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Anordnung zur Gleich- und Umrichtung großer Leistungen Bei sehr 'hohen
Spannungen ist der Anstieg der wiederkehrenden Spannung nach dem Ablaufen der Bürsten
bzw. Trennung der Kontakte so groß, daß auch bei sehr großen Kontaktgeschwindigkeiten
,die Gefahr einer Rückzündung über den noch nicht ganz entionisierten Lichtbogenkanal
besteht, wenn selbst der Ab-reißlichtbogen nur klein war. Es besteht daher die dringende
Forderung, an den ablaufenden Kontaktstellen jede Funkenbildung möglichst ganz zu
vermeiden.
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Dies,' Forderung kann nach der Erfindung dadurch erfüllt werden, daß
für jede Schaltstelle mehrere Kontakte angewendet werden, die nacheinander auf-
bzw. ablaufen. Mit besonderem Vorteil können diese Kontakte über Hochleistungsschalter
verbunden werden, die derart gesteuert werden, daß der Schalter geöffnet wird, nachdem
der Vorkon takt abgelaufen ist bzw. aufgemacht hat, aber bevor ,der Folgekontakt
abläuft bz,w. öffnet. Nach dem Ablaufen des Folgekontaktes kann der Hochleistungsschalter
wieder geschlossen werden, und zwar zweckmäßig bevor die Kontakte neuerlich ablaufen
bzw. schließen. Durch die Trennung zwischen Vorkontakten einerseits, die gewissermaßen
mit Trennschaltern verglichen werden können und die die Leistung nur einschalten,
aber nicht ausschalten,
und SchOtstedlen andereriseits, die für
die bei der Ausschaltung :erforderliche Leistungsunterbrechung dienen, wird! eine
wertvolle Verbesserung erreicht. Es ist hierbei ermöglicht, der erfinderischen Erkenntnis
Rechnung zu tragen, daß vor allem für .die Kontaktschließung, von der ja die genaue
Phasenablösung abhängt, eine .große Arbeitsgenauigkeit wichtig ist, während die
Kontaktöffnung, die .die Abschaltung :der abgelaufenen Phase bewirkt, mit geringerer
Genauigkeit erfolgen kann, daß aber Einschaltkontakte erheblich leichter mit :der
erforderlichen extrem großen Genauigkeit gesteuert werden können als Schalteinrichtungen,
die nach Art von Hochleistungsschaltern die Unterbrechung von großen Leistungen
bei hohen Spannungen bewirken. Dadurch wird auch ermöglicht, die Leistungsschalter
sanft, d.h. ohne unzuträgliche heftige Stöße zu schließen. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil liegt darin; daß es ermöglicht wird, die Leistungsunterbrechungseinrichtung
mehrfach auszunutzen, derart, daß- also dlie Leistumgsumteulbrechungseinrichtungen
mit mehreren Gruppen. von Hilfskontakten zusammenarbeiten. können. Beim Schließen
der Einschaltkontakte ist keine gefährliche Lichtbogenbildung zu fürchten. Unter
Umständen kann es aber auch, zweckmäßig sein, die Zusammenarbeit zwischen Vorkontakten
und Leistungsschaltstellen so zu steuern, daß der Stromkreis erst geschlossen wird,
nachdem die Hilfskontakte ihrerseits geschlossen sind.
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Ein weiterer Vorteil der angegebenen Anordnung besteht darin, daß
eine weitgehende Schonung der Einschaltkontakte erreicht wird und insbesondere auch
die Gefahr von Rückzündungen an diesen vermieden ist, weil praktisch jede Funkenbildung
fehlt. Auch tritt an :den Vor- bzw. Folgekontakten infolge des niedrigen Spannungsabfalls
an den Kontakten nur eine geringe Erwärmung auf. Ein Lichtbogen wird nur an dem
Leistungsschalter gezogen. Der Leistungsschalter kann mit beweglichen Elektroden
ausgeführt werden, zwischen denen zur Lichtbogenlöschung, wie dies für Lichtbogenstromrichter
bereits vorgeschlagen worden ist, ein strömendes Löschmittel zur Lichtbogenführungsowie
zur Lichtbogenlöschung zwischen den Elektroden verwendet ist. Ebenso kann als Leistungsschalter
ein flüss:igkentsarmer Schefer :mit verhältnismäßig gros ßem Elektrodenweg und höher
Schaltgeschwindigkeit verwendet werden..
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Dadurch, daß der Schalter immer nur kurz vor .dem Phasenwechsel geöffnet
wird, .ist die Spannung an :dem Schalter verhältnismäßig niedrig, wodurch die Schaltbedingungen
verbessert werden.
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Um die: für :die Beherrsdhlumg hoher Spannungen erfoederlIche hohe
dbr Sdmlterkontakte mitb geringem mechawschem Aufwand zu erreichen, 'kann, man zwei
oder mehrere Schalter parallel schalten, von denen abwechselnd' einer öffnet, während
die anderen sich in verschiedenen Phasen der Bewegung befinden. Die. wiederkehrende
Spannung kann den sich öffnenden Schalter nicht überschlagen, weil der Lichtbogenkanal
kräftigentionisiert wird; sie kannauch .den imBeginn;der Schließbewegung befindlichen,
vollkommen entionisierten Schalter nicht überschlagen, weil :dessen Trennstrecke
vollkommen entionisiert ist.
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Die Zeichnung stellt schematisch. die Reihenfolge :der Schaltungen
bei dem Erfindungsgegenstand ,dar. Tl ist der Vorkontakt, F der Folgekontakt,
S der Leistungsschalter.
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Der Schaltvorgang kann anstatt nach 5, 6 und. 7 so erfolgen, daß in
5 Tl bei geöffnetem S schließt, :in: 6 F schließt und in, 7 S schldeßti odfer
dlaß in 5 bei geöffnetem S F ;schließt, in 6 Tl schließt und in 7 S schlizßt. Liegen
zwei Schalter parallel, so ist einer stets offen, nur bewegen sich :die beiden in
versichie;dener Phasenllag e zueinander derges;t@ailt, daß, wenn beide offen sind,
der eine is:ich in Öffnungsbewegung, :der andere in Schließbewegung befindet. Im
allgemeinen soll die Öffnungsbewegung schneller vor :sich gehen als :die Schließbewegung.
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Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die angedeuteten
Möglichkeiten beschränkt. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, zur Erleichterung
der Arbeitsbedingungen Mittel zur Verlängerung der Dauer der stromschwachen P-ausie
amiuwenden, beispielsweise in Form: von Drosselspulen .aus hochwertigen Eisensorten,
die mit scharfem Sättigungsknick arbeiten und schon bei sehr niedrigen Stromwerten
ihre Sättigung erreichen, was bereits vorgeschlagen worden ist.
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Die Vor- und Folgekontakte können, beispielsweise als Segmente an
einem oder mehreren Zylindern angebracht werden, über welche Bürsten schleifen,
also in grundsätzlich :derselben Anordnung wie die Segmente von Stromwendern. Die
Stromzuführung zu diesen Segmenten wird dabei _ über Schleifringe und Bürsten bewerkstelligt.
Der Antrieb kann mittels Synchronmotoren erfolgen, deren Phasenlage gegebenenfalls
;durch besondere Einrichtungen, beispielsweise Relais, in Abhängigkeit von. Stromstärke
und Phase der Belastungsströme gesteuert wird.
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Ebenso ist es auch möglich, für die Betätigung der Vor- und Folgekontakte
Taumelscheiben oder Nockenwellen nach Art der Steuerung der Ventile von Verbrennungsmotoren
zu verwenden, die durch Synchronmotoren, gegebenenfalls gegenüber dem Läufer :des
Motors verstellbar, angetrieben werden.