DE456759C

DE456759C - Arrangement for switching off electrical circuits

Info

Publication number: DE456759C
Application number: DES70604D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf G Berthold; Dr Karl Donat; Und Dr-Ing E H Reinhold Dr-Ing
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-06-30
Filing date: 1925-07-01
Publication date: 1928-08-29

Description

Anordnung zum Ausschalten elektrischer Stromkreise Um die Funkenbildung an Luft- oder Ölschaltern zu vermeiden, kann man den Ausschaltvorgang von Gleich- oder Wechselstrom in Gasentladungsröhren verlegen, indem man zu dem Hauptschalter eine oder mehrere derartige Röhren parallel schaltet. Zweckmäßig verwendet man dazu Quecksilberdampfentladungsröhren, weil diese den bequemen Durchtritt von Starkströmen gestatten. Bei der Ausschaltung von Wechselstrom besitzt die Quecksilberdampfröhre dabei häufig zwei Quecksilberelektroden, um eine bequeme Zündung der Röhre nach beiden Rxclhtungen zu ermöglichen. .Arrangement for switching off electrical circuits to prevent sparking to avoid air or oil switches, the switch-off process of the same or route alternating current in gas discharge tubes by going to the main switch one or more such tubes connected in parallel. Appropriately one uses for this Mercury vapor discharge tubes, because these allow the convenient passage of high currents allow. When the alternating current is switched off, the mercury vapor tube has often two mercury electrodes to easily ignite the tube to enable both directions. .

Die Schaltröhre muß im gleichen Augenblick gezündet werden, in dem der Hauptschalter geäffnet wird. Der auszuschaltende Strom wird dann beim öffnen der Kontakte unmittelbar in die Schaltröhre übergeleitet. Handelt es sich um Gleichstrom, so kann man denselben nunmehr auf bekannte Weise löschen. Handelt es sich um Wechselstrom, wofür die vorliegende Anordnung hauptsächlich in Frage kommt, so löscht der Strom von selbst beim nächsten Durchgang durch Null. Das Schaltrohr hat also immer nur höchstens eine halbe Wechselstromperiode zu bewältigen. Die Zündung der Gasentladungsröhre erfolgt meistens mittels der bekannten Zündelektroden. Diese umgeben z. B. die Gasentladungsröhre in der Nähe des Quecksilberspiegeln in Form eines Zündbandes oder Zündringes o. dgl. Die Zündelektroden können dabei die Röhre außen umgeben oder sich im Innern befinden.The interrupter must be ignited at the same moment in which the main switch is opened. The current to be switched off is then when opening of the contacts transferred directly to the interrupter. If it is direct current, so one can now delete it in the known way. If it is alternating current, for which the present arrangement is mainly used, the current is extinguished by itself the next time it goes through zero. The switching tube always only has to cope with at most half an alternating current period. The ignition of the gas discharge tube usually takes place by means of the known ignition electrodes. These surround z. B. the gas discharge tube near the mercury level in the form of an ignition tape or ignition ring, etc. Like. The ignition electrodes can surround the tube on the outside or inside are located.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung, um die Zündelektroden einer derartigen Gasentladungsröhre besonders sicher und unmittelbar beim Öffnen des Hauptschalters zu betätigen. Erfindungsgemäß werden die Zündelektroden von einem Schwingungskreis betätigt, der von dem beim öffnen des Schalters entstehenden Lichtbogen gespeist wird. Beispielsweise sind an die beiden Pole des Hauptschalters in Hint.ereinanders.chaltung eine Induktivität und eine Kapazität angeschlossen, die bekanntlich durch den Lichtbogen zu Eigenschwingungen angeregt werden. Dieser Schwingungskreis speist mittels induktiver oder kapazitiver oder auch galvanischer Kupplung die Zündelektroden der Gasentladungsröhre. Der Lichtbogen des Hauptschalters bewirkt also in statu nascendi das Auftreten erheblicher Spannungen an den Zündelektroden der Gas.entladungsröhre, zündet diese und leitet daher sofort den Strom von sich selbst auf die Entladungsröhre über, so daß die Kontakte des Hauptschalters nur in unwesentlichem Maße beansprucht werden. Es ist zweckmäßig, die Eigenfrequenz des Schwingungskreises verhältnismäßig groß zu machen. Insbesondere bei der Abschaltung von Wechselstromkreisen soll die Eigenfrequenz dieses Schwingungskreises wesentlich höher liegen als die übliche Wecliselstromfrequenz von etwa 50 Perioden. Dies ist deshalb zweckmäßig, weil die Zündelektroden zur Einleitung des Zündvorganges eine solche Polarität haben müssen, daß die Hauptelektroden unter der Wirkung der Zündelektrotd'enspannung negativ werden. Wählt man nun die Eigenfrequenz des Schwingungskreises ,entsprechend hoch, so braucht auf die richtige Polarität der Zündelektroden keine Rücksicht genommen zu werden, da entweder die erste oder die zweite Halbwelle der Eigenschwingungen zündend wirkt und rda auch die zweite Halbwelle sehr schnell nach dem Beginn -des Ausschaltvorganges am Hauptschalter erfolgt, so daß der Strom nur eine minimale Zeit durch den Hauptschalter fließt und alsdann vom Schaltrohr übernommen wird. Unter Umständen ist es sogar zweckmäßig, einen hochfrequenten Schwingungskreis anzuordnen.The subject matter of the invention is an arrangement for actuating the ignition electrodes of such a gas discharge tube particularly safely and immediately when the main switch is opened. According to the invention, the ignition electrodes are actuated by an oscillating circuit which is fed by the arc that occurs when the switch is opened. For example, an inductance and a capacitance are connected to the two poles of the main switch in series, which are known to be excited to natural oscillations by the arc. This oscillating circuit feeds the ignition electrodes of the gas discharge tube by means of inductive, capacitive or galvanic coupling. In statu nascendi, the arc of the main switch causes considerable voltages to appear on the ignition electrodes of the gas discharge tube, ignites them and therefore immediately transfers the current by itself to the discharge tube, so that the contacts of the main switch are only insignificantly stressed. It is useful to make the natural frequency of the oscillation circuit relatively high. In particular when switching off alternating current circuits, the natural frequency of this oscillating circuit should be significantly higher than the usual alternating current frequency of around 50 periods. This is useful because the ignition electrodes for initiating the ignition process must have such a polarity that the main electrodes become negative under the effect of the ignition electrode voltage. If one chooses the natural frequency of the oscillation circuit, correspondingly high, no consideration needs to be given to the correct polarity of the ignition electrodes, since either the first or the second half-wave of the natural oscillations has an igniting effect and the second half-wave also very quickly after the start of the Switching off at the main switch takes place so that the current only flows through the main switch for a minimum time and is then taken over by the switching tube. Under certain circumstances it is even useful to arrange a high-frequency oscillating circuit.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Abb. i ist i die auszuschaltende Leitung mit dem Hauptschalter 2. Parallel -zum Hauptschalter liegt eine Quecksilberdampfentladungsröhre 3 mit zwei Quecksilberelektroden 4 und 5. Der Strom in der Röhre wird mittels unter Spannungsetzen zweier Zündhänder 6 und 7 eingeschaltet. Um diese Zündb,ä;nder zu betätigen, ist nun parallel zum Hauptschalter ein Schwingungskreis mixt der Induktivität 8 und der Kapazität 9 angeordnet. Beim öffnen des Hauptschalters wird daher der entsteheude Lichtbogen diesen Schwingungskreis anregen. Die Induktivität des Schwingungskreises setzt nunmehr über eine Sekundärspüle io die Zündelektroden unter Spannung, und der Strom des Hauptschalters wird auf die Quecksilberdampfröhre übergeleitet.The drawing shows several exemplary embodiments of the invention. In Fig. I is the line to be switched off with the main switch 2. Parallel -to Main switch is a mercury vapor discharge tube 3 with two mercury electrodes 4 and 5. The current in the tube is switched on by means of two ignition hands 6 and 7 switched on. In order to operate this igniter, is now parallel to the Main switch an oscillating circuit mixes the inductance 8 and the capacitance 9. When the main switch is opened, the arc that arises therefore becomes this oscillation circuit stimulate. The inductance of the oscillating circuit is now set via a secondary sink io the ignition electrodes are energized, and the current of the main switch is on the mercury vapor tube passed over.

Die Ausführungsform nach Abb.2 der Zeichnung unterscheidet sich von der nach Abb. i dadurch, daß rdie Sekundärspule io der Indulktivitle 8 mit einem Ende an belle Zündelektroden 6 und 7 angeschlossen ist, während das andere Ende über zwei Blockkondensatoren ii und 12 mit den bellen Hauptelektroden der S.cbaltröhre verbunden ist. Die von der Spule io gelieferten Zündströme können sich daher un2.bhängig voneinh.nder über diae Blockkondensatoren und über die Hauptelektroden. schließen. Der Ausschaltvorgang ist im übrigen derselbe wie bei der Anordnung nach Abb. i.The embodiment according to Fig.2 of the drawing differs from the according to Fig. i in that rthe secondary coil io the inductive 8 with a End is connected to belle ignition electrodes 6 and 7, while the other end via two block capacitors ii and 12 with the barking main electrodes of the ball tube connected is. The ignition currents supplied by the coil io can therefore be independent by unit via the block capacitors and via the main electrodes. conclude. The switch-off process is otherwise the same as in the arrangement according to Fig. I.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 der Zeichnung beeinflußt die Induktivität 8 zwei voneinander getrennte Sekundärspulen 13 und 14. Jede Sekundärspule ist mit dem einen Ende an eine Zündelektrode und mit dem anderen Ende an die dazugehörige Hauptelektrorde angeschlossen. Die Anordnung hat den Vorteil, daß man die Polarität der Zündbänder nach Bedarf wählen kann.In the arrangement according to Fig. 3 of the drawing, the inductance 8 influences two separate secondary coils 1 3 and 14. Each secondary coil is connected at one end to an ignition electrode and at the other end to the associated main electrode. The arrangement has the advantage that the polarity of the ignition bands can be selected as required.

Anstatt, wie in Abb. i bis 3 dargestellt, ein symmetrisches zweipoliges Schaltrohr zu benutzen, kann man bei Wechselstrom auch zwei unsymmetrische neinpolige Vakuumröhren anwenden, bei denen nur ein Quecksilberpol gezündet wird. Eine solche Anordnung ist in Abb. 4 dargestellt. Die beiden Quecksilberdampfröhren i5 und 16 sind mit gegeneinander vertauscht-er Polarität zu dem Hauptschalter 2 parallel geschaltet, für die Zündung ist je ein Schwingungskreis mit den Induktivitäten 8 und den Kapazitäten 9 vorgesehen, die mittels induktiver Kupplung wieder die Zündbü.rrder 6 und 7 betätigen.Instead of using a symmetrical two-pole switching tube, as shown in Fig. I to 3, you can also use two asymmetrical no-pole vacuum tubes with alternating current, in which only one mercury pole is ignited. Such an arrangement is shown in Fig. 4. The two mercury vapor tubes i5 and 1 6 are connected in parallel to the main switch 2 with the polarity reversed, for the ignition a resonance circuit with the inductances 8 and the capacitors 9 is provided, which by means of an inductive coupling again the Zündbü.rrder 6 and 7 actuate.

Man kann, wie dies auch bei der Ausführungsform nach Abb. 2 der Zeichnung bereits der Fall ist, zu dem Hauptschalter außer dem Schwingungskreis noch ein oder mehrere Kapazitäten (i i und 12 in Abb. 2) parallel schalten. Durch diese Überbrückung der Schalterkontakte durch eine geeignet bemessene Kapazität wird der SchwingungswicTeerstand des schwingenden Systems klein gemacht, so daß das Einsetzen der Schwingungen sicherer erfolgt.You can, as in the embodiment of Fig. 2 of the drawing is already the case, an or for the main switch in addition to the oscillation circuit connect several capacitors (i i and 12 in Fig. 2) in parallel. Through this bridging the switch contacts by a suitably dimensioned capacitance becomes the vibration resistance of the vibrating system made small, so that the onset of vibrations is safer he follows.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for switching off electrical circuits by means of gas discharge tubes lying parallel to the main switch, characterized in that that an oscillating circuit excited by the arc of the switch, the ignition electrodes the gas discharge tube operated.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that self-induction and capacity of the oscillation circle to the two poles of the Main switch are connected in parallel.

3. Arrangement according to claim i or 2, characterized characterized in that -the natural frequency of the oscillation circuit is much greater than the usual alternating current frequency, especially that the natural oscillation is high frequency is.

4. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the main switch in addition to the oscillating circuit, a capacitance is connected in parallel.