DE963711C - Kontaktumformer fuer Starkstrom - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

S 502OVIIIb/si dz

(Ges. v. 15, 7. ,1951)

Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Kontaktumformern für Starkstrom, bei denen in an sich bekannter Weise in Reihe mit den Kontakten Schaltdrosseln liegen, durch deren sprunghafte Entsättigung in der Nähe des Stromnullwertes die Stromkurve abgeflacht und eine stromschwache Pause hervorgerufen wird.

Bei Kontaktumformern können sich, selbst wenn die Abschaltvorgänge einwandfrei verlaufen, bei den Einschaltvorgängen, insbesondere bei Anwendung einer hohen Betriebsspannung, Schwierigkeiten an den Kontakten einstellen, durch die Abbrandschäden an den Kontakten verursacht werden.

Es ist bekannt, die stromübertragenden Hauptkontakte mechanischer Umformer durch voreilende Hilf skontakte vom Einschaltvorgang zu entlasten. In diesem Falle können jedoch die gefürchteten Mängel an den Hilfskontakten auftreten, und zwar auch dann, wenn mit den letzteren, wie bekannt, Widerstände in Reihe liegen, derart, daß der endgültigen Kontaktschließung eine stufenweise Verringerung des Widerstandswertes des zu schließenden Strompfades vorausgeht, wobei die Widerstandsstufen ziemlich grob sind, damit die Zahl der erforderlichen Vorkontakte nicht zu groß wird. Der wesentliche Nachteil der bekannten Widerstandsstufenschaltungen besteht vor allem darin, daß mit jeder Schaltstufe gleichzeitig eine sprungweise Erhöhung des zu übertragenden Stromes verbunden ist. Ferner bekanntgewordene Versuche, den

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Widerstand beim Einschalten durch Eintauchen eines Widerstandskörpers in ein Quecksilberbad stetig zu verringern, sind wegen der durch die Beweglichkeit des Ouecksilberspiegels verursachten Schaltungenauigkeiten, die sich sogar bei ganz kleinen Leistungen als unerträglich herausstellten, ergebnislos abgebrochen worden.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß besondere Hilfszündeinrichtungen, über welche die ίο Stromübertragung am Schluß der Sperrzeit kurz vor dem Schließungsaugenblick der Kontakte eingeleitet wird, während sich die zugehörige Schaltdrossel im ungesättigten Zustand befindet, parallel zu den Kontakten und in Reihe mit den Schaltdrosseln geschaltet sind.

Diese Anordnung besitzt den Vorteil, daß sich die Stromschließung* sowohl an der besonderen Hilfseinrichtung als auch an den Hauptkontakten des Umformers während der stromschwachen Pause vollzieht, so daß die sich schließenden Hauptkontakte nur einen zunächst verschwindend klein bleibenden Strom zu übernehmen brauchen und somit wegen weitgehender Entlastung von Strom und Spannung in einem für die Übertragung des nachfolgenden großen Arbeitsstromes erforderlichen einwandfreien Zustand bleiben, während die Hilfseinrichtungen nur auf Spannung beansprucht werden und hinsichtlich der Stromübertragung nur mäßigen Ansprüchen zu genügen brauchen. Die erfmdungsgemäße Anordnung kann für hohe Betriebsspannungen bis zu mehreren 1000 Volt verwendet werden, so daß damit bei Verwendung mehrerer Unterbrecher Starkstromumformer gebaut werden können, mit denen auch die höchsten derzeit gebräuchlichen Spannungen bis zu mehreren 100 Kilovolt beherrscht werden.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt ein einpoliges Schaltschema der Gesamtanordnung,

Fig. 2 eine besondere Ausführungsform der Hilfszündeinrichtung, ebenfalls schematisch,

Fig. 3 eine konstruktive Einzelheit in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 und 5 zeigen Kontaktanordnungen für Stromumformer hoher und höchster Spannungen in schematischer Darstellung;

Fig. 6 ist das Gesamtschaltbild einer Umformungsanordnung, und

Fig. 7 ist ein für eine bestimmte Gesamtanordnung eines Stromumformers geltendes Spannungsvektordiagramm.

In Fig. ι ist 11 eine Wechselstromquelle, 12 und 13 sind die Kontakte, deren mechanischer Antrieb in der Zeichnung nicht mit dargestellt ist. In Reihe mit den Kontakten liegt eine Schaltdrossel 14, deren Eisenkern nicht nur, wie bei den bekannten Sättigungsdrosseln, aus einer hochwertigen Eisensorte mit großer Permeabilität besteht, sondern dessen Magnetisierungskurve außerdem gemäß dem obenerwähnten früheren Vorschlag einen scharfen Sättigungsknick aufweist. Wicklung und Kernquerschnitt sind in an sich bekannter Weise derart bemessen, daß der Kern nur bei kleinen Strömen in der Nähe des Nulldurchganges eines die Schaltdrossel durchfließenden Wechselstromes ungesättigt ist und die Sättigung im Verlauf der Wechselstromperiode nach Ablauf einer zur Durchführung einer mechanischen Schaltbewegung ausreichenden Zeitspanne bereits beim Überschreiten eines geringen Bruchteiles, beispielsweise je nach den übrigen Bedingungen unterhalb des zehnten oder des hundertsten oder eines noch kleineren Teiles des Netzstromes eintritt. Durch die Schaltdrossel wird die Kurve des Wechselstromes derart verzerrt, daß in der Nähe des Stromnulldurchganges jedesmal eine stromschwache Pause eintritt, während welcher der Strom praktisch den Wert Null hat, und die wenigstens so lang ist, daß für die Trennbewegung der Kontakte eine ausreichende Zeit zur Verfügung steht, um die Kontakte in eine solche Entfernung voneinander zu bringen, daß sie von der wiederkehrenden Spannung nicht mehr durchschlagen werden kann. Der Kern 15 der Schaltdrossel ist mit einer besonderen, aus einer Gleichstromquelle 16 gespeisten Erregerwicklung 17 versehen, die dazu dient, die Schaltdrossel in einen, bestimmten Vormagnetisierungszustand zu versetzen, derart, daß sie auch beim Einschalten zunächst ungesättigt ist und eine stromschwache Pause hervorruft. Eine Eisendrossel 20 verhindert das Eindringen von Wechselstrom in den Gleichstromkreis. Durch Veränderung der Vormagnetisierung mittels eines regelbaren Widerstandes 18 findet man leicht einen passenden Wert, bei welchem völlige Funkenfreiheit an den Kontakten herrscht. Außerdem können damit Strom und Spannung am Verbraucher 19 durch Änderung der Vormagnetisierung geregelt werden. Um einen möglichst weiten Regelbereich zu erzielen, empfiehlt es sich, die Phasenlage der Kontaktöffnungs- und Schließungszeiten verstellbar zu machen, beispielsweise durch Verwendung eines Synchronmotors mit verdrehbarem Ständer, und diese Verstelleinrichtung mit dem Regelorgan des Widerstandes 18 mechanisch zu kuppeln. Damit kann eine Regelung bis zum Nullwert von Strom und Spannung bei völlig funkenfreiem Arbeiten der Kontakte über den ganzen Regelbereich erzielt werden.

Beträgt die Betriebsspannung z. B. mehr als 10 Volt, so können nach einem früheren Vorschlage weitere Mittel angewandt werden, um bei Beginn der Kontakttrennbewegung die an der Trennstrecke entstehende Spannung zunächst auf einem geringen Wert von wenigen Volt zu halten und ihren Anstieg erst zuzulassen, nachdem die Kontakte sich so weit voneinander entfernt haben, daß keine Rückzündung mehr möglich ist. Zu diesem Zweck kann zu jeder Unterbrechungsstelle ein Nebenpfad parallel geschaltet sein, der Vorzugsweise kapazitive Widerstände enthält. Nach Fig. 1 sind demgemäß parallel zu den Hauptkontakten 12 und 13 zwei Nebenpfade geschaltet, deren jeder aus einem Kondensator 21 bzw. 23 und einem ohmchen Widerstand 22 bzw. 24 besteht. Der Widerstand 24 ist verhältnismäßig klein und dient dazu,

den Stromstoß aus dem Kondensator 23 beim Einschalten, des Hauptstrompfades zu begrenzen:. Der Widerstand 22 ist vergleichsweise groß und erfüllt die Aufgabe, beim Öffnen der Hauptkontakte 12, 13 das Einschwingen der wiederkehrenden Spannung zu dämpfen. Über die Nebenpfade wird beim Ausschalten der Kontakte mindestens ein Teil des Stromes aufrechterhalten, so daß in dem Augenblick, in dem sich die Kontakte öffnen,, nur eine verschwindend kleine Restspannung an. ihnen auftritt. Der übrige Teil der wiederkehrenden Spannung liegt unterdessen an den mit der Unterbrechungsstrecke in Reihe geschalteten Impedanzen, insbesondere an der Schaltdrossel, die sich in diesem Augenblick gerade in ungesättigtem Zustande befindet und infolgedessen einen sehr hohen induktiven Widerstand besitzt, demgegenüber der Widerstands wert des Nebenpfades nur einen geringen Bruchteil darstellt. Mit dieser Anordnung gelingt es, das Schaltfeuer beim Ausschalten vollständig zu unterdrücken.

Sind aber die Ausschal tscliwierigkei ten auf diese oder andere Weise überwunden, so können, sich neue Schwierigkeiten beim Einschaltvorgang einstellen.

Überschreitet nämlich die Spannung an zwei mechanisch bewegten Kontakten eine bestimmte Höhe, die von den äußeren Umständen, insbesondere von der Beschaffenheit der Kontakte und von dem sie umgebenden Medium und dessen Zustand, vorzugsweise vom Druck, abhängig ist, so kann bei gegenseitiger Annäherung der Kontakte bereits ein Funke überschlagen, durch den ein Stromübergang hervorgerufen wird,, bevor die Kontakte vollständig miteinander in, Berührung kommen. Bei der großen Schalthäufigkeit eines Umformers können durch diese Funken ebenfalls Abbranderscheinungen hervorgerufen werden, so daß ein Dauerbetrieb unmöglich ist. Dieser Übelstand wird durch die erfindungsgemäße, in Fig. 1 mit 25 bezeichnete Hilfszündeinrichtung vermieden. Sie kann beispielsweise mit einem beweglichen, Schaltglied versehen sein, das mit einem nicht gezeichneten Antrieb SO' verbunden ist, daß es jedesmal vor dem Schließungsaugenblick * der Hauptkontakte einen Stromübergang einleitet und sich öffnet, bevor der Strom an den, Hauptkontakten unterbrochen wird.

Die Hilfszündeinrichtung kann, aber auch statt

dessen aus einer gesteuerten oder ungesteuerten Entladungsstrecke bestehen, insbesondere sind dafür Hochvakuumglühventile geeignet. Diese brauchen nur für den von der Schaltdrossel in ungesättigtem Zustand durchgelassenen Strom bemessen zu sein. Es werden daher auch für Umformer großer Nennstromstärke von mehreren 100· Amp.

nur kleine Ventile von der handelsüblichen Größe und Bauart benötigt. Die Anwendung solcher Ventile ist wirtschaftlich besonders lohnend für Betriebsspannungen in der Größenordnung von 100 Kilovolt und mehr.

In Fig. 3 ist demgegenüber eine billigere Anordnung beispielsweise dargestellt. Sie besitzt mechanische Hilfselektroden, die mittels eines synchron laufenden mechanischen Antriebes einander bis auf Bruchteile eines Millimeters genähert werden. Auch sie brauchen nur für den von der Schaltdrossel in ungesättigtem Zustand durchgelassenen Strom bemessen zu sein. Die Einrichtung nach, Fig. 3 besteht aus einem einfachen metallenen Kontaktsegment 26, das durch einen, isolierenden Halter 27 an einer synchron, angetriebenen Welle 28 befestigt ist. An seiner Bahn ist ein festes Kontaktstück 29 derart angeordnet, daß die beiden Segmente sich beispielsweise bis auf 0,3 mm nähern, kurz bevor sich die dazugehörigen Hauptkontakte schließen. Die Stromübertragung wird dann durch einen, zwisehen den Kontaktsegmenten 26 und 29 überspringenden Funken mit nachfolgendem kleinen Lichtbogen eingeleitet und dadurch die Spannung zwischen den Kontakten 12 und 13 auf einen ungefährlichen Wert herabgesetzt. In dem Augenblick, wo sich die Hauptkontakte schließen, erlischt der Lichtbogen an der Hilfszündeinrichtung. Die Hauptkontakte werden vor Abbrand vollständig bewahrt. An ihnen findet daher stets eine vollkommen einwandfreie¹ Stromübertragung statt. An den Hilfselektroden 26 und 29 wird zwar von dem Lichtbogen ein geringer Abbrand hervorgerufen. Dieser ist jedoch auch für eine sehr lange Betriebsdauer ung'ef ährlich, weil die Stromstärke des Lichtbogens durch die in ungesättigtem Zustand befindliehe Schaltdrossel auf einen ganz geringen Wert begrenzt ist und weil an die Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktsegmente 26 und 29 nicht so hohe Anforderungen gestellt werden wie beispielsweise an die Obernächenbeschaffenheit der Hauptkontakte, an denen ein hoher Strom durch unmittelbare metallische Berührung übertragen wird. Die Hilfselektroden werden vorteilhaft verhältnismäßig stark bemessen, damit eine Materialreserve für den Abbrand vorhanden ist. Sie werden beispielsweise nach Fig. 3 als Klotzelektroden 26 und 29 aus Kupfer hergestellt. Der Abbrand verteilt sich dann auf große Flächen. Damit ist die Betriebsfähigkeit für lange Zeit sichergestellt, ohne daß die Hilfselektroden ausgewechselt zu werden brauchen. Für einen Umformer, der mit Drehstrom gespeist wird, ist es zweckmäßig, die Hilfszündeinrichtung doppelpolig auszugestalten, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wobei die beiden Elektroden 26 leitend miteinander verbunden sind, und sie für alle drei Phasen zu verwenden, deren feste Kontakte am Umfang der Bewegungsbahn in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind. Die zu einer Phase gehörenden festen Kontakte U, U' bzw. V, V bzw. W, W stehen sich dabei um i8o° gegenüber.

Um die Drehzahl der Hilfselektrodeneinrichtung auf einen Bruchteil herabzusetzen, wird diese vorteilhaft als gezahnte Scheibe ausgeführt und derart synchron angetrieben, daß jedesmal kurz vor dem Schließungsaugenblick der Hauptkontakte ein Zahn der festen Hilfselektrode gegenübersteht. Die Zeit zwischen dem Augenblick, in dem die Hilfselektroden sich einander so weit genähert haben, daß ein Funken überspringt, und dem Augenblick, in, dem die Hauptkontakte sich berühren, darf nur einen Bruchteil der Dauer der stromschwachen

Pause ausmachen. Andererseits muß die Überschlagsspannung der Hauptkontakte in dem Augenblick, in dem gezündet werden soll, noch größer sein als die der Hilfsschalteinrichtung. Aus diesen beiden Bedingungen ergeben sich die erforderlichen Geschwindigkeiten der Hauptkontakte und der Hilfselektrodeneinrichtung.

Für Spannungen in der Größenordnung bis ioo Kilovolt empfiehlt es sich, jede Unterbrechungseinrichtung aus mehreren in Reihe geschalteten. Abhebekontakten zusammenzusetzen, wobei jeder Abhebekontakt aus zwei nebeneinanderliegenden festen Kontaktstücken und einer beweglichen Kontaktbrücke besteht. Die Reihenschaltung mehrerer Kontaktpaare ist bei Schaltern bekannt, ebenso die Überbrückung zweier ruhender Kontaktstücke durch eine bewegliche Brücke. Die an der gesamten Unterbrechungseinrichtung auftretende Spannung wird auf die einzelnen hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstrecken gleichmäßig verteilt, indem in an sich bekannter Weise Impedanzen,, insbesondere Kondensatoren, parallel geschaltet werden. Diese erfüllen gleichzeitig die Aufgabe des obenerwähnten Parallelpfades. Ein Beispiel für eine derartige Unterbrechungseinrichtung ist in. Fig. 4 dargestellt. Die festen Kontaktstücke sind hier mit 112 und 112', 212 und 212', 312 und 312' usw. bezeichnet, die beweglichen Kontaktbrücken mit 113, 213 und 313 usw. Zu jeder Trennstrecke ist ein Kondensator 121 bzw. 121', 221 bzw. 221' usw. parallel geschaltet, denen je ein Dämpfungswiderstand 122, 122', 222, 222' usw. vorgeschaltet ist. Die Kondensatoren sind untereinander gleich, ebenso die Dämpfungswiderstände. Sie brauchen alle nur für den schwachen Strom bemessen zu sein, der von der Schaltdrossel (entsprechend 14, 15 in Fig. 1) in ungesättigtem Zustand durchgelassen wird, da während der Zeit, in der die Schaltdrossel gesättigt ist, die Hauptkontakte geschlossen sind. Die beweglichen Kontaktbrücken 113, 213, 313 usw. werden gemeinsam angetrieben und besitzen je eine Feineinstellvorrichtung, mit der ein genau gleichzeitiges Öffnen und Schließen sämtlicher hintereinandergeschaltoter Unterbrechungsstrecken eingestellt werden kann,. Die Hilfszündeinrichtung 25 ist nur einmal vorhanden und überbrückt sämtliche hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstrecken. Zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung· können auch ohmsche Widerstände oder Drosselspulen allein vorgesehen sein. Es kann auch eine Drosselspule-verwendet werden, welche in gleichen Abständen Anzapfungen besitzt und von der je ein Abschnitt einer Unterbrechungsstrecke parallel geschaltet ist. Es sind auch beliebige Kombinationen von ohmschen Widerständen, Drosseln und Kondensatoren verwendbar, bei denen durch geeignete Bemessung und Abstimmung erreicht werden, kann, daß die Trennstrecken funkenlos geöffnet werden. Um die Umformungsanordnung für noch höhere Spannungen, beispielsweise für die höchsten erreichbaren Spannungen von mehreren 100 Kilovolt, geeignet zu machen, werden nach Fig. 5 jeweils mehrere hintereinandergeschaltete Unterbrechungsstrecken zu Gruppen zusammengefaßt (110, 210 usw.), deren jeder eine eigene Hilf szündeinrichtung 125, 225 usw. parallel geschaltet ist, und die Kontaktgruppen werden ebenso· wie die Hilfszündeinrichtungen untereinander wiederum in Reihe geschaltet. Die Kontaktgruppen 110, 210 sind in Fig. 5 vereinfacht dargestellt, sie sind sinngemäß nach Fig. 4 zu vervollständigen.

Zwecks Erleichterung der Isolierung kann man auch die speisenden. Transfofinatorwicklungen, wie bekannt, der Länge nach unterteilen. Dann kann man jedem Wicklungsteil eine Kontaktgruppe nebst Schaltdrossel und Parallelpfad zuordnen., welche j mit ihm unmittelbar verbunden ist. Die Gesam-tj Schaltung besteht dann also» aus hintereinandergeschalteten Teilano<rdnungen, von denen jede eine Teilwicklung des Transformators und die dazugehörige Kontaktgruppe mit Zubehör umfaßt. Man kann hierbei die an sich bekannte Maßnahme treffen, die Spannungsvektoren der einzelnen Wicklungsteile jeder Phase durch. Ouerwicklungen, deren Spannungsvektoren eine voneinander abweichende Richtung haben, in der Phase gegeneinander um einen geringen Winkelbetrag zu verschieben. Eine derartige Schaltung ist beispielsweise in Fig. 6 dargestellt. In. dieser ist 30 die Primärwicklung eines Speisetransformators. Die Sekundärwicklung ist unterteilt und besteht für jede der drei Phasen aus den Teilen 31, 32, 33 und 34. Die Wicklungsteile 31 und 33 sind in der dargestellten Schaltung mit je einem auf einem anderen Schenkel des Transformators liegenden Wicklungsteil 32 verbunden. Die Wicklungsteile 32 sind also' die obenerwähnten Querwicklungen. Es ergibt sich infolgedessen für die Speisespannung der Unterbrechungseinrichtungen ein Vektordiagramm nach Fig. 7. In diesem ist 35 der Spannungsvektor der Wicklungen 31 bzw. 33. Diese setzen sich mit den Vektoren 32' bzw. 34' zu den resultierenden Spannungen 36 bzw. 37 zusammen,, die gegeneinander um einen geringen Winkelbetrag verschoben, sind. Dadurch wird die Welligkeit des Gleichstromes herabgesetzt, der dem Umformer entnommen werden kann. Die Schaltung nach Fig. 6 wird vervollständigt durch die Schaltdrosseln 14, 15, die entsprechend Fig. ι mit einer regelbaren Vorerregung ausgestattet sind, die aber der besseren Übersicht halber in Fig. 6 weggelassen ist. Die Kontaktgruppen nebst Zubehör sind vereinfacht dargestellt und sinngemäß nach Fig. 4 zu ergänzen. Als Hilfszündeinrichtungen sind bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel Hochvakuumrohre 125' bzw. 225' usw. dargestellt. Beim Bei rieb als Gleichrichter oder Wechselrichter liegt beispielsweise an der Sternverbindung der Hilfswicklungen 32 bzw. 34 der Pluspol, an den ebenfalls durch eine gemeinsame Leitung zusammengefaßten äußeren Enden der Kontakteinrichtungen der Minuspol. Mit Hilfe der Leitung 45 sind die beiden Teile der Umformungsanordnung hintereinandergeschaltet. An den Leitungen 46, 47 wird dann der Gleichstrom abgenommen bzw. zu- i»5 geführt.

Ein vorteilhafter Aufbau eines derartigen Höchstspannungsstromumfocrmers ergibt sich beispielsweise dadurch, daß die "einzelnen hintereinandergeschalteten Kontakte und Kontaktgruppen. über der sie gemeinsam antreibenden Welle in einander gleichen baulichen Einheiten reihenweise nebeneinander angeordnet sind. Je nach der Höhe der Betriebsspannung wird dann eine größere oder kleinere Anzahl derartiger Baueinheiten nebeneinandergereiht, ohne daß grundsätzliche Unterschiede zwischen einem Umformer gegebener Spannung und einem solchen für beispielsweise doppelt so hohe Spannung bestehen. Der gemeinsame Antrieb ΛΌη einer Welle aus erfolgt hierbei vorteilhaft über Nocken- oder Exzenteranordnungen, beispielsweise nach Art der Antriebsvorrichtungen für die Ventile von Brennkraftmaschinen.

Eine hohe Betriebssicherheit wird dadurch erreicht, daß ein Stromumformer der oben beschriebenen Art mit einer Anzahl in Reihe geschalteter Kontakte in einem, wie üblich, unter normalem Atmosphärendruck stehenden, mit gereinigter Luft beschickten Raum aufgestellt ist. Der Stromumformer muß dann zwar mit einer größeren Anzahl von Kontakten ausgestattet sein, als wenn er sich in einem unter erhöhtem Druck stehenden. Raum befände. Dem steht aber der Vorteil gegenüber, daß die Überschlagspannung zwischen den unter Atmosphärendruck stehenden Kontakten durch gelegentliehe nicht gänzlich vermeidbare Verschmutzung nicht in so* hohem Maße herabgesetzt wird wie bei einem unter Überdruck stehenden Kontakt. Außerdem ist der unter Atmosphärendruck stehende: Stromumformer durch etwa vorkommende Rückzündungen. an einem einzigen von vielen Kontakten weniger gefährdet als ein unter erhöhtem Druck stehender Stromumfo'rmer, der eine geringere Anzahl von Kontakten besitzt, durch. Überschläge an einem dieser Kontakte. Zudem fällt bei Aufstellung unter normalem Atmosphärendruck die Gefahr weg, die bei erhöhtem Druck durch den Druckabfall infolge von Undichtheiten oder infolge des Versagens der Druckanlage entstehen kann. Bislang war der praktische Betrieb eines Höchstspannungsumformers mit einer großen Anzahl in Reihe geschalteter Kontakte nicht für längere Dauer durchführbar, weil die Kontakte Beschädigungen insbesondere durch Abbrand erlitten, die ein häufiges Auswechseln der Kontaktstücke und damit ein Stillsetzen des ganzen Strom Umformers nötig machten. Dieses Hindernis ist beseitigt, da mit den oben angegebenen Mitteln ein derart einwandfreier Dauerbetrieb jedes einzelnen Kontaktes gewährleistet ist, daß eine ständige Wartung nicht erforderlich ist und ein. Stillegen des Stromumformers zum Auswechseln, eines Kontaktes nur noch in seltenen Ausnahmefällen vorkommt, die nicht häufiger sind als Betriebsstörungen, die auch bei anderen Geräten vorkommen können. 60

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE;

   i. Kontaktumformer für Starkstrom mit in Reihe mit den Kontakten liegenden Schaltdrosseln, durch deren sprunghafte Entsättigung in der Nähe des Stromnull wertes die Stromkurve abgeflacht und eine stromschwache Pause hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß besondere Hilfszündeinrichtiingen (25), über welche die Stromübertragung am Schluß der Sperrzeit kurz vor dem Schließungsaugenblick der Kontakte (12, 13) eingeleitet wird, während sich die zugehörige Schaltdrossel im ungesättigten Zustande befindet, parallel zu den Kontakten und in Reihe mit den Schaltdrosseln geschaltet sind.
2. 2. Kontaktumformer nach Anspruch 1 für Spannungen in der Größenordnung von 100 Kilovolt und darüber, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszündeinrichtungen aus gesteuerten Entladungsstrecken, insbesondere Hochvakuumglühventilen. (125', 225' in Fig. 6) bestehen, welche für den von. der Schaltdrossel (14) in ungesättigtem Zustande durchgelassenen Strom bemessen sind.
3. 3. Kontaktumformer nach Anspruch 1 für Spannungen in der Größenordnung bis 100 Kilovolt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszündeinrichtungen aus Hilfselektroden (26, 29 in Fig. 2) mit Synchronantrieb bestehen., die sich einander bis auf Bruchteile eines Millimeters nähern und für den von der Schaltdrossel im ungesättigten Zustande durchgelassenen Strom bemessen sind.
4. 4. Kontaktumformer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden als Klotzkontakte (26, 29 in Fig. 3) ausgebildet sind.
5. 5. Kontaktumformer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Hilfselektrode als gezahnte Scheibe ausgeführt und derart synchron, angetrieben ist, daß jedesmal kurz vor dem Schließungsaugenblick der Hauptkontakte ein Zahn der festen. Hilfselektrode gegenübersteht.
6. 6. Kontaktumformer nach Anspruch 1 für Spannungen in der Größenordnung bis 100 Kilovolt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszündeinrichtung (25 in Fig. 4) mehrere in Reihe geschaltete Abhebekontakte (in, 211 usw.) überbrückt, von denen jeder aus zwei nebeneinanderliegenden festen Kontaktstücken (112, 112' bzw. 212, 212' usw.) und einer beweglichen Kontaktbrücke (113, 213 usw.) besteht, und daß die an der Hilfszündeinrichtung auftretende Spannung in an sich bekannter Weise auf die einzelnen hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstrecken mittels parallel geschalteter Impedanzen, insbesondere Kondensatoren (121, i2i', 221, 221' usw.) gleichmäßig verteilt ist.
7. 7. Kontaktumformer nach Anspruch 6, insbesondere für Höchstspannungen von mehreren Kilovolt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere hintereinandergeschaltete Unterbrechungsstrecken, zu Gruppen (110, 210 usw. in Fig. 5) zusammengefaßt sind und daß

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   jeder Gruppe eine Hilfszündeinrichtung (125, 225 usw.) parallel geschaltet ist, wobei die Kontaktgruppen ebenso wie die Hilfszündeinrichtungen untereinander wiederum in Reihe liegen.
8. 8. Die Reihenschaltung mehrerer Kontaktumformer mit Hilfszündeinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. 9. Kontaktumformerschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvektoren der einzelnen Kontaktumformer (31/1257110, 33/2257210 usw. in Fig. 6) jeder Phase durch an sich bekannte Querwicklungen (32, 34), deren Spannungsvektoren eine voneinander abweichende Rich tung haben, in der Phase gegeneinander um einen, geringen Winkelbetrag verschoben sind (Fig· 7)·
10. 10. Kontaktumformer nach Anspruch 1 für beliebig hohe Spannungen., dadurch gekenn·- zeichnet, daß die einer Hilfszündeinrichtung zugeordneten Kontakte und Kontaktgruppen längs der sie antreibenden Welle in einander gleichen baulichen Einheiten reihenweise nebeneinander angeordnet sind.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften. Nr. 344726, 237615, 461, 607 167.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 709512/413 5.57