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Lichtboge-nlöschvorrichtung für Schulter Die Löschung von Gleichstromlichtbögen
bei hohen Spannungen, insbesondere über 300o V, bereitet infolge der großen Lichtbogenlänge
erhebliche Schwierigkeiten, zumal wenn, wie beim Abschalten von überstromschnellschaltern,
große Überströme bei induktiver Belastung abzuschalten sind. Die Lichtbogenlöschvorrichtungen
für diese Zwecke werden außerordentlich groß und teuer, die Liohtbogenkammern umfangreich
und sperrig und infolge der Sprödigkeit der lichtbogenfesten Baustoffe zerbrechlich
und betriebsunsicher.
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Um die Abmessungen der Löschvorrichtungen zu verkleinern, ist es bereits
bekannt, zwischen zwei äußeren Lichtbogenhörnern in der Lichtbogenkammer eine Mittelelektrode
anzuordnen, die sich bei der Bewegung des Lichtbogens im Blasfeld in den Lichtbogenpfad
einschaltet und den Lichtbogen in zwei elektrisch hintereinandergeschaltete Halblichtbögen
aufteilt, die in je einer von zwei nebeneinanderliegenden Halbkammern der Lichtbogenkammer
brennen. Diese beiden Halbkammern werden durch eine in der Längsrichtung des Lichtbogens
in der Lichtbogenkammer oberhalb der Mittelelektrode angeordnete Längswand erzeugt.
Steigert man bei Schaltern mit diesen bekannten Löschvorrichtungen die Spannung
und Abschaltleistung über ein gewisses Maß .hinaus, so schlagen die beiden Halblichtbögen
über die Oberkante der Mittelwand hinaus und schließen sich oberhalb der Mittelwand
kurz,
so daß die beabsichtigte Löschung vereitelt ist. Erhöhungen der Mittelwand führen
nur in beschränktem Maße zum Ziel und ergeben bereits bei mäßigen Steigerungen der
Spannung untragbare Abmessungen.
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Erfindungsgemäß werden daher bei solcKn Löschvorrichtungen Leitflächen
für den Licht-' bogen vorgesehen, durch die mindestens einer der beiden Halblichtbögen
vor oder bei seinem Austritt aus der L ichtbogenkaminer quer zur Lichtbogenlängsrichtung
von denn anderen Halblichtbogen fortgelenkt wird. Solche Leitflächen werden erfindungsgemäß
an der die Lichthogenkarnmer in zwei Halbkammern teilenden Mittelwand in' deren
oberhalb der Kammerseitenwände gelegenen Teil, zweckmäßig auf beiden Seiten der
l@latelwand angeordnet. Durch diese Maßnahme «erden die Halblichtbögen am Zusammenschlagen
oberhalb der Mittelwand gehindert. So ist es nicht nur möglich, die Li-chtbogenkammer
wesentlich niedriger zu halten als bisher, sondern es wird auch erreicht, daß der
für das Herausschlagen des Lichtbogens nach oben in der Anlage erforderliche freie
Raum wesentlich niedriger bemessen werden kann, weil der Lichtbogen nicht mehr senkrecht
nach oben, sondern im Winkel nach beiden Seiten aus der Kammer herausschlägt. -Die
weitere Ausbildung der Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Abbildungen
erläutert. Abb. i zeigt die Lös.c'livorrichtung nach Abnahme der vorn gelegenen
Seitenwand t. Abb. a gibt .eine Ansicht auf die Stirnseite von der linken
Seite der Abb. i aus wieder.
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Das bewegliche Schaltstück a des Schalters ist durch eine bewegliche
Leitung mit dein rechten äußeren Lichtbogenhorn o elektrisch verbunden. Das linke
äußere Lichtbogenhorn c bildet eine Verlängerung des festen Schaltstückes b. Zwischen
die beiden Außenhörner c und o ragt in der Nähe ihres engsten Abstandes das untere
Ende v der Mittelelektrode, das in die beiden Alittelhörner f und p ausläuft. Die
vier Hörner sind in einer Zwillingslichtbogenkammer finit den Seitenwänden t; ic
untergebracht. Die Zwillingskammer ist durch eine Längswand s in zwei quer zur Lichtbogenrichtung
nebeneinanderliegende Halbkammern unterteilt. Das linke l:fittelborii f ragt in
die vordere, das rechte :Mittelhorn p in die hintere Halbkammer. Die beiden Halbkammern
sind unterhalb der Mittelhörner durch Querwände e, - sowie an den Stirnseiten oberfialh
der Mittelhörner durch Stirnwände g abgeschlossen. Eine solche Stirnwand ist also
nicht nur, wie aus den Abbildungen ersichtlich, auf der linken Stirnseite der Vorderkammer,
sondern auch auf der rechten . Stirnseite der Hinterkammer vorhanden. Dagegen ist
die rechte Stirnseite der Vorderkammer nur in ihrem oberen Teil durch eine Wand
h verschlossen, ebenso wie die linke Stirnseite der Hinterkammer durch <he Wand
w. Dadurch entstehen in diesen Stirnwänden öffnungen na hzw. v. Nach unten
kann die Lichtbogenkammer durch Otierwände d, n, abgedeckt sein, jedoch inuß dafür
gesorgt sein, daß der Luft das Nachströmen in die Kammer von unten her nicht in
unzulässiger Weise erschwert wird.
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Der zwischen den Schaltstücken a. und Ir gezogene Lichtbogen i steigt
vorzugsweise unter dem Einfluß eines außerhalb der Lichtbogen'kaminer erzeugten
Blasfeldes nach oben, _o daß sich kurz nach seiner Entstehung div Mittelelektrode
y in den Lichtbogenpfad einschaltet. Der Lichtbogenstrom trimmt dann den Weg des
Pfeiles 2 durch das linke :@ul,senhorn c, geht als hinterer Halblichtliogeti 3 i>>
der hinteren Kammer nach dein rechten Mittelhorn p über, durch dieses in Pfeilrichtung
4, 5 nach dem linken Mittelborn f in der vorderen Kammer und in dieser als vorderer
Halblichtbogen 6 nach dem rechten Außenhorn o, um in Pfeilrichtung 7 aus denn Schalter
auszutreten.
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Die Lichtbogenfußpunkte laufen längs der Hörner bis an die Hörnerspitzen,
wobei sich die beiden Halblichtbögen infolge der in den beiden Kammern angebrachten
Querwände i in an sich bekannter Weise fächerartig unterteilen. Die Querwände i
können an ihren Unterkanten in an sich bekannter Weise mit metallischen Bewehrungen
q versehen sein. Der Weg des Lichtbogenstromes ist dann folgender: 2, 8, Übertritt
in die hintere Kammer, 9, io, 11, 12, 13, 1,4, 15, 16, .a., übertritt in die vordere
Kammer, 5, 17, 18, 19-20, 21, 22, 23, 2.1., 25, 7.
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Der durch die Blaswirkung immer weiter hach oben getriebene Lichtbogen
erreicht schließlich eine Länge, bei der die einzelnen Teillichtbögen 27, 28, -29,
30, 31, 32 der vorderen sowohl als auch der hinteren Kammer erheblich über die Höhe
der Seitenwände t, ic hinausschlagen. Um nun das Zusammenschlagen dieser Lichtbögen
oberhalb der Mittelwand zu verhindern, sind an der Mittelwand s Leitfäden 1i, angebracht,
die zweckmäßig stromlinienförmig gekrümmt sind und die Teillichtbögen der beiden
Kammern schränach rechts und links oben in Richtung der Doppelpfeile der Abb. 2
von der Mittelwand weg lenken. Der obere Rand der Licbtbogenkammer ist durch eine
Querleiste r abgeschlossen. Damit auch die fächerartigen Teillichtbögen 27,:28 usw.
jedes Halblichtbogens untereinander nicht zusammenschlagen können, werden die Querwände
i durch Ansätze y über die Seitenwände t, u hinaus verbreitert.
Um
dem Lichtbogen auch nach den Stirnseiten hin Verlängerungsmöglichkeiten zu bieten,
sind die oben beschriebenen Offnungen in, v vorgesehen, durch die die Lichtbogenteile
26 und 33 sowie die Lichtbogengase eine weitere Austrittsmöglichkeit haben, ohne
daß die Gefahr eines Zusammenschlagens dieser Teile mit den oberen Licbtbogenteilen
besteht. Es ist natürlich auch möglich, eine solche Öffnung nicht nur auf einer
Seite jeder Halbkammer, sondern auf beiden Seiten vorzusehen, sofern in ähnlicher
Weise, wie durch die Leitflächen h, dafür gesorgt wird, daß die aus diesen Öffnungen
heraustretenden Lichtbogenteile des vorderen Halblicht-Bogens nicht mit den .entsprechenden
Teilen des hinteren Halblichtbogens zusammenschlagen können.
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Unter Umständen genügt es, die Leitflächen nur auf einer Seite der
Mittelwand anzubringen, z. B. wenn die Raumersparnis oberhalb der Lichtbogenkammer
nicht erforderlich sein sollte oder wenn die Nähe spannungführender oder geerdeter
Teile auf der anderen Seite der Mittelwand :das Herausschlagen des Lichtbogens nach
dieser Seite unerwünscht erscheinen läßt. Ebenso ist es möglich, statt einer Zwilliiigslcgmmer
eine Kammer mit 3, q. oder mehr Teilkammern nach denselben Grundsätzen auszubilden.
Ferner kann das Blasfeld in an sich bekannter Weise auch durch eine innerhalb der
Lichtbogenkammer befindliche Blasspule allein oder zusätzlich zu einem außerhalb
der Kammer erzeugten Blasfeld gebildet werden. Außer den beschriebenen Mitteln zur
Licht-Bogenlöschung können ferner in an sich bekannter Weise zusätzliche Kühl- und
Entioni-sierungsmittel, wie metallene Querplatten, Metallgitter, unter der Lichtbogenwirkung
Löschgas abgebende Stoffe o. dgl., an oder in der Kammer angebracht sein.
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Durch die Lichtbogenlöscheinrichtung nach der Erfindung werden folgende
vorteilhafte Wirkungen erzielt: Der Lichtbogen wird trotz seiner großen Ausdehnung
in einer Lichtbogenkammer von verhältnismäßig geringen Abmessungen gelöscht. Ein
Zusammenschlagen von Lic'htbogenteilen und dadurch entstehende Verzögerungen in
der Löschwirkung oder gar ein Vereiteln der Löschwirkung sind wirksam verhindert.
Es ist nicht mehr erforderlich, über der Lichtbogenkammer einen erheblichen Raum
für den senkrecht nach oben herausschlagenden Lichtbogen vorzusehen, um zu verhindern,
daß dieser spannungführernde oder geerdete Teile trifft; vielmehr ist der meistens
unausgenutzte Raum zu beiden Seiten der Lichtbogenkammer für den herausschlagenden'
Lichtbogen ausgenutzt. Die Lichtbogenfußpunkte haben bis zu. den Hörnerspitzen einen
Weg von insgesamt mehr als der doppelten Kammerlänge zurückzulegen und werden auf
diesem langen Wege starb gekühlt, ebenso wie der Lichtbogen selbst durch seine große
Beaufschlagungsfläclie auf den Längs- ünd Querwänden der Kammern wirksam gekühlt
und schnell ge löscht wird, ohne daß die Kammerwände sich übermäßig erhitzen. Infolge
dieser vorteil haften Wirkungsweise ist es mit der Lichl bogenlöschvorrichtung nach
der Erfindung gelungen, Schaltleistungen zu bewältigen, die mit keiner der bekannten
Löscheinrichtungen beherrscht werden konnten, weil die Lichtbogenlänge infolge :der
Spannungshöhe und hohen Selbstinduktion des abgeschalteten Netzteiles in der Größenanordnung
von io m lag.