DE644086C - Funkenstrecken im stroemenden Gas, insbesondere Lichtbogenstromrichter - Google Patents

Description

Bei Funkenstrecken, zwischen deren Elektroden in bekannter Weise ein Lichtbogen brennt, ist ein Abbrand bzw. -eine Abnutzung der Elektroden an denjenigen Teilen, an denen sie vom Lichtbogen oder seinen Fußpunkfcen berührt werden, nicht zu vermeiden, trotzdem bereits für die Elektroden solche Stoffe und derartige Druckgase verwendet werden, die den normalen Abbrand der Elektroden herabsetzen.

Die Erfindung ermöglicht trotz dieses noch unvermeidlichen Abbrandes eine lange Betriebsdauer des Lichtbogenstromrichters dadurch, daß der unvermeidliche Abbrand durch Formgebung, Material der Elektrode, die Zuführung des Gasstromes und Anordnung und Formgebung der KüUeinrichtungen an solche Stellen der Elektrode gelegt ist und eine solche Form erhält, daß die vorhandenen Funktionen des Gasstromes und der Kühlung nicht gestört werden.

Die Erfindung ermöglicht, daß ζ. Β. durch den Abbrand nicht eine derartige Veränderung der Querschnitte für die Gasströmung zwischen den Elektroden eintritt, daß die Geschwindigkeit und Richtung der Gasströmung geändert wird. Gemäß der Erfindung kann man fernerhin verhindern, daß die Kühleinrichtungen für die Elektroden durch den unvermeidlichen Abbrand gefährdet werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Die Teile 1 und 2 sind die dem Abbrand ausgesetzten Elektrodenteile. Diese Elektrodenteile bilden zusammen mit den Elektrodenteilen 3 und 4, die zur Führung der Kühlflüssigkeit nötig sind, je eine Elektrode. Die Elektrodenteile 1 und 2 (die Ringelektrode ι und die Gegenpolelektrode 2) werden durch die Elektrodenträger 5, 6 und 7 bzw. 8 und 9 getragen. Gemäß der Erfindung ist der Elektrodenteil derart gestaltet, daß er am oberen Teil starken Abbrand erleiden kann, ohne daß die Form der Luftströmung sich ändert. Er ist deshalb am oberen Teil mit besonders großer Wandstärke versehen. Der Elektrodenteil 2 wird an seiner Kuppe besonders stark beansprucht. Der Elektrodenteil 2 ist daher an seiner Kuppe so ausgebildet, daß er einen starken Abbrand an dieser Kuppe ertragen kann, ja selbst eine Einbuchtung, ohne daß die Form der Luftströmung verändert wird. Erfahrungsgemäß ist die Mitte der Gegenelektrode 2 besonders stark dem Abbrand ausgesetzt. Gemäß der Erfindung ist daher der Elektrodenteil 2 in der Mitte mit einer Aussparung versehen (über Teil 10). Dadurch wird erreicht, daß der sich bildende Luftpuffer die umliegenden Metallteile vor zu starker Berührung mit dem Lichtbogen schützt. Diese Formgebung kann erfindungsgemäß so weit ausgebildet werden, daß vor der Mitte der Gegenelektrode 2 ein Gasgebiet entsteht, das dem Lichtbogenfuß-

punkt ein ruhiges Brennen ohne Störung durch die Gasströmung ermöglicht, während die Gasströmung den Lichtbogen nur ringsherum um seine Oberfläche berührt und dort eine stetige Wärmeabfuhr ermöglicht. ■;.._.-· Es wurde schon erwähnt, daß die Ele.kV troden an denjenigen Teilen, an denen sie von, dem Lichtbogen berührt werden, größere Wandstärke besitzen, damit durch den Abbrand nicht eine Änderung der Luft- und Gasströmung hervorgerufen wird. Dies darf aber nicht dazu führen, daß die Wärme aus den Teilen mit stärkerer Wandstärke schwer zu entfernen ist, weil dann die Größe des Abbrandes steigen würde. Es ist deshalb gemäß der Erfindung bei der Formgebung der Elektroden darauf zu achten, daß von allen Stellen, die mit dem Lichtbogen in Berührung kommen, eine gute Leitfähigkeit der Wärme zu denjenigen Stellen, an denen das Kühlmittel angreift, vorhanden ist.

Weiterhin muß gemäß der Erfindung das Metall an denjenigen Stellen, die dem Lichtbogen ausgesetzt sind, besonders behandelt werden. Zum Beispiel kann durch Hämmern oder Drücken bei Verwendung von Kupfer oder Silber das Metall an denjenigen Stellen eine erhöhte Dichte erhalten.

Die Gefahr, daß die Gasströmung und die Führung der Kühlmittel gestört wird, besteht aber nicht nur durch die Formänderung beim Abbrand der Elektroden. Sie kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß die Abbrandprodukte sich an Stellen ansetzen, die für die Strömungen hinderlich sind. Es muß deshalb gemäß der Erfindung bei der Formgebung berücksichtigt werden, daß Oxydbildungen nicht an den Elektrodenteilen auftreten, die in sehr engem Abstand voneinander sich gegenüberstehen.

Es ist weiterhin möglich, die Oxydbildung, die bei Verwendung von Luft als Kühlungsmittel für den Lichtbogen stärker ist, bzw. das Zusammensintern der Oxydperlen dadurch zu verhindern, daß für das Elektrodenmetall eine besondere Zusammensetzung gewählt wird. Beispielsweise zeigt die Erfahrung, daß bei Verwendung von Silber oder einer anderen Legierung mit Silber die Zusammenballung der Oxyde nicht oder nur in geringem Maße eintritt. Das Festsetzen der Oxyde an den Elektroden kann erfindungsgemäß außerdem dadurch stark vermieden werden, daß dem Metall Desoxydationsmittel zugesetzt werden. Zum Beispiel wird durch einen Zusatz von Beryllium erreicht, daß das Oxyd des Elektrodenmetalls sich mit dem Beryllium verbindet. Diese Berylliumverbindung ist schon bei mittleren Temperaturen leicht flüchtig. 6c Sie wird also durch die Gasströmung fortgeblasen.

Die Erfindung ist an einer Anordnung beschrieben, bei der die Kühlung der Elektroden durch eine umlaufende Flüssigkeit bewirkt wird. Die Erfindung kann aber selbst- ;.verständlich ebenso bei Funkenstreckenanordnungen (Lichtbogenstromrichter) Verwendung ^;fmden, bei denen die Kühlung der Elektroden durch andere Kühlmittel, beispielsweise durch Luft oder durch Dampf (Verdampfungskühlung), erfolgt.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Funkenstrecken in strömendem Gas, insbesondere Lichtbogenstromrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der unvermeidliche Abbrand durch Formgebung, Material der Elektroden, die Führung des Gasstromes und Anordnung und Formgebung der Kühleinrichtungen an solche Stellen der Elektroden gelegt ist und eine solche · Form erhält, daß die vorhandenen Funktionen des Gasstromes und der Kühlung nicht gestört werden.
2. 2. Funkenstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Lichtbogen berührten Stellen eine größere Wandstärke besitzen.
3. 3. Funkenstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Stellen, 9« die vom Lichtbogen berührt werden, zum Kühlmittel gute Wärmeleitfähigkeit besteht.
4. 4. Funkenstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines starken Abbrandes in der Mitte der Gegenelektrode diese eine so große Aussparung erhält, daß ein kleiner Gaspuffer entsteht und die benachbarten Metallteile vom Lichtbogen nicht oder nur wenig berührt werden.
5. 5. Funkenstrecken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Aussparung so ausgebildet ist, daß die Gasströmung im wesentlichen nur zur Wärmeabfuhr am Rande rings um den Lichtbogen dient und die Lichtbogenfußpunkte von der Gasströmung auf dem mittleren Teil der Gegenelektrode völlig in Ruhe gelassen und nicht durch die Gasströmung bewegt werden.
6. 6. Funkenstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Abbrand ausgesetzten, auswechselbaren Teile aus besonderem gehämmertem oder gedrücktem Material mit künstlich erhöhter Dichte, z. B. Kupfer oder Silber, bestehen.
7. 7. Funkenstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall bzw. die Legierung für die Elektroden so zusammengesetzt ist, daß Oxydbildungen, insbesondere bei Verwendung von Luft

   als Kühlmittel für den Lichtbogen, nicht zusammensintern.
8. 8. Funkenstrecken nach den Ansprüchen ι und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden ganz oder teilweise aus Silberlegierungen bestehen.

   g. Funkenstrecken nach Anspruch i, da-' durch gekennzeichnet, daß dem Metall, aus dem die Elektroden ganz oder teilweise bestehen, in geringen Mengen ein solches Desoxydationsmittel zugesetzt ist, daß die durch die hohe Temperatur der Lichtbogenfußpunkte entstehenden Oxyde dieses Metalls in Verbindungen umgewandelt werden, die sich schon bei mittleren Temperaturen verflüchtigen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen