DE1665125C3 - - Google Patents

Description

55

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenlöschvoirrichtung mit zwei, mehren; durch Rippen voneinander getrennte Teillöschkaminern zwischen begrenzenden Isolierplatten und mit mehreren Widerstandselementen in U- oder V-Form, die gegeneinander isoliert sind und mit je einem Schenkel in jeweils eine Teillöschkammer eingreifen derart, daß die Scheitel der Widerstamiselemente der Bewegungsrichtung des Lichtbogens entgegengesetzt gerichtet sind.

Aus der FR-PS 11 88 775 ist eine solche Lichtbcgenlöschvorrichtung bekannt geworden, bei denen sich die Rippen längs von einem Mittelpunkt ausgehender Radiallinien erstrecken und die Widerstandselemente sich unter Umfassung der Rippen von der einen Isolierplatte zur anderen hin erstrecken, Die Wanddicke der Widerstandselemente ist relativ dünn, so daß bei der Ausbildung der Widerstandselemente Schwierigkeiten auftreten können. Darüber hinaus ist der Abstand zwischen den in eine Teillöschkammer eingreifenden Schenkeln der Widerstandselemente über die gesamte zwischen den Isolierplatten gemessene Höhe der Teillöschkammern konstant, so daß die Isolierstrecke in Luft und die Isolierstrecke längs einer Teillöschkammer zugeordneten Innenflächen der Isolierplatten konstant ist. Es hat sich herausgestellt, daß die Löscheigenschaften der bekannten Lichtbogenlöschvorrichtung nicht immer ausreichen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lichtbogenlöschvorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruches genannten Art anzugeben, bei der eine zusätzliche Streckung des Lichtbogens erzielt werden kann, ohne daß die Lichtbogenlöschvorrichtung in ihren Abmaßen vergrößert werden muß.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Widerstandselemente mit im wesentlichen in einer Ebene liegenden Schenkeln abwechselnd seitlich an den Isolierplatten angeordnet sind.

Durch die abwechselnde seitliche Anordnung wird erreicht, daß der Isolierabstand in Luft vergrößert wird, was einer Streckung des Lichtbogens entspricht. Gleichzeitig aber wird der zwischen den beiden in eine Teillöschkammer eingreifenden Schenkeln zweier aufeinanderfolgender Widerstandselemente längs der Rippen und der Innenwandung der Isolierplatten zu messende Abstand, längs dem sich ein Kriechstrom entwickeln könnte, gegenüber der bekannten Anordnung wesentlich vergrößert, bei der der Isolierabstand in Luft und der mögliche Kriechstrompfad gleich lang sind. Bei gegebener Querschnittsfläche eines Schenkels des Widerstandselementes wird im Vergleich zu den Widerstandselementen der FR-PS 11 88 775 noch der Vorteil erzielt, daß bei zwar gleichem Abströmquerschnitt die erfindungsgemäß ausgebildeten Widerstandselemente wesentlich leichter herzustellen sind, da sie nicht in Form einer relativ dünnen Schicht auf den Rippen ausgebildet sind, sondern als massive, um die Rippen greifende Elemente ausgebildet sein können.

Die erfindungsgemäße Streckung des Lichtbogens wird noch vergrößert, wenn die Widerstandselemente in Ausnehmungen liegen, die in den Isolierplatten ausgebildet sind.

Weiterhin sind die Widerstandselemente vorzugsweise gegeneinander geneigt derart, daß die freien Enden ihrer Schenkel eine Funkenstrecke bilden. Damit können die Widerstandselemente die Rolle von Spannungsbegrenzern spielen.

Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lichtbogenlöschvorrichtung.

Die Erfindung soll nun in verschiedenen Ausführungsformen anhand der Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine zum Teil ah Schnitt ausgeführte Aufsicht auf eine Lichtbogenlöschvorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Ebene XX'der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnkt durch die Ebenen PQ und RS in Fig.l,

Fig.4 eine Lichtbogenlöschvorrichtung mit einer

Hilfselektrode,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie x-x'\n F i g. 4,

Fig.6 eine weitere Ausführungsform bei der die Widerstandselemente aus zwei Stäben bestehen,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie y-y' der F i g. 6, und

F i g. 8 eine Stirnansicht gemäß F i g. 6 und 7.

Bei der in der F i g. 1 gezeigten Lichtbogenlöschvorrichtung für einen Schalter ist der feste Kontakt mit 1 und der bewegliche Kontakt mit 2 bezeichnet. Dabei ist angenommen, daß der beweglich Kontakt 2 sich in Richtung des Pfeiles F beim öffnen bewegt. Die Lichtbogenlöschvorrichtung ist mit Hilfe zweier Isolierplatten 3 und 4 aufgebaut, die parallel oder leicht aufeinander zugeneigt angeordnet sind, wie es in F i g. 3 dargestellt, ist. Um das Innere der Kammer besser zu zeigen, ist in Fig. ! die Plaite 4 nach der Linie ZZ' weggebrochen. In bekannter Weise widersetzen sich die zwei Polhörner 5 und 6, die mit dem festen bzw. mit dem beweglichen Kontakt verbunden sind, dem Austreten des Lichtbogens aus der Lichtbogenlöschkammer. Zwischen den beiden Polhörnern 5 und 6 sind Widerstandselemente 7 angeordnet. Sie weisen U- oder V-Form auf. Sie bestehen aus einem Material von geeignetem spezifischen Widerstand für die Spannung und den Strom, die beherrscht werden müssen. Die Widerstandselemente 7 sind mit im wesentlichen in einer Ebene liegenden Schenkeln abwechselnd seitlich an den beiden Isolierplatten 3 und 4 angeordnet und sitzen im Reitsitz auf Rippen 8 auf, die zu einer der Isolierplatten gehören und die wie in F i g. 2 gezeigt mit Rippen 9 zusammenwirken, die zu der anderen Isolierplatte gehören. Für jede Platte liegen die Abschnitte dieser Rippen in einer gleichen Ebene, die als Verbindungsfläche zwischen den beiden Isolierplatten dienen kann. Somit werden Teillöschkammern gebildet, die untereinander keinen anderen elektrischen Kontakt haben als die Elektroden selbst. Um einen leichten Übergang des Anfangslichtbogen auf die Widerstandselemente sicherzustellen, kann, wie in F i g. 1 und 3 gezeigt, die Rippe 9, die einem Widerstandselement 7 gegenüberliegt, nach unten verlängert werden. Somit wird eine Zick-Zack-Bahn für den Lichtbogen aufgebaut, die infolge der Instabilität, die durch die elektrodynamische Beanspruchung hervorgerufen wurde, sich selbst verstärkt.

Es ist zu bemerken, daß die U-förmige Gestalt der Widerstandselemente in Abwesenheit jeglicher anderer Mittel bereits die Wirkung hat, das Aufsteigen des Lichtbogens in die einzelnen Teillöschkammern durch die alleinige Wirkung der elektrodynamischen Kräfte sicherzustellen, die auf den Lichtbogen durch die Schenkel der Widersiandselemente 7 ausgeübt werden, die sich gegenüberliegen. Diese Wirkung kann jedoch beträchtlich mit Hilfe von Magnetblechen 10 verstärkt werden, die die Form eines Hufeisen haben und den oberen Teil der Kammer umfassen, wobei sie durch nicht gezeigte Abstandstücke isoliert und in Paketen am Ausgang einer jeden Tcillöschkammer angeordnet sind. Die Pakete können außerdem voneinander mit Hilfe von Isolierplatten 23 getrennt werden, die hinter den Rippen der Isolierplatten 3 und 4 liegen und in Einschnitten gehalten sind, die zu diesem Zwecke in den gleichen Isolierplatten 3 und 4 ausgebildet sind.

Aus der F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Widerstandselemente 7 gegeneinander geneigt sind derart, daß die freien Enden ihrer Schenkel eine Funkenstrecke bilden. Auf diese Art und Weise wird den Widerstandselementen gestattet, die Rolle einer Funkenstrecke zu bilden, die automatisch einen Widerstand im Falle von Überspannung in dem elektrischen Stromkreis einbringt. Aus der F i g. 1 ist ersichtlich, daß der Querschnitt der Schenkel der Widerstandselemente 7 in der Nähe ihres Endes abnimmt. Außer der Verlängerung, die sich daraus für den Teillichtbogen ergibt, muß in dieser Anordnung noch der Vorteil einer progressiven Erhöhung des Widerstandes gesehen werden, die die Löschung des Endlichtbogens erleichtert. Es ist selbstverständlich, daß die Querschnittsverringerung sofort an der Spitze des Widerstandselementes beginnen könnte, um so eine progressive Erhöhung des Widerstandes je Längeneinheit über den gesamt geradlinigen Schenkel des Widerstandselementes zu erzielen.

Um den Übergang des zu löschenden Lichtbogens auf die Widerstandselemente zu erleichtern, kann auch die Maßnahme angewendet werden, die in Fig.4 und 5 dargestellt ist und die darin besteht, daß das untere Ende des Widerstandselementes 7 flächig von einer Hilfselektrode 11 abgedeckt ist; die Hilfselektrode besteht aus einem besser leitenden Werkstoff als das Widerstandselement 7 selbst. Vorzugsweise liegt der Schnittpunkt der äußeren Kontur der Hilfselektrode 11 mit der äußeren Kontur des Widerstandselementes 7 über dem tiefsten Punkt 13 der inneren Kontur des Widerstandselementes 7. Auf diese Art und Weise wird die Verschiebung der Wurzel des zu löschenden Lichtbogens auf dem Widerstandselement 7 verbessert.

Aus dem gleichen Grunde ist die Hilfselektrode mit einem Einschnitt 14 versehen, dessen Boden 15 tiefer liegt als der Punkt 16, an dem die Hilfselektrode 11 am breitesten ist.

Der Übergang des zu löschenden Lichtbogens auf die Hilfselektrode 11 wird in großem Maße erleichtert, wenn diese aus einem magnetischen Material besteht, wie z. B. Flußstahlblech. So werden zu den elektrodynamischen Wirkungen, die durch die besondere Form der Hilfselektrode erzielt werden, die magnetischen Wirkungen hinzugefügt, die durch das magnetische Metall selbst ausgeübt werden.

Es ist nicht notwendig, daß die Widerstandselemente 7 aus einem einzigen Stück hergestellt sind. Sie können vielmehr auch mit Hilfe zweier zylindrischer Stäbe 17 und 18 aufgebaut werden, die miteinander durch eine leitende Brücke 19 verbunden sind. Die Brücke kann die gleiche Rolle spielen, wie die vorstehend beschriebene Hilfselektrode 11 und kann zu diesem Zwecke analoge Formgebung aufweisen. Insbesondere kann die Brücke mit einem Einschnitt 20 versehen sein. Um aber nicht die Verbindung der Schenkel des Widerslandselementes 7 zu schwächen, kann die untere Abrundung der äußeren Kontur weggelassen werden. In diesem Falle, und um ei? Hängenbleiben der Wurzeln des zu löschenden Lichtbogens an den in der F i g. b gezeigten Eckwinkeln 21 und 22 der leitenden Brücke 19 zu vermeiden, ist es günstig, den unteren Teil der Brücke 19 in einer Ausnehmung in der Wandung der Teillöschkammer zu versenken und mit einem isolierenden Kitt abzudecken, wie es in der F i g. 7 dargestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Lichtbogenlöschvorrichtung mit zwei, mehrere durch Rippen voneinander getrennte Teillöschkammern zwischen sich begrenzenden Isolierplatten und mit> mehreren Widerstandselementen in U- oder V-Form, die gegeneinander isoliert sind und mit je einem Schenkel in jeweils eine Teillöschkammer eingreifen derart, daß die Scheitel der Widerstandselemente der Bewegungsrichtung des Lichtbogens entgegengesetzt gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (7) mit im wesentlichen in einer Ebene liegenden Schenkeln abwechselnd seitlich an den Isolierplatten (3,4) angeordnet sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (7) in Ausnehmungen liegen, die in den Isolierplatten (3,4) ausgebildet sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (7) gegeneinander geneigt sind derart, daß die freien Enden ihrer Schenkel eine Funkenstrecke bilden.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite einer jeden Isolierplatte (3; 4) sich in Bewegungsrichtung des Lichtbogens erstreckende Teilrippen (8,

   9) angeordnet sind, deren freie Rückenflächen bei zusammengesetzter Vorrichtung aneinanderliegen.

   5. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilrippe (9), der kein Widerstandselement (7) zugeordnet ist, sich entgegen der Lichtbogenbewegungsrichtung über die dem Widerstandselement (7) zugeordnete Teilrippe (8) hinaus erstreckt (F i g. 3).

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Widerstandselemente (7) flächig von einer Hilfselektrode (1; 19,19) überdeckt ist, die aus einem Material mit höherer Leitfähigkeit besteht.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (11; 19) aus einem magnetischen Material besteht.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (11) mit einem Einschnitt (14) versehen ist, dessen Boden (15) tiefer liegt als der Punkt (16), an dem die Hilfselektrode (11) am breitesten ist.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsielemente (7, 17, 18) aus zwei Stäben bestehen, die miteinander durch eine leitende Brücke (19) verbunden sind.