DE894873C - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

• Die Erfindung soll das Hchtbogenfreie Schalten in elektrischen Netzen ermöglichen. Speziell bei Gleichstrom bietet das Schalterproblem sehr viel größere Schwierigkeiten als bei Wechselstrom, weil die natürlichen Nulldurchgänge fehlen, die das Löschen des Lichtbogens erleichtern. Im Gegensatz zu den bekannten. Schaltern, wo durch das Trennen der Kontaktstifte ein Lichtbogen hervorgerufen wird, der dann durch geeignete Löschmittel, wie Druckgas beim Druckgasschalter oder durch Verdampfen von Wasser oder Öl beim Expansions- und Ölschalter, zum Erlöschen gebracht wird, soll das Entstehen eines Lichtbogens bei der unten beschriebenen Anordnung vermieden werden, ähnlich wie bei dem auf dem Prinzip des Flüssigkeitsanlassers beruhenden Elektrolytschalter, der jedoch nicht als Schnellschalter ausführbar ist. Die hierbei erzielte Widerstandserhöhung läßt den abzuschaltenden Strom allmählich auf Null abklingen und ermöglicht dann die Öffnung des Stromkreises ohne besondere Maßnahmen zur Lichtbogenlöschung. Erfindungsgemäß wird eine derartige Widerstandserhöhung :dadurch .erreicht, daß einem in den Stromkreis eingeschalteten Elektrolyt ein Neutralisatör einer Säure, also eine Base, gerade in der Menge zugesetzt wird, daß vollständige Neutralisation erfolgt. Bei dieser Reaktion bilden sich Salz und Wasser. Da chemisch reines Wasser einen verhältnismäßig geringen Leitwert besitzt, darf sich das gebildete Salz im Wasser nicht merklich ionisieren, um den. gewünschten Effekt der Widerstandserhöhung nicht zu vermindern oder aufzuheben. Derartige in sehr geringem Maße ionisierende Salze bilden nur wenige Ausnahmen. Das bei der folgenden Reaktion gebildete Bariumsulfat ist hierfür besonders geeignet: H2 S04+Ba(OH)2 = Ba S04 +:2H2 0- Die als Elektrolyt verwendete 3o°/o-ige Schwefelsäure besitzt einen Leitwert von 7,388.IO-1/Cm-1/ Ohm-1, während die nach der Neutralisation entstehende Bariumsulfatlösung einen Leitwert von 2,4 - io-s/cm-1/Ohm-1 aufweist. Der Widerstand der Flüssigkeit wird also durch die Neutralisation auf etwa das 3 - iosfache erhöht. Dieser Widerstandsanstieg bewirkt ein Abklingen des Stromes auf einen Minimalwert, so daß der Stromkreis mit einem in Reihe zum Elektrolyt liegenden Trenner geöffnet werden kann. Die Schaltzeit ist von der Schnelligkeit der vor sich gehenden Neutralisation und damit von der Geschwindigkeit des Mischvorganges von Säure und Base weitgehend abhängig. Durch geeignete Maßnahmen kann dieser auf eine außerordentlich kurze Zeitspanne eingeschränkt werden. Dies erfordert jedoch, daß die Base in einem genau auf die Neutralisation abgestimmten Mengen- und Konzentrationsverhältnis, jederzeit zur Einspritzung bereit, am Elektrolytbehälter angebracht ist. Das ausgefällte BaS04 geht auch bei stärkerer Erwärmung, wie sie durch die Umsetzung der Schaltarbeit in Wärme im Elektrolyt auftritt, nicht merklich in Lösung, so daß eine Verminderung des Flüssigkeitswiderstandes ausgeschlossen ist.
• Um den Strom nur kurzzeitig während der Schalthandlung durch den Elektrolyt fließen zu lassen, damit für die Neutralisation schädliche Sekundäreffekte an den Elektroden vermieden werden, versieht man den Elektrolyt mit einem Paralleltrenner, durch den der Stromweg im normalen Betriebszustand führt und. der ferner ein sofortiges Einschalten nach erfolgter Abschaltung ermöglicht. Abb. i zeigt die Trennerstellung im Normalbetrieb, wobei der Elektrolyt stromlos ist. In Abb. 2 wird der Elektrolyt in den Stromkreis durch Schließen des zu ihm in Reihe liegenden Trenners eingeschaltet und der Paralleltrenner geöffnet, worauf unmittelbar das Einspritzen des Neutralisators in den Elektrolyt erfolgt. Jetzt kann auch der in Reihe zum Elektrolyt geschaltete Trenner geöffnet werden, wodurch der Abschaltvorgang beendet ist, wie Abb. 3 Zeigt. .

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Leistungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Stromkreis eingeschalteter Elektrolyt durch einen chemischen Neutralisationsvorgang eine so große Widerstandserhöhung erfährt, daß der im Stromkreis fließende Strom auf einen Minimalwert absinkt, so daß der Stromkreis durch einen in Reihe zum Elektrolyt geschalteten Trenner geöffnet werden kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt 3o°/oige H2 S 04 Verwendung findet, der zur Neutralisation Ba (O H)2 zugesetzt wird, wobei das Fällungsprodukt Ba S O4 in wäßriger Lösung einen besonders hohen elektrischen Widerstand aufweist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom im Normalbetrieb bei nicht betätigtem Schalter durch einen zum Elektrolyt parallel liegenden Trenner geführt wird und nur unmittelbar vor einer Schalthandlung durch Schließen eines in Reihe zum Elektrolyt geschalteten Trenners durch den Elektrolyt fließt, während der Paralleltrenner geöffnet wird, so daß nach der Neutralisation und dem Öffnen des in Reihe liegenden Trenners der Abschaltvorgang beendet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 66o 625.