DE1010606B

DE1010606B - Magnetic field switch for direct and alternating current

Info

Publication number: DE1010606B
Application number: DEM19891A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erwin Marx
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1953-09-01
Filing date: 1953-09-01
Publication date: 1957-06-19
Also published as: CH333683A; GB762642A

Description

Es ist bekannt, elektrische Lichtbögen in Schaltern dadurch zu löschen, daß die Lichtbögen durch magnetische Felder verlängert werden, indem die Lichtbogenfußpunkte an in magnetischem Material eingebetteten Laufschienen wandern. Bei Anordnungen von Laufschienen mit einem sie umgebenden geschlitzten Mantel aus magnetischem Material werden infolge des in der Nähe der Fußpunkte stark wirksamen Magnetfeldes die Lichtbogenfußpunkte rasch bewegt, so daß eine schnelle Lichtbogenlängung erzielt wird.It is known to extinguish electric arcs in switches that the arcs by magnetic Fields are lengthened by placing the arc roots on embedded in magnetic material Walking rails. In arrangements of running rails with a slotted surrounding them Sheaths made of magnetic material are very effective due to the proximity of the base points Magnetic field moves the arc base points quickly, so that a rapid arc elongation is achieved will.

Die Wirkungsweise solcher Vorrichtungen zum Löschen elektrischer Lichtbögen, bei welchen wenigstens ein Fußpunkt an einer Schiene wandert, die von einem geschlitzten rohrförmigen Körper aus magnetischem Material umgeben ist, läßt sich wesentlich dadurch verbessern, daß die Zuleitung zur Wanderungsschiene wenigstens einmal in der Weise durch den geschlitzten rohrförmigen Körper geführt wird, daß das Eigenfeld des Lichtbogens und das durch die durch das Rohr geführte Zuleitung erzeugte zusätzliche Erregerfeld den Lichtbogen in der gleichen Richtung bewegen. Eine solche Maßnahme bewirkt auf einfache Art eine wesentlich höhere Wanderungsgeschwindigkeit von Lichtbogenfußpunkten. Je größer aber die Wanderungsgeschwindigkeit der Fußpunkte ist, um so kleiner ist auch der Raumbedarf, weil die Fußpunkte in ihrer Bewegung den übrigen Lichtbogenteil, der sich zu verkürzen sucht, so schnell voreilen, daß die Schienenlänge über ein gewisses Maß nicht hinaus zu gehen braucht; denn die erforderliche Lichtbogenlänge wird in so kurzer Zeit erreicht, daß sich das Bestreben des mittleren Lichtbogenteiles im Sinne einer unerwünschten Verkürzung nicht auswirken kann.The operation of such devices for extinguishing electric arcs, in which at least a foot point on a rail wanders by a slotted tubular body made of magnetic Material is surrounded, can be significantly improved in that the supply line to the migration rail at least once in this way through the slotted tubular body is guided that the own field of the arc and that through the Additional excitation field generated the arc in the same feed line guided through the pipe Move direction. Such a measure results in a much higher migration speed of arc root points in a simple manner. The bigger but the speed of migration of the foot points is, the smaller is the space requirement, because the Base points in their movement lead the remaining part of the arc, which tries to shorten itself, so quickly, that the length of the rail need not go beyond a certain amount; because the required Arc length is reached in such a short time that the effort of the middle arc part in the Meaning an undesirable shortening can not affect.

Ein Lichtbogen verlischt im allgemeinen dann, wenn die Lichtbogenspannung etwa ebenso groß ist wie die Betriebsspannung. Bekanntlich ist die Lichtbogenspannung in erster Linie von der Länge des Lichtbogens abhängig, eine Verlängerung führt also zwangläufig zur Erhöhung der Lichtbogenspannung. Auf diesem Wege lassen sich auch hohe Gleichspannungen bei starken Strömen löschen.An arc generally extinguishes when the arc voltage is about the same like the operating voltage. It is well known that the arc voltage depends primarily on the length of the Arc-dependent, so an extension inevitably leads to an increase in the arc voltage. In this way, high DC voltages can also be extinguished with strong currents.

Infolge der hohen Wanderungsgeschwindigkeit der Lichtbogenfußpunkte und infolge der Stromänderungen entstehen in den die Laufschienen umgebenden Eisenmänteln starke Wirbelströme, die die Wanderung des Lichtbogens im Sinne einer Verlangsamung beeinflussen. Aus diesem Grunde werden zweckmäßig die Eisenmäntel, mit deren Hilfe das Ablenkfeld erzeugt wird, in bekannter Weise aus geblättertem Eisen hergestellt. In besonderen Fällen kann es zweckmäßig sein, Eisen mit scharfem Knick der Magnetisierungskurve zu verwenden. Derartige hoch-Magnetfeldschalter
für Gleich- und WechselstromAs a result of the high migration speed of the arc base points and as a result of the current changes, strong eddy currents arise in the iron sheaths surrounding the running rails, which influence the migration of the arc in the sense of slowing it down. For this reason, the iron jackets, with the help of which the deflection field is generated, are expediently made in a known manner from peeled iron. In special cases it can be useful to use iron with a sharp bend in the magnetization curve. Such high magnetic field switches
for direct and alternating current

Anmelder:Applicant:

Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, Ratingen bei Düsseldorf,
Bahnstr. 39-45Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, Ratingen near Düsseldorf,
Bahnstrasse 39-45

Dr.-Ing. Erwin Marx, Bxaunsctrweig-Gliesmarode,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Erwin Marx, Bxaunsctrweig-Gliesmarode,
has been named as the inventor

permeable Eisensorten sind beispielsweise in derPermeable iron types are for example in the

so Stromrichtertechnik bekanntgeworden.so power converter technology became known.

Fig. 1 stellt eine Anordnung gemäß der Erfindung dar, wie sie zum Ausschalten großer Ströme'bei hoher Spannung geeignet ist. Die eigentlichen Schaltelektroden sind hier nicht dargestellt. Durch diese Schaltelektroden wird der Lichtbogen in der Nähe des Linienzuges 18 gezündet. 19 und 20 stellen zwei Fußpunktswanderungsschienen dar, die von einem geschlitzten rohrförmigen Körper aus magnetischem Material umgeben sind. Die Eisenmäntel sind der Deutlichkeit halber nicht eingezeichnet. Die Linienzüge 21 bis 24 stellen die vom Hauptstrom durchflossenen Windungen dar, die mit den Wanderungsschienen im gleichen Eisenmantel untergebracht sind. Der Lichtbogen 18 wird in seinen Fußpunkten sehr schnell nach oben getrieben. Wenn der Lichtbogen die isolierenden Trennwände 25 berührt, so werden die entsprechenden Teile des Lichtbogens aufgehalten, seine Fußpunkte dagegen werden weiterbewegt. Es ist weiter durch die Querwände 26, die beispielsweise aus Eisen bestehen können, angedeutet, daß der aufsteigende Lichtbogen in viele einzelne Teile zerlegt werden kann.Fig. 1 shows an arrangement according to the invention, as it is used for switching off large currents at high Voltage is suitable. The actual switching electrodes are not shown here. Through this Switching electrodes, the arc is ignited in the vicinity of the line 18. 19 and 20 represent two Base hiking rails are made of a slotted tubular body made of magnetic Material are surrounded. The iron coats are not shown for the sake of clarity. The lines 21 to 24 show the windings through which the main current flows, which are housed in the same iron jacket with the migration rails. The arc 18 is driven very quickly upwards at its base points. When the arc touches the insulating partitions 25, the corresponding parts of the arc are stopped, its base points, on the other hand, are moved further. It is further through the transverse walls 26, which for example can consist of iron, indicated that the ascending arc breaks up into many individual parts can be.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Die stark ausgezogenen Linienzüge 27 stellen wiederum Wanderungsschienen dar, die mit Eisenmänteln versehen sind. Der Schalter weist zwei Hauptkontakte 28 auf, die zum Ausschalten zuerst öffnen. Durch die Öffnung der Hauptkontakte wird der Strom gezwungen, den Linienzügen 29 und 30 zu folgen. Die Folgekontakte 31 sind zum Zeitpunkt der Öffnung der Hauptkontakte 28 noch geschlossen. Kurz nach Öffnung der Hauptkontakte werden die Folgekontakte ebenfalls geöffnet. Es entsteht dann zwischen den beiden Folgekontakten 31 einIn Fig. 2, a further embodiment of the invention is shown. The strongly drawn out lines 27 again represent hiking tracks that are provided with iron jackets. The desk has two main contacts 28 which open first for switching off. By opening the main contacts the current is forced to follow the lines 29 and 30. The follow-up contacts 31 are for Time of opening of the main contacts 28 is still closed. Shortly after the main contacts have opened the follow-up contacts are also opened. A then arises between the two follow-up contacts 31

709 549B03709 549B03

Lichtbogen, dessen Fußpunkte in der bisher beschriebenen Weise sehr schnell entlang der Wanderungsschienen weitergetrieben werden. Die Wanderungsschienen sind stark gekrümmt dargestellt, um eine große Lichtbogenlänge auf kleinem Raum unterbringen zu können. Es ist ohne Schwierigkeiten möglich,'clen Häuptlichtbogen in mehreren Windungen auf einer Trommel in die Länge zu ziehen, wenn die Wanderungsschienen und ihre Eisenarmierung entsprechend ausgebildet sind. Es muß dann dafür gesorgt werden, daß sich nebeneinanderliegende Lichtbogen nicht kurzschließen. Es werden zu diesem Zwecke Isolierstoffwände zwischen den Lichtbogenbahnen angeordnet.Arc whose base points are driven very quickly along the migration rails in the manner described so far. The hiking tracks are shown strongly curved, around a to be able to accommodate large arc lengths in a small space. It is possible without difficulty to 'clen Extending the main arc in several windings on a drum when the Hiking rails and their iron reinforcement are designed accordingly. It must then be taken care of that adjacent arcs do not short-circuit. It will become this Purposes insulating walls arranged between the arc paths.

Claims

Patent claims:

1. Device for extinguishing electric arcs, in which at least one arc root migrates on a rail made of a slotted tubular body of magnetic Material is surrounded, characterized in that the feed line to the migration rail at least once in the way through the slotted tubular body made of magnetic material is guided that the own field of the arc and that generated by the lead guided through the tubular body additional excitation field move the arc in the same direction.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the slotted tubular Body is made of flaked iron.

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3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the slotted tubular body made of an iron with a sharp kink of the Magnetization curve (preferably highly permeable

Ables Eisen) exists.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the migration rail is curved is that a long hiking trail is achieved in a small space.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the winding in the migration rail is switched on between the main and subsequent contacts.

6. Arrangement according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that in a manner known per se, metallic intermediate layers for dividing the arc and are provided to increase the arc voltage.

Considered publications:
German patents Nos. 218 829, 266 745,
613, 312 134, 761 894;

French patent specification No. 1 000 691.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings