DE378221C

DE378221C - Circuit breaker

Info

Publication number: DE378221C
Application number: DEP44539D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-06-16
Filing date: 1921-06-16
Publication date: 1923-07-06

Description

Starke elektrische Ströme bei Schaltern dadurch zu öffnen, daß die Stromöffnungsstelle in einen Elektrolyten eintaucht, ist bekannt. Man hat auch schon Quecksilberunterbrecher gebaut, bei denen in das Quecksilber ein rotierender Kontakt eintaucht. Mit diesen Quecksilberunterbrechern können aber nur kleinere Ströme von höchstens 15 bis 20 Ampere unterbrochen werden.Strong electrical currents in the case of switches by opening the current opening point immersing in an electrolyte is known. You already have mercury breakers built in which a rotating contact is immersed in the mercury. With these Mercury breakers can only handle smaller currents of 15 to 20 amperes at the most to be interrupted.

Die Erfindung schafft einen Starkstromunterbrecher, durch den Ströme bis zu vielen hundert Ampere bis zu mehreren hundertmal in der Sekunde rhythmisch unterbrochen werden können, wobei ein absolut funkenfreies Abreißen erzielt wird und auch das Heißwerden der Unterbrecherteile vermieden wird. Die neue Erfindung besteht darin, daß an Stelle des Quecksilbers eine schlecht leitende Flüssigkeit, beispielsweise ein Elektrolyt, verwandt wird, wobei die schlechte Leitfähigkeit so gut als möglich dadurch kompensiert wird, daß die ruhende Elektrode möglichst nahe an die rotierende Elektrode herangelegt ist.The invention provides a power circuit breaker through which up to many currents hundred amps up to several hundred times per second can, whereby an absolutely spark-free tear-off is achieved and also the heating the breaker parts is avoided. The new invention is that instead of mercury a poorly conductive Liquid, for example an electrolyte, is used, with poor conductivity is compensated as well as possible by keeping the resting electrode as close as possible the rotating electrode is in place.

Eine weitere Erfindung besteht darin, daß mehrere parallel geschaltete Elektroden verj wendet werden zur Verminderung des inneren Widerstandes.Another invention consists in the fact that several electrodes connected in parallel verj can be used to reduce internal resistance.

In den Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht, die nachstehend beschrieben werden.The subject matter of the invention is shown in several exemplary embodiments in the figures which are described below.

In seiner einfachsten Ausführung besteht dieser Unterbrecher aus zwei in den Stromkreis geschalteten Elektroden, deren eine ruhend in einen Elektrolyten taucht, während die andere rhythmisch in diesen Elektrolyten ein- und austaucht, wodurch der Strom im gleichen Rhythmus geschlossen oder unterbrochen wird. Statt, daß nur eine Elektrode in den Elektrolyten rhythmisch ein- und austaucht, können auch beide Elektroden diese rhythmische Bewegung ausführen, wodurch die stromabbremsende Wirkung beim Austauchen verdoppelt wird. Das rhythmische Ein- und Austauchen der Elektroden kann durch eine gleichmäßig hin und her gehendeIn its simplest form, this breaker consists of two in the circuit switched electrodes, one of which is immersed in an electrolyte while resting the other dips rhythmically in and out of this electrolyte, causing the current in the the same rhythm is closed or interrupted. Instead of just having one electrode dips rhythmically into and out of the electrolyte, both electrodes can also do this Perform rhythmic movement, which has the effect of braking the current when diving out is doubled. The rhythmic immersion and removal of the electrodes can be achieved by moving back and forth evenly

Bewegung der Elektroden bewirkt werden, wobei diese Bewegung beispielsweise durch Kurbelgetriebe von einer rotierenden Kraftachse gesteuert werden kann. Zweckmäßiger ist es, die unterbrechende Elektrode um eine außerhalb des Elektrolyten liegende, gegen diesen isolierte Achse gleichsinnig rotieren zu lassen. Bei einer solchen Anordnung kann die rotierende Elektrode in zwei oder mehrere ίο symmetrisch um die Rotationsachse angeordnete Arme derart unterteilt sein, daß bei einer l'mdrehung um die Achse zwei oder mehrere Stromschlüsse und Stromunterbrechungen erfolgen. Die Stromzuführung zu der rotierenden Elektrode geschieht durch eine bzw. bei sehr hohen Stromstärken mehrere Bürsten, die auf einem mit der Rotationsachse fest verbundenen Schleifring schleifen, der seinerseits mit der Elektrode leitend verbunden ist. Die Rotationsachse wird zweckmäßig durch einen Elektromotor angetrieben.Movement of the electrodes can be effected, this movement for example by Crank mechanism can be controlled by a rotating power axis. More expedient it is, the interrupting electrode around a lying outside of the electrolyte, against to let this isolated axis rotate in the same direction. With such an arrangement can the rotating electrode arranged in two or more ίο symmetrically around the axis of rotation Arms be subdivided in such a way that with one rotation about the axis two or more Power outages and power interruptions occur. The power supply to the rotating Electrode is done by one or, in the case of very high currents, several brushes, which grind on a slip ring firmly connected to the axis of rotation, which in turn is conductively connected to the electrode. The axis of rotation is expediently through driven by an electric motor.

Der Unterbrecher kann sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwandt werden. Bei Wechselstrom können unter Anwendung eines Synchronmotors stets bestimmte Teile der Stromkurve herausgeschnitten werden.The breaker can be used for both direct current and alternating current will. In the case of alternating current, certain values can always be used using a synchronous motor Parts of the current curve are cut out.

Um den inneren Widerstand des Unterbrechers möglichst gering zu gestalten, ist es erforderlich, die in dem Elektrolyten ruhende Elektrode möglichst an die arbeitende Fläche der rotierenden Elektrode heranzubringen und in ihrer Form dieser anzupassen. Die rotierende Elektrode kann derart ausgebildet sein, daß ihre durch die Flüssigkeit schlagende stromführende Kontaktfläche entweder parallel zu ihrer Drehachse oder in der Rotationsachse angeordnet ist, wobei die Ebene der ruhenden Elektrode eine entsprechende Lage einnimmt. Um keinen mechanischen Verschleiß der Elektroden eintreten zu lassen, ist es empfehlenswert, eine direkte Berührung der rotierenden Elektrode mit der ruhenden Elektrode zu vermeiden. Falls die Elektroden von dem Elektrolyten angegriffen werden, ist es erforderlich, bei Verwendung von Gleichstrom durch einen Kommutator die Richtung des Stromes innerhalb des Elektrolyten jedesmal während der Unterbrechungsphase umzukehren.In order to make the internal resistance of the interrupter as low as possible, it is necessary, the electrode resting in the electrolyte as close as possible to the working surface to bring the rotating electrode and adapt its shape to this. The rotating Electrode can be designed in such a way that its striking through the liquid current-carrying contact surface either parallel to its axis of rotation or in the axis of rotation is arranged, the plane of the resting electrode occupying a corresponding position. No mechanical wear and tear To allow the electrodes to enter, direct contact is recommended the rotating electrode with the stationary electrode. If the electrodes to be attacked by the electrolyte, it is necessary when using Direct current through a commutator indicates the direction of the current within the electrolyte to reverse each time during the interruption phase.

In den Abb. 1 bis 6 wird die Neuerung erläutert. The innovation is explained in Figs. 1 to 6.

Die Elektrode α rotiert (Abb. 1 bis 3) um die Achse b. In dem Gefäß / befindet sich der Elektrolyt mit dem Spiegel g_r, g„. Innerhalb des Elektrolyten ist die ruhende Elektrode h vorgesehen, die zweckmäßig an dem Gefäß f befestigt ist. Auf der Achse b befindet sich der Schleifringe auf dem die Bürstek schleift. Die Bürste k einerseits und die ruhende Elektrode /; andererseits sind an den rhythmisch zu unterbrechenden Stromkreis zu schalten. Die rotierende Elektrode α schlägt mit den Armen c, d, e durch den Elektrolyten an der Elektrode h vorbei. Die Elektrode a bewirkt bei einer Umdrehung drei Strom-Schlüsse und drei Stromunterbrechungen.The electrode α rotates (Fig. 1 to 3) around the axis b. In the vessel / is the electrolyte with the level g _r , g „. The resting electrode h , which is expediently attached to the vessel f , is provided within the electrolyte. The slip ring on which the brush k grinds is located on the axis b. The brush k on the one hand and the resting electrode /; on the other hand, the circuit to be interrupted rhythmically has to be switched. The rotating electrode α strikes with the arms c, d, e through the electrolyte past the electrode h . The electrode a causes three current shorts and three current interruptions with one revolution.

In Abb. ι bis 3 sind die arbeitenden, durch den Elektrolyten schlagenden Flächen in der Rotationsei ene angeordnet. Abb. 1 zeigt den Unterbrecher in Richtung der Rotationsachse /'. Abb. 2 senkrecht zu dieser Achse gesehen. In Abb. 3 besteht der Elektrodenarm c aus den parallelen Unterteilen C₁, C₂, c„, c₄, der Arm (/ aus den parallelen Unterteilen d_x, d₂, (/.., c/₄, der Arm e aus den in der Abbildung nicht erkennbaren Unterteilen e_u e.,, e_s, C₁ und ebenso die ruhende Elektrode entsprechend aus den parallelen Unterteilen H₁, h„, It₃, Ji₁, A₃, um den inneren Widerstand des Unterbrechers möglichst gering zu gestalten.In Fig. 1 to 3, the working surfaces that hit through the electrolyte are arranged in the Rotationsei ene. Fig. 1 shows the interrupter in the direction of the axis of rotation / '. Fig. 2 seen perpendicular to this axis. In Fig. 3, the electrode arm c consists of the parallel sub-parts C ₁ , C ₂ , c ", c ₄ , the arm (/ of the parallel sub-parts d _x , d ₂ , (/ .., c / ₄ , the arm e from the sub-parts e _u e. ,, e _s , C ₁ , which cannot be seen in the figure, and also the resting electrode correspondingly from the parallel sub-parts H ₁ , h ", It ₃ , Ji ₁ , A ₃ , to the internal resistance of the interrupter to be as small as possible.

In Abb. 4 und 5 dehnen sich die durch den Elektrolyten schlagenden, arbeitenden Flächen parallel zur Rotationsachse aus. Die ruhende Elektrode Ii ist in ihrer Ausdehnung den Arbeitsflächen der rotierenden Elektrode angepaßt. In Fig. 4 and 5, the working surfaces striking through the electrolyte extend parallel to the axis of rotation. The extension of the resting electrode Ii is adapted to the working surfaces of the rotating electrode.

Abb. 4 ist wieder in Richtung der Achse b. Abb. 5 senkrecht zu dieser Achse gesehen.Fig. 4 is again in the direction of axis b. Fig. 5 seen perpendicular to this axis.

Um beim Austritt der Elektrodenarme c, (/, c der Abb. 4 und 5 aus der Flüssigkeit den Strom auch unter Verwendung höherer Spannungen bei großer Leitfähigkeit des Elektrolyten möglichst stark abzubremsen, ist die Austrittskante der Arbeitsfläche eines solchen Armes möglichst wie in Abb. 6 mit den Bremsspitzen /, I₁ zu versehen, die den Widerstand beim Austauchen der Elektrode möglichst rasch auf hohe Werte bringen.In order to slow down the current as much as possible when the electrode arms c, (/, c of Figs. 4 and 5 exit the liquid, even when using higher voltages with high conductivity of the electrolyte, the exit edge of the working surface of such an arm should be as shown in Fig. 6 to be provided with the brake tips /, I ₁ , which bring the resistance to high values as quickly as possible when the electrode is immersed.

Claims

100 patent claims:

1. Circuit breaker, characterized in that instead of mercury a poorly conductive liquid, for example an electrolyte, is used, whereby the poor conductivity is compensated as well as possible by keeping the resting electrode as close as possible the rotating electrode is in place.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that several in parallel Switched electrodes are used to reduce the internal resistance.

1 sheet of drawings.