DE1220008B - Widerstandsloeschkammer fuer Gleichstromschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche KI.: 21c-35/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

J20566VIIId/21c
21. September 1961
30.Juni 1966

Die Erfindung betrifft eine Widerstandslöschkammer für Gleichstromschalter mit einem ersten strombegrenzenden Teil, bestehend aus zwei Reihen von in das Innere der Kammer hineinragenden Übergangselektroden, die untereinander und mit den Hauptkontakten mit Widerständen verbunden sind.

Widerstandslöschkammern dieser Art für Wechselstrom sind bekannt. Bei diesen bläst ein Druckgasstrom senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes den Lichtbogen auf mehrere in den Kamin hineinragende Elektroden, die über Widerstände miteinander und mit den Kontaktelektroden verbunden sind. Die Löschung erfolgt dadurch, daß beim Durchgang der sich periodisch ändernden Spannung durch Null zwischen den Elektroden der einzelnen Reihen kein Potentialunterschied besteht, so daß in diesem Augenblick sämtliche Teillichtbogen zwischen den aufeinanderfolgenden Elektroden jeder Reihe abreißen. Nur der Lichtbogen zwischen den beiden zuäußerst liegenden Elektroden reißt nach seiner Wiederzündung erst beim nächsten Durchgang durch Null ab.

Andere bekannte Anordnungen von Löschkammern für Lichtbogenlöschung, besonders für Gleichstrom mit Spannungen über 1000 V, arbeiten mit einer Verlängerung des Lichtbogens durch Verwendung eines Blasmagnetfeldes und verschiedenartiger Längs- und Querscheidewände zwecks Verlängerung des Weges und des Gradienten des Lichtbogens.

Löschkammern mit Längsscheidewänden sind sehr groß, und bei Abschaltung bei Kurzschlüssen entstehen Überspannungen. Hohe Überspannungen und große Abmessungen kennzeichnen auch die Kammern mit Querscheidewänden, auf welchen zur Teilung des Bogens in einzelne Abschnitte und dessen Rückführung auf ein Solenoid oder eine Schleife innere Abbrennhörner angebracht sind.

Bei der bekannten Kastenkammer ist der Raum über den Hauptabbrennhörnern mit lichtbogenbeständigen Scheidewänden quer zum Lichtbogenweg geteilt. Auf den Scheidewänden ist ein Widerstandsband mit vorbestimmten Abmessungen und Widerstandswerten aufgespannt. Der Bogen wandert von den Scheidekontakten auf die Abbrennhörner und anschließend auf die das Widerstandsband tragenden Querscheidewände. Das Widerstandsband ist so angebracht, daß der Lichtbogen, wenn er auf diesem nach oben wandert, den Widerstand, vom kleinsten Wert anfangend, fortlaufend in den Kurzschlußstromkreis einschaltet. Die in dieser bekannten Kammer angeordneten Widerstandsbänder dienen also als zusätzliche Widerstandsabbrennhörner, mit denen der

Widerstandslöschkammer für Gleichstromschalter

Anmelder:

Instytut Elektrotechniki, Warschau

Vertreter:

Dr.-Ing. Dipl.-Ing. R. Poschenrieder,

Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Beanspruchte Priorität:

Polen vom 21. September 1960 (94 089)

Bogen unmittelbar in Berührung kommt. Diese Lösung beseitigt zwar das Auftreten von großen Uberspan-

ao nungen, jedoch verringert sie die äußeren Abmessungen der Kammer nicht wesentlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden. Dies wird dadurch erreicht, daß für die Löschung der partiellen Lichtbögen,

as welche im Verlauf des Lichtbogenlöschens die Widerstände zwischen den Übergangselektroden sowie zwischen den Übergangselektroden und den Hauptkontakten kurzschließen, zusätzlich innere Löschkammern vorgesehen sind und daß daran ein Teil anschließt, in dem in an sich bekannter Weise eine Bogenlöschung auf Hörnern vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß erfolgt also im ersten Teil, zunächst durch Einschaltung von Widerständen in den Stromkreis, eine Begrenzung des Lichtbogenstromes.

Danach erfolgt die endgültige Lichtbogenlöschung auf den Hörnern am Ausgang des ersten Teiles der Kammer.

Die strombegrenzenden Widerstände werden mittels der im ersten Teil der Kammer untergebrachten Spezialelektroden eingeschaltet. Die vorübergehenden Lichtbögen zwischen diesen Elektroden werden mit Hilfe von inneren Löschkammern gelöscht.

Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip ist es möglich, die Kammer sehr klein, in manchen Fällen um ein Vielfaches kleiner als die bekannten Löschkammern, zu bauen. Des weiteren sind die wichtigsten Vorteile der neuen Kammer die Betriebssicherheit und die praktisch überspannungslose Kurzschlußabschaltung.

Das Prinzip der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Widerstandslöschkammer für Gleichstromschalter kann aus dem in F i g. 1 dargestellten Schema

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12 20 αα.8

entnommen werden. Die Kammer ist in zwei Zonen geteilt. Die erste ist die Zone der Strombegrenzung durch Widerstände von bestimmten effektiven, konzentrierten Widerstandswerten R_v R₂, -R₃ ... R_k, welche an die Kontakte 5 und 6 sowie an die in der Mitte des Lichtbogenraumes untergebrachten Übergangselektroden 4 angeschlossen werden; zwischen diesen Übergangselektroden sind die inneren Löschkammern 2 angeordnet.

Die zweite Zone ist die Zone der Lichtbogenlöschung auf den Hörnern 1, auf denen der Bogen wie in den normalen Kastenlöschkammern gelöscht wird. Der nach dem Ansprechen des Schalters entstehende Lichtbogen »α« wandert auf den Ubergangselektroden 4 unter Einwirkung der durch den Einfluß des Magnetfeldes auf den Bogenstrom entstehenden Kräfte und nimmt aufeinanderfolgend die Positionen a, h,-c, d, e ein.

Dieser Verschiebung des Lichtbogens auf den Elektroden 4, stellt sich die Unterbrechung, an welche der effektive Widerstand (zuerst R₁, R₆, dann R₂, R₅, R₃, Z?₄ usw.) angeschlossen ist, entgegen.

Im ersten Moment ist der in den Stromkreis eingeschaltete Widerstand durch den Lichtbogen, dessen Brennen durch den Spannungsabfall in diesem Widerstand unterstützt wird, kurzgeschlossen. Daher kann das Einschalten des Widerstandes in den Stromkreis erst nach dem Löschen des Bogens auf der Unterbrechungsstrecke stattfinden.

Zu diesem Zweck werden innere Löschkammern 2, die zwischen den Elektroden 4 und den Schalterkontakten· 5 und 6 angeordnet sind, verwendet. Diese Kammern löschen den Lichtbogen wie jede Löschkammer, jedoch mit dem Unterschied, daß sie von entsprechend kleineren Abmessungen und im Innern der Hauptkammer in der Zone der Strombegrenzung untergebracht sind.

Die Art des Löschens der partiellen Lichtbogen in diesen Kammern kann je nach dem Kammertyp und nach dem das Ablösen des Lichtbogens bewirkenden Mittelverschieden sein, wobei die Bewegungsrichtung des Lichtbogens von der Richtung der Einwirkung dieses Mittels abhängt.

Bei einer Versuchsanordnung wurden z.B. gewöhnliche Asbestzementkammern in Kastenbauart mit bestimmter Spaltbreite verwendet. Die Ausbildung des Lichtbogens wurde durch die magnetischen, aus der Einwirkung der Magnetfeldstärke auf den Lichtbogenstrom entstehenden Kräfte bewirkt. Der Lichtbogen bewegt sich dabei gemäß der bekannten Linkenhandregel in Richtung der Vektoren F in Fig. 1 und 2.

Wenn der elektrische Lichtbogen an das Ende der letzten Unterbrechung gelangt, liegt ein beträchtlicher, in Reihe mit dem Lichtbogen geschalteter Widerstand im Stromkreis, demnach ist eine bedeutende Begrenzung der Stromstärke erzielt, wodurch das Ausschalten des Kurzschlusses in der zweiten Zone der Lichtbogenlöschung erleichtert wird.

Der Lichtbogenraum ist in den Zeichnungen mit einer gestrichelten Linie 3 bezeichnet. Fig.2 stellt das Beispiel einer besonderen Lösung gemäß diesem allgemeinen Prinzip der Erfindung dar. Die Widerstände R₁, R₂, R₃. .. R_k aus dem Schema F i g. 1 sind in F i g. 2 in Form von den aus Widerstandsmaterial gefertigten Blasspulen C₁, C₂, C₃ ... C_k, die im elektrischen Stromkreise effektive, -konzentrierte Widerstände sind und im magnetischen Kreis zur Erzeugung des magnetischen Blasfeldes dienen, dargestellt.

Eine Löschkammer dieses Typs kann mit einer oder mit mehreren Unterbrechungen, d. h. Stufen, ausgeführt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Widerstandslöschkammer für Gleichstromschalter mit einem strombegrenzenden Teil, bestehend aus zwei Reihen von in das Innere der Kammer hineinragenden Übergangselektroden, die untereinander und mit den Hauptkontakten durch Widerstände verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Löschung der partiellen Lichtbogen, welche im Verlauf des Lichtbogenlöschens die Widerstände (R₁, R₂, R₃... R_k) zwischen den Übergangselektroden (4) sowie zwischen den Ubergangselektroden (4) und den Hauptkontakten (5, 6) kurzschließen, zusätzliche innere Löschkammern (2) vorgesehen sind und daß daran ein Teil anschließt, in dem in an sich bekannter Weise eine Bogenlöschung auf Hörnern vorgesehen ist.

2. Löschkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (A₁, R₂, R₃ ... R_k) zwischen den Übergangselektroden (4) sowie zwischen den Ubergangselektroden (4) und den Hauptkontakten (5, 6) als aus Widerstandsmaterial bestehende Widerstandsspülen und Blasspulen (C₁, C₂, C₃... C_k) ausgebildet sind, die ein auf den Lichtbogen einwirkendes Magnetfeld erzeugen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 621 518, 622 036,
631837,652481.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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