-
Überbrückungsschalter für hohe Ströme, vorzugsweise für Elektrolyseanlagen
Die erfindung betrifft einen Überbrückungsschalter für hohe Strome, vorzugsweise
für Elektrolyseanlagen, zum Außerbetriebsetzen einer Elektrolysezelle innerhalb
einer Stromschleife.
-
Es sind Schalter unterschiedlicher Konstruktion bekanne, die es durch
Nebenschluß ermöglichen, innerhalb einer Elektrolyseanlage von mehreren in Reihe
lieenden Elektrolysezellen eine Zelle außer Betrieb zu setzen.
-
Est ist ferner bekannt, daß für das Schließen und Unterbrechen des
Stromkreises im Schalter besonders geformte Kontaktfinger verwendet werden. Hierbei
wiXd eine bestimmte Anzahl von Kontaktstticken die funktionell vom geforderten Nennstrom
abhängig ist, parallel eingesetzt.
-
Der notwendige Kontaktdruck wird durch Federkräfte in Verbindung mit
dem Schalterantrieb erzeugt, Des weiteren finden auch besondere Kontakte, die vor
den Hauptkontakten schließen und nach dieaen öffnen, Anwendung.
-
Diese sogenannten Vorkontakte übernehmen den dynamischen Schaltvorgang
und die damit verbundene unvermeidbare Funkenbildung und Metallerosion. Sie sind
leicht auszuwechseln, um einen geringen Wartungsaufwand zu erreichen.
-
Es ist darüberhinaus bekannt, daß Hochstromschalter nach erfolgtem
Nebenschluß einer Elektrolysezelle mittels Trennschalter überbrückt werden, mit
dem Ziel, eine sichere Stromübertragung zu gewährleisten und auftretende Kontaktverluste
zu v.rringern.
-
Diese bekannten Schalter weisen folgende Nachteile auf: Die benötigte
große Anzahl von Kotaktelementen des Schalters macht bereits bei der Montage umfangreiche
Justierarbeiten erforderlich, die sich wiederholen, wenn die Kontakte infolge Abbrand,
Korrosion oder anderer Ursachen ausgewechselt werden müssen Ferner ergeben sich
durch die große Anzahl von Kontaktelementen erhebliche BaugröBen der Schalter, die
zu einer Vergrößerung des Raumbedarfs der gesamten Elektrolyseanlage führen. Da
die gesamte Kontaktlast durch die Verwendung von Federelementen erreicht wird, sind
aufwendig Antriebsvorrichtungen für den Schalter erforderlich, um die auftretenden
Kräfte auf ein xealisierbarss Maß zu reduzieren. Der Federmechanismus zur Erzeugung
und Aufrecht erhaltung der Kontaktkraft unterliegt durch die speziellen Betriebsbedingungen
der Elektrolyse starkem Korrosionseinfluß, was zur Gefahr des Versagens desselben
und damit zu Veränderungen der Kontaktkraft oder der anderen Parameter des Schalters
sowie zu mechanischen Schäden führen kann, wodurch die Funktionstüchigkeit des Schalters
beeinträchtigt wird. Diese Nachteile sind besonders bei Anlagen mit geringer Schalthäufigkeit,
wie s. B. bei ektrolysen entscheidend, so daß der Aufwand eines Schalters mit entsprechendem
Kontakt-Antriebsmechanismis nicht vert etbar ist.
-
Zweck der Erfindung iat die Schaffung eines einfachen korrosions-
und betriebssicheren Überbrückungsschalters mit geringem Platzbedarf, der die genannten
Mängel vermeidet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter für das Überbrücken
einer Elektrolysezelle so weiterzuentwikkeln, daß er für den speziellen Anwendungszweck
den Nebenschluß einer Elektrolysezelle mit übernehmen kann.
-
Erfindungsgemäß geschieht dies durch die Kombination von zwei Leitungsenden
zwischen denen ein bewegliches stromleitendes Teil mit Hauptkontakt sowie vor- bzw,
nacheilenden Kontakten angeordnet ist, welches mit dem einen Leitunasende ständig
elektrisch verbundeh ist und in geschlossener Lage an dem anderen Leitungsende,
das ebenfalls Hauptkontakt sowie vor- bzw nacheilende Kontakte aufweist, smliestv
Der Kontaktdruck ftfr die Hauptkontakte wird durch eine mit Rechts- und Linkegewinde
versehene Spindel erzeugt, die mit den Hauptkontakten gekoppelt sind. Die vor- und
nacheilenden Kontakte sind hinsichtlich ihrer Stromleitfähigkeit unterdimmensioniert.
-
Der materielle Aufwand für den erfindugsgemäßen Überbrückkungsschalter
liegt wesentlich unter dem der bekannten Schalter. Zusätzlich entsteht während des
Betriebes eine Senkung der Kontakt- bzw. Stromübergangsverluste und des Wartungsaufwandes,
da die Gesamtzahl der zu reinigenden Kontakte geringer ist. Die Erfindung realisiert
einen zuverlässigen Nebenschluß, der keinen wesentlich höheren Aufwand als eine
einfache Schienenverbindung erfordert Durch die gewählte Kontaktdruck-Erzeugung
mittels Spindeln, ist ein kleiner Kontaktwiderstand gegeniiber Kontakten mit Federelementen
erreichbar.
-
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel nEler
erläutert werden0 In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1s die Draufsicht des
Überbrückungsschalters Fig. 2: den Schnitt nach Fig. 1 Zwischen den Leitungsenden
1; 2 ist ein bewegliches Teil 3, dargestellt als Schienenpaar, angeordnet.
-
An den Inaenkanten des Schienenpaares befinden sich vor-bzw. nacheilende
Kontakte 4. Zwischen diesen ELontakten A ist ein Kontakt 52 der kraftschlüssig mit
des Leitungsende 2 verbundeh istt angeordnet.
-
Die Leitungsenden 1; 2 werden jeweils von einer Spindel 6 durchbrochen,
wobei an den Enden der Spindeln 6 feststellbare Druckplatten 7 angeordnet sind.
-
An des fest in der Anlage installierten Leitungsenden 1, ist das bewegliche
Teil 3 so befestigt, daß es während der Bewegung ständig elektrisch mit der Leitung
1 verbuiiden ist.
-
Durch Bewegen des Teils 3 kaim dieses mittels der Spindel 6 und der
zwei Druckplatten 7 in das zu diesem Zweck mit einer aussparung versehene Leitungsende
2 eingeschwenkt werden.
-
Nach dem Einschwenken werdeh die Spindeln 6 angezogen, wodurch der
erforderliche Kontaktdruck für den Dauerstrom erzeugt wird. Um die Erosion an den
Kontakt stellen zwischen dem beweglichen Teil 3 und dem Leitungsende 2 auszuschalten,
sind vor- bzw. nacheilende Kontakte +; 5 angeordnet, die den Strom für die Zeit
des Schaltens übertragen und gegenüber den Hauptkontakten wesentlich unterdimensioniert
sind. Diese vor- bzw. nacheilenden Kontakte 4; 5 sind auswechselbar konstruiert.