DE972512C

DE972512C - Mechanischer Stromrichter

Info

Publication number: DE972512C
Application number: DEA6363D
Authority: DE
Inventors: Floris Dipl-Ing Dr- Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-01-28
Filing date: 1943-01-28
Publication date: 1959-08-06

Description

A 6363

Bei Stromrichtern, die mit periodisch betätigten, mechanischen Kontakten arbeiten, muß im normalen Betrieb durch Mittel irgendwelcher Art das Schaltfeuer an den Kontakten ganz oder zumindest weitgehend beseitigt werden, damit die Kontakte im Dauerbetrieb nicht durch Schaltfeuer beschädigt werden. Solche Mittel sind beispielsweise Primärventile, saugdrosselähnliche Transformatoren, Schaltdrosseln, Löschkondensatoren, Einschaltdrosseln usw. Bei derartigen Geräten läßt es sich nicht vermeiden, daß in Störungsfällen (mechanischer oder elektrischer Art) Lichtbögen an den Kontakten auftreten. In solchen Fällen muß der Umformer möglichst schnell so weit außer Betrieb genommen werden, daß das Schaltfeuer beseitigt ist, weil sonst, insbesondere bei Starkstrom, die Kontakte zerstört werden. Bislang hat man die Schutzeinrichtung durch die bei Störungen auftretenden Spannungs- oder Stromänderungen zum Ansprechen gebracht.

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Stromrichter mit Mitteln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer (Primärventile, saugdrosselähnliche Transformatoren, Schaltdrosseln), bei dem in Störungsfällen der an den Kontakten auftretende Lichtbogen eine Schutzeinrichtung, die ein unverzögertes und selbsttätiges Wiedereinschalten gestattet, zur Auslösung bringt; er ist dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen über eine in der Nähe der Kontakte angebrachte,

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im Normalbetrieb vollkommen stromlose Hilfselektrode nur durch seine Leitfähigkeit einen Hilfsstromkreis mit einer zusätzlichen Hilfsspannung, z. B. größer als 300 V, parallel zum Hauptstromkreis schließt, in dem der Laststrom nicht fließt, und durch Wärmeeinwirkung der Störung auf einen in dem gleichen Hilfsstromkreis liegenden, parallel zur Hilfselektrode angeordneten Heißleiter die Schutzeinrichtung zur Auslösung bringt. Bei schweren Schaltentladungen wird durch die Leitfähigkeit der Lichtbogengase eine Schnellauslösung betätigt, während bei langer dauernden kleineren Entladungen, wie sie beispielsweise bei Überlastungen oder bei unzulässigen Änderungen der Kontaktzeit oder bei Betrieb mit unsymmetrischer Spannung oder bei Prellerscheinungen oder bei Verschmutzen der Kontakte auftreten können, die Wärmewirkung dieser Entladungen mittels eines Heißleiters zum Anzeigen der Störung oder direkt zum Abschalten benutzt wird.

5 Die Schutzeinrichtung nach der Erfindung hat besondere Bedeutung in Fällen, in denen mit der Störung nicht genügend große Strom- oder Spannungsänderungen verbunden sind, die sicher und auf einfache Weise den Schutz zum Ansprechen bringen können.

Dies tritt z. B. dann auf, wenn so große Schaltdrosseln verwendet werden, daß der Kurzschlußstrom des Umformers nur klein ist. Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß Störungen irgendwelcher Art, die für die Kontakte des Umformers gefährlich sind, stets auf die Auslöse- oder Anzeigevorrichtung einwirken. So kann man auch unzulässige Erwärmungen im Getriebe gleichzeitig auf die Auslösevorrichtung einwirken lassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

Erfindung dargestellt. An einer Blattfeder 2 ist ein bewegliches Kontaktstück 1 befestigt, das durch einen hin- und hergehenden Stößel 3 periodisch von einem feststehenden Kontaktstück 4 abgehoben wird. In Störungsfällen entsteht zwischen 1 und 4 ein Schaltlichtbogen 5, der durch den Auftrieb oder durch natürliehe oder künstliche Blaswirkung aus der Kontaktstelle heraus (in der Zeichnung nach oben) geblasen wird. Nach der Erfindung wird unmittelbar über der Kontaktstelle ein Leiter 6 isoliert angeordnet. Dieser Leiter ist an einen Stromkreis angeschlossen, in welchem eine Hilfsspannung 7 und ein Relais 8, das beispielsweise auch ein Gasentladungsgefäß sein kann, hintereinandergeschaltet sind. Bildet sich zwischen 1 und 4 ein Lichtbogen, der aufsteigt, so gerät das Lichtbogengas in den Spalt zwischen 1 und 6 oder 4 und 6. Ist die Hilfsspannung 7 groß genug, so zündet sie zwischen 6 und 4 bzw. 6 und 1 eine Entladung, deren Strom sich über 8 zu der Zuleitung 9 des festen Kontaktstückes schließt. Dieser Strom öffnet das Relais 8. Im Stromkreis von 8 liegt beispielsweise die Haltespule 10

eines Schützes, das beim Öffnen von 8 ebenfalls geöffnet wird und dadurch den Umformer außer Betrieb nimmt. An Stelle von 10 kann auch durch 8 ein Kurzschließer betätigt werden. Zweckmäßigerweise speist man 10 von der gleichen Spannung wie 7, damit, wenn diese Spannung selbst ausbleibt, das Schütz 10 auch ohne Bogen zwischen 1 und 4 öffnet.

Ist die Schaltentladung zwischen 1 und 4 nicht groß genug, um zwischen 6 und 1 bzw. zwischen 6 und 4 eine Entladung einzuleiten, so wird sie doch den Kontakt 4 im Laufe der Zeit erwärmen. Diese Erwärmung überträgt sich auf einen Heißleiter 11, so daß die Hilfsstromquelle 7 sich über den leitend gewordenen Heißleiter 11 schließt und dadurch die Schutzeinrichtung betätigt. Man kann den Leiter 6, der beispielsweise aus Kupfer besteht, derart formen, daß er gleichzeitig über mehreren oder sogar allen Kontakten des Umformers angeordnet ist. Ebenso kann man auf jedem Kontakt einen Heißleiter 11 anordnen. Man kann auch in dem Hilfsstromkreis noch weitere parallel geschaltete Leiter bzw. Heißleiter anbringen.

Die Schutzeinrichtung nach der Erfindung eignet sich sowohl bei Druckkontakten als auch bei Geräten mit Wälzkontakten, beispielsweise bei magnetisch angetriebenen Taumelgeräten, als auch bei Schleifkontakten oder bei beliebig anderen Schalteinrichtungen, die normalerweise ohne Schaltfeuer arbeiten und welche in Störungsfällen geschützt werden müssen.

Man kann dem Leiter 6 eine solche Form geben, daß er das zu schützende Kontaktstück derartig vollständig umgibt, daß der Schaltlichtbogen auf alle Fälle eine Entladung der Stromquelle 7 hervorruft, gleichgültig, nach welcher Seite der Schaltlichtbogen aus dem Kontakt herausgeblasen wird.

Man kann mit der beschriebenen Einrichtung eine weitere Vorrichtung verbinden, die den Umformer selbsttätig wieder in Betrieb nimmt, sobald die Schaltlichtbögen an den Kontakten verschwunden sind. Die dazu erforderlichen Hilfsmittel sind bekannt.

Man kann die Einrichtung auch so treffen, daß bei einer Erwärmung des Heißleiters 11 zunächst der Umformer nicht außer Betrieb genommen, sondern eine Signalvorrichtung betätigt wird, die auf die Störung aufmerksam macht.

Statt der Hilfsspannung 7, die auch eine zweckmäßig gepolte Gleichspannung sein kann, kann man unter Umständen auch die den Schaltbogen treibende Spannung des Umformers selbst, beispielsweise den Lichtbogenspannungsabfall, benutzen, um das Relais 8 zum Ansprechen zu bringen. In diesem Fall führt man zweckmäßig 8 mit geringem Widerstand, also für große Stromstärken, aus. Falls man Wert darauf legt, daß die Abschaltung sehr schnell erfolgt, kann man den Lichtbogen durch ein zusätzliches Blasfeld schnell zwischen 6 und 1 bzw. 4 blasen und statt des mechanischen Relais 8 ein Vakuum- oder Gasentladungsrohr, das praktisch ohne Verzögerung arbeitet, benutzen. Als solches eignet sich z. B. auch das bekannte, durch Zündstift betätigte Entladungsgefäß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Mechanischer Stromrichter mit Mitteln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer (Primär- j ventile, saugdrosselähnliche Transformatoren, Schaltdrosseln), bei dem in Störungsfällen der an den Kontakten auftretende Lichtbogen eine Schutzeinrichtung, die ein unverzögertes und selbsttätiges Wiedereinschalten gestattet, zur Auslösung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen über

eine in der Nähe der Kontakte angebrachte, im Normalbetrieb vollkommen stromlose Hilfselektrode nur durch seine Leitfähigkeit einen Hilfsstromkreis mit einer zusätzlichen Hilfsspannung, z. B. größer als 300 V, parallel zum Hauptstromkreis schließt, in dem der Laststrom nicht fließt, und durch Wärmeeinwirkung der Störung auf einen in dem gleichen Hilfsstromkreis liegenden, parallel zur Hilfselektrode angeordneten Heißleiter die Schutzeinrichtung zur Auslösung bringt.
2. Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem an den Kontakten auftretenden Lichtbogen durch eigene Blaswirkung oder durch ein künstliches Blasfeld ionisierte Gase an die Trennstrecke des Hilfsstromkreises gelangen, so daß die Trennstrecke leitend wird.
3. Stromrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung derart ausgebildet ist, daß beim Ausbleiben der Hilfsspannung des Hilfsstromkreises die Schutzeinrichtung von selbst anspricht.
4. Stromrichter nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens zwei Kontakte des Umspanners ein gemeinsamer Hilfsstromkreis vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 394 802, 706 244.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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