DE763500C - Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere zur Abschaltung hochgespannter Gleichstroeme - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Gleichstromkreise, insbesondere bei hohen. Leistungen, dadurch zu unterbrechen, daß ein in Reihe mit dem Unterbrechungsschalter liegender Widerstand stufenweise oder stetig auf einen so hohen Wert gebracht wird, daß der Reststrom von dem Schalter durch Bildung eines Lichtbogens hoher Brennspannung unterbrochen wird. Je höher nun die treibende Spannung

ίο ist, um so schwieriger wird es, diesen Reststrom zu unterbrechen, so daß bei Hochspail·- nungskraftübertragungen dieser Reststromausschalteir zu einem sehr teuren und' komplizierten Gerät wird.

Die Erfindung betrifft derartige Schaltanordnungen mit veränderlichen Widerständen und besteht darin, daß parallel zum veränderlichen Widerstand, jedoch in Reihe mit dem Scheiter, ein Kondensator gelegt wird. Hierdurch wird nach Abschluß der Wider- ao Standeänderung dem Reststrom eine gedämpfte Schwingung überlagert, welche bewirkt, daß der Reststrom mindestens zweimal durch Null geht, also durch einen normalen Wechselstromunterbrecher geringer Ausschaltleistung an der Wiederzündung gehindert werden kann.

Es ist zwar bekannt, Kondensatoren zur Funkenlöschung in Gleichstromkreisen zu verwenden. Es handelt sich aber hierbei nicht darum, die Unterbrechung von hochgespannten Gleichstromkreisen zu fördern, sondern· die

Funkenbildung an den Schalterkontakten zu vermeiden.

In Fig. ι ist die Abschaltung eines Kurzschlusses nach der erfindungsgemäßen Schaltanordnung dargestellt. Es bedeutet ι die Stromquelle, 2 den Schalter, 3 den veränderlichen Widerstand, 4 den Parallelkondensator und 5 die Leitungsinduktivität bzw. die Glättungsdrossel.

In Vervollkommnung der Erfindung möge sich der Widerstand bis zu seinem End wert hyperbolisch ändern, d. h. die Leitfähigkeit soll linear auf einen kleinen Wert abnehmen. Dann ändert sich auch der Strom linear. Die Spannung an der Induktivität nimmt während der Widerstandsänderung einen konstanten Wert an. Im Beispiel ist die Spannung an der Induktivität gleich dem Wert der treibenden Spannung angenommen(U _L = U). Am Widerstand und dicht am Kondensator liegt also die Summenspannung U_c — U -f U_L, welche versucht, den Strom hindurchzutreiben. Da am Beginn des Vorganges die Ströme sehr groß und die Widerstände klein sind, kann der Kondensator, der auf die Spannung U -f Ul geladen wird, den Vorgang nicht beeinflussen. In Fig. 2 ist der Verlauf des Gesamtstromes i, der Spannung am Widerstand bzw. Kondensator und des Widerstandes R dargeseltellt. In der Praxis wird der Widerstand wesentlich stärker erhöht, z. B. auf den iooofachen Wert, und der Strom auf einen wesentlich kleineren Teilbetrag abgesenkt als aus zeichnerischen Gründen dargestellt ist. Für die Stromunterbrechung stehen nun mindestens die zwei ersten Nulldurchgänge des Stromes i zur Verfügung. Dargestellt ist die Löschung beim zweiten Xulldurchgang des Stromes. Die Spannung am Kondensator sinkt nach der Stromlöschung durch allmähliche Entladung über den Widerstand. Gestrichelt ist der Verlauf des Stromes und der Spannung dargestellt für den Fall, daß eine Löschung nicht stattfindet. Die vorausgesetzte hyperbolische Änderung des Widerstandes ist für die Wirksamkeit zwar nicht erforderlich, ergibt jedoch die beste Wirkungsweise. Weicht der Widerstandsanstieg von dem hyperbolischen Verlauf ab, so ist die überspannung an der Drosselspule und dicht am Widerstand nicht mehr konstant, so daß im Verlauf der Widerstandserhöhung der Kondensator weiter geladen oder teilweise wieder entladen wird. In jedem Fall entsteht jedoch am Ende der Widerstandsänderung der dargestellte periodische Entladungsvorgang, der in der Regel ausreicht, um Nulldurchgänge des Stromes zu schaffen. Auch ist es nicht nötig, daß der Widerstand stufenlos geändert wird, sofern die Stufung nicht zu grob ist. Bei Stufenwiderständen hat der Kondensator die zusätzliche Wirkung, daß er die beim Stufenwechsel auftretenden kurzzeitigen Spannungsspitzen schluckt und den Stromspannungsverlauf glättet.

In den Fällen, wenn mit Kurzschlüssen in unmittelbarer Nähe der Schaltanordnung zu rechnen ist, bei denen die Induktivität der Leitung zu klein zur Erzeugung der erforderlichen Ladeüberspannung ist, wird zweckmäßig zwischen die Stromquelle und die Schaltanordnung eine Drossel eingeschaltet, die bei Stromrichteranlagen als Glättungsdrossel dienen kann.

Fig. 3 zeigt einen Aufbau, bei dem der Kondensator durch mehrere in Reihe liegende Kondensatoreinheiten und der Widerstand durch eine Vielzahl von synchron wirkenden Einzelwiderständen gebildet wird und bei dem außerdem die Endunterbrechung durch eine Vielzahl dazwischenliegender, synchron mit der Widerstandsänderung arbeitender Schalter bewirkt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Stromunterbrecher, insbesondere zur Abschaltung hochgespannter Gleichströme, mit einem in Reihe mit dem Unterbrechungsschalter liegenden, zur Stromdrosselung sich erhöhenden Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck einer erleichterten Unter brechung des Reststromes parallel zum veränderlichen Widerstand ein Kondensator liegt.

2. Elektrischer Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schaltvorrichtung und der Energiequelle eine Drosselspule angeordnet ist.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands von Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

Reinhold Rüdetiberg: »Elektrische Schaltvorgänge«, Verlag Julius Springer, Berlin 1933, S. 44.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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