DE1266852B - Druckgasschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

Deutsche KL: 21c-35/10

Nummer: 1266 852

Aktenzeichen: A 55316 VIII d/21 c

Anmeldetag: 31. März 1967

Auslegetag: 25. April 1968

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter, bei dem parallel zur Hauptschaltstelle eine aus einem Widerstand und einer Hilfsschaltstelle bestehende Reihenschaltung angeordnet ist. Eine solche Anordnung ist seit langem bekannt und wird in erster Linie dort benutzt, wo man daran interessiert ist, nach dem letzten Nulldurchgang des Stromes in der Hauptschaltstelle mittels eines zur Hauptschaltstelle parallel liegenden Widerstandes die über der Schaltstrecke auftretende Einschwingspannung zu dämpfen. Um dabei Steilheit und Amplitude der Einschwingspannung wirksam zu reduzieren, macht man den Widerstand möglichst niedrig in seinem Wert. Je kleiner der Widerstand gewählt wird, desto größer werden jedoch die Anforderungen an die Hilfsschaltstelle bezüglich ihres Ausschaltvermögens, da dann der Widerstandsreststrom beträchtliche Werte annimmt. Die Hilfsschaltstelle wird damit ziemlich aufwendig und teuer. Bei Druckgasschaltern ist es bekannt, die Hilfsschaltstelle für das Ausschalten des Widerstandsreststromes als Funkenstrecke auszubilden, welche im Blasgasstrom hinter der Hauptschaltstelle angeordnet ist. Die Funkenstrecke wird während der Lichtbogen an der Hauptschaltstelle brennt, durch die ionisierten Schaltgase gezündet, wodurch der Widerstand parallel zur Hauptschaltstrecke gelegt wird. Nach dem Erlöschen des Lichtbogens an der Hauptschaltstrecke strömt noch für eine gewisse Zeit Löschgas nach, das nunmehr, da es nicht mehr ionisiert ist, den Hilfslichtbogen an der Funkenstrecke wieder löscht, wodurch der Widerstand abgeschaltet wird. Die Verwendung einer solchen Funkenstrecke ergibt einen sehr einfachen und billigen Aufbau, da keine bewegten Teile benötigt werden. Dem steht jedoch eine gewisse Problematik gegenüber, welche mit der Einstellung des Elektrodenabstandes an der Funkenstrecke verknüpft ist. Einerseits sollte zwecks sicherer Zündung der Elektrodenabstand bei allen Schaltfällen nicht zu groß sein, andererseits ergibt ein zu kleiner Abstand Schwierigkeiten beim Löschen großer Widerstandsrestströme, so daß immer ein Kompromiß getroffen werden muß. Es sind aber auch Widerstände bekannt, die während des Abschaltens niederohmig sind, dann aber schnell einen hohen Wert annehmen, um den durchfließenden Strom rasch zu verkleinern. Es ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei welcher ein solcher Widerstand fest parallel zur Hauptschaltstelle (Leistungsschaltstrecke) geschaltet ist und in Reihe mit dieser ein Trennschalter liegt, der den durch den Widerstand fließenden Reststrom abschaltet. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß infolge der Trägheit Druckgasschalter

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,

Baden (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

8000 München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Dr. Heinz Roth,
Neuenhof, Aargau (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 24. Februar 1967 (2752)

des mechanischen Trenners der Widerstand verhältnismäßig langsam abgeschaltet wird, wodurch der Widerstand unerwünscht lange einer thermischen Belastung ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

einem Druckgasschalter mit Dämpfungswiderstand und zugehöriger Hilfsschaltstelle letztere zu einem einfachen aber sicher arbeitenden Element, das bei den verschiedenen Schaltfällen verläßlich funktioniert, zu gestalten. Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination folgender an sich bekannter Elemente in überraschender Weise erreicht:

a) der Widerstand ist veränderlich und so ausgebildet, daß sich sein Wert, ausgehend von einem niederohmigen Anfangswert, innerhalb von 1 ms nach dem Stromnulldurchgang in der Hauptschaltstelle um mindestens eine Größenordnung erhöht;

b) die Hilfsschaltstelle ist als Funkenstrecke festen Abstandes ausgebildet, welche beim Ausschaltvorgang vom die Hauptschaltstelle durchsetzenden Blasgasstrom beaufschlagt ist.

Durch diese Kombination gelingt es auf überraschende Weise, bei einer festen Einstellung des Elektrodenabstandes an der Funkenstrecke auf einen kleinen Wert, wie er für das sichere Zünden bei kleinen Ausschaltströmen an der Hauptschaltstelle und damit geringeren Ionisation der Schaltgase, die

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die Funkenstrecke treffen, benötigt wird, auch bei großen Ausschaltströmen auszukommen. Durch den rasch in seinem Wert ansteigenden Widerstand ergibt sich ein rasch kleiner werdender Widerstandsstrom, so daß dieser trotz der auf kleinen Abstand eingestellten Funkenstrecke sicher gelöscht wird. Zugleich wird die thermische Belastung durch den sich rasch ändernden Widerstandsstrom im Mittel stark verringert und damit der Elektrodenabbrand an der Funkenstrecke entsprechend kleiner. Schließlich ergibt sich durch die rasche Abschaltung des veränderlichen Widerstandes infolge der Verwendung der Funkenstrecke umgekehrt der Vorteil einer starken thermischen und spannungsmäßigen Entlastung des Widerstandes selbst.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt die Verwendung eines Photoleiters als veränderlicher Widerstand, wobei dessen Widerstandswert durch den Ausschaltlichbogen der Hauptschaltstelle gesteuert wird. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Druckgasschalters, bei dem der veränderliche Widerstand als Photoleiter ausgebildet ist. Im gewählten Ausführungsbeispiel besteht die Hauptschaltstelle aus dem feststehenden Kontakt 1 und dem beweglichen Schaltstück 2. Letzteres ist düsenförmig ausgebildet und am oberen Ende zu einem Kolben erweitert, welcher kontaktgebend im oberen Anschlußstück 6 des Schalters gleitend geführt ist. Die Hauptschaltstelle ist in einem für die Lichtbogenstrahlung transparenten Löschkammergehäuse 8 untergebracht. Ein an sich bekannter Photoleiter 5 in einem ebenfalls transparenten Gehäuse S α ist im Bereich der Schaltstrecke außen herum um das Gehäuse 8 angebracht. Der Photoleiter 5 ist mit einem Ende an das untere Anschlußstück 10, welches Kanäle 10 α für den Druckgaseinlaß besitzt, angeschlossen. Das andere Ende des Photoleiters ist an die ringförmige Elektrode 4 angeschlossen, welche zusammen mit der am oberen Anschlußstück angebrachten Stiftelektrode 3 die Hilfsfunkenstrecke für das Zu- und Abschalten des Photoleiters bildet. Die Elektrode 4 wird von dem isolierenden Auspuffrohr 9 getragen.

Zum Ausschalten wird von unten in an sich bekannter Weise durch Öffnen eines Blasventils Druckgas durch die Kanäle 10 α in die Löschkammer 8 eingelassen. Dadurch wird das Schaltstück 2 in die gezeichnete Lage angehoben und zwischen 1 und 2 ein Lichtbogen gezogen, dessen Strahlung den Photoleiter einen niedrigen Widerstandswert annehmen läßt. Die vom Lichtbogen ionisierten Schaltgase gelangen durch das hohle Schaltstück 2 zur Funkenstrecke 3,4 und zünden diese, wodurch der Photoleiter 5 parallel zur Hauptschaltstrecke 1, 2 gelegt wird. Nachdem der Lichtbogen an der Schaltstrecke 1, 2 in seinem Stromnulldurchgang erlischt, erhöht der Photoleiter rasch seinen Widerstandswert. Zugleich strömt nunmehr sauberes Löschgas nach, so daß kurz darauf die sichere Löschung des Hilfslichtbogens an der Funkenstrecke 3,4 erfolgt, da inzwischen der Widerstandsreststrom infolge des raschen Widerstandsanstieges des Photoleiters stark reduziert worden ist. Im gewählten Beispiel ist die Hauptschaltstelle 1,2 eine impulsartig arbeitende, d. h., sie schließt nach vollzogener Lichtbogenlöschung an Haupt- und Hilfsschaltstelle. Die Hauptschaltstelle 1,2 besitzt dazu eine Schließfeder 11, welche das Schaltstück 2 in seine untere Grenzlage zurückführt, sobald die Druckgaszufuhr abgestellt wird. Zur Sicherstellung der Spannungsfestigkeit besitzt deshalb der Schalter in bekannter Weise einen Serientrenner 7, welcher zuvor geöffnet wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit einer parallel zur Hauptschaltstelle geschalteten, aus einem Widerstand und einer Hilfsschaltstelle bestehenden Reihenschaltung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:

a) der Widerstand ist veränderlich und so gesteuert, daß sich sein Wert, ausgehend von einem niederohmigen Anfangswert, innerhalb von Ims nach dem Stromnulldurchgang in der Hauptschaltstelle um mindestens eine Größenordnung erhöht;

b) die Hilfsschaltstelle ist als Funkenstrecke festen Abstandes ausgebildet, welche beim Ausschaltvorgang vom die Hauptschaltstelle durchsetzenden Blasgasstrom beaufschlagt ist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Widerstand als Photoleiter ausgebildet ist, dessen anfänglicher Widerstandswert durch den beim Ausschaltvorgang an der Hauptschaltstelle entstehenden Lichtbogen gesteuert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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