DE601265C - Einrichtung zum Unterbrechen elektrischer Stroeme - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. AUGUST 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 601265 KLASSE 21c GRUPPE 35 os

Einrichtung zum Unterbrechen elektrischer Ströme

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1925 ab

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Unterbrechung elektrischer Ströme mittels parallel zum Schalter angeordneter und unmittelbar vor dem Abschaltvorgang in den Stromkreis einzuschaltender Gasentladungsgefäße.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden hierzu solche Gasentladungsgefäße verwendet, deren Gasdruckverhältnisse entsprechend dem abzuschaltenden Strom so bemessen sind, daß das Gasentladungsgefäß beim Anlegen einer Spannung einen geringeren Widerstand aufweist, der sich kurz nach dem Einschalten infolge von Gasverarmung derart erhöht, daß praktisch eine Unterbrechung des Stromes eintritt.

Das neue Entladungsrohr weist gegenüber den bekannten Entladungsrohren mit den Vorteilen, daß Schalter hoher und höchster Span-

ao nungen oder Stromstärken im Ausschaltmoment derart vollkommen entlastet werden und jede störende mechanische Beanspruchung des Schalters und störende Stromübergänge ausgeschlossen sind, insbesondere den Vorzug

S₅ auf, daß der Abschaltvorgang ziemlich schnell, jedoch vollkommen stetig verläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. 1 ist das Entladungsgefäß, 2 die Glühkathode, 3 die Anode. 4 ist der zum Entladungsgefäß parallel liegende Schalter, 5 ist ein Minimalschalter, der gleichzeitig mit Kontakten zum Ausschalten des Heizstromes versehen ist. Die Anordnung wirkt in folgender Weise:

Will man den Strom unterbrechen, so öffnet man den Schalter 4. Die Folge davon ist, daß an die Elektroden des Entladungsgefäßes eine Spannung gelegt_s wird, die einen Strom durch das Entladungsgefäß treibt. Dadurch wird der Schalter entlastet und eine starke Lichtbogenbildung vermieden. Der Gasdruck im Entladungsgefäß, welches vorzugsweise mit einer elektronenemittierenden Elektrode versehen ist, ist nun so bemessen, daß durch Stoßionisation eine genügende Menge positiver Ionen erzeugt wird, um auch die Raumladung an der Kathode zu kompensieren, so daß zunächst ohne erheblichen Spannungsabfall sehr großen Strömen der Durchtritt gestattet ist. Andererseits wird der Restgasdruck so niedrig gehalten, daß bei der Dichte des durchgeschickten Stromes das Gas durch Ionisierung und Ionentransport in kürzester Zeit aufgezehrt wird. Bei einer Stromdichte von 10 Ampere/cm² tritt dies beispielsweise bei einem Restgasdruck in der Größenordnung von ι μ ein. Mit der Verarmung des Entladungsraum.es an ionisierbaren Gasatomen bzw. Molekülen erfolgt ein außerordentlich rasches Sinken des Stromes. Die-

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

Dr. Rudolf G. Berthold in Berlin-Siemensstadt.

ser fällt nahezu bis auf den Wert des von der Kathode ausgehenden reinen Elektronen-' stromes.

Infolge dieser Vorgänge sinkt die Stromstärke im Entladungsgefäß sehr rasch auf einen geringen Betrag. Der Minimalschalter 5 ist so eingestellt, daß er, wenn die Mindeststromgrenze unterschritten wird, die Stromzuführung unterbricht. Hierdurch wird

to verhindert, daß die Entladung im Entladungsgefäß ι wieder einsetzt, wenn sich der ursprüngliche Gasdruck wieder eingestellt hat. Will man die Stromstärke im Entladungsgefäß soweit wie möglich herabdrücken, so muß man z. B. durch eine vor das Entladungsgefäß geschaltete Drosselspule dafür sorgen, daß mit der Erniedrigung der Stromstärke die Spannung an den Elektroden steigt. Infolgedessen wird der Strom noch kurze Zeit aufrechterhalten und dadurch die letzten Gasreste noch aus dem Entladungsgefäß entfernt, so daß sich ein Hochvakuumzustand einstellt,

"■ der keine Raumladungskompensation mehr zuläßt. Infolgedessen werden in bekannter Weise die übergehenden Elektronenströme selbst bei außerordentlich hohen Spannungen im Entladungsgefäß auf die Größenordnung von zehntel oder hundertste! Ampere beschränkt. Der vorher fließende starke S trom, der hundert und mehr Ampere betragen kann, ist also äußerst schnell und sicher praktisch unterbrochen.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Kathode des Entladungsgefäßes in an sich bekannter Weise aus einem bei Strombelastung verdampfenden Metall (z. B. Magnesium) herzustellen, bei dem der Sättigungsdruck bei der Betriebstemperatur der von der Kathode entfernten Wandteile weniger als 2 μ beträgt.

Zur Erniedrigung des Gasdruckes empfiehlt es sich, Kühl- oder Absorptionsmittel vorzusehen. Zur Bewältigung stärkerer Ströme ist es notwendig, eine ausgiebige Glühelektrode zu verwenden.

Der Minimalschalter wird weiter erfindungsgemäß zweckmäßig zum Abschalten des Heizstromes benutzt, sobald der Hauptstromkreis unterbrochen wird. Zu diesem Zwecke ist, wie in der Abbildung dargestellt, am Schaltmesser noch ein besonderes Kontaktmesser 6 mit· den entsprechenden Gegenkontakten angebracht, derart, daß beim Abfallen des Minimalschalters der über diese Kontakte geführte Strom der Heizbatterie 7 unterbrochen wird.

Will man Wechselstrom abschalten, so kann man durch die Verwendung von gleichartig gebauten Elektroden die Ventilwirkung der Röhre verhindern.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Unterbrechen elektrischer Ströme mittels parallel zum Schalter angeordneter und unmittelbar vor dem Abschaltvorgang in den Stromkreis einzuschaltender Gasentladungsgefäße, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gasentladungsgefäßes, dessen Gasdruckverhältnisse entsprechend dem abzuschaltenden Strom so bemessen sind, daß das Gasentladungsgefäß beim Anlegen einer Spannung einen geringen Widerstand aufweist, der sich kurz nach dem Einschalten infolge von Gasverarmung derart erhöht, daß praktisch eine Unterbrechung des Stromes eintritt. '
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur endgültigen Unterbrechung des Hauptstromkreises ein Minimalschalter vorgesehen ist, der zugleich auch den Heizstrom für die Glühkathode unterbricht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen