwischen den festen Kontakt stücken sich erstreckenden Teil 6 der Isolier- zwischenlage 2.
Mit<I>7a, 7b</I> sind die Zu- und Ableitungen der Kontakte bezeichnet. Unter- halb der Kontakteinrichtung in der sie tra genden und vom Antriebsraum trennenden Wand befindet sich der Zuleitungskanal 8 für das Kühlmittel, der beim Beispiel offen und durch die Iso lierzwischenlage 2 abge deckt ist. Vom Zuleitungskanal führen Ab zweige zu Sammelräumen 9, aus welchen das Kühlmittel über Öffnungen in der Wand 1 und der Isolierzwischenlage 2 über Bohrun gen 10 in den festen Kontaktstücken frei aus treten kann.
Das Kühlmittel bespült dabei die Berührung flächen der geöffneten Kon takte und fliesst über die Ränder dieser Flächen weg. Das abströmende Kühlmittel ist so geleitet, dass. es die Abhebekontakte 4 mindestens teilweise durchströmt, indem es wie Fig. 1 zeigt, durch den Abhebekontakt durchsetzende Bohrungen 11 hindurchgeleitet wird.
Anstatt für das abströmende Kühl- mittel den Abhebekontakt durchsetzende Bohrungen vorzusehen, kann die Anordnung, wie Fig. 2 zeigt, so getroffen sein, da,ss der Abhebekontakt in seiner Berührungsfläehe mit .den festen Kontaktstücken gegen den Rand der Fläche gerichtete Kanäle 12 besitzt, die eine Fortsetzung von Bohrungen 10 für das Kühlmittel in den festen Kontakten bilden.
Als Kühlmittel. für die Kontakteinrichtung dient zweckmässig Luft oder Gas unter Druck. Gegenüber einem flüssigen Kühlmittel ergibt sich dabei der W egfall von Isolationsstrecken im Kühlkanalsystem und von geschlossenen Kühlmittelleitungen. Durch die erfindungs gemässe Anordnung wird erreicht, dass die Verlustwärme von den Kontakten direkt und rasch unmittelbar an der Entstehungsstelle abgeleitet wird, weil das unter Druck stehende Kühlmittel die festen Kontaktstücke und den Abhebekontakt fortlaufend mit grosser Gesehwindigheit durchströmt.
Damit verbunden ist der Vorteil, dass das am Rand der Kontaktflächen abströmende Kühlmittel gegebenenfalls hier entstehende Lichtbögen sofort zum Löschen bringt. Die Verwendung eine gas- oder luftförmigen Kühlmittels unter Druek ergibt noch den besonderen Vor teil, dass das Eindringen von Öldämpfen aus dem Antriebsraum in die Kontakteinriehtung zufolge de:s Überdruckes in den Sammel- räumen 9 verunmöglicht ist.
Das an der Dureht.rittsstelle 13 des Stössels aus der Wand des Sammelraumes 9 austretende Kühlmittel kann in einem Ringraum gesammelt und über Rohre mit einem Öldunstfilter aus dem Stromrichtergehäuse herausgeführt werden.
Die vorteilhafte Kühlung der Kontakt einrichtung kann dadurch unterstützt werden, da,ss auch die Zu- und Ableitungen 7a, 7 b der Kontakte der Wirkung des strömenden Kühlmittels unterworfen werden. Dies ist da durch ermöglicht, dass in der Isolation für die Kontakteinrichtungen Bohrungen 14 vor handen sind, welche den Zutritt von Kühl mittel aus dem Kanal 8 zwischen die auf der Wand verlegten Zu- und Ableitungen 7a, 7b ermöglichen.
Zur Kühlung der Zu- und Ab leitungen kann aueh das nach Durchströmen der Kontakte 3a, 3b, 4 von diesen wegströ mende Kühlmittel ausgenutzt und bei ent sprechender Führung gegebenenfalls für sich allein oder zusammen mit der beschriebenen Kühlung angewendet werden.
In die Kühlmittelzuleituns zum Gehäuse des Stromrichters wird vorteilhafterweise eine Filtereinriehtung eingeschaltet, um die zugeführte Druelduft oder das Druckgas, das beliebiger Art sein kann, von Unreinigkeiten zu säubern, so dass nur reines Kühlmittel -die Kontakteinrichtung durchströmt und eine Be- Schädigung durch Verschmutzen der Kon takte unmöglich ist.
Contact converter with synchronously operated contact devices. The invention relates to contact converters with synehron with the current phase through an eccentric drive element with the help of plungers actuated Kontakteinrich lines.
The contact devices consist of fixed contact pieces together with supply and discharge lines as well as these movable lifting contacts. The lifting contacts must have small dimensions and low mass so that the inertial forces remain small with the large changes in speed. The specific current density in the lifting contacts is .therefore high in power converters for large currents and the contact warming is large.
The load capacity of the contact converter is thus limited when using natural heat exchange between the contacts by the maximum temperature permissible for the contact bridge.
In order to be able to increase the current load of the contact devices of contact current rectifiers, artificial cooling has been proposed. However, this eats up: the direct heat dissipation from the fixed contact pieces - limited, so that the heat loss developed in the lifting contacts can only be transferred indirectly to the cooled fixed contact pieces during the contact period, and the intended purpose is only achieved to a small extent is.
The subject of the invention is a contact converter with -synchronous with the current phase by an eccentric drive organ with the help of plungers actuated contact devices, which consist of lifting contacts movable with respect to fixed contact pieces together with supply and discharge lines, of which the current generated Heat is dissipated by artificial cooling,
in which, according to the invention, to increase the current load, the flowing coolant is passed through the contact device in such a way that it rinses the contact surfaces of the contacts and flows off over the edges of these surfaces.
In the drawing, as execution examples of the invention are shown schematically in Figure 1 and 2 contact devices of a contact converter omitting the mechanical drive part; Fig. 3 shows the contact device in plan.
In the plate or wall of a housing 1, which separates the electrical part from the mechanical part of a contact converter, the fixed contact pieces 3a, 3b are fastened, insulated by the intermediate layer 2. The lifting contacts 4 held in the closed position under the action of a spring bridge the fixed contact pieces and are periodically opened with the aid of the plunger 5. The plunger 5 slides in a part 6 of the insulating intermediate layer 2 that extends between the fixed contact pieces.
With <I> 7a, 7b </I> the feed and discharge lines of the contacts are designated. Below the contact device in the wall that supports it and separates it from the drive space is the supply duct 8 for the coolant, which in the example is open and covered by the insulating intermediate layer 2. From the supply duct lead from branches to collecting spaces 9, from which the coolant can freely pass through openings in the wall 1 and the insulating layer 2 via holes 10 in the fixed contact pieces.
The coolant washes the contact surfaces of the open contacts and flows away over the edges of these surfaces. The outflowing coolant is routed in such a way that it flows at least partially through the lifting contacts 4 by, as FIG. 1 shows, being passed through bores 11 passing through the lifting contact.
Instead of providing bores penetrating the lifting contact for the coolant flowing out, the arrangement, as shown in FIG. 2, can be made so that the lifting contact has channels 12 in its contact area with the fixed contact pieces directed towards the edge of the surface, which form a continuation of bores 10 for the coolant in the fixed contacts.
As a coolant. air or gas under pressure is expediently used for the contact device. Compared to a liquid coolant, there is no need for insulation sections in the cooling channel system and closed coolant lines. The arrangement according to the invention ensures that the heat loss from the contacts is dissipated directly and quickly at the point of origin, because the pressurized coolant continuously flows through the fixed contact pieces and the lifting contact with great visibility.
Associated with this is the advantage that the coolant flowing off at the edge of the contact surfaces immediately extinguishes any arcs that may arise here. The use of a gaseous or air coolant under pressure also has the particular advantage that oil vapors from the drive space cannot penetrate into the contact device due to the excess pressure in the collecting spaces 9.
The coolant emerging from the wall of the collecting space 9 at the penetration point 13 of the plunger can be collected in an annular space and led out of the converter housing via pipes with an oil vapor filter.
The advantageous cooling of the contact device can be supported by the fact that the supply and discharge lines 7a, 7b of the contacts are also subjected to the action of the flowing coolant. This is made possible by the fact that bores 14 are present in the insulation for the contact devices, which allow the access of coolant from the channel 8 between the supply and discharge lines 7a, 7b laid on the wall.
To cool the supply and discharge lines, the coolant flowing away from them after flowing through the contacts 3a, 3b, 4 can also be used and, with appropriate guidance, may be used alone or together with the cooling described.
In the coolant supply line to the converter housing, a filter unit is advantageously switched on in order to clean impurities from the pressurized fragrance or the compressed gas, which can be of any type, so that only pure coolant flows through the contact device and damage from contamination of the con is impossible.