DE623114C - Einrichtung zum Unterbrechen von Stromkreisen durch Einschalten von Fluessigkeitswiderstand zwischen die Elektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. DEZEMBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 36

2IC S 422. JO

zwischen die Elektroden

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. März 1930 ab

Es ist bereits bekannt, Hochspannungsstromkreise dadurch lichtbogenfrei zu unterbrechen, daß ein sich allmählich steigernder Flüssigkeitswiderstand zwischen die Elektro-

' 5 den eingeschaltet wird. Die Bedingung für eine lichtbogenfreie Unterbrechung ist, daß eine Gas- und Dampfbildung zwischen den Elektroden vermieden wird, weil diese Strecke zuerst durchschlagen wird und sich infolgedessen ein Lichtbogen zwischen den Elektroden bildet.

Die Feldstärke verteilt sich über die Elektrodenflächen nicht gleichmäßig. Diese Ungleichmäßigkeit wird schon durch kleine Unebenheiten der Elektroden, durch die Verdichtung der «Feldstärke an Elektrodenkanten (insbesondere bei Verwendung von Siebelektroden) und durch kleine Unterschiede in der Leitfähigkeit der Flüssigkeitsschicht herbeige-

ao führt. Die Folge davon ist eine ungleichmäßige Verteilung der Stromdichte über die Elektrodenflächen. Infolgedessen muß die Gesamtbelastung des Schalters kleiner gehalten werden, als es bei gleichmäßiger Stromdichte der Fall sein könnte. Außerdem hat aber die ungleichmäßige Verteilung der Feldstärke bei Verwendung von Widerstandsflüssigkeiten mit negativem Tetnperaturkoeffizienten/ d. h. solchen, deren Leitfähigkeit mit wachsender Temperatur zunimmt, die unangenehme Folge, daß sich an den Stellen höherer Stromdichte die Leitfähigkeit sehr rasch vergrößert und damit die Erwärmung der Flüssigkeit an diesen Stellen so rasch zunimmt, daß sie verdampft. Auch die Elektrolyse ist in diesen Stellen stärker.

Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß Elektroden verwendet werden, die aus einem Stoff hergestellt sind, welcher an Stellen höherer Stromdichte den Widerstand gegen den Stromdurchgang stark erhöht und die gleichzeitig in Stromröhren o. dgl. parallele Strompfade derart unterteilt sind, daß sie eine Stromkonzentration im Elektrolyten zwischen den Elektroden so weit verhindern, als zur lichtbogenfreien Ein- und Ausschaltung erforderlich ist. Man kann beispielsweise die Elektroden aus Widerstandsmaterial machen, dessen Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt, wobei der größere Ohmsche Spannungsabfall an den Stellen höherer Strombelastung eine zunehmende Stromkonzentration verhindert. Die Elektroden können atts

*) VOh, dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Paul Duffing in Berlin-Siemensstadt.

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magnetischem Material gemacht werden, wobei der induktive Widerstand zur Wirkung kommt.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird durch die Abb. ι veranschaulicht.

Der vordere Teil der aus Kupfer bestehenden Elektrode io wird durch eine Widerstandsplatte Ii gebildet. 12 ist die Gegenelektrode und 13 die zwischen den Elektroden befindliche Widerstandsflüssigkeit. Die Elektrodenflächen sind nun nicht genau parallel, sondern die Elektrode 11 weist · eine Erhöhung 14 auf. Die Elektroden liegen an Spannung. An der Erhöhung 14 bildet sich nun, wie durch die dicht gezeichneten Feldlinien veranschaulicht wird, eine hohe Feldstärke aus, während die Feldstärke an den Teilen seitlich dieser Erhebung geringer ist. Die Stromlinien durch die Widerstandsplatte 11 haben mithin den gezeichneten Verlauf, d. h. sie drängen sich gegen die Erhebung 14 zusammen. Die Äquipotential·- flächa 15, welche der Oberfläche der Platte 10 folgt, wird durch den erhöhten Spannungsabfall an der Stelle 14 zurückgedrängt, so· daß sie bei stromdurchflossenen Elektroden ungefähr parallel zur Oberfläche der Gegenelektrode verläuft, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Infolgedessen vergleichmäßigt sich die Feldstärke zwischen den Elektroden und damit die Strombelastung der Flüssigkeit 13.

Die Wirkung kann dadurch gesteigert werden, daß erfindungsgemäß die Elektroden in Stromröhren unterteilt werden. Für viele Fälle wird es auch genügen, die Elektroden aus gegeneinander isolierten JWiderstandsblechen zusammenzusetzen, deren Ebenen : parallel zu den Stromfäden' liegen. Durch i diese Maßnahme erzielt man, daß sich die

Stromfäden an den Punkten großer Stromzusammendrängung in dem Elektrolyten nicht von derElektrodenoberfiäche gegen das Innere der Elektrode hin plötzlich auf großem Querschnitt ausbreiten können, sondern sie müssen ein, längeres Stück, nämlich auf die ganze Länge, auf der die Elektroden unterteilt sind, zusammengedrängt bleiben und dadurch wird der erforderliche Spannungsabfall erzielt, um die Vergleichmäßigung der Feldstärke herbeizuführen! Die Oberfläche der Elektroden selbst kann dabei mit Rücksicht auf die Vermeidung von Kanten aus einer zusammenhängenden dünnen Metalltafel gemacht werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Unterbrechen- von Stromkreisen durch Einschalten von Flüssigkeitswiderstand zwischen die Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einem Stoff hergestellt sind, welcher an Stellen hoher Stromdichte den Widerstand gegen den Stromdurchgang -stark erhöht und gleichzeitig in Stromröhren o. dgl. parallele Strompfade derart unterteilt sind, daß sie eine-Stromkonzentration im Elektrolyten zwischen den Elektroden so weit verhindern, als zum lichtbogenfreien Ein- und Ausschalten erforderlich ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet,'daß die Elektroden aus Widerstandsmaterial bestehen, dessen Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus magnetischem Stoff bestehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen