DE915358C - Stromunterbrecher - Google Patents

Description

In der Patentschrift 735 829 ist ein Stromunterbrecher mit einer Lichtbogenlöschvorrichtung angegeben, die eine Mehrzahl von voneinander getrennten Isolierplatten mit spitz auslaufenden Einschnitten und Platten aus magnetischem Werkstoff enthält, bei der der Lichtbogen insbesondere durch magnetische Beblasung in den Plattenstapel hineinbewegt wird und die. aus magnetischem Werkstoff bestehenden Platten, die zugleich als Abstandhalter der Isolierplatten dienen, so nahe aneinander angeordnet sind, daß der Lichtbogen auch nach dem

Erreichen der geschlossenen Schlitzenden in den Isolierplatten seine geradlinige Form im wesentlichen beibehält und derart gegenüber den Isolierplatten zurückstehen, daß Ventilationskanäle zwisehen den benachbarten Isolierplatten und den einander zugekehrten Begrenzungskanten der Platten aus magnetischem Werkstoff entstehen. Hierdurch wird bei kleiner Lichtbogenarbeit ein schnelles Fortleiten der Ladungsträger aus der Lichtbogen- ao bahn erzielt und damit die Lichtbogenlöschung wesentlich erleichtert.

Nach der Erfindung kann eine Anordnung dieser Art noch wertvoll dadurch weitergebildet werden, daß mindestens ein Teil der auf dem gesamten Querschnitt der Lichtbogenlöschvorrichtung verteilten Platten aus magnetischem Werkstoff in denselben Ebenen wie die Isolierplatten verläuft. Hierdurch wird eine wirksamere und kräftigere Lichtbogenbewegung verursacht, indem die freie Bewegung der ionisierten Gasteilchen aus dem Lichtbogenstrahl beschleunigt wird, derzufolge die Nennspannung, für die die Schaltvorrichtung verwendet werden kann, gesteigert werden kann. Mit besonderem Vorteil können außerdem neben den Isolierplatten mit magnetischen Platten parallel zu diesen Isolierplatten verlaufende Platten aus magnetischem Material vorgesehen sein, die ähnlich oder in gleicher Art mit sich verjüngenden Einschnitten wie die Isolierplatten versehen sind, und zwar in einer solchen Anordnung, daß je auf eine bestimmte Anzahl von Isolierplatten in regelmäßigen Abständen eine Platte aus magnetischem Material folgt.

Eine weitere Verbesserung nach der Erfindung besteht darin, daß bei der Lichtbogenlöscheinrichtung der vorgenannten (z. B. der Luftschalter-) Type Vorkehrungen getroffen sind, die die Abnutzung der Hchtbogenlöschenden Platten durch die Einwirkung des Lichtbogens auf dieselben vermindern. Zu diesem Zweck werden die magnetischen Platten bzw. ihre mittleren Jochteile mit leitenden Belägen überzogen, so daß in sich geschlossene Kurzschlußverbindungen entstehen.

Die Wirkung der Lichtbogenlöscheinrichtung der obengenannten Type kann noch weiterhin verbessert und für die Unterbrechung von hochgespannten Strömen besonders geeignet gemacht werden, so daß die Unterbrechungsleistung der gesamten Lichtbogenlöscheinrichtung sowie die Unterbrecherspannung pro Längeneinheit der Bauart erhöht wird. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Löschwirkung besteht gemäß der Erfindung hierbei darin, daß man an den entgegengesetzten Enden der Lichtbogenlöscheinrichtung der vorstehend angegebenen Art elektrostatische Schirme bzw. Elektroden und zusammenwirkende Lichtbogenübertragungsmittel vorsieht.

Gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung kann die Lichtbogenlöscheinrichtung in besonders vorteilhafter Weise dadurch für höhere Leistungen und Unterbrechungsspannungen geeignet gemacht werden, daß man die Verdampfung des Metalls an den Lichtbogenelektroden durch Anordnung besonderer Schinne aus Isoliermaterial wesentlich herabsetzt und die Ablagerung der Metallteilchen an den Isolierteilen zwischen den Lichtbogenelektroden verhindert.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. ι eine Seitenansicht des Stromunterbrechers 5.0 nach der Erfindung, die einen Teil der Lichtbogenlöscheinrichtung und die Lage der lichtbogenziehenden Kontakte in bezug auf die lichtbogenlöschenden Platten erkennen läßt, Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Lichtbogenlöscheinrichtung, teilweise im Schnitt,

. Fig. 3 eine Endansicht der Lichtbogenlöscheinrichtung nach Fig. 2, zum Teil im Schnitt,

Fig. 4 eine Stirnansicht der abgeänderten Form der Plattenbauart, welche bei der Lichtbogenlöscheinrichtung nach der Erfindung verwendet werden kann,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil der Plattenkonstruktion nach Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 eine Endansicht einer anderen Form der Plattenkonstruktion, welche bei der Lichtbogenlöscheinrichtung benutzt werden kann,

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Teil der Plattenkonstruktion nach Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 einen abgebrochenen, die abgeänderte Lichtbogenlöscheinrichtung wiedergebenden Teil des Stromunterbrechers,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Lichtbogenlöscheinrichtung nach Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt durch die Lichtbogenlöscheinrichtung nach Linie X-X der Fig. 9,

Fig. 11 einen Schnitt durch die Lichtbogenlöscheinrichtung nach Linie XI-XI der Fig. 8.

In Fig. ι der Zeichnung ist mit 9 eine Tafel bezeichnet, an welcher zwei feststehende Hauptkontakte 11 und 13 im bestimmten Abstande ange- go bracht sind. Die Hauptkontakte 11 und 13 sind durch einen Kontakt 15 überbrückt, der mittels eines Antriebsarmes 17 getragen wird, der an seinem unteren Ende bei 19 an einem an der Tafel 9 befestigten Tragrahmen schwenkbar angebracht ist. Mit dem feststehenden Hauptkontakt 11 ist ein feststehender Lichtbogenziehkontakt 23 verbunden, der mit einem beweglichen Lichtbogenziehkontakt * 25 zusammenwirkt, der an dem mit dem Antriebsarm 17 vereinigten Kontaktarm 27 angebracht ist. _lOo Der Betätigungsarm 17 ist mit einer summarisch mit 29 bezeichneten Antriebsvorrichtung für die Betätigung des Überbrücküngskontaktes 15 und des Lichtbogenziehkontaktes 25 verbunden, um den Stromkreis zu öffnen. Die eigentliche Kontaktanordnung und die Antriebsvorrichtung sind in dem Patent 759 249 näher beschrieben.

Wenn die Kontakte 23 und 25 voneinander unter Last getrennt werden, so wird ein zwischen denselben entstehender Lichtbogen in einer Licht- no bogenlöscheinrichtung 31 gelöscht, die im einzelnen in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 31 enthält eine Rückentragplatte 33 und eine vordere Tragplatte 35. Zwischen den aus Isoliermaterial bestehenden Platten 33 und 35 ist eine n₅ Mehrzahl von Platten 37 aus Isolierstoff vorgesehen. Die Platten 37 sind mit mehreren, z. B. vier Öffnungen 39 versehen, um die Zusammensetzung an Isolierrohren 41 zu erleichtern. Die Platten 37 sind voneinander durch Isoliertrennglieder 43 getrennt, die längs den gegenüberliegenden Seitenrändern der Platten angeordnet sind. Durch die zwei unteren Isolierrohre 41 und durch die vordere Tragplatte 33 sowie die Rückentragplatte 35 sind Bolzen hindurchgeführt, die das Plattengebilde in der zusammengesetzten Lage festklemmen. Die durch

die beiden unteren Isolierrohre 41 hindurchgeführ- - ten Bolzen sind mit 45 bezeichnet. Die beiden oberen Isolierrohre 41 sind durch die Tafel 9 hindurchgeführt, wobei zum Befestigen der Lichtbogerilöscheinrichtung an der Tafel 9 nicht dargestellte Bolzen durch die Isolierrohre 41 hindurchgeführt werden. Die Isolierzwischenglieder 43 werden längs ihrer inneren Kanten durch die Isolierrohre 41 und längs ihrer äußeren Kanten durch ie Abdeckplatten 47 ausgerichtet gehalten, die, wie aus Fig. 3 besonders deutlich hervorgeht, an der vorderen Platte 33 und der Rückentragplatte 35 durch Schrauben 49 gesichert sind.

Jede der Isolierplatten 37 ist mit einem V-förmigen Ausschnitt 51 versehen, der sich nach innen von dem unteren Ende derselben erstreckt und eine aus Fig. 3 besonders deutlich erkennbare Gestalt besitzt. Über jeder Platte 37 ist eine Platte 53 aus magnetischem Werkstoff, solchem wie Eisen, vor- »o gesehen, wobei jede Platte 53 zwischen den Isoliertrennstreifen 43 verläuft und vorzugsweise denselben Querschnitt wie die Platten 37 aufweist, so daß jede Platte 53 die Fortsetzung der zugeordneten Platte 37 bildet. Um die Verschiebung der *5 Platten 53 aus magnetischem Werkstoff nach oben • zu verhindern, ist ein Paar von in Längsrichtung verlaufenden Stangen 55 zur Sicherung längs der oberen Ecke jeder Seitenplatte 47 vorgesehen, welche rechtwinklige Einschnitte 57 besitzen, in die die oberen Ecken der Platten 53 hineinragen.

Die Wirkung der Vorrichtung ist wie folgt: Bei der Trennung der Lichtbogenziehkontakte 23 und 25 im Innern der erweiterten unteren Teile der Ausschnitte 51 wird ein Lichtbogen gezogen, der augenblicklich aufwärts in die engen Teile der Ausschnitte 51 bewegt wird, indem die Bewegung des Lichtbogens durch die eigene magnetische Gegenwirkung kombiniert mit dem normalen thermischen Effekt, der durch den Lichtbogen hervorgerufen wird, verursacht wird. Außer der eigentlichen Tendenz, den Lichtbogen aufwärts zu treiben, haben die Platten 53 aus magnetischem Werkstoff die Aufgabe, eine magnetische Gegenwirkung in bezug auf den Lichtbogenstrom hervorzurufen und hierbei ein magnetisches Feld entstehen zu lassen, welcher die Bewegung des Lichtbogens weiterhin unterstützt. Diese magnetische Gegenwirkung ist ausreichend, um den Lichtbogen in die schmalen schlitzförmigen Spaltteile zu treiben, wo die Lichtbogenlöschung erfolgt.

Gemäß der im Hauptpatent genau geschilderten Wirkungsweise erreicht der Lichtbogen die geschlossenen Enden der Ausschnitte 51 entsprechend sowohl den einzelnen Zwischenräumen zwischen den Platten 37 und der Dicke dieser Platten als auch der Stärke der magnetischen Feldwirkung, die Schleifenbildungen oder Abbiegungen des Lichtbogens verhindert. Während der Lichtbogen an der Spitze · der Schlitze 51 aufrechterhalten bleibt, erlauben die Zwischenräume zwischen den Platten, die durch die Trennstreifen 43 festgelegt sind, den ionisierten Gasteilchen frei nach oben zu entweichen. Die Bewegung dieser ionisierten Teilchen aus dem Lichtbogenkörper wird durch die Wirkung des magnetischen Feldes beschleunigt. Die nichtionisierten Teilchen werden deshalb fortlaufend in und durch den Lichtbogenstrahl bewegt, der ionisiert werden muß, wenn der Lichtbogen aufrechterhalten wird. Diese Wirkung der Bewegung der relativ ionisierten Teilchen in den Lichtbogenstrahl erhöht indessen die Lichtbogenspannung wesentlich. So erzeugt das magnetische Feld einen Gasstrom durch den Lichtbogen, der in einem sehr kurzen Zeitintervall die Lichtbogenspannung so erhöht, daß der Lichtbogen nicht mehr länger bestehen kann und daher erlöschen muß.

Eine wirksame Lichtbogenlöschung wird dann erreicht, wenn die Platten aus feuerfestem (schwer schmelzbarem) Werkstoff oder aus Material ausgeführt sind, welches unter Einwirkung des Lichtbogens im wesentlichen kein Gas entwickelt. Als solches Material kommt Asbest, Quarz, Steatit (Speckstein) oder Titanoxyd in Betracht. Es können kaltgeformte Mischungen, wie z. B. ein unter der Bezeichnung künstliches Porzellan bekanntes Erzeugnis, vorteilhaft verwendet werden, das aus 30% Talk, 2% Feldspat und 68°/o Ton besteht. Im allgemeinen können alle Baustoffe benutzt werden, die ihrer Natur nach nicht schmelzen und die eine für diese Zwecke erforderliche mechanische Festigkeit besitzen.

Es hat sich gezeigt, daß eine besonders wirksame Lichtbogenlöschung erreicht wird, wenn die Platten 37 aus Isoliermaterial eine Breite vom 3 bis 6 mm haben und der Abstand zwischen den einzelnen Platten 3 bis 6 mm beträgt. Es ist außerdem von Einfluß, daß die Ausschnitte 51 im jeder der Platten 37 eine bestimmte Gestalt aufweisen. So kann z. B. bei einem Ausschnitt, der in, seiner Breite von 1,5 mm an seiner Spitze allmählich bis auf 3 mm zunimmt, die Stelle, an der die Spaltbreite 3 mm beträgt, sich im einer Entfernung von 5 cm von, seiner eigentlichem Spitze an seinem oberen oder schmalen Ende befinden. Der untere Teil des Ausschnitts kann, jedoch in der Breite schneller zunehmen, solange die Seiten einen glatten (knickfreien;) Umriß haben und hinreichend breit sind, damit der bewegliche Kontakt 25 hindurdhbewegt werden kann und keine Schwierigkeiten! in, der Erreichung¹ der gewünschten Liahtbogenbewegung auftreten.

Es ist wünschenswert, den schmalen Teil des Spaltes 51 im Innern so weit zu erstrecken, daß die Entfernung zwischen· der Spitze des Spaltes und der magnetischen Platte 53 sich annähernd auf mm beläuft. Obgleich diese außergewöhnliche Entfernung' vorzuziehen ist, ist es keineswegs bedenklich, die Entfernung zwischen den Enden der Ausschnitte 51 und den Platten 53 aus magnetischem Baustoff zu verkleinern, obwohl dann die iao heißen Lichtbogengase über die Metallplatten 53 die Baustoffe eher angreifen können. Obgleich durch Lagerung der Platten 53 eine größere Entfernung von der Spitze der Ausschnitte 51 bedingt und die Korrosioneeinwirkung auf die Platten 53 verkleinert wird, wird die magnetische Gegen-

wirkung, die in den Platten für das Bewegen des Lichtbogens in den Schlitz hervorgerufen wurde, weniger wirksam.

Infolge der .Verwendung von Zwischenstreifen 43 aus Isolierstoff zwischen den benachbarten Platten 37 wird es ermöglicht, eine Platte 53 aus magnetischem Werkstoff an, dem oberen: Ende jeder Platte 37 vorzusehen, wodurch die Zahl der Platten aus magnetischem Werkstoff und dadurch das magnetische Feld für die Lichtbogenbewegung und für die Schaffung der Gasblasung gesteigert wird. Der Gebrauch der magnetischen Platten für die Trennung der Platten 37 aus Isolierstoff voneinander erfordert eine abwechselnde Benutzung· von Platten a,us Isolierstoff, die sich zwischen den Querplattem aus magnetischem Material erstrecken, um die erforderliche gesamte Isolation der Lichtbogenlöscheinrichtung zu sichern. Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Lichtbogenlöscheinrichtung kann bei Unterbrechungslichtbögen von wenigstens 250 V pro 2,5 cm Lichtbogenlänge bei Gleichstrom und wenigstens 350 V pro 2,5 cm der Lichtbogenlänge bei Wechselstrom benutzt werden. Insbesondere war bei einer vorstehend, beschriebenen! Lichtbogenr löscheinrichtung eine wirksame Lichtbogemlänge von 15 cm erforderlich, um 20 000 Ampere bei 2500 V Wechselstrom zu unterbrechen.

Um sowohl die Unterbrecherspannung zu steigern, als auch die Einrichtung für die Wirkung bei hochgespannten Stromern anwenden zu können, ist es erwünscht, eine Plattenbauart, wie in Fig. 4 und 5 angegeben ist, vorzusehen. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, sind einige Platten 37 aus der vorstehend beschriebenen Bauart fortgelassen und dafür übergreifende lange Platten 59 eingesetzt. Die Platten 59 erstrecken sich über die oberem Enden der Platten 53 aus magnetischem Baustoff und sind in bestimmte Gruppen aufgeteilt, um den Spannungsabfall längs des ganzem Stapels der Platten, au erhöhen.

Um die Wirkung noch weiterhin zu verbessern, und die Spannung pro 2,5 cm der Lichtbogenlänge zu steigern¹, kann erfindungsgemäß der obere oder äußere schmale Teil des Spaltes in den Platten 37 und 59, wie besonders klar in Fig. 4 bei 61 und 63 gezeigt ist, versetzt werden. Es wurde ermittelt, daß das Verrücken der oberen. Enden, der Spalte seitlich von der mittleren Vertikalachse des Spaltes, um 1,5 bis 3 mm zu einer vorzüglichen Anordnung führt. Die Wirkung der Versetzung der Spalte in den Platten, wie es. in, Fig. 4 gezeigt ist, verursacht einen, schnelleren Anstieg· der Lichtbogenspaintiung, welche als Folge einen Lichtbogen verursacht, der nach dem Spaltende bewegt wird, um momentan erloschen und an dem unteren Punkt des schmalem Teiles des Spaltes wiedergezündet zu werden. Auf diese Weise wird, eine oszillatorische (schwankende) Wirkung erreicht, die den Abbrandeffekt des Lichtbogens längs des schmalen Teiles des Spaltes wesentlich vermindert.

Die verbesserte Wirkung nach der Erfindung kann, auch durch die Ausbildung der Plattenbaiuart, wie es insbesondere in Fig. 6 und, 7 gezeigt ist, erreicht werden. Bei diesem Beispiel sind Platten, 59 so·, wie vorstehend beschrieben wurde, ausgeführt, während die mit 66 bezeichneten kleineren Platten einen trapezförmigem Ausschnitt 65 an jeder oberem Ecke haben¹, wie es in Fig. 6 veranschaulicht ist. Dies erlaubt die Benutzung U-förmiger magnetischer Platten 67, deren. Schenkel in die aiusgeschnittenen Teile 65 der Platten, 66 hineinragen. Die quer verlaufenden Teile oder Joche der magnetischem Platten 67 sind mit einer Schicht oder einem leitenden Belag 69·, z. B. aus Kupfer od.. dgl., überzogen. Der Überzug 69 erfüllt zweierlei Zwecke. Erstens· schützt er die magnetischen. Platten, vor dem direkten Angriff durch die heißen, Lichtbogengase, die durch die Lüftungszwischenräume zwischen den Platten hindurchgehen, und die deshalb erlauben, die Platten 67 aus magnetischem Material an der Spitze des Spaltes zu schließen mit dem Ergebnis, daß die magnetische Wirkung für' Zustandekommen der Lichtbogenlöschung gesteigert wird. Zweitens bildet der Kupferüberziug 69 eine Kurzschluß Stromverbindung um das Joch jeder Platte 67, wodurch, eine Phasenverschiebung in dem in der Platte durch den Lichtbogenstrom erzeugten Fluß hervorgerufen wird, so daß während der Unterbrechungdes Stromes ein kräftiges· magnetisches. Feld beim Stromdurchgang durch Null aufrechter- g₀ halten, bleibt. Dies ist von besonderer Wichtigkeit für das Herbeiführen der Lichtbogenlöschung in der günstigsten Zeit der Stromwelle, d. h. wenn, der Strom seinen Nullwert erreicht.

Es ist zweifellos, daß die Abarten der in Fig. 4, 5, 6 und 7 gezeigten Plattenausbildungen mit versetzten Spalten an Stelle der in Fig. 2 und 3 gezeigten einzelnen Plattenausführungsformen gesetzt werden können. Es ist auch verständlich, daß die Benutzung der in Fig. 4 und 6 gezeigten versetzten Spalte bei der besonderen in Fig. 2 und 3 veranschaulichten Plattenbauart nebst den Lehren der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der Lichtbogenlöscheinrichtung insbesondere zur Unterbrechung von hochgespanntem Strömen dargestellt. Mit 105 ist eine Tafel bezeichnet, an welcher eine feststehende Kontakteinrichtung 107 angebracht ist. Die Kontakteinrichtung 107 enthält einen Lichtbogenziehkontakt 109, der für die Begrenzung der Schwenk- und Gleitbewegung an dem Zapfen in der Einrichtung angebracht ist. Ein mit dem Lichtbogenziehkontakt 109 zusammenwirkender Lichtbogenziehkontakt 113 wird mittels eines Kontaktarmes 115 getragen, welcher für die Schwenk- n₅ bewegung zwecks öffnens und Schließens des Stromkreises in der Weise angebracht ist, wie es besonders genau in dem Patent 759 249 angegeben ist.

Dem beim Trennen der Kontakte 109 und 113 iao entstehenden Lichtbogen ist die Lichtbogenlöscheinrichtung 117 angepaßt, deren unterer Teil die Kontakteinrichtung zum Teil einschließt. Die Lichtbogenlöscheinrichtung 117 enthält eine Rückentragplatte 119 aus Isoliermaterial und eine Vordertragplatte 121 ebenfalls aus Isolierstoff, zwischen

denen eine Mehrzahl von Platten 123 aus Isoliermaterial angeordnet ist. Die Platten 123 sind vorzugsweise aus einem Werkstoff ausgeführt, der im wesentlichen frei von .Stoffen ist, welche Gase frei machen, wenn sie der Lichtbogenwirkung ausgesetzt werden. Die Platten 123 können aus denselben Erzeugnissen und Baustoffen wie die Isolierplatten 37 nach Fig. 1 bis 3 und 5 ausgeführt werden.

Jede der Platten 123 ist, wie besonders in Fig. 10 und 11 angegeben ist, mit einem V-förmigen Einschnitt 125 versehen, der sich nach innen vom unteren Ende desselben erstreckt. Die oberen Enden der Einschnitte 125 sind, wie in Fig. 10 und 11 bei 127 gezeigt ist, versetzt angeordnet. Die unteren Enden der Platten 123 haben, wie den Fig. 10 und 11 zu entnehmen ist, trapezförmige Ausschnitteile an den Ecken derselben, um U-förmige Platten 129 aus magnetischem Werkstoff einzuführen. Die Platten 129 verlaufen senkrecht und stehen in bezug auf die Platten 123 vor, so daß die relativ schmalen mittleren Teile (Joche) der U-förmigen Platten 129 quer zum Kopf der Platten 123 verlaufen, während die Schenkel dieser Platten sich abwärts an jeder Seite des schmalen Spaltteiles 127 erstrecken. Der Zweck der Platten 129 aus magnetischem Material wird nachstehend näher beschrieben. Die Platten 123 aus widerstandsfähigem Werkstoff sowie die Platten 129 aus magnetischem Material werden in Abständen zueinander durch passende Zwischenstangen 131 gehalten, die vorzugsweise auch aus feuerfestem Werkstoff bestehen und längs der seitlichen Kanten der Platten verlaufen.

Damit der Stapel aus Platten den hohen Spannungen gut widersteht, können Schirmplatten 132 aus Isolierstoff zwischen den oberen Enden der Füllstreifen 131 angeordnet werden, wobei die Schirmplatten 132 wenigstens auf jeder zweiten Platte 129 aus magnetischem Werkstoff vorgesehen ist.

An jedem Ende des Stapels der Platten 123 ist eine Isolierplatte 133 vorzugsweise aus feuerfestem Material vorgesehen, die mit Ausnahme von beträchtlich größerer Länge ähnlich wie die Isolierplatten 123 ausgebildet und mit V-förmigen Spalten 135 versehen ist, der jedoch eine kleinere Tiefe als die Einschnitte 125 besitzt. Angrenzend an der hinteren Tragplatte 119 und mittels Ab-Standsstreifen 136 von der Platte 133 getrennt ist eine Lichtbogenplatte 137 aus stromleitendem Werkstoff, z. B. Kupfer, angeordnet. Das untere Ende der Lichtbogenplatte 137 ist mit einem gegabelten Vorsprung 139 versehen, der als eine Elektrode ausgebildet ist, an der sich der Lichtbogen mit seinem einen Fußpunkt ansetzen kann. An die vordere Tragplatte 121 angrenzend und von der aus Isolierstoff bestehenden Vorderplatte 133 durch einen Abstandsstreifen 136 getrennt ist eine zweite Lichtbogenplatte 141 angeordnet. Das untere Ende der Lichtbogenplatte 141 ist mit einer seitlich vorstehenden Elektrode oder einem Horn 143 versehen, an dem ein Ende des biegsamen Nebenschlusses 145 angebracht ist, dessen entgegengesetztes Ende an dem beweglichen Kontaktarm 115 befestigt ist.

Die Rücken- und Vordertragplatten 119, 121 bilden je eine Vertiefung zur Aufnahme je einer Stange 147 aus magnetischem Werkstoff zur Unterstützung der Lichtbogenaufwärtsbewegung längs den Lichtbogenplatten 137 und 141. Das ganze Plattengebilde, das ist die Bauart zwischen den Vorder- und Rückentragplatten 119 und 121, wird in zusammengesetzter Lage durch Bolzen 149 gehalten, die von Isolierhülsen 151 umgeben sind. Die Verbindungsbolzen 149 können, wenn erwünscht, durch die Tafel 105 hindurchgeführt werden, um die Lichtbogenlöscheinrichtung 117 befestigen zu können. An jeder Seite des Plattengebildes ist vorzugsweise eine Deckplatte 152 vorgesehen, um die Rücken- oder Vordertragplatten 119 und 121, wie gezeigt, mittels Schrauben anzubringen.

Durch die vorstehend angegebene Bauart wird es erreicht, daß die V-förmigen Einschnitte 125 in den Platten 123 sowie die V-förmigen Einschnitte 135 in den Platten 133 einen Lichtbogendurchlaß von beträchtlicher Länge schaffen, der sich zwischen den Lichtbogenplatten 137 und 141 in dem V-förmigen Querschnitt erstreckt. Der Lichtbogendurchlaß erstreckt sich dabei nach oben in die eingeschnürten Spaltteile 127 in den Platten 123, und go zwar in einem beträchtlichen Abstand über dem geschlossenen Ende der Einschnitte 135 in den Platten 133.

Durch die Abstandshalter 131 entstehen somit frei geöffnete Kanäle 153 zum Durchlaß der Lichtbogengase aufwärts zwischen den Platten, so daß die freien öffnungen der Lichtbogendurchlässe durch die betreffenden Einschnitte in den Platten aus feuerfestem Material umgrenzt sind.

Die Wirkung der Einrichtung ist wie folgt: Beim Trennen der Kontakte 109 und 113 bewegt sich der Lichtbogenkontakt 109 in die in Fig. 8 durch gestrichelte Linien gekennzeichnete Lage, wobei das obere Ende des Lichtbogenziehkontaktes dicht bei dem feststehenden Vorsprung 139 der Lichtbogenplatte 137 zu stehen kommt. Der bewegliche Kontaktarm 115 wird nach rechts geschwenkt und bewegt sich in die in Fig. 8 durch gestrichelte Linien gekennzeichnete Lage, so daß ein Lichtbogen gezogen wird, dessen rechter Fußpunkt auf den Vorsprung 143 der Lichtbogenplatte 141 schnell übertragen wird.

Durch die natürliche Abbiegung und Schleifenbildung des Lichtbogens wird die magnetische Gegenwirkung schnell hervorgerufen, so daß der Lichtbogen mit dem linken Fußpunkt an dem Vorsprung 143 sich ansetzt und an den Lichtbogenplatten 137 und 141 aufwärts bewegt wird. Da die Lichtbogenplatte 141 durch den biegsamen Nebenschluß mit dem beweglichen Kontaktarm 115 verbunden ist, so wird die Stromkreisschleife aufrechterhalten, so daß der Lichtbogen sich in den Eintrittsteil der Einschnitte oder Schlitze 125 und 135 aufwärts bewegt. Die Aufwärtsbewegung des Lichtbogens wird dabei durch die magnetische Gegenwirkung erleichtert, die durch die magnetischen

Stangen 147 erzeugt wird, die den Rückenteil der Lichtbogenplatten 137 und 141 bilden. Nach dem Eintritt des Lichtbogens in die Schlitze 125 wird die Bewegung des Lichtbogens hauptsächlich gegen das geschlossene Ende bewirkt, indem die magnetische Gegenwirkung in den U-förmigen Platten 129 aus magnetischem Material hervorgerufen wird. Die magnetische Wirkung, welche die Seitwärtsbewegung des Lichtbogens verursacht, ist to zwar imstande, den Lichtbogen gegen die geschlossenen Enden der Spalte 125 zu bewegen, sie ist aber nicht ausreichend, um die Biegungen oder Schleifen des Lichtbogens zwischen den Platten 123 zu verursachen.

Wie insbesondere in dem Hauptpatent bzw. vorstehend in bezug auf die Ausführungsform nach Fig. ι bis 3 angegeben wurde, können die Platten 123 aus Isoliermaterial zwischen 3 und 6 mm im Querschnitt variieren und voneinander durch Zwischenräume von 3 bis 6 mm getrennt werden. Wie vorstehend ferner auseinandergesetzt wurde, erzeugt die magnetische Wirkung, welche den Lichtbogen aufwärts treibt, eine Blasung von nicht ionisierten Gasen seitlich zu dem Lichtbogen, wobei diese Blasung durch die kräftige Belüftung in den Zwischenräumen zwischen den Platten 123 begleitet ist.

Die Lichtbogenlöschung wird daher durch, die gemeinsame Wirkung des Lichtbogens in den- be-3Q grenzten Teilen 127 der Spalte in den Platten. 123 und durch die Querblasung, die durch die magnetische Wirkung die Lichtbogenbewegung erzeugt, herbeigeführt.

Die Verwendung Lichtbogenplatten in bestimmter Art an jedem Ende des Plattenstapels der hier gezeigten Form kann die Unterbrechungsfähigkeit der Lichtbogenlöscheinrichtang an und für sich herabsetzen; dies beruht besonders auf der Tatsache, daß ein Lichtbogen, der zwischen, der Lichtbodenplatte oder dem Horn, brennt, dieses Material zum: Verdampfen bringen und den Lichtbogenpfad wieder leitend machen kann,. Diese Schwierigkeit kann, insbesondere durch die Anordnung eines Schirmes der bei 133 gezeigten Form überwunden werden, bei welchem ein Einschnitt 135 geringerer Tiefe als die Einschnitte 125, in. den zwischen den Schirmen angeordneten Platten vorgesehen ist. Auf diese Weise bewegt sich der Lichtbogen aufwärts, wobei dessen Fußpunkte zunächst die geschlossenen Enden der Einschnitte 135 angreifen. Unmittelbar danach bewegt sich der Lichtbogen an jeder Seite der Platte 133 aufwärts, auf einer Seite längs seiner zugeordneten. Lichtbogenplatte und auf der anderen Seite in Form einer Schleife, welche sich durch den Lichtbogendurchla£ erstreckt, der durch schmale, spaltähnliche Teile 127 der Platten 123 bestimmt ist. Die Endteile des Lichtbogens, die a,n den Lichtbogenpla.tten 137 und. 141 aufwärts geführt werden, erfahren eine vorher festgelegte Verlängerung, und zwar als Ergebnis einer kräftigen magnetischen, Wirkung, die durch Stangen 147 aus magnetischem Material hervorgerufen wird. Wenn diese Endteile des Lichtbogens eine vorbestimmte Länge erreicht haben, kann der Lichtbogen sich selbst nicht mehr länger halten und wird auf der Lichtbogenplatte an einem Punkt im wesentlichen entgegengesetzt dem oberen Ende des Einschnittes 135 wieder gezündet. Um die Bewegung der Fußpunkte des Lichtbogens zwischen denLichtbogenplatten 137 und' 141 und ihren besonderen. Platten 133 aus Isoliermaterial zu erleichtern, ist es vorteilhaft, zwischen diesen Platten einen etwas größeren Zwischenraum als zwischen den Platten 123 vorzusehen.

Diese Wirkung der Streckung des Lichtbogens zwischen seinen Fußpunkten und das- Wiederzünden des Lichtbogens an verschiedenen Punkten der Lichtbogenplatterii erfolgt mit solcher Geschwindigkeit, daß eine kalte Kathode durch die Lichtbogenrplatten 137 und 141 gebildet wird, wodurch die Verdampfung des Kontaktmetalls, aus welchem diese Lichtbogenplatten zusammengesetzt sind, verhütet wird. Die Tatsache, daß die Einschnitte 135 in den Platten 133 eine geringere Tiefe haben als die Einschnitte 125 in den Platten 123, macht die Plattem 133 zu den Schirmplatten, welche verhindern, daß irgendwelche Metallteilcheni, welche gerade durch Wiederzünden des Lichtbogens an den Lichtbogenplatten' gebildet werdeni können, in den. Lichtbogenstrahl längs des Lichtbogenpfades geführt werden, der durch die schmalen Spaltteile 127 bestimmt ist.

Die relativ große Fläche der Lichtbogenplatten 137 und 141 ist gewählt, um ein gleichmäßiges elektrostatisches Feld von relativ niedriger Intensitat zwischen den Platten zu erzeugen, welches für eine gleichmäßige Verteilung der Spannung zwischen den Lichtbogeoplatten und. folglich für die' Lichtbogenlöschung sorgt. Die Fläche der Platten 137 und 141 ist aach. größer als die Flächen 129 aus magnetischem Werkstoff, die in Zwischenräumen zwischen den Lichtbogenplatten 137 und 141 angeordnet sind. Die Lichtbogenplatten. 137 und 141 dienen außerdem als ein elektrostatischer Schirm in bezug auf die Platten 129 aus magnetischem Werkstoff, damit eine Ungleichheit in der Spannung an dem gesamten Plattenstapel verhindert wird.

Die vorstehend geschilderten Maßnahmen, die auch einzeln für sich wertvolle Verbessenungeni darstellen können, sind unter anderem in beliebiger Kombination, mit den anderen Lichtbogenlöscheinrichitungen der angegebenen Type verwendbar.

Claims (17)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Stromunterbrecher mit Lichtbogenlöscheinrichtuinig, die eine Mehrzahl von voneinander getrennten, quer zum Lichtbogen verlaufenden iao Isolierplatte!! mit sich verjüngenden Einschnitten enthält und bei der die seitliche Lichtbogenbewegung durch magnetisches Feld, hervorgerufen bzw. unterstützt wird, nach Patent 735 829, dadurch, gekennzeichet, daß der Plattenstapel mindestens zum erheblichen! Teil aus

   voneinander in Abständen gehaltenen, freie Durchlaßkanäle begrenzenden Isolierplatten (37 bzw. 66 bzw. 123) mit in denselben Ebenen verlaufenden Platten (53 bzw. 67 bzw. 129) aus magnetischem Baustoff besteht, die magnetisches Feld erzeugen, das nicht nur die Aufwärtsbewegung des Lichtbogens herbeigeführt bzw. unterstützt, sondern die freie Bewegung der ionisierten Gasteilchen aus dem Lichtbogenstrahl fördert.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Isolierplatte« (37 bzw. 66 bzw. 123) mit magnetischen Platten (53 bzw. 63 bzw. 129) parallel zu den Isolierplatten (37 bzw. 66 bzw. 123) verlaufende, ähnliche· bzw. gleiche sich verjüngende Einschnitte wie die Isolierplatten (37 bzw. 66 bzw. 123) enthaltende Platten, (59 bzw. 132) aus magnetischem Material vorgesehen sind,

   ao derart, daß je einer, zwei oder mehr Isolierplatten (37 bzw. 123) eine Platte (59 bzw. 132) in. regelmäßigen Abständen folgt.
3. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magneti-

   »5 schem Werkstoff bestehenden Platten (59 bzw. 132) die Isolierplatten (37 bzw. 123) überragen.
4. 4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (53) aus magnetischem Stoff über den Isolierplatten

   (37) vorgesehen sind, derart, daß sie in Einschnitten (57) der streifenförmigen Isolierab-Standshalter (43) der Isolierplatten (37) gehalten; werden.
5. 5. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (67 bzw. 129) ein annähernd U-förmiges Profil und die Isolierplatten, (66 bzw. 123) entsprechend geformte, z. B. trapezförmige Ausschnitte (65) besitzen, die von den Schenkeln der Platten (67 bzw. 129) ausgefüllt werden.
6. 6. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Platten (67 bzw. 129) aus magnetischem Stoff so verlaufen, daß sie die Spalte (61 und 63 bzw. 127) unter Zwischenschaltung von, Isolierstoff mindestens zum Teil umschließen.
7. 7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (61 und 63 bzw. 127) in den Isoilierplatten (3/bzw. 123) gegeneinander versetzt, und zwar insbesondere unter einem Winkel zueinander angeordnet sind.
8. 8. Stromunterbrecher insbesondere nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magnetischem Stoff bestehenden Platten

   (67) bzw. ihre mittleren Jochteile mittels stromleitender Beläge (69) überzogen sind, so daß in sich geschlossene Kurzschhißverbindungen entstehen, die nicht nur die magnetische Wirkung für die Lichtbogenlöschung an sich unterstützen, sondern zugleich eine Phasenverschiebung¹ in dem in, den Platten (67) erzeugten Fluß hervorrufen, so daß beim Stromnulldurchgang ein kräftiges magnetisches Feld herrscht.
9. 9. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß über einem Teil (in regelmäßigen Abständen) oder über sämtlichen Platten aus magnetischem Stoff Isolierschirmplatten (132) vorgesehen sind.
10. 10. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeret^ aus feuerfestem Isolierstoff bestehenden Platten (!33') ^so ausgeführt sind, daß die Einschnitte (135) der Platten (133) nicht so tief in das Innere der Platten hineinragen wie die Einschnitte der Isolierplatten (123), so daß die Platten (133) als Schutzschirme dieneni.
11. 11. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem entgegengesetzten Enden der Lichtbogenlöecheimrichtung (des Plattenstapels) elektrostatische Schirme bzw. Elektroden (137) und Lichtbogenübertragungsmittel (141) vorgesehen, sind.
12. 12. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrostatische Schirm (137) plattenförmig ausgebildet und mit einem Vorsprung (139) versehen ist, der in den Bereich des beweglichen Funkenziehkontaktes (109) ragt.
13. 13. Stromunterbrecher nach Anspruch 1

    bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Liahtbogenplatte (141) an ihrem unteren Ende mit einer vorstehenden Elektrode oder einem Lichtbogenhorn (143) versehen, ist, an dem ein insbesonderer biegsamer, an dem beweglichen: Kontaktarm (115) befestigter Nebenschluß aage- schlossen ist.
14. 14. Stromunterbrecher nach Anspruch, 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an, beiden. Enden des Plattenstapels bzw. der Lich/tbogenr löscheinrichtung Stangen (147) aus magnetischem Werkstoff vorgesehen sind, die die Lichtbogenaufwärtsbewegung längs des elektrostatischen Schirmes (137) und des Lichtbogenübertragungsmittels (141) unterstützen'.
15. 15. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenplatten bzw. -stangen (147) zwischen der Rücken- bzw. Vordertragplatte (119 bzw. 121) und dem zugeordneten Isolierschutzschirm (137) vorgesehen, insbesondere eingebettet sind.
16. 16. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aus feuerfestem Isolierstoff bestehenden Platten (37) aus verhältnismäßig breiten, sich allmählich verjüngenden Ausschnitteilen (51) und schmalen Spaltteilen bestehen, in denen die Lichtbogenlöschung erfolgt.
17. 17. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (59) aus magnetischem; Stoff Ausschaitte be- lao sitzen, die aus sich verjüngenden breiteren Teilen und schmalen Spaltteilen bestehen.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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