Ein elektrischer Lichtbogen stellt einen elektrischen Widerstand mit
einer eigenartigen Charakteristik dar. Für viele Zwecke,. insbesondere für die Zwecke
der Unterbrechung von Gleichstrom, also der Lichtbogenlöschung, ist es wesentlich,
den Spannungsabfall des Lichtbogens möglichst groß zu machen. Der Steigerung des
Lichtbogengradienten (des Spannungsabfalls pro Längeneinheit) ist jedoch eine asymptotische
Grenze von etwa 2 bis 300 Volt pro Zentimeter gesetzt, die sich nicht überschreiten
läßt. Aus diesem Grunde hat man in manchen Fällen versucht, insbesondere zur Unterbrechung
von Gleichstromkreisen, den Lichtbogen quer zu seiner Achse über Zwischenwände zu
drücken, so daß ihm eine Art Mäanderform aufgedrückt wird, wodurch die für den Spannungsabfall
maßgebende Lichtbogenlänge gegenüber dem Elektrodenabstand vergrößert wird.An electric arc is an electric resistance with a peculiar characteristic. For many purposes. In particular for the purpose of interrupting direct current, i.e. extinguishing the arc, it is essential to make the voltage drop of the arc as large as possible. The increase in the arc gradient (the voltage drop per unit length), however, has an asymptotic limit of about 2 to 300 volts per centimeter, which cannot be exceeded. For this reason, attempts have been made in some cases, especially to interrupt DC circuits, to push the arc across its axis across partitions so that a kind of meander shape is imposed on it, which increases the arc length, which is decisive for the voltage drop, compared to the electrode spacing.
Nach der Erfindung kann ein ähnlicher Effekt in noch wesentlich wirksamerer
Weise dadurch erreicht werden, daß dem Lichtbogen künstlich eine zweckmäßig stabilisierte
Schraubenlinienform aufgedrückt wird. Diese Beeinflussung des Lichtbogens kann entweder
auf magnetischem oder pneumatischem Wege erreicht werden, wobei diese beiden Maßnahmen
auch miteinander kombiniert werden können. Durch die Schraubenlinienform (Wendelform)
kann erreicht werden, daß die für die räumliche Abmessung maßgebliche Lichtbogenlänge
erheblich kleiner -als die tatsächliche Lichtbogenlänge wird, so daß bei geringer
Elektrodenentfernung ein sehr großer Spannungsabfall erreicht werden kann, ohne
daß ein freier unbeherrschbarer Lichtbogen im Raum brennt.According to the invention, a similar effect can be made even more effective
Way can be achieved in that the arc artificially stabilized an appropriately
Helical shape is pressed. This affecting the arc can either
be achieved magnetically or pneumatically, both of these measures
can also be combined with each other. Due to the helical shape (helical shape)
it can be achieved that the arc length decisive for the spatial dimension
considerably smaller than the actual arc length, so that at less
Electrode removal a very large voltage drop can be achieved without
that a free, uncontrollable arc burns in space.
Die pneumatische Beeinflussung kann durch Druckgas-, Druckluft- oder
auch Flüssigkeitsströmung erzwungen werden, wobei der Lichtbogen in einem mit Innengewinde
versehenen Isolierrohr brennt, in dessen Wandungen Ausströmöffnungen für das strömende
Medium vorhanden sind. Dadurch wird erreicht, daß der Lichtbogen tief in die Gänge
des Gewindes gedrückt wird und eine dem Gewinde entsprechende Wendelform annimmt.The pneumatic influence can be through compressed gas, compressed air or
Also, liquid flow can be forced, with the arc in an internally threaded manner
provided insulating tube burns, in the walls of which there are outflow openings for the flowing
Medium are present. This ensures that the arc goes deep into the aisles
of the thread is pressed and assumes a helical shape corresponding to the thread.
Auf magnetischem Wege kann die Wendelung dadurch erreicht werden,
daß beispielsweise gleichfalls innerhalb eines Isolierrohres, in dem der Lichtbogen
gezogen wird, etwa in der Achse, ein (isolierter) Magnet angeordnet ist. Das Feld
eines derartigen Magneten hat zur Folge, daß die Strombahn sich schraubenlinienförmig
um den Magneten wickelt, so daß gleichfalls eine wendelförmige Lichtbogenbahn entsteht.
Es kann auch durch geeignete Kombination dem Lichtbogen die Form einer sogenannten
Doppelwendel gegeben werden, beispielsweise indem beider vorerwähnten Anordnung
des Isolierrohres mit Innengewinde ein schraubenlinienförmiger Magnet isoliert innerhalb
des Innengewindes angordnet wird. Ein Ausführungsbeispiel für die Beeinflussung
des Lichtbogens durch Druckgas ist in der Zeichnung dargestellt. Mit x ist ein rohrförmiger
Isolierkörper bezeichnet, in den ein trapezförmiges Innengewinde 2 eingeschnitten
ist. Der Rohrkörper ist weiter längs des Gewindes von axialen Bohrungen 3 durchsetzt,
die den Innenraum mit dem Außenraum verbinden. Zu den beiden Seiten des Rohres sind
Elektroden 4 und 5 angeordnet, die gegebenenfalls beweglich sein können und zwischen
denen der Lichtbogen gezogen wird. Auf einer oder auch auf beiden Seiten des Rohres
erfolgt außerdem die Zufuhr des Druckgases, das durch die Bohrungen 3 entweicht.
Auf diese Weise wird der Lichtbogen an das Innengewinde gedrückt und so stabilisiert
in einer Wendelform gehalten, so daß man bei geringer Elektrodenentfernung und stabilisierter
Lichtbogenbahn einen sehr hohen Spannungsabfall im Lichtbogen erhält.The coiling can be achieved magnetically by
that, for example, also within an insulating tube in which the arc
is drawn, approximately in the axis, an (isolated) magnet is arranged. The field
Such a magnet has the consequence that the current path is helical
wraps around the magnet, so that a helical arc path is also created.
It can also take the form of a so-called arc by suitable combination
Double helix are given, for example, by both the aforementioned arrangement
the insulating tube with internal thread is insulated by a helical magnet inside
the internal thread is arranged. An exemplary embodiment for influencing
of the arc through pressurized gas is shown in the drawing. With x is a tubular
Insulating body referred to, in which a trapezoidal internal thread 2 cut
is. The tubular body is further penetrated along the thread of axial bores 3,
which connect the interior with the exterior. To both sides of the tube are
Electrodes 4 and 5 arranged, which can optionally be movable and between
where the arc is drawn. On one or both sides of the pipe
the pressurized gas which escapes through the bores 3 is also supplied.
In this way, the arc is pressed against the internal thread and thus stabilized
held in a helical shape, so that one with a short electrode distance and more stabilized
Arc path receives a very high voltage drop in the arc.
Die Anwendung dieser Maßnahme ist insbesondere für die Unterbrechung
von hochgespanntem Gleichstrom wesentlich, wobei durch eine derartige Erhöhung der
Lichtbogenspannung über die Betriebsspannung eine Lichtbogenlöschung und damit Stromunterbrechung
herbeigeführt werden kann.The application of this measure is particularly important for the interruption
of high-voltage direct current is significant, whereby such an increase in the
Arc voltage over the operating voltage an arc quenching and thus current interruption
can be brought about.