-
Aus der deutschen Patentschrift 975 911 ist eine Löschfunkenstrecke
bekannt, die aus übereinandergeschichteten, voneinander isolierten Metallscheiben
besteht. Die Metallscheiben der Löschfunkenstrecke, die insbesondere für überspannungsableiter
gedacht ist, sind derart mit einer ringförmigen Ausbuchtung versehen, daß je zwei
gegenüberliegende Ausbuchtungen einen ringförmigen Bereich kleinster Schlagweite
bilden. Etwa von diesem Bereich aus zum Rand der Scheiben hin verlaufen radiale
Schlitze. Ihr Zweck ist eine Wanderung des Lichtbogens unter dem Einfluß von Magnetkräften,
die durch einen annähernd schleifenförmigen Strompfad zustande kommen. Die Magnetkräfte
sind aber verhältnismäßig gering, weil nur eine einfache Schleife vorhanden ist.
Außerdem besteht bei der Wanderung des Lichtbogens in radialer Richtung nach außen
die Gefahr, daß der Lichtbogen aus dem Stapel der Metallscheiben heraustritt.
-
Bei der Löschfunkenstrecke nach der deutschen Patentschrift 870 439
ist das Heraustreten des Lichtbogens aus der Löschfunkenstrecke zwar vermieden,
weil der Lichtbogen eine kreisförmige Bahn nimmt. Hierzu werden aber ringförmig
gebogene Metallstäbe als Elektroden verwendet, die in der Herstellung und Montage
einen größeren Aufwand als die üblichen Metallscheiben erfordern.
-
Ziel der Erfindung ist eine Löschfunkenstrecke, die aus übereinandergeschichteten,
voneinander isolierten Metallscheiben besteht, die derart mit einer ringförmigen
Ausbuchtung versehen sind, daß je zwei gegenüberliegende Ausbuchtungen einen ringförmigen
Bereich kleinster Schlagweite bilden, wobei die neue Löschfunkenstrecke in einfacher
Weise eine magnetische Beeinflussung des Lichtbogens ermöglichen soll. Dies geschieht
erfindungsgemäß dadurch, daß die Stromzuführungen zu den Metallscheiben durch Schraubenfedern
mit mehreren Windungen gebildet sind, die in die Ausbuchtungen eingesetzt sind,
wobei benachbarte Schraubenfedern entgegengesetzte Windungsrichtungen haben.
-
Die Schraubenfedern vermitteln den Stromübergang zwischen zwei benachbarten
Metallscheiben, zwischen denen kein Lichtbogen brennt, und sorgen dabei für das
die Lichtbogenwanderung bewirkende Magnetfeld. Sie brauchen in Achsrichtung nicht
genau maßgerecht zu sein, da sie beim Einbau zusammengedrückt werden können. Sie
sind ferner durch die in den Metallscheiben vorgesehenen ringförmigen Ausbuchtungen
ohne weiteres in der richtigen Lage zu halten. Der Aufbau ist mithin sehr einfach.
Zusätzlich ergeben die Schraubenfedern den Vorteil, daß sie Erschütterungen und
Schwingungen der Elektroden dämpfen.
-
Die bei der Erfindung erhaltenen Magnetfelder wirken so, daß eine
rotierende Bewegung des Lichtbogens etwa um die Achse der Elektrodenscheiben hervorgerufen
wird. Der Lichtbogen wird also nicht in radialer Richtung nach außen gedrängt. Dennoch
wird durch die Wanderung der Lichtbogenfußpunkte die Bildung von Metalldämpfen vermieden
und eine intensive Kühlung erreicht, weil das mit Hilfe der Schraubenfedern erzeugte
Magnetfeld entsprechend der Windungszahl der Schraubenfedern viel stärker als bei
den eingangs genannten Löschfunkenstrecken ist.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Die F i g. 1 zeigt schematisch im Querschnitt einen überspannungsableiter. Er besitzt
vier übereinander angeordnete tellerförmige Metallscheiben, die die Elektroden einer
Löschfunkenstrecke bilden, zwei Metallplatten zum An.-schluß der Löschfunkenstrecke
und Widerstandsscheiben.
-
Die Elektroden 1 bis 4 mit einer zentralen Ausbuchtung sind durch
Isolierstoffringe 5, 6 und 7 voneinander getrennt. Mit 8 und 9 sind Metallplatten
bezeichnet, die zur Stromzuführung an die obere bzw. untere Elektrode dienen. Zwischen
der Metallplatte 8 und der Elektrode 1, den beiden Elektroden 2, 3 und der Elektrode
4 und der Metallplatte 9 sind die Schraubenfedern 10,11 bzw.12 eingeschaltet. Sie
haben zueinander entgegengesetzte Wicklungsrichtung, aber gleiche Windungszahlen.
Mit 13 ist ein spannungsabhängiger Widerstand bezeichnet.
-
Tritt ein überschlag auf, so bildet sich der Lichtbogen an einem Rand
der zentralen Ausbuchtungen der Elektroden. Dabei ist der Spannungsabfall in den
Schraubenfedern so groß, daß zwischen jeder Windung der Schraubenfedern Entladungen
entstehen können. Anschließend an den überschlag fließt der Folgestrom in den Schraubenwindungen.
Dadurch wird an der Funkenstrecke ein Magnetfeld erzeugt, das den Lichtbogen wirbelhaft
antreibt und ihn zum Erlöschen bringt. Beim Fließen des Folgestromes entstehen keine
Entladungen zwischen den Windungen der Schraubenfedern.
-
In der F i g. 2 ist ein Teil der Löschfunkenstrecke nach der Erfindung
wiedergegeben, durch die der Folgestrom I von unten nach oben fließt. In diesem
Beispiel fließt der Folgestrom in den Schraubenwindungen 12 und 11 in der mit Zeichen
0 und angedeuteten Richtung, wodurch im Bereich der Funkenstrecke ein Magnetfeld
0 in Pfeilrichtung erzeugt wird. Durch das Magnetfeld wird der Lichtbogen wirbelhaft
angetrieben. Auch für den Fall, daß der Folgestrom von oben nach unten fließt, wird
der Lichtbogen in der gleichen Wirbelrichtung ebenso wie im früheren Fall angetrieben.
-
Nach der Erfindung hält sich der an den Funkenstrecken gebildete Lichtbogen,
unabhängig von der Stromrichtung, nicht auf, sondern er wandert entlang dem Rand
der Ausbuchtung, so daß im Bereich der Funkenstrecken keine Metalldämpfe entstehen.
Daher wird der Lichtbogen beim Stromnulldurchgang unterbrochen.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zwischen
den zwei Elektroden bzw. der Elektrode und der Metallplatte eingeschalteten Schraubenfeder
gleichzeitig mechanische Erschütterungen dämpfen.
-
Gemäß der weitereren Erfindung können mehrere Schraubenfedern konzentrisch
angeordnet und elektrisch in Reihe geschaltet werden, so daß sich die Stärke des
Magnetfeldes erhöht. Die Schraubenfedern können unter Berücksichtigung der Stromstärke
beliebig aus einem Klavier-, Stahl- oder Phosphorbronzedraht bestehen.