DE607167C - Elektrischer Schalter fuer Wechselstrom - Google Patents

Elektrischer Schalter fuer Wechselstrom

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DE607167C
DE607167C DEA69952D DEA0069952D DE607167C DE 607167 C DE607167 C DE 607167C DE A69952 D DEA69952 D DE A69952D DE A0069952 D DEA0069952 D DE A0069952D DE 607167 C DE607167 C DE 607167C
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DE
Germany
Prior art keywords
voltage
arc
electrode
auxiliary electrode
tube
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Expired
Application number
DEA69952D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Nino Hilgers
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AEG AG
Original Assignee
AEG AG
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Publication date
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Publication of DE607167C publication Critical patent/DE607167C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42CMANUFACTURING OR TRIMMING HEAD COVERINGS, e.g. HATS
    • A42C1/00Manufacturing hats
    • A42C1/08Hat-finishing, e.g. polishing, ironing, smoothing, brushing, impregnating, stiffening, decorating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Outer Garments And Coats (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Description

  • Elektrischer Schalter für Wechselstrom Bei den bisherigen Vorrichtungen, die dazu dienen, die an den Elektroden von Hochleistungsschaltern auftretenden Lichtbögen zu löschen, bediente man sich in fast allen Fällen künstlicher Entionisierungsmittel. Hierzu gehört das Einblasen von Luft in den Lichtbogen bei den Druckgasschaltern, das Löschen mit Wasserdampf bzw. Öldampf bei den Wasserschaltern bzw. Ölschaltern. Man hat auch versucht, Leistungsschalter durch gittergesteuerte Entladungsgefäße zu ersetzen und den Schaltvorgang durch eine geeignete Gittersteuerung vorzunehmen.
  • In den erstgenannten Fällen sind zur Löschung des Lichtbogens besondere Hilfsmaßnahmen, wie Druckluft, Wasserdampf oder Öldampf, erforderlich. In letzterem Falle ermöglicht zwar die Verwendung gitteigesteuerter Entladungsgefäße eine einfache Unterbrechung ohne Hilfsmaßnahmen. Allen Gasentladungsgefäßen ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß sie besonders bei Überlastungen, wie sie durch Kurzschlüsse auftreten, nur Sperrspannungen von weniger als io ooo Volt aufweisen, wenn man nicht die Gasentladungsgefäße überfhäßig dimensionieren will.
  • Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Vermeidung jeglicher schädlichen Funkenbildung an den Schaltkontakten beim Öffnen eines Schalters, parallel zu den Schaltkontakten einen Schwingungskreis oder auch eine in einem Schwingungskreis liegende Löschfunkenstrecke zu schalten.
  • Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die natürliche Entionisierung eines in Luft brennenden Bogens nach der Stromunterbrechung in etwa io-4 Sek. so weit vorgeschritten ist, daß bei normalen Kontaktständen ein Überschlag nicht mehr erfolgen kann. Es handelt sich somit darum, bei' Unterbrechung sinusförmiger Wechselströme die Zündung des Bogens nach dem Nulldurchgang der Spannung soweit zu verzögern, daß . die Zündung nicht vor dem genannten Zeitpunkt erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß wird zu diesem. Zweck in die Verbindungsleitung zwischen einer Hilfselektrode und der einen Elektrode ein Ventilrohr mit in Reihe liegendem Widerstand geschaltet, dessen Einschaltspannung unter der Zündspannung des zu löschenden Bogens liegt und dessen Durchschlagsspannung so hoch gewählt ist, daß die Sperrzeit zur Entionisierung der Bogenstrecke zwischen der Hilfselektrode und der anderen Elektrode ausreicht. Für die Entladungsstrecke kommen Entladungsgefäße in Frage, bei denen einerseits die Einschaltspannung genügend niedrig ist und andererseits die Sperrspannung genügend hoch liegt. Diese Bedingungen erfüllen z. B. die bekannten Ventilrohre mit Glühkathode oder Quecksilberkathode.
  • Das Einschalten des Entladungsgefäßes in den Bogenkreis kann so erfolgen, daß entweder bei zwei hintereinander angeordneten Schaltern parallel zu dem einen das Entladungsgefäß geschaltet wird, oder indem der Bogen auf eine Hilfselektrode umgelenkt wird, in deren Kreis das Entladungsgefäß liegt. Die Hilfselektrode kann hierbei den ursprünglichen Bogen ringfärmig umgeben oder durch eine Hilfsvorrichtung nach Auseinanderziehen der beiden Hauptkontakte in die LFnterbrechungsstrecke eingeführt werden.
  • Damit nun der Strom von der parallel zu dem Entladungsgefäß liegenden Bogenstrecke auf das Entladungsgefäß selbst übergehen kann, ist es erforderlich, daß die Zünd- und Brennspannung des Entladungsgefäßes unterhalb der Zündspannung der Bogenstrecke liegt. Andererseits ist das Entladungsgefäß so ausgebildet, daß es bei Umkehr der Wechselspannung sperrt und damit auch die zweite Bogenstrecke zum Verlöschen bringt. Als Entladungsgefäß wird .man somit entweder Ventilrohre verwenden können, bei denen die Einschaltung während der einen, die Trennung während der anderen Halbperiode der Wechselspannung erfolgt, oder gittergesteuerte Röhren, bei denen nach der ersten Halbperiode an das Gitter die zur Löschung erforderliche Sperrspannung angelegt wird.
  • Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es bedeuten Ei und E2 die an einer Wechselspannung N liegenden Elektroden eines Schalters, zwischen denen nach ihrer Trennung voneinander ein Lichtbogen entsteht. In die Bogenstrecke ist nun eine Hilfselektrode C, die in dem dargestellten Beispiel blendenförmig gestaltet ist, eingeführt. Diese Hilfselektrode C ist nun einmal über einen hochohmigen Widerstand Wo, zum anderen über das mit Anode A und Kathode K versehene Entladungsgefäß Il in Reihe .mit einem Vorschaltwiderstand W an eine der Hauptelektroden, z. B. E2, angeschlossen.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun folgende: Unmittelbar nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung ist die Spannung an der Hilfselektrode C zunächst gleich der der mit ihr verbundenen HauptelektrodeE2. Es hat somit bei dem nun folgenden Spannungsanstieg der Bogen die Tendenz von Et nach der ihr näher gelegenen Hilfselektrode C hinüber zu brennen. Hierdurch steigt das Potential der Hilfselektrode C: Ist die Spannungsdifferenz zwischen C und E2 so groß geworden, daß die Einschaltspannung der GasentladungsstreckeV erreicht ist, so spricht letztere an und ein Strom fließt von El nach C und über das Ventilrohr V nach E2, während die .Gasstrecke C-E. stromlos bleibt. Das zwischen E2 und -C befindliche Gas wird somit entionisiert.
  • Kehrt nun an der nächsten Halbperiode die Spannung um, so wird der Lichtbogen die Tendenz haben, den Weg Über die Strecke E2. die Gasentladungsstrecke V, die Hilfselektrode C zur Hauptelektrode E'1 zu nehmen. Da jetzt aber die Gasentladungsstrecke den Stromdurchgang sperrt, so kann bis zu einer Spannung, die der Durchschlagspannung des Rohres entspricht, ein Strom über die gesamte Strecke nicht fließen. Ist die Durchschlagspannung in der Röhre V hoch genug, so wird die Zeit, während der die Röhre sperrt, läng genug sein, um eine hinreichende Entionisierung der Strecke Ei C zu gewährleisten, so daß also auch bei einem weiteren Spannungsanstieg, wie er bei normalen Hochleistungsschaltern üblich ist, auch zwischen C-El ein Bogen nicht mehr zünden kann. Der Schaltvorgang ist alsdann beendet und der gesamte Bogen gelöscht.
  • Als Entladungsrohr kann beispielsweise ein Ventilrohr mit Quecksilberkathode oder ein gittergesteuertes Rohr mit Glühkathode benutzt werden. In beiden Fällen kann das Rohr so ausgebildet werden, daß die Brennspannung höher als bei normalen Rohren liegt, da bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Rohre die Brennspannung bis dicht unter der Zündspannung des zu löschenden Bogens, also etwa bei Spannungen von 400 bis 500 Volt, liegen kann. Um hohe Rückzündspannungen oder Durchschlagspannungen zu erreichen, wird man fernerhin, soweit dies nicht durch die höhere Brennspannung bereits bedingt ist, den Druck im Rohr äußerst gering halten. Dies kann man entweder dadurch erreichen, da' ß man Quecksilberamalgamkathoden verwendet, oder daß man durch entsprechende Einbauten, enge Rohrquerschnitte u. dgl. für eine starke Kühlung der Gasentladungsstrecke sorgt. Fernerhin wird man das Rohr so bauen, daß man durch Einbau entsprechender Blenden, leitender Gefäßwandungen o. dgl. für eine hinreichende Entionisierung sorgt. Um weiterhin die Abmessungen des Rohres gering zu halten, wird man vor das Rohr einen Widerstand W legen. Diesen Widerstand wird man zweckmäßigerweise s0 groß dimensionieren, daß ein Bogen zwischen der Hilfselektrode C und der Hauptelektrode E2 nicht mehr brennen kann, Um auch Kurzschlüsse beliebiger Größe mit Sicherheit abzuschalten, kann man statt eines Vakuumrohres auch mehrere parallel geschaltete Vakuumrohre vorsehen. Dabei sind dann die parallel geschalteten Rohre alle über Einzelwiderstände W, die den Zündbedingungen jedes Rohres angepaßt sind, mit der Hauptelektrode E2 zu verbinden. Statt des Widerstandes Wo, der u. a. den Zweck hat, unmittelbar nach dem Nulldurchgang die Hilfselektrode C auf das gleiche Potential zu -bringen, das die Hauptelektrode E2 besitzt, kann man entweder ein Hilfsrohr mit geringem inneren Spannungsabfall, z. B. ein normales Gleichrichterrohr, eine Kontaktvorrichtung, die bei Zündung des Hauptrohres V automatisch abgeschaltet wird, o. dgl. vorsehen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schalter für Wechselstrom mit Lichtbogenlöschung mittels einer in der Bogenstrecke liegenden Hilfselektrode, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verhindungsleitung zwischen der Hilfselektrode und der einen Elektrode ein Ventilrohr mit in Reihe liegendem Widerstand geschaltet ist, dessen Einschaltspannung unter der Zündspannung des zu löschenden Bogens liegt, und dessen Durchschlagspannung so hoch gewählt ist, daß die Sperrzeit zur Eritionisierung der Bogenstrecke zwischen der Hilfselektrode und der anderen Elektrode ausreicht.
  2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladungsgefäß ein Ventilrohr mit kalter Kathode, beispielsweise Quecksilberkathode, vorgesehen ist.
  3. 3. Schaltanordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsrohr mit Gittersteuerung, dessen Gitter mit einschaltbarer negativer Gittervorspannung versehen ist, vorgesehen ist. q.. Schaltanordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Entladungsrohrl- ein hochohmiger Widerstand liegt.
DEA69952D 1936-12-11 1933-07-08 Elektrischer Schalter fuer Wechselstrom Expired DE607167C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2245337A GB479274A (en) 1936-12-11 1936-12-11 Improvements in hat blocking appliances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE607167C true DE607167C (de) 1934-12-18

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ID=10179595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA69952D Expired DE607167C (de) 1936-12-11 1933-07-08 Elektrischer Schalter fuer Wechselstrom

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DE (1) DE607167C (de)
FR (1) FR775978A (de)
GB (1) GB479274A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE943135C (de) * 1950-07-15 1956-05-09 Licentia Gmbh Elektrischer Schalter mit freier Luftfrennstrecke zwischen zwei Loeschkoepfen und Lichtbogenloeschung durch ein unter Druck zugefuehrtes Loeschmittel
DE963711C (de) * 1937-07-18 1957-05-09 Siemens Ag Kontaktumformer fuer Starkstrom

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE963711C (de) * 1937-07-18 1957-05-09 Siemens Ag Kontaktumformer fuer Starkstrom
DE943135C (de) * 1950-07-15 1956-05-09 Licentia Gmbh Elektrischer Schalter mit freier Luftfrennstrecke zwischen zwei Loeschkoepfen und Lichtbogenloeschung durch ein unter Druck zugefuehrtes Loeschmittel

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Publication number Publication date
FR775978A (fr) 1935-01-11
GB479274A (en) 1938-02-02

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