DE1074119B - Wechsel Stromschalter - Google Patents
Wechsel StromschalterInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf Wechselstromschalter, bei denen die Elektroden in einem stark evakuierten
Gehäuse angeordnet sind.
Bei derartigen Ausschaltern führt das Trennen der Elektroden dazu, daß sich zwischen ihren Kontaktflächen
eine kleine Anzahl von Brücken aus geschmolzenem Elektrodenmaterial bilden, die bei fortschreitender
Trennung der Kontakte explodieren, wobei an den entsprechenden Stellen Lichtbögen zurückbleiben.
Wenn die Trennung der Kontakte kurz nach dem Nulldurchgang des Stroms einsetzt, sind diese Brücken
sehr klein, und ein Spannungsüberschlag verursacht daher nur geringen Schaden an den Kontaktflächen.
Es zeigt sich, daß sich die durch diese Brücken zurückgelassenen Kathodenflecke der Lichtbögen schnell
vermehren und sich mehr oder weniger gleichmäßig über die Kontaktflächen ausbreiten, so· daß sich die
Lichtbögen über diese Flächen verteilen. Man macht die Kontaktflächen stets genügend groß, um zu gewährleisten,
daß die Stromdichte an ihnen beim Erreichen des nachfolgenden Strommaximums nicht ausreicht,
eine allgemeine Überhitzung der Kontaktflächen zu verursachen.
Wenn die Trennung der Elektroden in einem späteren Zeitpunkt der Stromwelle bis hin zum
Strommaximum beginnt, werden die gebildeten Brücken größer, und ein Spannungsüberschlag an
diesen Brücken ruft daher an den Kontaktflächen größere Schäden hervor. Die nach einem solchen
Überschlag zurückbleibenden Lichtbögen haben dann natürlich stärkere Augenblicksströme zu übertragen,
und die Kathodenflecke dieser Lichtbögen breiten sich nicht etwa über die Kontaktflächen aus, sondern sie
bleiben an den geschmolzenen Flecken konzentriert, die an denjenigen Stellen der Kontaktflächen zurückbleiben,
an denen sich zuvor die Brücken ausgebildet hatten. Es bestehen gewisse Anzeichen dafür, daß
diese Konzentration der Kathodenflecken dann stattfindet, wenn der Augenblicksstrom größer ist als ein
Wert, der sich nicht genau festlegen läßt, der jedoch bei Kupferelektroden in der Größenordnung von
10 000 A liegt. Diese Konzentration der Kathodenflecke und damit auch der Lichtbögen., die, wie bemerkt,
ohne Rücksicht darauf stattfindet, wie groß man die Kontaktflächen macht, hält die Temperatur
der geschmolzenen Kontaktteile auf einem hohen Wert, so daß diese Teile überhitzt bleiben. Diese
Überhitzung führt bei Kupferelektroden dazu, daß diese Teile im geschmolzenen Zustand verbleiben, so
daß größere Schäden die Folge sind, während bei sämtlichen Metallen, die man gewöhnlich zur Herstellung
von Elektroden verwendet, z. B. bei Kupfer, Stahl und Wolfram, der sich ergebende hohe Dampfdruck
des Elektrodenmetalls in dem Spalt zwischen Wechs elstroms chalter
Anmelder:
E. R. A. Patents Limited,
Leatherhead (Großbritannien)
Leatherhead (Großbritannien)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. v. Schumann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 5
München 22, Widenmayerstr. 5
Beanspruchte Priorität;
Großbritannien vom 24. April 1956
Großbritannien vom 24. April 1956
Michael Peter Reece,
Greenford, Middlesex (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
den Kontaktflächen häufig ein erneutes Zünden der Lichtbögen nach dem nächsten Nulldurehgang des
Stroms verursacht, wenn die Einschwingspannung an die Elektroden angelegt wird.
Gemäß der Erfindung werden drei oder mehr Paare von zusammenarbeitenden Elektroden vorgesehen,
d. h. ein Hauptpaar (insbesondere aus Wolfram) und zwei oder mehr Hilfspaare (insbsondere aus Kupfer),
welch letztere eine niedrigere Lichtbogenspannung aufweisen als das Hauptpaar und die jeweils mit dem
Hauptpaar elektrisch parallel geschaltet sind. Der Betätigungsmechanismus
des Schalters ist hierbei so ausgebildet, daß er während des Ausschaltvorgangs zuerst nur die zusammenarbeitenden Elektroden der
Hilfspaare trennt, so daß sich bei der Betätigung zum Unterbrechen eines Stroms zuerst zwischen den
zusammenarbeitenden Elektroden der Hilfspaare Brücken aus dem Elektrodenmaterial bilden und dann
zwischen ihnen die Spannung überschlägt, woraufhin der Mechanismus die Elektroden des Hauptpaares
trennt, wobei die Anordnung der Elektroden derart ist, daß ein Lichtbogen an dem Hauptpaar oder ein
Lichtbogen an irgendeinem der Hilfspaare die Ausbildung
von Lichtbögen an sämtlichen Hilfspaaren bewirkt. Die Elektroden des die höhere Lichtbogenspannung
aufweisenden Elektrodenpaares werden lediglich aus Gründen der Zweckmäßigkeit als Hauptelektrodenpaar
bezeichnet und nicht etwa, um ihre Größe oder Leitfähigkeit im Vergleich zu den Hilfspaaren zu
bezeichnen. Ebenfalls aus Zweckmäßigkeitsgründen
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werden die Elektroden des Hauptpaares, ihre Kontaktflächen und ein sich zwischen ihnen ausbildender
Lichtbogen jeweils als Hauptelektroden bzw. als Hauptkontaktflächen bzw. als Lichtbogen bezeichnet,
während bei den Hilfspaaren entsprechend von Hilfselektroden, Hilfskontaktflächen und Hilfslichtbogen
die Rede ist.
Die Lichtbogenspannung eines Werkstoffs ist natürlich im wesentlichen diejenige Spannung, die erforderlich
ist, um einen Lichtbogen zwischen Kontakten aus diesem Werkstoff aufrechtzuerhalten.
Dieser Lichtbogen hängt von einer Anzahl von verschiedenen Faktoren ab. Wenn der Werkstoff beispielsweise
der Luft ausgesetzt ist, hängt die Lichtbogenspannung von der Länge des Lichtbogens ab. Im
Vakuum jedoch ist die Lichtbogenspannung unabhängig von dieser Länge, vorausgesetzt, daß die
Anode unter einem genügend großen Raumwinkel an irgendeiner Stelle der Arbeitsfläche der Kathode gegenüberliegt.
Die Lichtbogenspannung im Vakuum ist aber andererseits in einem gewissen Ausmaß von
der Stromstärke abhängig. Jedoch ist die Spannung, wenn die Stromstärke genügend groß gemacht ist,
wiederum unabhängig von der Stromstärke, sie ist dann also konstant. Der Ausdruck »Lichtbogenspannung«,
wie er in den vorliegenden Unterlagen Verwendung findet, ist als diese konstante Spannung zu
verstehen, d. h. um die Spannung zu definieren, die erforderlich ist, einen Lichtbogen zwischen zwei Kontakten
in einem Vakuum aufrechtzuerhalten, wenn erstens jeder Kontakt dem anderen Kontakt unter
einem genügend großen Raumwinkel gegenüberliegt, so daß die Spannung, die erforderlich ist, den Lichtbogen
aufrechtzuerhalten, im wesentlichen unabhängig von der Lichtbogenlänge ist, und zweitens die zügeführte
Stromstärke genügend groß ist, so daß die Spannung, welche erforderlich ist, den Lichtbogen
aufrechtzuerhalten, im wesentlichen unabhängig von der Stromstärke ist.
Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Ausschalter sind die sich zwischen zusammenarbeitenden
Hilfskontaktflächen ausbildenden Brücken kleiner als die entsprechenden Brücken, die man bei
Ausschaltern bekannter Bauart beobachtet, bei denen nur ein Elektrodenpaar vorgesehen ist, und die Hilfslichtbogen
lassen einen schwächeren Strom durch als die bei bekannten Schaltern anzutreffenden entsprechenden
Lichtbogen. Hierfür bestehen zwei Gründe. Der erste Grund besteht darin, daß ein Teil
des Stroms über die Hauptelektroden umgeleitet wird, da sich, diese natürlich noch berühren. Man erkennt,
daß infolge der endlichen Induktivität der Hilfspaare eine sofortige und vollständige Umleitung nicht möglich
ist. Der zweite Grund besteht darin, daß der nicht umgeleitete Strom auf die verschiedenen Hilfspaare
aufgeteilt wird. Diese Aufteilung des Stroms stellt einen überraschenden Effekt dar, und Untersuchungen
haben gezeigt, daß diese Aufteilung auf die bisher unbekannte Tatsache zurückzuführen ist, daß die Spannungs-Strom-Beziehung
für Lichtbogen in einem Vakuum positiv ist, so daß eine Verstärkung des
durch einen Lichtbogen fließenden Stroms zu einer Steigerung der an dem Lichtbogen liegenden Spannung
führt. Es ist eine bekannte Tatsache, daß Lichtbogen in Luft im Gegensatz hierzu eine negative
Spannungs-Strom-Beziehung aufweisen und daß daher bei einem Luftschalter, der mit mehr als einem
Paar von zusammenarbeitenden Elektroden ausgerüstet ist, ein Lichtbogen beim Trennen der Elektroden nur
an einem Elektrodenpaar aufrechterhalten würde.
Bei einem erfindungsgemäßen Schalter sind die Brücken daher kleiner als bei bekannten Schaltern mit
einem Elektrodenpaar, die für die gleiche Stromstärke vorgesehen sind, und die Kontaktflächen unterliegen
daher einer entsprechend geringeren Beschädigung. Gleichzeitig kann ein erfindungsgemäßer Schalter mit
größeren Stromstärken arbeiten, ohne daß eine Konzentration der Lichtbogen und die darauf zurückzuführende
Überhitzung eintritt.
Wenn die Spannung zwischen zusammenarbeitenden Hilfskontaktflächen übergesprungen ist, werden
die Hauptelektroden voneinander getrennt. Der sich dann ausbildende Hauptlichtbogen ruft natürlich eine
gewisse Beschädigung der Hauptkontaktflächen hervor, doch ist dies ohne Bedeutung, da die Hilfskontaktflächen
nach wie vor in einwandfreiem Zustand bleiben. Dieser Hauptlichtbogen verschwindet schnell,
da jeder möglicherweise vorhandene Hilfslichtbogen auf Kosten des Hauptlichtbogens anwächst, und zwar
auf Grund der unterschiedlichen Lichtbogenspannungen des Hauptelektrodenpaares und der Hilfselektrodenpaare.
Wenn dagegen die Hilfslichtbogen ihrerseits verschwunden sind, bevor die Hauptelektroden
getrennt werden, werden solche Lichtbogen erneut durch die Lichtbogenzündenergie, bei der es sich um
Metalldampf oder Elektronen oder Strahlung handeln kann, gezündet, wobei diese Energie von den Kathodenflecken
des Hauptlichtbogens ausgesendet wird und zu einer Hilfskontaktfläche wandert, wo diese
Energie bei ihrem Eintreffen die Ausbildung von Kathodenflecken
einleitet. Man erkennt, daß dann, wenn die Hauptelektroden getrennt würden, bevor die
Spannung zwischen den zusammenarbeitenden Hilfskontakten übergeschlagen hat, und wenn diese
Tremiung in dem Augenblick stattfände, in dem ein starker Augenblicksstrom durch den Schalter fließt,
die Rückumleitung des Stromes von dem Hauptpaar zu den Hilfspaaren zu einer Vergrößerung der
Brücken führen würde, die bei einem nachfolgenden Spannungsüberschlag größere Schäden hervorrufen
würden.
Die gleiche Gefahr entsteht auch bei an sich bekannten Vakuumschaltern, die zwar mit mehr als
einem Elektrodenpaar ausgestattet sind und bei denen ebenfalls die einzelnen Kontaktpaare beim Unterbrechungsvorgang
nacheinander geöffnet werden, bei denen jedoch die einzelnen Elektrodenpaare nicht aus
Material unterschiedlicher Lichtbogenspannung hergestellt sind und infolgedessen ein sicheres Löschen
des Lichtbogens im Stromnulldurchgang nicht gewährleistet ist.
Im Endstadium des StromunterbrechungsVorgangs
werden die Hilfslichtbogen ihrerseits bei einem Nulldurchgang des Stroms gelöscht.
Wenn der S tromunterbrechungs Vorgang in der Nähe eines Nulldurchgangs des Stroms einsetzt, kommt es
manchmal vor, daß sich nur ein Hilfslichtbogen ausbildet, was auf geringfügige Unterschiede in der
Ausbildung der Hilfselektroden zurückzuführen sein kann, so daß der Strom dann, wenn kein anderer
Hilfslichtbogen gezündet würde, an dem betreffenden Hilfspaar um ein Mehrfaches stärker sein würde als
gewöhnlich, was zu einer stärkeren Beschädigung führen würde. Bei einem erfindungsgemäßen Schalter
werden weitere Hilfslichtbogen infolge der Anordnung der Hilfselektroden gezündet, denn diese sind
so angeordnet, daß bei der Ausbildung eines Lichtbogens an irgendeinem der Hilfspaare die ausgesendete Funkenzündungsenergie zu mindestens einem
der übrigen Hilfspaare gelangt und dort einen Licht-
bogen zündet, der dann Energie aussendet, um einen weiteren Lichtbogen entstehen zu lassen, usw., bis an
sämtlichen Hilfspaaren Lichtbogen vorhanden sind.
Bei einer bevorzugten Ausbildungsform sind Abschirmungen
vorgesehen, die während der Stromunterbrechungsvorgänge des Schalters verhältnismäßig
kühl bleiben und so geformt sind, daß sie einen größeren Teil sämtlicher bei der Lichtbogenbildung
ausgesendeten Ionen und Metallteilchen abfangen und adsorbieren, soweit diese nicht zu einer Kontaktfläche
irgendeiner Hilfselektrode wandern. Diese Adsorption vermindert die Energiemenge, die in den Bereich des
Schaltergehäuses gelangt, statt sich in die Nähe ■der Kontaktflächen zu bewegen, und hierdurch verringert
sich die Gefahr des erneuten Zündens eines einen langen Weg überbrückenden Lichtbogens in. dem
zuerst erwähnten Bereich nach einem Nulldurchgang ■des Stroms.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-"tischer
Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel für Stromstärken, deren quadratischer Mittelwert
15 000 A beträgt, sowie an einem abgeänderten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine teilweise als Schnitt gezeichnete Ansicht des erfindungsgemäßen Schalters,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, die jedoch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
Fig. 4 einen Fig. 2 ähnelnden Schnitt, der jedoch •der Linie IV-IV in Fig. 3 folgt.
Der Schalter nach Fig. 1 und 2 umfaßt zwei senkrecht angeordnete zusammenarbeitende Elektroden 1 a
und 1 b, die aus Wolfram bestehen und einen Durchmesser von etwa 25 mm besitzen, sowie vierzehn senkrecht
angeordnete Hilfselektroden aus Kupfer mit einem Durchmesser von etwa 12,5 mm und mit halbkugelförmigen
Enden; die acht oberen Hilfselektroden
sind mit 2 a und die sechs unteren Hilf sei ektroden
mit 2 b bezeichnet. Gemäß Fig. 2 sind die Elektroden 2 symmetrisch in Form eines Ringes um die Hauptelektroden
1 herum angeordnet, und zwar derart, daß die ringförmig angeordneten oberen Elektroden 2 α
■und die unteren Elektroden 2 & derart gegeneinander
versetzt sind, daß jede der sechs unteren Elektroden 2& an den beiden ihr zunächst benachbarten
oberen Elektroden angreifen kann. Infolge dieser Anordnung arbeiten die vierzehn Elektroden an zwölf
Stellen zusammen und bilden somit zwölf Hilfspaare.
Die Hauptelektrode 1 b ist auf einer Kupferstange 3 angeordnet, an der eine der Wechselstromleitungen,
nämlich die Leitung 4, mittels Muttern 5 befestigt ist. Die Stange 3 ist unter Vermittlung durch eine Isoliermuffe
6 mit einem hier nicht gezeigten Mechanismus verbunden, mittels dessen die Stange 3 auf und ab
bewegt wird, um den Schalter zu betätigen. Die Stange 3 trägt nicht nur die Hauptelektrode Ib,
sondern auch eine leitende Scheibe 8, auf der sämtliche Hilfselektroden 2 b angeordnet sind, die mit der
Scheibe 8 durch Muttern 9 verbunden sind.
Sämtliche oberen Hilfselektroden 2a sind in ein ortsfestes leitendes Aufhängungsstück 15 eingeschraubt,
so daß diese Elektroden unbeweglich sind. Die obere Hauptelektrode la ist dagegen an einer
Kupferstange 16 befestigt, die senkrecht bewegbar ist. Diese Stange 16 ragt nach oben durch eine öffnung
in dem Aufhängungsstück 15 und durch eine öffnung in einer an dem Bauteil 15 befestigten leitenden
Scheibe 17, und am oberen Ende der Stange sind Muttern 18 zum Befestigen des anderen, bei 19 angedeuteten
Wechselstromleiters vorgesehen. Eine Feder 20 übt auf diese Muttern 18 eine nach unten gerichtete
Druckkraft aus, um die Hauptelektroden 1 in gegenseitiger Berührung zu halten. Leitende Litzen
21 verbinden die Stange 16 mit der Abdeckung 17., so
daß sämtliche Paare von Hilfselektroden 2 mit dem Hauptpaar 1 elektrisch parallel geschaltet sind.
Wenn die Muffe 6 aus der. in Fig. 1 gezeigten Stellung nach unten bewegt wird, trennen sich die
ίο Hilfselektroden 2, und im allgemeinen bilden sich
dann zwischen den Elektroden jedes Hilfspaares Brücken, die explodieren, woraufhin sich Hilfslichtbogen
ausbilden. Die Hauptelektroden 1 trennen sich jedoch während dieses Anfangsstadiums des Strotn-Unterbrechungsvorgangs
nicht, da die obere Hauptelektrode 1 α durch die Feder 20 nach unten bewegt
wird und in Anlage an der Elektrode 1 b bleibt. Während dieser Abwärtsbewegung der Elektrode 1 α greift
ein an der Stange 16 befestigter Bund 30 an einem ortsfesten Anschlag 31 an, so daß die Elektrode 1 α
plötzlich zum Stillstand kommt, wenn die Kontaktflächen der Elektroden sämtlicher Hilfspaare um etwa
5 mm auseinanderbewegt worden sind. Hierauf trennen sich die Hauptelektroden 1, wobei sich der Hauptlichtbogen
ausbildet.
Die Ausbildung und die Löschung der Haupt- und Hilfslichtbogen wurde bereits im einzelnen beschrieben,
so daß hier nur noch kurz darauf eingegangen zu werden braucht. Die sich während des Anfangsstadiums
des StromunterbrechungsvoTgangs ausbildenden Hilfslichtbogen besitzen nur eine geringe Stromstärke,
und zwar aus den bereits angegebenen Gründen, so daß größere Schäden an den Hilfselektroden 2
vermieden werden. Wenn sich der Hauptlichtbogen an den Wolframelektroden 1 bei deren Trennung ausbildet,
kann dieser Lichtbogen die Ausbildung von Hilfslichtbogen an den Hilfselektroden 2 aus Kupfer
bewirken, da Kupfer im Vergleich zu Wolfram eine niedrige Lichtbogenspannung besitzt. Es ist ersichtlieh,
daß die Kontaktflächen sämtlicher Elektroden zu diesem Zweck annähernd auf gleicher Höhe angeordnet
sind, so daß die von dem Hauptlichtbogen ausgesendeten Ionen die Hilfskontaktflächen erreichen und
die Bildung von Hilfslichtbogen auslösen können, wenn diese nicht bereits vorhanden sind. Ferner
gewährleistet diese Anordnung der Kontaktflächen, daß Ionen von einem Lichtbogen an irgendeinem
Hilfspaar die Hilfskontaktflächen anderer Hilfspaare erreichen können, um dort die Bildung von Lichtbögen
einzuleiten, wenn sie nicht bereits vorhanden sind.
Zwei Abschirmungen in Form eines inneren Zylinders 35, der gleichachsig mit einem äußeren Zylinder
36 angeordnet ist, wobei der innere Zylinder 35 nur das Hauptkontaktpaar 1 umgibt, während der äußere
Zylinder 36 sämtliche Kontaktpaare umgibt, sind zusätzlich vorgesehen. Um zu ermöglichen, daß ein
Lichtbogen an dem Hauptpaar die Ausbildung von Lichtbogen an sämtlichen Hilfspaaren auslöst, ist der
innere Zylinder 35 mit einer großen Zahl von öffnungen 38 versehen, damit Ionen von dem Lichtbogen
an dem Hauptpaar zu den Kontaktflächen sämtlicher Hilfspaare gelangen können. Man erkennt, daß das
Übertreten von Ionen von irgendeiner Hilfselektrode zu benachbarten Elektroden durch die Zylinder 35 und
36 überhaupt nicht behindert wird.
Die Aufgabe der Zylinder 35 und 36, die bei der Lichtbogenbildung während des Betriebes des Schalters
verhältnismäßig kühl bleiben, besteht darin, die bei der Lichtbogenbildung ausgesendeten Ionen und
Metallteilchen, die nicht zu einer Kontaktfläche
irgendeiner Hilfselektrode wandern, abzufangen und zu adsorbieren. Diese Adsorption verhindert ein Entweichen
dieser Teile aus den Bereichen in der Nähe der Kontaktflächen und vermindert somit die Gefahr
der Ausbildung langer Lichtbogen innerhalb des Schaltergehäuses nach einem Nulldurchgang des
Stroms. Die Abschirmzylinder sind so nahe an den Elektroden angeordnet, wie es im Hinblick auf die
erforderliche elektrische Festigkeit des Schalters erforderlich ist, und sie erstrecken sich längs sämtlicher
Elektroden über eine erhebliche Länge.
Der innere Zylinder 35 wird innerhalb des äußeren Zylinders 36 gemäß Fig. 2 durch Haltestege 40 in
seiner Lage gehalten, während der äußere Zylinder 36 in dem Schaltergehäuse durch weitere Metallstäbe 41
befestigt ist. Das Schaltergehäuse besteht aus einem Metallzylinder 42, mit dem die Stäbe 41 durch Hartlöten
verbunden sind, einem am oberen Ende des Zylinders 42 befestigten Glaszylinder 43, einem an
dem Zylinder 43 befestigten Abschlußstück 44 aus Metall, das mit dem Aufhängungsstück 15 durch Hartlöten
verbunden ist, einem weiteren, am unteren Ende des Zylinders 42 befestigten Glaszylinder 45, einem
weiteren, an dem Zylinder 45 befestigten Metallzylinder 46 und einem Abschlußstück 48 sowie einer
kastenähnlichen Konstruktion 49, die dem Aufhängungsteil 15 ähnelt und eine der Abdeckplatte 17
ähnelnde Abdeckplatte umfaßt. Innerhalb des Aufhängungsteils 15 und der Konstruktion 49 sind Faltenbälge
50 bzw. 51 aus Metall vorgesehen, um die Umhüllung des Schalters zu vervollständigen und die
erforderlichen Bewegungen der verschiedenen Elektroden zu ermöglichen. Die Konstruktion 49 umfaßt
ein Rohr 52, mittels dessen man das Schaltergehäuse auspumpen kann; dieses Rohr 52 wird nach gründ-Hoher
Entgasung des Schaltergehäuses und der darin enthaltenen Teile verschlossen, wenn der Druck innerhalb
des Gehäuses eine Größenordnung von 10~6 bis IO-7 mm QS erreicht hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 sind nur zehn Hilfselektrode^ vorgesehen, die in Form
vollständig voneinander getrennter Paare längs eines Kreises um die Hauptelektroden herum angeordnet
sind. Jedes dieser Hilfselektrodenpaare ist von einem gesonderten Zylinder 55 umgeben, und diese Zylinder
werden durch an dem Metallzylinder 42 befestigte Stäbe 56 aus Metall in ihrer Lage gehalten. Diese
Zylinder 55 erfüllen die gleiche Aufgabe wie die Zylinder 35 und 36 in Fig. 1 und 2, und damit Ionen
zu sämtlichen Hilfspaaren gelangen können, sind diese Zylinder mit Öffnungen versehen, wie es bei 57 angedeutet
ist.
Claims (5)
1. Wechselstrom-Ausschalter mit einem weitgehend
evakuierten Gehäuse, in dem mehrere Paare von zusammenarbeitenden Elektroden einander
benachbart angeordnet und zueinander parallel geschaltet sind, mit einem Betätigungsmechanismus,
der während des Schaltvorganges die verschiedenen Elektrodenpaare zu verschiedenen
Zeiten trennt, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Paare von zusammenarbeitenden Elektroden
vorhanden sind, von denen zwei oder mehr Paare aus einem Material (z. B. Kupfer) bestehen, das
eine niedrigere Lichtbogenspannung aufweist als das der anderen (z. B. aus Wolfram bestehenden)
Elektroden, und während des Stromunterbrechungsvorganges getrennt werden und daß die
Elektroden derart angeordnet sind, daß ein während des Ausschaltvorganges zwischen einem
Elektrodenpaar höherer Lichtbogenspannung entstandener Lichtbogen unmittelbar oder mittelbar
die Bildung von Lichtbogen an allen Elektroden aus Material niedrigerer Lichtbogenspannung verursachen
kann.
2. Ausschalter nach Anspruch 1 mit Abschirmungen zwischen den Kontakten hoher und niederer
Lichtbogenspannung, die derart angeordnet sind, daß sie während des Stromunterbrechungsvorganges
verhältnismäßig kühl bleiben und die bei der Lichtbogenbildung ausgesandte Lichtbogenzündenergie
abfangen, dadurch gekennzeichnet,, daß die Abschirmungen mit Öffnungen versehen
sind derart, daß diese den Übertritt von Ionen zu den Kontaktflächen irgendeines Elektrodenpaares
aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung· zulassen.
3. Ausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungen in Form von
zwei im wesentlichen gleichachsigen Zylindern ausgebildet sind, wobei das Paar von Elektroden
aus Material höherer Lichtbogenspannung innerhalb des inneren Zylinders angeordnet ist, während
sich die anderen Elektroden zwischen den beiden Zylindern befinden.
4. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden aus dem Material höherer Lichtbogenspannung
und sechs oder mehr Elektroden aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung vorgesehen
sind, von denen die mit einer Elektrode aus dem Material höherer Lichtbogenspannung leitend
verbundenen Elektroden aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung symmetrisch in einem
Ring um diese eine Elektrode herum angeordnet sind und in ihrer Stellung festgehalten werden,
während die mit der anderen Elektrode aus dem Material höherer Lichtbogenspannung elektrisch
leitenden Elektroden aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung symmetrisch in einem Ring
um diese andere Elektrode angeordnet, fest miteinander verbunden und als Aggregat bewegbar
sind.
5. Ausschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Elektroden aus dem
Material höherer Lichtbogenspannung ringförmig umgebenden feststehenden bzw. beweglichen Elektroden
aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung so- angeordnet sind, daß sie nach einer
Schalterschließbewegung derart ineinandergreifen, daß die meisten — wenn nicht alle — Elektroden,
die aus dem Material niedrigerer Lichtbogenspannung bestehen, jeweils an den beiden ihnen zunächst benachbarten Elektroden angreifen.
In Betracht gezogene Druckschriften;
Deutsche Patentschriften Nr. 532 771,
966, 607 651;
966, 607 651;
USA.-Patentsch.rift Nr. 1 784 303.
561 915,.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©909 727/390 1.60-
Applications Claiming Priority (1)
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GB341874X | 1956-04-24 |
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