DE613571C

DE613571C - Vorkontaktwiderstand fuer einen Schalter mit Expansionskammer

Info

Publication number: DE613571C
Application number: DES114850D
Authority: DE
Inventors: Werner Kaufmann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1934-07-25
Filing date: 1934-07-25
Publication date: 1935-05-21

Description

Vorkontaktwiderstand für einen Schalter mit Expansionskammer Zusatz zum Patent 61: 2575 Nach ,dem Hauptpatent wird,die Löschung eines Lichtbogens durch Kondensation eines Dampfes im Lichtbogenraum dadurch erleichtert, daß die Unterbrechungsstrecke durch eine Zwischenelektrode in zwei nacheinander zu öffnende Teilstrecken unterteilt ist, wobei. der zuerst geöffneten Teilstrecke ein Widerstand parallel geschaltet ist, durch den der Anstieg der beim Nulldurchgang des Stromes wiederkehrenden Spannung sowohl hinsichtlich der Geschwindigkeit wie auch hinsichtlich der absoluten Höhe begrenzt wird. Je kleiner der Widerstandswert des Parallelwiderstandes ist, um so besser wird die beabsichtigte Wirkung erreicht. Eine untere Grenze ist jedoch dadurch gegeben, daß der an der später geöffneten Teilstrecke auftretende Lichtbogen, der mit dem zur ersten Teilstrecke parallel liegenden Widerstand in Reihe liegt, so weit geschwächt werden muß, daß er bequem gelöscht werden kann. Unterlagen für die rechnerische Bestimmung des richtigen Widerstandswertes sind bisher nicht bekanntgeworden.
Die Erfindung bezieht sich auf die Sonderfälle, wo durch den Schalter ein Stromkreis mit vorwiegend kapazitivem Widerstand zu schalten ist, insbesondere große Kondensatorbatterien, wie sie für die Phasenkompensation benutzt werden. Hierbei treten starke Schwingungen auf, sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten, sofern Rückzündungen vorkommen. Diese Schwingungen haben ihrerseits starke Überströme zur Folge, welche Auslösespulen u. dgl. stark beanspruchen, sowie große Überspannungen, welche .gelegentlich auch ,die. Kondensatorbatterie oder andere Teile der Anlage gefährden. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, durch Vorkontaktwiderstände die Schaltvorgänge zu dämpfen.
Die Erfindung besteht nun darin, daß der Vorkontaktwiderstand so bemessen wird, daß seine Größe zwischen, der des kapazitiven Scheinwiderstandes und der des Schwingungswiderstandes liegt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis zweier Richtlinien für ,die Bemessung des Vorkontaktwiderstandes, daß nämlich erstens bei Vernachlässigung der Induktivität des zu schaltenden Stromkreises der günstigste Widerstandswert gleich dem kapazitiven Scheinwiderstand ist, und daß zweitens bei Berücksichtigung der Induktivität der Widerstand mindestens gleich dem Schwingungswiderstand des zu schaltenden Stromkreises sein muß, damit das Einschwingen von Überspannungen verhindert wird.: Die Berechnung der beiden Widerstandswerte r und r, kann auf die kapazitive Leistung N, und auf die Abschaltleistung Na des zu schaltenden Stromkreises zurückgeführt werden. Durch die Mschältleistung ist nämlich im Zusammenhang mit der Spannung U die Induktivität L gegeben nach der.
L'Z -Gleichung Na = j- L . Es ergeben sich folgende einfache Beziehungen: Die Gleichungen (i) -und (2) gelten sowohl für einphasige Schaltung als auch für dreiphasige Schaltung, wenn dort für U die verkettete Spannung und für N, bezw. Na die Drehstromleistungen eingesetzt werden. Der Zahlenfaktor der Stromart {f"3) ist hierher -durch das Qüädrat .der Spannung heräusgefallen. - -Nach Gleichung (3) kann -das Verhältnis. der beiden Widerstände einfach -berechnet werden. Es bedeutet hierbei f, die Eigenfrequenz des zu schaltenden Stromkreises und. f die Grundfrequenz. Man erkennt; däß in dem Falle, in dem -die kapazitive Leistung gleich der Kurzschlußleistung ,,wird, die beiden Widerstände gleich werden und die Eigenfrequenz gleich der Grundfrequenz wird (Re:-sonanz). In diesem Falle- würde jedoch für die außer der Kapazität noch angeschlossenen Verbraucher des Stromkreises keine Leistung aus der Stromquelle mehr zur Verfügung stehen.
In den praktisch vorkommenden Fällen ist daher die kapazitive Leistung.N, stets kleiner als .die Abschaltleistung N" und der kapazitive Scheinwiderstand infolgedessen stets größer als der Schwingungswiderstand.
Die weitere Erfindung besteht nun darin; daß die zwischen diesen beiden. Werten zu wählende Größe des. Vorkontaktwiderstandes mehr der des kapazitiven Scheinwiderstandes angenähert ist. Die Wirksamkeit des Vorkontaktwiderstandes hat sich bei einer so gewählten Bemessung als besonders günstig erwiesen. Wie die obigen Gleichungen dartun, wird der Vorkontaktwiderstand bei großen Leistungen sehr klein. Es ergibt sich damit die Möglichkeit, die leitende Schaltflüssigkeit selbst als Vorkontaktwiderstand zu benutzen. Die richtige Bemessung - der Größe des Widerstandes kann hierbei erfindungsgemäß durch die -geeignete Anordnung und Ausbildung des festen und des Zwischenschalt--stückes erreicht werden. Statt dessen können aber auch zu diesem Zavecke besondere, mit den genannten Schaltstücken leitend verbundene Elektroden entsprechend angeordnet und 'ausgebildet sein. Ist die Anordnung und Ausbildung der Schaltstücke bereits aus anderen Gründen festgelegt, so kann die richtige Bemessung des Vorkontaktwiderstandes besonders vorteilhaft `auf die Weise geschehen, daß unter Mitbenutzung der leitenden Schaltflüssigkeit ein in dieser angeordneter -@DrAtwiderstand verwendet wird, dessen Abmessungen so gewählt werden, daß der gesamte Vorkontaktwiderstand den gewünschten Wert hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorkontaktwiderstand für einen Schalter .mit Expansionskammer nach Patent 612 575 zum Schalten von Stromkreisen mit überwiegend kapazitivem Widerstand, insbesondere Kondensator---bä.tte_riert, dadurch-gekennzeichnet, daß die --Größe des Widerstandes zwischen-der des kapazttiven- --Scheinwiderstandes und der :. Sies- Schwingungswiderstandes des abzuschaltenden .Stromkreises. liegt.
2. Vorkontaktwiderstand nach Anspruch. i, dadurch gekennzeichnet, daß, söf@rri .die beiden Werte für den kapazitiven Scheinwiderstand und= den Schwingungswiderstand verschieden sind, die Größe des. Vorkontaktwiderstandes mehr der es kapazitiyen Scheinwiderstandes angenähert ist: 3. Vorkontaktwiderstand nach Anspruch i', dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung. der leitenden Schaltflüssigkeit als Vorkontaktwiderstand dessen richtige Bemessung durch die Anordnung und Ausbildung des- festen und es Zwischenschaltstückes erreicht ist. - -4.. Vorkontaktw_ iderstand nach Anspruch z; .dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung der. leitenden Schaltflüssigkeit als Vorkontaktwiderstand dessen richtige, Bemessung durch die Anordnung und Ausbildung besonderer, mit dem festen und dem Zwischenschaltstück leitend verbundener Elektroden erreicht ist. 5. Vorkontäktwiderstand - nach Anspruch z, :dadurch gekennzeichnet, daß er unter Mitbenutzung der leitenden Schaltflüssigkeit durch einen in dieser angeordneten Drahtwiderstand gebildet wird, wobei bei gegebener Ausbildung des festen und des Zwischenschaltstückes die richtige Bemessung des Vorkontaktwiderstandes durch eine solche Bemessung des Drahtwiderstandes erreicht wird, daß der Gesamtwiderstand den gewünschten Wert hat.