DE1540104C3

DE1540104C3 - Elektrode für eine Vorrichtung zum Löschen von elektrischen Lichtbogen, insbesondere für elektrische Schalter

Info

Publication number: DE1540104C3
Application number: DE19651540104
Authority: DE
Inventors: Emil Ville D'avray Seineet-Oise Lange (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-10-11
Filing date: 1965-10-11
Publication date: 1974-10-03
Also published as: BE688044A; FR1602624A; DE1540104A1; DE1540104B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für eine Vorrichtung zum Löschen von elektrischen Lichtbogen, insbesondere für elektrische Schalter, die aus metallischen und unter Lichtbogeneinwirkung elektronegative Gase abgebenden nichtmetallischen Stoffen besteht und die aus Schichten aufgebaut ist.

Die Elektrode dient als Fußpunkt des Lichtbogens, durch dessen Wärme während des Löschvorganges aus den nichtmetallischen Stoffen elektronegative Gase abgespaltet werden, die als Löschmittel dienen.

Für die Erzeugung dieser elektronegativen Gase durch den Lichtbogen ist es notwendig, daß die nichtmetallischen Stoffe der Elektrode im richtigen Verhältnis zusammengemischt sind und in genügender Menge zur Verfügung stehen, damit das elektronegative Gas den Lichtbogen sicher löschen kann. Außerdem muß ein bestimmtes Mengenverhältnis für die metallischen und nichtmetallischen Stoffe der Elektrode eingehalten werden, um einerseits eine bestimmte elektrische Leitfähigkeit zu erhalten, die es ermöglicht, daß der Lichtbogen auf die Elektrode geführt wird und dort brennt. Andererseits ist es auch notwendig, daß die nichtmetallischen Stoffe in der Mischung einen solchen Mengenanteil haben, daß durch den Lichtbogen genügend elektronegative Gase erzeugt werden.

Nach dem älteren Patent 1285 594 des Erfinders bestehen die Schichten der Elektrode eines Schalters entweder aus metallischen oder aus nichtmetallischen Stoffen. Hierdurch können aber die notwendigen Mischungsverhältnisse der metallischen und nichtmetallischen Stoffe nicht genügend genau erhalten werden, so daß die Elektrode entweder nicht die erforderliche elektrische Leitfähigkeit hat oder keine ausreichende Menge der elektronegativen Gase abgeben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Elektrode gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sicherzustellen, daß einerseits die Elektrode eine bestimmte elektrische Leitfähigkeit hat und andererseits eine genügend große Menge von nichtmetallischen Stoffen zur Erzeugung der elektronegativen Gase zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schichten aus unterschiedlichen Mischungen der metallischen und nichtmetallischen Stoffe bestehen. Hierdurch wird mit Sicherheit erreicht, daß die Lichtbogenfußpunkte stets zwischen den Elektroden brennen und eine genügende Löschgasmenge für den Löschvorgang zur Verfügung steht.

Aus der deutschen Patentschrift 715 766 ist eine Vorrichtung zum Löschen von elektrischen Lichtbogen bekannt, bei der die Elektroden, zwischen denen der Ausschaltlichtbogen brennt, aus einer Vereinigung von metallischen Stoffen, wie Silber oder Graphit und reaktionsträge Gase abgebenden nichtmetallischen Stoffen wie Borsäure bestehen. Hierbei ist die Kontaktoberfläche sowie das Innere der Elektroden aus porösem Material hergestellt, dessen Poren mit dem gasabgebenden festen Stoff gefüllt sind.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1105 947 ist es ferner bekannt, die Löschkammer eines elektrischen Schalters ganz oder teilweise aus elektronegative Gase enthaltenden Einschlußverbindungen herzustellen, die gegen die unmittelbare Einwirkung des Lichtbogens durch einen lichtbogenfesten, wärmeleitenden Belag abgedeckt sind. Diese Einschlußverbindungen sind in Pulverform mit Hilfe eines Bindemittels verformt. Eine genaue Bestimmung des Mischungsverhältnisses der die elektronegativen Gase enthaltenden Stoffe ist hierbei nicht möglich, so daß eine sichere Wirkung des Löschvorganges nicht gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Besonders zweckmäßig ist es, die metallischen und nichtmetallischen Stoffe der Elektrode im feinkörnigen Zustand zu vermischen und dann zu einem festen Körper zu pressen oder zu sintern. Es können auch die einzelnen Schichten als Teilstücke hergestellt sein, die dann zur Elektrode vereinigt werden.

Als metallische Stoffe sind Kupfer, Silber, Wolfram oder Molybdän geeignet, die gegen die Einwirkungen des Lichtbogens widerstandsfähig sind. Als nichtmetallische Stoffe werden chemische Verbindungen verwendet, die unter Lichtbogeneinwirkung elektronegative Gase abspalten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt einer als Hohlelektrode ausgebildeten Ausführungsform,

Fig.2 den Längsschnitt einer als Stiftelektrode ausgebildeten Ausführungsform und

F i g. 3 die Draufsicht der F i g. 2.

Gemäß der F i g. 1 besteht die Hohlelektrode 1 aus ringförmigen Schichten 2, 3, 4, 5 und 6. Die Schichten 2,4 und 6 bestehen aus Mischungen von etwa 75 °/o metallischen und 25 % nichtmetallischen Stoffen. Wegen des größeren Mengenanteils der metallischen Stoffe haben diese Schichten eine hohe elektrische Leitfähigkeit, so daß der Lichtbogen mit seinem Fußpunkt auf diesen Schichten brennt.

Die Schichten 3 und 5 bestehen aus Mischungen

von etwa 80 °A> nichtmetallischen Stoffen und 20 % metallischen Stoffen. Infolgedessen haben die Schichten 3 und 5 eine geringere Leitfähigkeit, geben aber wegen des großen Anteils der nichtmetallischen Stoffe eine große Menge elektronegativer Gase ab.

Nach Fig. 2 besteht die Stiftelektrode7 aus einem zylindrischen Kern 8, einer ringförmigen Zwischenschicht 9 und einer hohlzylindrischen Außenschicht 10. Der Kern 8 und die Außenschicht 10 haben die gleiche Zusammensetzung metallischer und nichtmetallischer Stoffe, wie die ringförmigen Schichten 2,4 und 6 der F i g. 1, so daß diese Schichten eine große Leitfähigkeit haben, die ein sicheres Abbrennen des Lichtbogens herbeiführen. Die ringförmige Zwischenschicht 9 hat das gleiche Mischungsverhältnis der metallischen und nichtmetallischen Stoffe wie die Schichten3 und5 der Fig. 1, so daß wegen des größeren Mengenanteils der nichtmetallischen Stoffe durch die Schicht 9 große Mengen von elektronegativen Gasen abgegeben werden kann.

Hierzu 1 J31att Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode für eine Vorrichtung zum Löschen von elektrischen Lichtbogen, insbesondere für elektrische Schalter, die aus metallischen und unter Lichtbogeneinwirkung elektronegative Gase abgebenden nichtmetallischen Stoffen besteht und die aus Schichten aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus unterschiedlichen Mischungen der metallischen und nichtmetallischen Stoffe bestehen.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (2, 4, 6 bzw. 8, 10) aus einer Mischung von 75°/o metallischen und 25 % nichtmetallischen Stoffen besteht.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (3, 5 bzw. 9) aus einer Mischung von 80°/o nichtmetallischen und 20 °/o metallischen Stoffen besteht. ao

4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode durch Pressen oder Sintern hergestellt ist.

5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten als Teilstücke hergestellt sind und dann zur Elektrode vereinigt werden.