DE459101C - Elektrisches Relais - Google Patents

Description

Jede Funkenstrecke schlägt bei einer gewissen Spannung über. Der Strom findet dann einen Ausgleichsweg über den Lichtbogen. Diesem Lichtbogenüberschlag geht eine Glimmerscheinung voraus, die sich durch ein rötlich violettes Leuchten an einer oder beiden Elektroden der Funkenstrecke bemerkbar macht. Bei gewöhnlichem Luftdruck setzt das Glimmen erst bei einigen Tausend Volt ein. Man kann jedoch bekanntlich diese Grenze bis auf etwa 60 Volt bis 100 Volt herabsetzen, indem man die Elektroden als Spitzen oder Drähte ausbildet und diese dann unter geringen Gasdruck setzt. Derartige Glimmlichtröhren sind zur Verstärkung der Wirkung häufig mit einem besonderen Gas, /. B. Neon, gefüllt. Bei dem Glimmlicht ist der Stromübergang nur verhältnismäßig gering, da zu dem äußeren Widerstand des Kreises noch der innere Widerstand der Glimmröhre kommt; die Lichtintensität ist klein, so daß man zu besonderen Mitteln greifen muß, um alles Licht der Glimmerscheiriung auszunutzen.

Da die Glimmerscheinung in Röhren unter geringem Gasdruck bei Spannungen auftritt, die im unteren Bereich der Niederspannungen unserer Kraftwerke liegen, kann man sie insbesondere auch zum Anzeigen von geringen Spannungserhöhungen in den Schaltanlagen benutzen. Setzt z. B. das Glimmen der Elektroden bei 80 Volt ein, so kann man die Spannung dauernd auf einer Höhe von 78 Volt halten, so daß die geringe Steigerung von 2 Volt genügt, um das Glimmen einzuleiten und gegebenenfalls ein Schaltrelais auszulösen.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Relais, bei welchem das bei bestimmter Spannung auftretende Glimmlicht zur Herbeiführung der gewünschten Auslösewirkung in der Weise verwendet wird, daß erfindungsgemäß eine durch die angelegte Spannung in einem Raum verringerten Gasdruckes erzeugte Glimmlichtentladung· derart mit einer lichtempfindlichen Zelle, ζ. B. einer Selenzelle, zusammenwirkt, daß ein mit der Zelle in Reihe geschaltetes hochempfindliches Relais von dem Strom einer ebenfalls in Reihe 'eingeschalteten Spannungsquelle (Batterie) ausgelöst wird. In besonders vorteilhafter Weise wird die Zelle dicht neben der Glimmerscheinung angeordnet. Die Zelle wird in an sich bekannter Weise mit einem Gleichstromrelais und einer Batterie in Reihe geschaltet. Tritt die Glimmerscheinung ein, so sinkt infolge der Glimmlichteinwirkung der Widerstand des Selens, und der Auslösestrom des Relaiskreises wird so stark, daß das Relais sicher anspricht. Die getrennte Anordnung der bei-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Walter Bansa in Frankfurt a. M.

den Stromkreise hat den Vorteil, daß höher empfindlichere Gleichstromrelais an Stelle der Wechselstromrelais verwendet werden können. Eine Ausfiihrungsform der Erfindung zeigt Abb. i. Hierin ist die eine Elektrode, an der die Glimmerscheinung" auftritt, durch einen um die Selenzelle S gelegten Faden .F₁ dargestellt. Für die andere Elektrode F₂ wird, um ein sicheres Auftreten der Glimmers cheinung an der Fadenelektrode zu gewährleisten, zweckmäßigerweise eine Form gewählt, die ein möglichst niedriges, gleichmäßiges Potential gewährleistet (z. B. eine starke Platte mit abgerundeten Kanten). Die ganze Anordnung· ist in einer Glasrohre unter niedrigem Gasdruck, von z. B. Neongas, untergebracht. Das Glasrohr selbst wird auf irgendeine Weise lichtundurchlässig gemacht, z. B. gekapselt, um ein Ansprechen der Anordnung durch fremde Lichtquellen zu verhindern.

Eine andere Ausführungsform zeigt Abb. 2. Es werden hier beide als Fäden ausgebildete, dicht nebeneinanderliegende Glämmeleiktro- UeIiF₁ und F₂ von der als Zylinder ausgebildeten Selenzelle 5 umschlossen, um alles auftretende Glimmlicht möglichst zu verwerten.

Eine Schaltungsmöglichkeit für das Relais gemäß der Erfindung ist in Abb. 3 dargestellt. Der Transformator, Spannungs- oder Stromwandler T liefert bei geringer Spannungserhöhung die Ansprechspannung für das Glimmlicht. Durch diese Liehtwirkung wird der Widerstand des Selens derart verkleinert, daß das Gleichstromrelais R genügend Spannung erhält und anspricht. Bis zu einer gewissen Sättigung ist die Widerstandsänderung des Selens auch abhängig von der Glimmlichtintensität, so daß im steilen Teil der Charakteristik evtl. eine Verstärkerwirkung auftreten kann. Will man über diese Sättigung hinaus eine Abhängigkeit von der Glimmleistung erzielen, so kann man eine Staffelschaltung der Röhren anwenden, wie sie z. B. in Abb. 4 dargestellt ist. Es werden dabei im Transformatorkreis zwei Glimmröhren G₁ und G₂ verschiedener Ansprechspannung parallel· geschaltet, deren Selenzellen in Serie im Relaiskreis liegen.

Bei langsamer Steigerung der Spannung am Transformatorkreis wird zunächst nur eine Röhre ansprechen. Da sich somit lediglich der eine Selenwiderstand verringert hat, wird nur das höher empfindliche Relais ansprechen. Durch weitere Erhöhung der Transformatorenspannung kommt auch die zweite Röhre zum Glimmen. Da nunmehr der Selenwiderstand beider Röhren gesunken ist, spricht auch das minder empfindliche Relais an. Auf diese Weise könnte z. B. zu- S₀ nächst ein Warnungssignal abgegeben werden und später die Auslösung erfolgen. Natürlich ist es auch möglich, jedes Relais mit einer Röhre getrennt zu schalten.

An Stelle des Selens kann für die angegebenen Röhren jedes andere durch Lichteinwirlcung seinen Widerstand ändernde Material verwendet werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Relais, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Anlegen der erforderlichen Spannung __ in einem Raum verringerten Gasdruckes erzeugte Glimmlichtentladung derart mit einer lichtempfindlichen Zelle, z. B. einer Selenzelle, zusammenwirkt, daß ein mit der Zelle in Reihe geschaltetes hochempfindliches Relais von dem Strom einer ebenfalls in Reihe eingeschalteten Spannungsquelle (Batterie) ausgelöst wird.

2. Elektrisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glimmelektrode als Faden ausgebildet und derart um die lichtempfindliche Zelle herumgelegt ist, daß praktisch alle Lichtstrahlen des Glimmlichtes die lichtelektrische Zelle treffen.

3. Elektrisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide als Fäden ausgebildete Glimmelektroden von einer lichtelektrischen Zelle vollständig umhüllt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.