DE905754C

DE905754C - Changeable fluid resistance for electrical switches

Info

Publication number: DE905754C
Application number: DEA7410D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Vitaly Grosse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1945-02-07
Filing date: 1945-02-07
Publication date: 1954-03-04

Description

Veränderlicher Flüssigkeitswiderstand für elektrische Schalter Esdisttbekannt, elektrische Hoch spannungsschalter mit einem Widerstand zu versehen, der insbesondere beim Abschaltvorgang in den Stromkreis eingeschaltet und dessen Widerstandswert vor der Stromun ferbrechung zwecks Stromdrosselung erhöht wird. Bei Gleichstromschaltern ist dabei eine stufenlose Widerstandszunahme besonders erwünscht. Diesel läßt sich mit Flüssiagkeitswi:deirständen erzielen, beiz denen die Widerstandsänderung durch Bewegung des Elektrolyts erfolgt.Variable fluid resistance for electrical switches It is known to provide electrical high-voltage switch with a resistor, in particular switched on during the shutdown process in the circuit and its resistance value is increased before the Stromun interruption for the purpose of current throttling. With DC switches a stepless increase in resistance is particularly desirable. Diesel can Achieve with liquid resistance at which the change in resistance through Movement of the electrolyte occurs.

Die bekannten Widerstände diieser Art besitzen zweii Elektroden, zwischen die ein Elektrolyt ge leitet wird, welcher die Elektroden auseinandertreibt, wobei sich, die Elektralytsäule - verlängert und :semit der Widerstand vergrößert wird. Die Bewegung des Elektrolyts wird z. B. durch einen Kolben bewirkt. Es ist auch bekannt, D=ckluft zu beniuiüzen, die unmittelbar auf den Flüssigkeitsspiegel des Elektrolyts drückt. Dabei-ist auch vorgesehen, durch entsprechende Farmgebung des Flüssigkeitsgefäßes den Querschmüiüt der Flüsisiigkeitssäule mit zunehmender Länge einzuengen und die in diesem Teil dies Gefäßes sich bewegende Elek- trode aus verformbaailem Matmmiial-, z. B. ans Quecksilber, herzustellen, so daß die mit denn F1üssigkeitskärper in Berührung stehende Elektrodemläche mit fortschreitender Bewegung verkleinert wird.The known resistors of this type have two electrodes, between which an electrolyte is passed, which drives the electrodes apart, the electrode column being lengthened and thus the resistance being increased. The movement of the electrolyte is z. B. caused by a piston. It is also known to use air pressure which presses directly on the liquid level of the electrolyte. It is also provided that the cross-smear of the liquid column is narrowed with increasing length by appropriate shaping of the liquid container and that the electrode moving in this part of this container is made of deformable material, e.g. B. to mercury, so that the electrode surface in contact with the liquid body is reduced as the movement progresses.

Die Erfindung hat eine neiue Maßnahme zur stetigen Erhöhung dies Widerstandswertes einfies Flüssigkeitswiderstandes zum Gegenstand. Diese lyesteht erfindungsgemäß darin, daß zwecks Widzrstandserhöhung zwischen die Elektroden ein ieol@ierendeis Druckmittel, z. B. Drucköl oder Diruckgasi, gedrückt wird,, welches den Elektrolyt verdrängt. Dies bat den Vart@eiil, daß man die Verkleinerung der miiit der Flüssigkeit in Berührung stehenden Elektrodesnflächie ohne" Vorformung der Eliel-,troden bewirken, kann. Man kann auch im allgemeinen überhaupt auf eng Bewegung der Elek uroden verzichten, indem man dien Elektrolyt durch dass Druckmittel von einer Stelle geringeren. Abstandes nach einer Stelle größeren Abstandes treibst. Dabei wird: sowohl die berührende, Elektrod!enflächc: verkleinert a.l@s: auch. der Stromweg durch die, Flüseiiglceiiit verlängert und, zugleich der Ouersichnitt der vom Strom duechfloissenen Flüs:ssiekeiti eieingeengt. Die, Wirkungen deir bekannten. Widerstände lassen sich also, mit geringerem Aufwand erreiichen. Ding Elektroiden können verhältniismäßig nahe aneinander gerückt werden, da :durch das Druckmittel für eiirre hohes Durchschlagsifeistigkeilt an den Stellen, von denen der Elektrod.yt verdrängt ist, gesorgt wiird: Man kann die erfindungs: gemäße Maßnahme, auch mit bekannten Maßnahmen, insbeisondere z. B. der Vergrößerung dies Elek troidenabstandes, zusammen anwenden, sei d!aß bei; diesen Anordnungen durch diel erfind'ungsgemäßei Maßnahme die wesentlich geisroeii;gert werden kann, ohne übermäßig großes Abimess,ungen. zu erhalten.The invention has a new measure for continuously increasing this resistance value afies fluid resistance to the object. This reads according to the invention in the fact that for the purpose of increasing the resistance between the electrodes there is an insulating element Pressure medium, z. B. pressure oil or Diruckgasi, is pressed, which displaces the electrolyte. This asked the distributor that one should reduce the size of the liquid in contact with it standing electrode surface without "preforming the Eliel-, electrodes can cause. In general, one can do without moving the electrodes closely at all, by lowering the electrolyte through the pressure medium from one point. Distance to a point of greater distance. Thereby: both the touching, Electrode surface: reduced a.l@s: also. the current path through the, Flüseiiglceiiit lengthened and, at the same time, the cross-section of the rivers thrown by the stream: ssiekeiti constricted. The effects of the known. Resistances can therefore, with less Achieve effort. Ding electroids can be brought relatively close to one another because: by the pressure medium for a crazy high breakdown force, it is wedged the places from which the electrod.yt is displaced is taken care of: one can fiction: appropriate measure, also with known measures, in particular z. B. the Enlargement of the distance between the electrodes, apply together, be it at; this Arrangements by means of the measure according to the invention which are essentially disruptive without an excessively large Abimess. to obtain.

Die Erfindung wird, im- folgenden an: Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

In Fig. i isst schematiisch der Grundgedanke- der Erfindung veira,nsch,a,u.lii,cht. Dabei sind nur dies hierzu e:rfo:rdeiriliicheni Teile dargestellt. Es. sind zwei Elektroden, i und 2 vorhanden, die siiäh_ oben mit! verhältnismäßig geringem Abstand gegenüberstehen,. Ihr Abstand wird, nach unten ;immer gröißer@. Dagegen. ist ihre Breite oben, am größten, und, w,i,rd nach unten immer kleiner: Der Raum zwischen den Elektroden isst mit einer Elielatroilytflüs;siglceit a:ngefüll:t. Der Strom fließt zunächst, in der Hauptsache in, der Zone A in Richtung des Pfei!I,es 1.4. Der M,iide!rstanid isst in diesem Zustand am geiringsten, da, der große Querschnitt und der geringes Elektrodenabsitanid :eiirre hohe Leitfähigkeit ergeben. Zur Widerse!andserhöhu:ng wird von oben, her in Richtung der Pfeile a. Dir uickgasi edier D,ruiclcöl zwischen die Elektroden i und :2 gedrückt!, welches den, Elektrolyt nach untiein verdrängt. Der Strom. verlagert s,iich infolgledessen zur Zone B und vom, diort zurr Zone C, wo: der Ouerschniiitit klein, und deir Stromweg lang issit. Man kann i auf diese Weissei leicht den hundertfachen Anfangswert des. Widerstandes erreichen. Damre sii!ch das, Druckmittel und der Elektrelyt nicht miteinander vermiischen, siind zwischen den Elektroden i und 2 als Zwischenelektro@den, ausgebildete Lei;tfiächen, 3 vorhanidlen, zwieichen denen die Strömung ein Richtung der Pfeile 5 verläuft.In Fig. I the basic idea of the invention is schematically veira, nsch, a, u.lii, cht. Only these e: rfo: rdeiriliicheni parts are shown. It. are two Electrodes, i and 2 present, which siiäh_ above with! relatively short distance face. Their distance becomes, downwards; always larger @. Against it. is her Width at the top, greatest, and, w, i, rd downwards always smaller: the space between Eats the electrodes with an Elielatroilytflüs; siglceit a: ngefüll: t. The current flows first, mainly in, the zone A in the direction of arrow I, it 1.4. In this state, the M, iide! Rstanid eats the most coarse, there, the large cross-section and the low electrode absitanide: results in a very high conductivity. To the contrary! Andserhöhu: ng is from above, in the direction of the arrows a. Dir uickgasi edier D, ruiclcöl between the electrodes i and: 2 pressed !, which displaces the electrolyte towards the bottom. The current. as a result, I shifted to zone B and from that point to zone C, where: the cross section is small, and the current path is long. You can i click on this White egg can easily reach a hundred times the initial value of the resistance. Damre Please do not mix the pressure medium and the electrelyte between the electrodes i and 2 as intermediate electrodes, formed conductive surfaces, 3 are present, between which the flow is in the direction of the arrows 5.

Fig.2 zeigt eine, Wid'erstandisianärdüung, bei welcher der Elektrodyt in zwanigsläufigem Kreislauf durch D,ruicköil- ersetzt wird. Mist 6 ist ein Antriebskolben bezeichnet, der zurr Widerstands erhöhung nasch oben bewegt wird. Diabi drücktdas, iini dem Zylindier 7 und den Leistungen 8 durch Punktmuster- angedeutete öl auf den durch waagerechte Schraffierung kenntiliich gemachten, im Isolator 9 befin:dlIchen Elektrolyt und. p:resßt diesen, zu eisnem Strang zusammen, der sich um diel untere Kolbenisitange 15 legt, wie mit sitriichpunktierten Linien angedeutet ist. Der Elektrolyt wird also zwischen den Elektroden i und a und den Leitflächen 3 in- Pfeiilirichitung 5 aus, der Ringzone 2 über die Zonei B zur Zone, C verschoben, wo,durch der Querschnitt verringert und der Stwoimweg vorlängeirt wird!. In der Zone A wird durch dies. Drucköl eiirr Überschlag verhinderte, so d.aß eins Auseiinanderbewegen der Elektroden nicht eirfomderliiich ist. Dieses ist höchstens. :damirr nötig, wenn man, vorher ,die Elektroiden zur Erzielung eines noch niedrigerem Wid!erstandesinoch näher a,neinandergeschoiben halt. Die unteres Kolh instange: 15 ist nur für den Fall vorgesehen, diaß mehrere in Reihe geschaltet werden.FIG. 2 shows a "resistanceisianärdüung" in which the electrodyte is replaced by D, ruicköil- in an inevitable circuit. Mist 6 denotes a drive piston that is moved upwards to increase the resistance. Diabi drücktdas, IINI the Zylindier 7 and 8 by the services dot pattern indicated on the oil kenntiliich made by horizontal hatching in the insulator 9 befin: dlIchen and electrolyte. p: puts this together to form an iron cord that wraps around the lower piston rod 15, as indicated by dash-dotted lines. The electrolyte is thus shifted between the electrodes i and a and the conducting surfaces 3 in arrow direction 5, the ring zone 2 via the zone B to the zone, C, where the cross-section is reduced and the path is extended! In zone A this is. Pressure oil prevented a flashover, so that the electrodes cannot move apart. This is at most. : This is necessary if, beforehand, the electroids are pushed closer together to achieve an even lower resistance. The lower Kolh instange: 15 is only intended for the case that several are connected in series.

In, Fig.3 und: q. ist eine! für Druclzgaisantriieb bestimmte, Anö@rdnung därgesteillt: Mist i und :2 sind wieder die, beiden Elektroden bezeliichneiti, zwischen dienern. im Isolator 9 deir Elektrolyt untergebracht isst. Ei:e. 3 zeigt den Zustands der größten Leitfähigkeit. :Zur Widerstandserhöhu g wird durch die Rohr,- 8 Druckgas eiingeführt. Dieses drückt den Eleletcro,lyteini durch die Lenitrohre io und zwischen, den Leitflächen. i i hindurch ,ein dass Inniere der Elektrode 2. Dabei wird im Innern der Elektrode das einsgeschlossene Gäe komprimiert. Der, Elektrolyt wiiirdi außerhalb, der Elektirod;ei 2 zu einiem Strang zuisiammenigedrückt. Fig. q. zeugt den Zustand, in welchem der- Widerstand seinen höchsten Weirt beis,i,tzt, Um dein, Widerstand wieder zu erniedrigen, wird' dass Druickgas, durch diel Rohre 8 abgeilassen. Das kompoimierte Gas, 12 drückt dann: dies Flüssigkeit wieder aus dem Innern die:r Elektrode 2 heraus.In, Fig. 3 and: q. is a! for Druclzgaisantriieb intended, anö @ rdnung därgesteillt: manure i and: 2 are again the two electrodes in between servants. in the insulator 9 deir electrolyte eats. Egg: e. 3 shows the state the greatest conductivity. : To increase the resistance, the pipe - 8 pressurized gas introduced. This pushes the Eleletcro, lyteini through the Lenitube io and between, the guide surfaces. i i through, a that interior of the electrode 2. It is inside the electrode compresses the enclosed gas. The, electrolyte will be outside, the Elektirod; egg 2 pressed together to form a strand. Fig. Q. testifies to the state in which resistance is at its highest point at, for your, resistance To lower it again, the pressurized gas is released through the pipes 8. That Composed gas, 12 then presses: this liquid again from inside the: r electrode 2 out.

Fig. 5 zeigt dein, Aufbau eines Hochlei.stu:ngs@ widiers,tandes au,s: mehreren ins Reihe geschalteten Elementen nach Fi'g: 3 und .4. Dii,e Widersitandselemen:te siind miilt 2o beizeichnieit und säulenairtiig übereinander a;ufgehanit. Sie werdien voni dem Tragisolatoir 22 getragen, dien auf der Grundplatte! 24. steht. Dass Druckgas, wird durch Leitungen, 23 und 21 zugeleitet.Fig. 5 shows your, structure of a high performance stu: ngs @ widiers, tandes au, s: several elements connected in series according to FIG. 3 and .4. Dii, e resistance elements should be drawn 2o and attached to each other in a column-like manner. You will carried by the Tragisolatoir 22, serve on the base plate! 24. stands. That pressurized gas, is fed through lines 23 and 21.

Die Fig. 6 und 7 stellen eiirren, Widerstand dar, bei leim außer dem Eliektrolyt auch die Elekttrod en bewegt werden. Diese, haben, wie der Schnitt nach Fig. 6 erkennen läßt, dmeiiecl<igen Querschnitt und sittellen Kolben; im Gehäuse 9 dar. Sie! werden durch das durch das Rohr B. eMsitröimende Gais entgegen der Wirkung der Feä!ern 16 und 17 auseinandergetrieben, woiboü- die hiihuter diene Keilbein befnd;l,iche Flüssigkeit durch öf£nungeniS in das, Kolbeninnere gedrückt wiirdi und das eingesichlossene Gas 12 verdichtet. Zwischen, den Kolben wird, die Flüseiiiggkeit nach unten in die Spritze des dreieckigen Raumeis. gedrückt. Der Widerstand wird- somit durch. Vor= län,gern der Flüsisigkeitssänle und Verengen ihres Ouierschniittsi (und - Verkleinern, deir Berührungsflächen deir Elektroden) erhöht. Die Rückführung der Elektroden erfolgt durch die Fiedern 16 und. 17 und die Gaspolster 12. Die. Sitrombelastung deir, einzelnen: Flüsisi@gkeitsgebiiete bleibet dauernd gleiichmäßiig.Figs. 6 and 7 show a mistake, resistance, with glue besides that Electrolyte also move the electrodes. These have, like the cut after FIG. 6 shows the cross-section and the lateral piston; in the housing 9. You! are counteracted by the Gais through the pipe B. eMsitröimende Feet 16 and 17 driven apart, woiboü- the hiihuter serve the sphenoid bone The liquid is pressed through openings into the inside of the piston and compresses the entrapped gas 12. Between, the piston becomes, the fluidity down into the syringe of the triangular space ice. pressed. The resistance will- thus through. Before = long, gladly the liquid hall and narrowing of their Ouierschniittsi (and - decrease, the contact surfaces of the electrodes) increased. The repatriation of the electrodes is carried out by the feathers 16 and. 17th and the gas cushions 12. The. Sitrombelastung deir, individual: fluid areas remain permanent equally.

Filg.8 zeugt eine Abweichung von den bisherigen Ausführungen dahingehend, daß der Elektrolyt nur eine! leitende Verbindung zwischen der Elektrodie 2 und: einem festen Widersitiand, 13 herstellt. Er kann also, hohe Leihfähigkeit besitzen:. Das, aus der Leitung 8 kommende Druickgasi predßt den Elektrolyt i=n die hohle Elektrode, 2 hinein, wobei die eingeschlossene Luft 12 darin verdichtet wird,. Dabeü werden nimmer weitiere Teile !eis Widerstandes 13 eingeschaltet. Sein Widerstandswert je Längeneinheit isit zweckmäßig im oberen Teiil gering uni! nimmst nasch unten zu. Die Anordnung ist weiitgehetnd unabhängig von: der Leitifähigkeit dies Elektro@lytts. Die bewegte Masse ist klein.Filg. 8 shows a deviation from the previous statements to the effect that that the electrolyte is only one! conductive connection between electrode 2 and: a fixed resistance, 13 establishes. So he can have a high level of loanability. The compressed gas coming from the line 8 presses the electrolyte i = n the hollow electrode, 2, compressing the trapped air 12 therein. Be there Never further parts! Ice resistance 13 is switched on. Its resistance value ever Unit of length is expediently slightly uni in the upper part! gaining weight down below. The arrangement is largely independent of: the conductivity of the Elektro @ lytts. The moving mass is small.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Variable liquid resistance for electrical switches, especially for direct current: schaliter, with resistance change by moving the electrolyte: marked by the fact that for the purpose of increasing the resistance between the electrodes an insulating. Pressure medium is pressed, which the Displaces electrolyte.

2. Resistance. according to claim i, characterized in that especially when using Druckäl the electrolyte and the pressure medium one form a closed circuit provided with a piston drive (Fig. 2).

3. resistor according to claim i, characterized denotes Ge, that is pushed in, particularly when using compressed gas of the electrolyte in gas-filled cavities';, wherein the entrapped gas is compressed, is, and, after the disappearance: of the outer Überdruckest your electrolyte pushes back (Feg . 3 " and, q.)...

4. Resistance according to claims 1 to 3, characterized in that the flow through guide surfaces is subdivided in such a way that the electrolyte and the pressure medium do not merge.

5. Resistor according to claim i, characterized in that the resistance increase by simultaneously reducing the Q-section and lengthening the current cradle is effected (Fig. i).

6. Resistance according to claim 5, diaduriah; gelcennzei, chnet, that the pressure medium compresses the electrolyte radially and it escapes axially.

7. Wid'eris; tia; nd according to claim i biiis 6, dadluimh characterized in that several Electrode pairs are electrically connected in series, but that the electrolyte between them is moved by parallel streams of print media. B.

resistance according to claims i to 7, characterized in that several parallel resistors are provided, which are changed at the same time. G.

Resistance according to claim i to 8, because, dümh, that the electrolyte flow is a slight increase in distance precedes the electrodes through which this pressure medium is required after flowing in Dielectric strength is ensured. ok

Resistance after; Claim i bis 8, characterized in that the Elektirodenr a, bs, tand is increased while the space that becomes free between the electrodes is filled by the pressure medium (Feg. 6 and! 7). i i.

Resistance according to Anispru @ ch io, characterized by that the cross-section of the electrode and the, liquid container approximately, triangular eats.

12. Resistance, according to claim i, thereby gekeinn, ziedichn @ et ;, diaß the movement of the electrody to @ stepless, insert einfies. fesitien resistance is used (Fig.8).

13. Resistance, according to Anspeuch 12, characterized in that the fixed resistance as a wall this fluid, si: gkeits #reservars formed eats .. 1q .. resistance, according to claim 12, characterized by the fact that the resistance value of the fixed resistance is ever Unit of length in the direction of the print center is @ romanization zuntirnmit.