DE596394C - Elektrischer Starkstromschalter, dessen Kontakte in einem Elektrolyten angeordnet sind - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung bildet eine weitere Ausgestaltung des Schalters mit einer elektrolytischen Flüssigkeit nach dem Patent 561 490. Nach dem Hauptpatent wird die Lichtbogenbildung beim Abschalten dadurch vermieden, daß man die Verdampfung des Kontaktmetalls unmöglich macht, indem man die Kontakte als Elektroden in einen gut leitenden Elektrolyten ohne metallische gegenseitige Berührung eintauchen läßt. Die Abschaltung erfolgt hierbei dadurch, daß eine oder beide Elektroden aus dem Elektrolyten herausgezogen werden.

Diese Anordnung hat noch zwei Nachteile.

Die Bewegung einer oder beider Elektroden bedingt entweder eine überaus genaue und feste Führung oder eine Vergrößerung des Elektrodenabstandes um so mehr, weil bei sehr großen Starkströmen die mechanischen Durchbiegungen bzw. Verbiegungen der Elektroden stark in Erscheinung· treten. Dies verlangt verhältnismäßig massige Konstruktionen der bewegten Elektroden und infolgedessen auch große Beschleunigungskräfte, um die Elektrodenmassen während des Abschaltvorganges zu beschleunigen, und besondere Verzögerungskräfte, um die Elektrodenbewegung wieder zum Stillstand zu bringen. Um diese Nachteile zu beseitigen, werden nach der Erfindung die Elektroden unbeweglich angeordnet und der Elektrolyt zwischen den Elektroden durch äußere Kräfte entfernt. Man hat schon bei Anlassern, Reguliervorrichtungen und Schaltern mit schlecht leitenden Elektrolyten feststehende Elektroden vorgeschlagen und die Regelung durch Bewegung des Elektrolyten bewirkt. In diesem Falle spielt aber der enge Zusammenbau der Elektroden keine Rolle, im Gegenteil muß der schlecht leitende Elektrolyt zu seiner Regelwirksamkeit eine bestimmte Elektrolytstreckenlänge aufweisen, d. h. die Elektroden dürfen nicht zu nah zusammengebaut sein. Auch die Beschleunigungskräfte spielen hierbei keine Rolle.

Bei der Erfindung dagegen wird durch die starre Anordnung der unbeweglichen Elektroden der enge Zusammenbau erleichtert, und infolgedessen wird jdie Elektrolytmasse

zwischen den Elektroden um so geringer, als der Abstand der festen Elektroden verringert werden kann. Die Beschleunigung für die Entfernung des Elektrolyten ist bei Anwendung gleicher Kräfte also-bedeutend größer als bei der Bewegung der Elektroden. Infolgedessen kann auch eine wesentliche Beschleunigung des Abschaltprosesses erzielt werden, was gerade beim Abschalten von Kurzschlüssen von ausschlaggebender Bedeutung ist, weil es dabei auf Tausendstel von Sekunden ankommt. Der enge Zusammenbau der Elektroden wird aber erst durch die Verwendung von gut leitenden Elektrolyten ermöglicht, Würde man einen schlecht leitenden Elektrolyten verwenden, so besteht die Gefahr der Lichtbogenbildung, wenn die Elektroden dicht aneinander stehen. Hat aber erst einmal die Lichtbogenbildung auf Grund der Metallverdampfung eingesetzt, dann ist bei feststehenden Elektroden der Lichtbogen nicht eher zu löschen, als bis die Elektroden vollständig zerstört sind. Gegenüber dem Gegenstand des Hauptpatents bietet also der Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung den Vorteil eines sehr engen Zusammenbaues der Elektroden, einer Verringerung des Elektrolytvolumens und insbesondere einer Verringerung der Beschleunigungskräfte, mittels welcher der Elektrolyt zwischen den feststehenden Elektroden entfernt wird. Umgekehrt wird bei gegebenen Beschleunigungskräften die Zeitdauer des Abschaltprozesses insbesondere bei Kurzschlüssen wesentlich verringert.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung dargestellt. Abb. ι zeigt eine schematische Darstellung mit feststehenden Elektroden, bei welcher der Elektrolyt entfernt wird.

Abb. 2 zeigt eine veränderte Ausführungsform mit einem eingebauten Widerstandskörper zur Erhöhung des Widerstandes.

Abb. 3 zeigt eine Anordnung mit einem Zylinder als Drosselvorrichtung.

Abb. 4 schließlich zeigt eine veränderte

Ausführungsform, bei welcher der Abdeckzylinder sowohl die Elektrolytstrecke drosselt als auch den Elektrolyten z\vischen den Elektroden absenkt.

In Abb. ι ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Elektroden b und e innerhalb eines Gefäßes α feststehen. Die Schaltung erfolgt durch die Entfernung des Elektrolyten d durch eine Abflußöffnung /. Zur Beschleunigung des Abflusses kann entweder bei offenem Gefäß ein Unterdruck an der Öffnung / oder bei geschlossenem Gefäß ein Überdruck über dem Elektrolyten benutzt werden, der beispielsweise durch ein Ventil g gesteuert wird. Um den inneren Widerstand der Elektrolvtstrecke im Augenblick des Abreißens zu vergrößern, kann ein Einsatzstück h benutzt werden (Abb. 2). Ist der Flüssigkeitsspiegel bis zum Außenrande des Isolierstückes h 6g herabgesunken, so wird die Elektrolytstrecke im nächsten Augenblick an der oberen Kante des Isolierstücks h unterbrochen, und die Verbindung zwischen den Elektroden b und c findet dann durch die Labyrinthgänge h' und der Austrittsöffnung h" statt.

Auf diese Weise ist es möglich, den inneren Widerstand der Elektrolytstrecke zwischen b und c momentan auf das 10- bis ioofache, je nach der Dimensionierung des Zwischenkörpers h, zu erhöhen, so daß nur ganz minimale Ströme zur Abschattung gelangen.

In Abb. 3 ist zwischen den Elektroden b und c ein Isolierrohr k angeordnet, welches im Augenblick des Abschaltens bis auf den Boden des Gefäßes α herabgelassen wird, so daß die Elektrolytstrecke zwischen b und. c durch dieses Rohr k abgedrosselt wird. Jetzt erst erfolgt die Stromunterbrechung entweder durch Ablassen des Elektrolyten d oder durch Entfernung einer der Elektroden b oder c aus dem Elektrolyten.

Vorteilhaft kann die Anordnung nach Abb. 3 in der Weise geändert werden, daß das Isolierrohr k zu einer Haube oben geschlossen ist, wie in Abb. 4 dargestellt. Alsdann wird beim Absenken des Rohres k die eingeschlossene Luft den Flüssigkeitsspiegel herabdrücken, so daß gleichzeitig mit dem Einschieben der Isolierwand k zwischen den Elektroden b und c der Elektrolytflüssigkeitsspiegel von d nach d" innerhalb der Haube k gelangt, während außerhalb der Haube k der Flüssigkeitsspiegel von d nach d' emporsteigt.

Vorteilhaft wird ein Bodenstück 1 mit einer Ringnut 1' in das Gefäß α eingesetzt, in dessen Ringnut der untere Rand der Haube k eindringt und damit auch einen mechanischen Abschluß zwischen den Elektroden b und c bewirkt.

Bei dieser Anordnung findet also das Abschalten auf eine kombinierte Weise statt. Einmal durch Abdrosseln und Zwischenschieben einer Isolierwand, gleichzeitig aber auch durch Herabdrücken des Flüssigkeitsspiegels, bis die innere Elektrode c nicht mehr von dem Elektrolyten berührt wird.

Der grundlegende Erfindungsgedanke kann in. den weitesten Grenzen geändert werden, ohne daß die Erfindung dadurch irgendwie berührt wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Starkstromschalter, dessen Kontakte in einen Elektrolyten tauchen, nach Patent 561490, dadurch ge-

   kennzeichnet, daß die gut leitende elektrolytische Flüssigkeit zwischen den sich zu Beginn und während des Abschaltvorgangs nicht berührenden feststehenden Elektroden durch äußere Kräfte entfernt wird.
2. 2. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Stromunterbrechung über einen Widerstand Qi), der durch den Elektrolyten selbst gebildet wird, erfolgt.
3. 3. Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Isoliereinsatzstück Qi) mit Zwischenwänden Qi') und einer geringen Ausflußöffnung Qi") zwischen den feststehenden Elektroden.

   4, Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt zwischen den Elektroden Qb und c) durch Abdeckglocken gleichzeitig entfernt und gedrosselt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen