DE1665993C3 - Anordnung zum Ausschalten von Wechselstromkreisen - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents 12 50 528 ist eine An- ²S •rdnung zum Ausschalten von Wechselstromkreisen, insbesondere von induktiven Wechselstromkreisen, mit tinem Schalter, der zwei in Reihe liegende Sthaltstrekken besitzt, wobei parallel zu jeder Schaltstrecke ein elektrisches Ventil liegt, die so geschaltet sind, daß sit entgegengesetzte Durchlaßrichtung haben. Zwischen 4em gemeinsamen Anschlußpunkt der Schaltstrecken •nd dem gemeinsamen Anschlußpunkt beider Ventile legt eine Drosselspule, zu der ein weiteres Ventil parallel geschaltet ist, dessen Durchlaßrichtung so gewählt ist, daß es bei steigendem Strom in der Drosselspule tperrt. Wie im Hauptpatent ausführlich erläutert, wird dadurch erreicht, daß die beiden parallel zu den Schalt-•trecken liegenden Ventile nur für einen Bruchteil des Zu unterbrechenden Wechselstromes bemessen werden müssen und daß trotzdem die Löschwirkung des Schallers erhöht wird.

Die Erfindung stellt eine weitere Verbesserung dieler Anordnung nach dem Hauptpatent dar. Gemäß der Erfindung ist die Lichtbogenspannung jeder der beiden Schaltstrecken bei allen Strömen nahezu gleich groß ■nd während der Brenndauer annähernd konstant. Dadurch wird eine weitere Verminderung der Beanspruchung der Ventile erreicht.

Wie im Hauptpatent ausgeführt, ist der Strom, der über die Drosselspule während des Ausschaltvorganges Hießt und d?mit auch über eines der Ventil, abhängig von dem Zeitpunkt, zu dem die Öffnung der Schalt-Itrecke beginnt. Beispielsweise kann man die Bemessung so treffen, dab beim öffnen der Schaltstrecken in der Mitte der Halbwelle die geforderte Entionisielungszeit ti-η erreicht ist. Außerdem ist der Strom von der Höhe der Lichtbogenspannung abhängig.

Da nun die Lichtbogenspannung einer Schaltstrecke im allgemeinen in erheblichem Maße infolge der Streuung und in Abhängigkeit vom Strom zwischen zwei Werten, einem maximalen und einem minimalen Wert, schwanken kann, muß die Drosselspule so bemessen sein, daß sie bei der minimalen Bogenspannung ausreicht, um einen solchen Strom bei einem bestimmten ^6s Öffnungszeitpunkt, z. B. in der Mitte der Halbwelle, zu erzeugen, daß die gewünschte Zeit fi-fc herbeigeführt wird. Tritt aber bei dem gleichen Öffnungszeitpunkt die maximale Lichtbogenspannung auf. so wird der Strom in einem der Ventile etwa im gleichen Verhältnis größer, und für diesen großen Strom muß das Ventil dimensioniert werden. ._,,_.. ...

Gemäß der Erfindung wird als Schalter bei einer Anordnung nach dem Hauptpatent ein solcher verwendet, bei dem jede Schaltstrecke unabhängig von der Größe des Stromes eine praktisch gleich große und während der Brenndauer annähernd konstante Lichtbogenspannung besitzt Dadurch wird eine Oberdimensionierung der Ventile vermieden gegenüber Schaltern mit unterschiedlicher Lichtbogenspannung. Als Schaltstrecke kann beispielsweise eine bekannte Ausführung verwendet werden, bei dem der zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Kontakt gezogene Lichtbogen entlang von "Leitblechen infolge einer magnetischen Blaseinrichtung zwischen eine Reihe von parallelen, elektrisch leitenden Blechen getrieben wird, wodurch der Lichtbogen in eine Vielzahl von Teillichlbögen aufgelöst wird. Durch die Unterteilung erhält man eine Lichtbogenspannung, die bei allen Strömen praktisch gleich groß und während der Brenndauer annähernd konstant ist, da der Spannungsabfall entweder ganz oder zu einem überwiegenden Teil vom Kathodenfall herrührt .

in der Zeichung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Der Schalter 1 besteht aus zwei Schaltstrecken 2 und 3. die in Reihe in der Leitung 4 eines Wechselstromkreises liegen. Parallel zur Schaltstrecke 2 liegt ein Ventil 5, z. B. ein Siliziumgleichrichter. Parallel zur Schaltstrecke 3 liegt ein Ventil 6. In der gemeinsamen Verbindungsleitung von den Ventilen zu den Schaltstrecken liegt eine Drosselspule 7 und parallel zu dieser ein Ventil 8. Als Ventile können beispielsweise Siliziumgleichrichter verwendet werden. Die Schaltstrecke 2 besitzt einen feststehenden Kontakt 21 und einen beweglichen Kontakt 22. Die Schaltkammer besteht aus einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Blechen 23, denen Leitbleche 24 zugeordnet sind. Die Bleche sind durch ein Keramikteil 25 mit Öffnungen abgedeckt. Die magnetische Vorrichtung, welche den einmal gezogenen Lichtbogen entlang der Leitbleche nach oben treibt, ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Schaltstrecke ist nur schematisch dargestellt, da derartige Schaltstrecken bzw. Schalter bekannt sind Die Schaltstrecke 3 ist in gleicher Weise aufgebaut. Die entsprechenden Teile, die denen der Schaltstrecke 2 entsprechen, sind mit den Bezugszeichen 31.32,33,34 und 35 versehen.

Werden die Schaltstrecken geöffnet, so entstehen zwischen den Kontakten Lichtbögen. Durch eine nicht gezeichnete Blasspule werden die Lichtbögen entlang der Leitbleche nach oben bzw. unten getrieben und in eine Vielzahl von Teillichtbögen aufgelöst, bei denen praktisch nur der Kathodenfall vorherrscht, so daß die Lichtbogenspannung unabhängig von der Größe des Stromes praktisch gleich groß und während der Brenndauer des Lichtbogens annähernd konstant ist.

Eine Beschreibung der Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung erübrigt sich, da sie genau die gleiche ist, wie sie im Hauptpatent ausführlich beschrieben ist.

Wie im Hauptpatent angegeben, kann man noch in jedem Nebenweg einen Schalter anordnen, der nach dem Ausschaltvorgang geöffnet und kurz nach dem Schließen der zugehörigen Schakstrecke geschlossen wird.

Im Ausführungsbeispiel ist in Reihe mit der Drossel-

spule 7 noch ein ohmscher Widerstand 9 geschaltet. Dadurch wird erreicht, daß der Strom über die Drosselspule nicht ünear. sondern exponentiell gegen einen endlichen Grenzwert ansteigt, der durch die Größe des ohmschen Widerstandes gegeben ist. Das hat zur Folge, daß die Beanspruchung der Ventile noch weiter herabgesetzt werden kann.

Wie bereits erwähnt, sind Schalter, deren Licliibogenspannung bei allen Strömen praktisch gieich groß und während der Brenndauer annähernd konstant ist. bekannt, vgl. beispielsweise den Aufsatz »Strom- und Rückstromschnellschalter für 6000A. 1500V Gleichspannung« in der Siemens-Zeitschrift 1967, S. 262 bis 264.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. -*- Patentanspruch:

   Anordnung zum Ausschalten von Wechselstromkreisen, insbesondere von induktiven Wechselstromkreisen, mit einem Schalter, der zwei in Reihe liegende Schaltstrecken besitzt, wobei jeder Scnaltftrecke ein Ventil zugeordnet ist. die entgegengefetzte Durchlaßrichtung besitzen, und wobei zwischen dem gemeinsamen Anschlußpunkt beider ><> Schaltstrecken und dem gemeinsamen Anschlußpunkt beider Ventile eine Drosselspule liegt zu der ein weiteres Ventil parallel geschaltet ist dessen Durchlaßrichtung so gewählt ist. daß es bei steigendem Strom in der Drosselspule sperrt, nach Patent ·5 12 50 528, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenspannung jeder der beiden Schaltstrecken (Z 3) bei allen Strömen nahezu gleich groß und während der Brenndauer annähernd konstant

   ist.

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