DE266745C

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Publication number: DE266745C
Application number: DENDAT266745D
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Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 266745 KLASSE 21 c. GRUPPE

entstehenden Lichtbogens.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Mai 1912 ab.

Ein elektrischer Lichtbogen, besonders in Gleichstromkreisen, muß, um abzureißen, eine ganz bestimmte Länge erreichen, welche von der Höhe der elektromotorischen Kraft des Stromkreises und dem Widerstand in demselben abhängt.

Elektrische Apparate, wie Schalter, Sicherungen o. dgl., sind nun so zu dimensionieren, daß sie die bei Kurzschlüssen auftretenden sehr langen Lichtbögen sicher unterbrechen.

Läßt man den Lichtbogen an hörnerförmig ausgebildeten Elektroden frei aufsteigen, so erreicht bei höheren Spannungen der Lichtbogen eine außerordentlich große Ausdehnung.

Beispielsweise steigt bei 1000 . Volt Gleichstrom und einigen Hundert Ampere der Lichtbogen bereits etwa 1 m hoch über die Hornspitzen hinaus.

Man hat nun bereits die räumliche Ausdehnung von Lichtbögen in der Weise beschränkt, daß man beispielsweise die Wirkung eines magnetischen Feldes zur Unterbrechung von Lichtbögen herangezogen hat; auch hat man, um das Hinausschlagen des Lichtbogens über den Apparat zu verhindern, in dem Weg des Lichtbogens einzelne Wände angeordnet, um deren Kanten sich der Lichtbogen wellen-.

förmig herumlegen muß. ;

Vorliegende Erfindung besteht . nun darin, daß in dem Weg des Lichtbogens eine größere Anzahl feststehender, leitender Wände großer Wärmekapazität, z. B. aus Metall oder mit metallischer Oberfläche, nebeneinander angeordnet sind, so daß der Lichtbogen durch die seiner Bewegung entgegenstehenden Kanten in eine Reihe von Einzellichtbögen zwangsweise zerschnitten wird. An diesen metallischen Zwischenwänden findet eine starke Wärmeentziehung statt, so daß die Lichtbögen bereits bei verhältnismäßig geringer Vergrößerung ihrer Länge abreißen.

Die Anzahl der einzuschaltenden Wände wird je nach der Spannung und Stromart verschieden zu wählen sein. Bekanntlich kann man bei Gleichstrom unter 15 bis 20 Volt überhaupt keinen Lichtbogen erhalten, ebenso wie bei Wechselstrom unter 300 Volt. Sorgt man also dafür, daß viele wärmeableitende Wände dem Lichtbogen entgegenstehen, so daß er in eine Anzahl kleinerer Lichtbögen zerschnitten wird, deren Einzelspannungen in der Nähe dieser Grenzen liegen, so ergeben sich nur geringe Funken. In diesem Falle ist es leicht, Flammenerscheinungen außerhalb der Apparate vollkommen zu vermeiden. Hat man z. B. 6000 Volt Wechselstromspannung zu unterbrechen, so wird man im allgemeinen bereits mit etwa 10 bis 20 Zwischenwänden gemäß vorliegender Erfindung auskommen, da sich die Einzellichtbögen von 600 bis 300 Volt, welche überdies durch die Metallwände stark gekühlt werden, verhältnismäßig leicht beherrschen lassen.

Die vorliegende Erfindung läßt sich ebenso bei Hörnerblitzableitern wie bei Hebelschaltern, Sicherungen und anderen Apparaten mit Vorteil anwenden.

Fig. ι zeigt einen gewöhnlichen Hörner-

schalter. Zwischen den Hörnern ist eine größere Anzahl der gemäß der Erfindung als Körper großer Wärmekapazität ausgebildeten metallischen Zwischenwände ι angeordnet. Mit Rücksicht auf die verhältnismäßig große Anzahl der Wände ist es notwendig, den Auftrieb des Funkens durch künstliche Mittel zu verstärken, beispielsweise durch die in Fig. ι angedeuteten magnetischen Blasspulen 2. Die Vergrößerung

ίο der Einzelfunkenlänge, durch welche ein schnelleres Abreißen erzielt werden kann, erfolgt dadurch, daß die Zwischenwände nach oben etwas divergieren.

Eine weitere Ausführungsform für einen Schalter ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Erfolgt die Unterbrechung des Stromkreises durch Trennung der Elektroden 3 und 4, indem die Elektrode 4 in der Pfeilrichtung abgezogen wird, so bildet sich ein Lichtbogen, welcher gegen die Metallscheiben oder mit metallischer Belegung versehenen Scheiben 5 aufsteigt. Zweckmäßig wird auch in diesem Falle ein künstliches Mittel zur Erhöhung des Auftriebes angewendet, z. B. Blasmagnet oder Ventilation. Da bei der Öffnungsbewegung des Schalters vorübergehend zwischen den ersten Wänden sehr hohe Potentialsprünge auftreten, müssen diese ersten Wände zweckmäßig eine sehr gute Wärmeableitung besitzen. Auch ist es unter Umständen notwendig, die ersten Wände etwas höher zu machen als die nachfolgenden.

Fig. 3 zeigt schließlich eine weitere Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei einem Hebelschalter, für den im wesentlichen das Gleiche gilt wie für den Schalter nach ,Fig. 2.

Ordnet man die Zwischenwände beispielsweise bei Ausführungen gemäß Fig. 3 zwischen Deckplatten 6 (Fig. 3 und 4) an, so wird es im allgemeinen zweckmäßig sein, die Funkenentladung möglichst in der Mitte der Zwischenwände zu halten. Dies geschieht entsprechend dem Vorgehen nach Patent 256517 dadurch, daß die Metallplatten in der Mitte mit Einkerbungen oder Einschnitten versehen sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Beschränkung des bei Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises entstehenden Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Unterbrechung an einer beschränkten Anzahl Elektroden stattfindet und der dabei entstehende Lichtbogen in eine größere Anzahl feststehender leitender Querwände hineingeleitet wird, deren Zahl so bemessen ist, daß der Lichtbogen in so viel Teile zerlegt wird, daß das Gefälle für den einzelnen Teil derjenigen Minimalspannung entspricht, bei welcher ein Lichtbogen nicht mehr bestehen kann.

2. Ausführungsform nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den feststehenden Wänden in Richtung der Lichtbogenbewegung etwas größer werden, zum Zwecke, ein schnelleres Abreißen der Funken bei gleichzeitiger Kühlung zu erhalten.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 oder 2 an Apparaten, bei welchen der Lichtbogen beim Auseinanderziehen zwisehen Elektroden gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst in den Weg des Lichtbogens gelangenden Zwischenwände höher sind als die folgenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.