DE678745C

DE678745C - Anordnung zum Loeschen elektrischer Lichtboegen, insbesondere von Abschaltlichtboegen

Info

Publication number: DE678745C
Application number: DEA82355D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hansheinrich Verse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-03-18
Filing date: 1937-03-18
Publication date: 1939-07-21
Also published as: US2196820A

Description

Anordnung zum Löschen elektrischer Lichtbögen, insbesondere von Abschaltlichtbögen Es ist bekannt, daß der bei der Kontakttrennung in einem Gleichstromschalter auftretende Lichtbogen nur dann. gelöscht werden kann, wenn die zum Aufrechterhalten des Lichtbogens notwendige Lichtbogenspannung, größer werden will als die äußere Spannung des Stromkreises. Um bei hohen Gleichspannungen eine Löschung des Lichtbogens zu erzwingen, muß demnach entweder der Lichtbogen sehr lang gezogen werden oder der Lichtbogen muß außerordentlich stark beblasen werden.
Diese Licbtbogenlöschverfahren können auch dadurch nicht wesentlich verbessert werden, dai> nach einem bekannten Vorschlag zum Zwecke der Lichtbogenlöschung mehrere Hilfselektroden vorgesehen werden, auf die der Hauptlichtbogen mit Hilfe eines Magnetfeldes geblasen wird. Abgesehen von der auch bei diesem Schalter erforderlichen unerwünschten großen Verlängerung des Lichtbogens hat diese bekannte Einrichtung auch noch den Nachteil, daß die magnetische Blaslöschung von der Lichtbogenstromstärke abhängig ist.
Bekannt ist . weiter, daß ein Lichtbogen dadurch gelöscht werden kann, daß man durch den Lichtbogen eine Gegenentladung schickt, deren Stromstärke oder Spannung gleich oder größer als die augenblickliche Stromstärke oder Spannung des zu löschenden Lichtbogens ist. Für die Erzeugung dieser Gegenentladung war es jedoch bisher notwendig, zusätzliche Schalteinrichtungen oder Stromquellen zu benutzen. Wird nämlich zur Rufladung des die Gegenentladung bewirkenden Kondensators in bekannter Weise die Netzspannung selbst benutzt, so kann man ohne besondere zusätzliche Mittel höchstens erreichen, daß die Gegenstromstärke entgegengesetzt gleich der Abschaltstromstärke ist. Damit hat man nicht die -volle Gewähr einer sicheren und raschen Löschung des Abschaltlichtbogens.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile der bekannten Anordnung dadurch, daß bei einer Anordnung zum Löschen von elektrischen Lichtbögen mit Hilfe des Entladestromes eines Kondensators, der über einen Widerstand vom Netz aus aufgeladen wird, Hilfselektroden vorgesehen werden, welche der zu löschende Lichtbogen berührt und an welchen der in an sich bekannter Weise über hohe Widerstände in solchem Sinn aufgeladene Kondensator liegt, daß die durch den Lichtbogen bei der Berührung der Hilfselektroden selbst eingeleitete Kondensatorentladung diesen löscht.
Da die den Gegenstrom treibende Spannung bei der Erfindung stets größer ist als der Spannungsabfall des zu löschenden Teils des Abschaltlichtbogens, kann sich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung mit Sicherheit ein Gegenstrom ausbilden, der wesentlich größer ist als der Strom des zu löschenden Abschaltlichtbogens. In dem in den Gegenstromkreis eingeschalteten Teil des zu löschenden Lichtbogens wird daher der Lichtbogenstrom nicht nur zu Null gemacht, sondern der Gegenstrom hat das Bestreben, die Stromrichtung in diesem Teil des Lichtbogens umzukehren, d. h. es wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Teillichtbogen unbedingt und rasch verlöschen.
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. In einem Gehäuse L, das aus feuerfestem Isolierstoff gefertigt ist (Löschkamin), befinden sich die beiden beweglichen Kontakte I(1 und 1(2, welche den stark gezeichneten Gleichstromhochspannungskreis unterbrechen sollen. In dem Gleichstromhochspannungskreis liegt ein Gleichstromerzeuger G, der einpolig geerdet sein kann, und ein Verbraucher V. Über den Kontakten sind in der Löschkämmer zwei feste Elektroden El und E2 angeordnet, die über geeignet bemessene Widerstände R3 und R,1 mit dem Kondensator C verbunden sind. Dieser Kondensator ist über die Widerstände Rl und R2 auf den vollen Wert der abzuschaltenden Spannung, in diesem Fall der Gleichspannung des Gleichspannungserzeugers G, aufgeladen.
In Abb. z ist der Einbau der festen Elektroden Ei und E2 in den Löschkamin in Draufsicht dargestellt.
Soll der Gleichstromkreis unterbrochen werden, so werden mittels der Betätigungsvorrichtung H die beiden Kontakte 1(i und I(2 voneinander entfernt. Der dabei zwischen den Kontakten I(1 und I(2 entstehende Lichtbogen wird entweder durch eine Preßgasströirtung, wie in der Abb. a durch Pfeil angedeutet, die gleichzeitig mit der Betätigung eingeschaltet wird, oder durch magnetische Blasung oder durch die eigene Wärmeentwicklung des Lichtbogens im Löschrohr nach oben getrieben. Durch geeignete Bemessung der eben beschriebenen Einwirkungen auf den Lichtbogen ist zu erreichen, daß erst bei ganz geöffneten Kontakten (gestrichelt eingezeichnet) der Lichtbogen die beiden festen Elektroden Ei und E., berührt. In diesem Augenblick entlädt sich der Kondensator C über den zwischen den Elektroden Ei und E2 befindlichen Teil des Lichtbogens und bringt diesen Teil des Lichtbogens, wie aus den eingezeichneten Polaritäts- und Stromrichtungszeichen ohne weiteres ersichtlich ist, zum Verlöschen. Da zwischen den Elektroden Ei und E2 infolge des angegebenen Aufladungsweges für den Kondensator C stets die volle Betriebsspannung besteht, während der zwischen den Elektroden Ei und E2 befindliche Teil des Abschaltlichtbogens nur einen Spannungsabfall aufweist, der kleiner als die Betriebsspannung ist, wird die gewünschte erzwungene Löschung stets eintreten. Die Art der Gegenentladung aus der Kapazität C ist durch die Widerstände R3 und RL oder an deren Stelle gegebenenfalls durch Induktivitäten oder durch Kombinationenvon Induktivitäten und Widerständen geeignet einzustellen.
Nachdem nun der zwischen den Elektroden Ei und E2 befindliche Teil des Abschaltlichtbogens gelöscht ist, verlöschen auch die Lichtbogenteilstücke, die zwischen dem Kontakt 1<i und der Elektrode Ei und zwischen dem Kontakt I(2 und der Elektrode E2 bestanden, wenn die Widerstände R, und R2, über welche der Kondensator C aufgeladen wurde, so hochohmig gewählt sind, daß der über sie fließende Strom so gering wird, daß er nicht mehr zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens genügt. Damit ist der Vorgang der selbsterzwungenen Löschung beendet.
Auf die Lichtbogenteilstücke kann grundsätzlich wieder die erfindungsgemäße Löschweise angewendet werden. Auch in diesem Fall erfolgt die Abschaltung des Stromes mit der Löschung des ersten Lichtbogenteilstückes, während die Löschung selbst stufenweise erfolgt. Auf die Teillichtbögen können .aber auch beliebige andere Löschverfahren zusätzlich angewendet werden.
Sofort nach der Löschung des Teillichtbogens wird der Kondensator C wieder aufgeladen, und der Schalter steht für eine erneute Abschaltung betriebsbereit.
Die beschriebene Anordnung ist grundsätzlich auch für Wechselstromschalter denkbar, wenn nur dafür gesorgt ist, daß in dem Augenblick, iri dem der Lichtbogen die Elektroden El und E2 berührt, der Kondensator einen Ladungssinn besitzt, der der Polarität an den Kontakten entgegengesetzt ist. Dies kann man durch entsprechende. Bemessung der auf den Lichtbogen einwirkenden magnetischen oder sonstigen Beblasung erreichen. Wie bereits erwähnt, ist aber die Anwendung von Lösch- oder Blasmitteln nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr kann zur Bewegung des Lichtbogens der Auftrieb allein genügen.
Gegebenenfalls braucht die Aufladung des Kondensators und der Anschluß der Belegungen an die Elektroden El und E2 dann nicht über Kreuz zu erfolgen, wenn die Wanderungsgeschwindigkeit des Lichtbogens genau ein ungradzahliges Vielfaches einer halben Wecliselstromperiode ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht nur zur einmaligen Lichtbogenlöschung in Schaltern, sondern auch in oder in Verbindung mit Umformungseinrichtungen in sinngemäßer Abänderung verwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Löschen elektrischer Lichtbögen, insbesondere von Abschaltlichtbögen, mit Hilfe des Entladestromes eines Kondensators, der über einen Widerstand vom Netz aus aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator an Hilfselektroden (El und E2) angeschlossen ist, welche von dem zu löschenden Lichtbogen berührt werden.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R1 und R2), über die der Kondensator aufgeladen, wird, so bemessen sind, daß nach der Löschung eines Lichtbogenteilstückes nur ein für die Aufrechterhaltung der restlichen Lichtbogenstücke unzureichender Lichtbogenstrom fließen kann.
3. Anordnung nach den Ansprüchen i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den gesamten Lichtbögen oder einzelne Teilstücke zusätzliche Löschmittel angewendet werden. ¢. Anordnung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei einer Anordnung zur Spannungsumformung.