Einrichtung zur einmaligen Lichtbogenlöschung mit Hilfe eines gasförmigen,
strömenden Löschmittels und mit Hohlelektroden Es sind bereits Einrichtungen zur
einmaligen Lichtbogenlöschung bekannt, bei denen die Lichtbogenlöschung mit Hilfe
eines gasförmigen, strömenden Löschmittels and mit Hohlelektroden erfolgt, durch
welche das Löschmittel in entgegengesetzter Richtung austritt. Bei diesen bekannten
Einrichtungen strömt der Gasstrom mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu denGasdurchtrittsöffnungen
der Elektroden und im wesentlichen auch durch die Gasdurchtrittsöffnungen. Die Hohlelektroden
sind hierbei so ausgebildet, daß die Lichtbogenfußpunkte an den Elektroden hängenblei-ben
und lediglich die Mitte des Lichtbogens durch den Gasstrom mitgenommen wird, das
heißt also, daß der Lichtbogen während des Löschvorganges verlängert wird.Device for one-time arc quenching with the help of a gaseous,
flowing extinguishing agent and with hollow electrodes There are already facilities for
one-time arc extinguishing known, in which the arc extinguishing with the help
a gaseous, flowing extinguishing agent and with hollow electrodes takes place through
which the extinguishing agent exits in the opposite direction. With these well-known
Devices, the gas stream flows at a constant speed to the gas passage openings
of the electrodes and essentially also through the gas passage openings. The hollow electrodes
are designed in such a way that the arc roots stick to the electrodes
and only the center of the arc is entrained by the gas flow, the
This means that the arc is lengthened during the extinguishing process.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil der bekannten Anordnungen
dadurch, daß die einander gegenüberliegenden Teile der Hohlelektroden flächenförmig
ausgebildet sind und die Gasgeschwindigkeit derart gering bemessen wird, daß die
Lichtbogenfußpunkte bis an die Gasdurchtrittsöffnungen in den Elektroden ohne eine
wesentliche Verlängerung des Lichtbogens unter dem Einfluß des Druckgasstromes wandern.
Es ist also die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes zuerst gering, so daß der
Lichtbogen nicht ausgebogen wird, sondern die Lichtbogenfußpunkte langsam nach den
Gasdurchtrittsöffnungen der Elektroden hin wandern; erst wenn die Lichtbogenfußpunkte
an den Gasdurchtrittsöffnungen der Elektroden angekommen sind, ist die Gasgeschwindigkeit
erhöht, so. daß der Lichtbogen nunmehr gelöscht werden kann. Auf diese Weise erreicht
man eine möglichst kleine Länge des Lichtbogens und :damit einen guten Wirkungsgrad
der Einrichtung und ein Minimum der im Lichtbogen entstehenden Wärme. Die Lichtbogenspannung
ist nämlich bekanntlich der Länge des Lichtbogens proportional.The invention avoids this disadvantage of the known arrangements
in that the opposite parts of the hollow electrodes are flat
are formed and the gas velocity is made so low that the
Arc base points up to the gas passage openings in the electrodes without one
substantial extension of the arc migrate under the influence of the compressed gas flow.
So it is the flow velocity of the gas stream at first low, so that the
Arc is not bent out, but the arc roots slowly after the
Migrate towards the gas passage openings of the electrodes; only when the arc roots
have arrived at the gas passage openings of the electrodes, is the gas velocity
increased so. that the arc can now be extinguished. Achieved this way
the shortest possible length of the arc and: thus a good degree of efficiency
the device and a minimum of the heat generated in the arc. The arc voltage
is known to be proportional to the length of the arc.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform
veranschaulicht.The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment
illustrated.
Die Abb. i zeigt als Beispiel eine Einrichtung zur einmaligen Lichtbogenlöschung,
bei der die Elektroden mit E und G bezeichnet sind. In den Räumen A und
B herrscht Gasüberdruck. Das Gas strömt durch die Öffnungen C und D in den
eigentlichen Lichtbogenraum NI hinein.Fig. I shows an example of a device for one-time arc extinction, in which the electrodes are designated E and G. Gas overpressure prevails in rooms A and B. The gas flows through openings C and D into the actual arc chamber NI.
Die Strömungsgeschwindigkeit ist in dein Gebiet, in dem der Lichtbogen
durch den Schaltvorgang an den äußeren Kanten der Elektroden eingeleitet ist, gering,
so daß der Lichtbogen verhältnismäßig langsam nach den beiden Öffnungen N und 0
in den Elektroden hingetrieben wird. Die Luftgeschwindigkeit muß so eingestellt
werden, daß der Lichtbogen kurz vor dem Nulldurchgang des Stromes an diese beiden
Öffnungen herankommt. In diesen Öffnungen herrscht eine sehr große Luftgeschwindigkeit,
und der Lichtbogen wird dadurch ganz plötzlich sehr stark verlängert und ausgelöscht.
Die Wärme des Lichtbogens erhitzt die in dem Raum M befindliche Luft und erhöht
dadurch die Luftgeschwindigkeit in.den Austrittsöffnungen.
Die Wanderungsgeschwindigkeit
des Lichtbogens hängt einmal von derLuftgeschwindigkeit im Raum und an den Elektroden,
zum anderen aber auch von der Stromstärke ab. Diese Stromstärke ändert sich während
des Betriebes mit der Belastung. Ferner ist die Dauer, während der der Lichtbogen
in einer solchen Elektrodenanordnung brennt, j e nach dem Betriebszustand und nach
der Frequenz verschieden. Zweckmäßigerweise ist die Elektrodenanordnung so einzurichten,
daß weitgehende Veränderungsmöglichkeiten in den nrücken und Luftgeschwindigkeiten
möglich sind. Bei der Anordnung der Abb. i sind zu diesem Zweck verstellbar die
Drücke in den Räumen A und B durch die Gaszufuhr, die Drücke in den
Räumen J und K durch Änderung des Austrittsquerschnittes an den Punkten P und Q,
die Düsenquerschnitte an den Punkten C und D durch Verstellung der Gasführung .F
und H, sowie der Abstand -der Elektroden. Alle diese Veränderungen können im. Bedarfsfalle
auch während des Betriebes vorgenommen werden. Die Einstellung der Größen muß also
erfindungsgemäß stets so vorgenommen werden, daß der Lichtbogen möglichst gerade
unmittelbar vor dem l',lulldurchgang des Stromes an den Gebieten hoher Luftgeschwindigkeit
in den Düsen angekommen ist. Kontrollieren läßt sich diese Tatsache beispielsweise
dadurch, daß man einen Leistungsmesser einbaut, der die in einer Düse verbrauchte
Leistung mißt: Dieser Leistungsmesser muß bei der richtigen Einstellung auf einem
Minimum stehen. Ferner ist es durch einen Oszillographen möglich, die richtige Löschung
zu verfolgen, und schließlich kann man durch eine synchron umlaufende Scheibe
den Lichtbogen bei seinem Austritt aus den Düsen N und 0 beobachten, wenn die an
den Ausströmöffnungen P und Q befindlichen Endflächen durchsichtig gemacht werden.The flow velocity is low in the area in which the arc is initiated by the switching process at the outer edges of the electrodes, so that the arc is driven relatively slowly towards the two openings N and 0 in the electrodes. The air speed must be adjusted so that the arc approaches these two openings shortly before the current passes through zero. There is a very high air velocity in these openings, and the arc is suddenly very suddenly elongated and extinguished. The heat of the arc heats the air in the room M and thereby increases the air speed in the outlet openings. The speed of migration of the arc depends on the one hand on the air speed in the room and at the electrodes, but on the other hand also on the current strength. This current strength changes during operation with the load. Furthermore, the duration during which the arc burns in such an electrode arrangement differs depending on the operating state and the frequency. The electrode arrangement is expediently set up in such a way that extensive possibilities for changing the approach and air velocities are possible. With the arrangement of Fig. I, the pressures in rooms A and B can be adjusted by the gas supply, the pressures in rooms J and K by changing the outlet cross-section at points P and Q, and the nozzle cross-sections at points C and D by adjusting the gas guide .F and H, as well as the distance between the electrodes. All of these changes can occur in the. If necessary, this can also be done during operation. According to the invention, the values must always be set in such a way that the arc has reached the areas of high air velocity in the nozzles just before the current passes through zero. This fact can be checked, for example, by installing a power meter that measures the power consumed in a nozzle: this power meter must be at a minimum when the setting is correct. Furthermore, it is possible to follow the correct extinction by means of an oscilloscope and, finally, by means of a synchronously rotating disc, the arc can be observed as it emerges from the nozzles N and 0 when the end faces at the outflow openings P and Q are made transparent.
Die beiden Elektroden werden zweckmäßigerweise bezüglich Luftströmung
und Abmessungen verschieden behandelt, da die Wanderung der Lichtbogenfußpunkte
sowie der Elektrodenabbran.d und die Erwärmung bei Anode und Kathode verschieden
sind.The two electrodes are expediently with respect to air flow
and dimensions are treated differently because of the migration of the arc roots
as well as the electrode wear and the heating of the anode and cathode different
are.
Die Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei
der eine zusätzliche bewegliche Elektrode vorhanden ist. Bei der Anordnung der Abb.
2 ist über die düsenförmige feste Elektrode R eine verschiebbare ringförmige Elektrode
S hinweggeschoben, die durch Vorbewegung des Stempels T über die Elektrode TJ hingeschoben
werden kann. Dadurch werden die beiden feststehenden Elektroden R und U leitend
miteinander verbunden. Der Stempel T muß beim Abschaltvorgang rechtzeitig vor dem
Nulldurchgang des Stromes zurückgezogen werden, so daß der bei der Entfernung des
Stempels T von der Elektrode U zwischen diesen entstehende und vom
Stempel T auf die Elektrode R übertragene Lichtbogen in der gleichen Weise wie bei
der Einrichtung nach Abb. i gelöscht werden kann. Auch bei der Anordnung nach Abb.
2 ist es wesentlich, daß der Lichtbogen dank der erfindungsgemäßen Mittel mit möglichst
kleiner Länge brennt, weil nur dann eine einfache Löschung möglich ist und die Verluste
klein gehalten werden können.Fig. 2 shows a further embodiment of the invention in which an additional movable electrode is present. In the arrangement of FIG. 2, a displaceable annular electrode S is pushed over the nozzle-shaped fixed electrode R and can be pushed over the electrode TJ by advancing the punch T. As a result, the two stationary electrodes R and U are conductively connected to one another. The punch T must be withdrawn in good time before the zero crossing of the current during the switch-off process, so that the arc generated between these and transferred from the punch T to the electrode R when the punch T is removed from the electrode U in the same way as with the device after Fig. I can be deleted. Also with the arrangement according to Fig. 2 it is essential that the arc burns with the shortest possible length thanks to the means according to the invention, because only then is a simple extinguishing possible and the losses can be kept small.