DE421155C - Stromunterbrechungsvorrichtung nach dem Prinzip der Hoernerblitzableiter - Google Patents

Description

Es sind Stromunterbrechungsvorrichtungen bekannt, welche, nach dem Prinzip der Hörnerblitzableiter gemäß Patent 91133 wirkend, entweder als Schalter zum Ein- und Ausschalten von Stromkreisen oder zum Unterbrechen eines Stromkreises dienen, welcher durch einen Funkenüberschlag zwischen Hörnern entstanden ist (sogenannte Blitzableiter bei Überspannungsschutz).

Gemeinsam ist allen diesen Vorrichtungen das Merkmal, daß der Lichtbogen jeweils an der engsten Stelle der Hörner gebildet wird. An dieser Stelle erzeugt der Stromfaden (von der Anwendung von Blasmagneten abgesehen) kein elektrisches Feld, welches auf die ■Verlängerung des Lichtbogens und damit auf dessen Erlöschen hinwirkt. An der Entstehungsstelle des Lichtbogens ist dieser lediglich der Wirkung der warmen aufsteigenden Luft ausgesetzt, und das auf Verlängerung des Lichtbogens hinwirkende magnetische Feld kommt erst zustande, wenn der Lichtbogen höher liegende, weiter entfernte Teile der Hörn er erreicht hat.

Die Folge ist in der Praxis die, daß besonders bei niedrigen Stromstärken der Lichtbogen zwischen den Hörnern stehenbleibt und * den Strom aufrechterhält, wodurch leicht Schaden und Betriebsstörungen hervorgerufen werden können, wie z. B. die Zerstörung von Dämpfungswiderständen bei Überspannungsschutzeinrichtungen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, diese Mängel an den auf dem Prinzip der Hörnerblitzableiter beruhenden Stromunterbrechereinrichtungen zu vermeiden. Erreicht wird das Ziel dadurch, daß durch die eigenartige Anordnung beweglicher Kontakte der bei der Unterbrechung des Stromes entstehende Lichtbogen an solche Punkte der divergierenden Hörner gezogen wird, daß er durch die sogleich einsetzende verstärkte elektrodynamische Wirkung des die Hörner durchfließenden Stromes sicher zum Erlöschen gebracht wird.

Es sind Schaltvorrichtungen bekannt geworden, bei welchen der Lichtbogen durch " einen Kontakthebel von dem einen festen Horn zu dem andern ge'zogen wird, jedoch an der engsten Stelle der Hörner. Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen ein Kontakthebel, welcher einen Teil des einen Homes bildet, den Lichtbogen von einem Horn zum andern zieht. Diese Anordnungen erfüllen jedoch nicht die Bedingung, daß der Lichtbogen an solchen Stellen der beiden Hörner entsteht, daß sogleich eine elektrodynamisch wirksame Stromschleife sicher gebildet wird, und daß fexner die !entstehende Luftbewegung die Gewähr für ein sicheres Aufsteigen des Lichtbogens bietet.

Die Abbildungen, zeigen verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. In Abb. ι bedeuten a, a die beiden festen Hörner, welche in bekannter Form und Weise auf Isolatoren befestigt sind, b, b sind zwei Kontakthebel, welche um die Punkte c, c drehbar derartig angeordnet sind, daß bei der Drehung dieser Hebel der Lichtbogen an Punkte der Hörner gezogen wird, welche mögliehst weit oberhalb der Stelle der geringsten Hörnerentfernung liegen. Die Lichtbogenenden bleiben dann an den Hörnern haften, steigen an diesen in die Höhe, und die Hebel b, b werden stromlos. Wesentlich ist dabei der Umstand, daß bei der Auseinanderbewegung die Kontakte b, b sich möglichst in einer Horizontalen bewegen oder noch besser eine nach abwärts gerichtete Bewegungskomponente besitzen. Dadurch wird der Lichtbogen schneller auseinandergezogen und sein Erlöschen durch die Luftbewegung relativ zu den Kontakten unterstützt. Die Hebel b, b werden durch ein Gestänge d, d betätigt.

Die Vorrichtung hat nichts gemein mit den bekannten Schaltvorrichtungen, bei welchen durch Anordnung sehr langer senkrechter Kontakthebel beim Öffnen ein sehr schnelles Auseinanderziehen und Abreißen des Lichtbogens bewirkt wird. Die löschende Wirkung von Hörnern wird dabei jedoch nicht verwendet. Abb. 2 stellt eine ähnliche Anordnung dar, welche zum selbsttätigen Unterbrechen des Stromes bei Überspannungsschutzapparaten dient. Es bedeuten wieder wie oben a, a die Hörner, b, b die Kontakthebel, deren Kontakte sich in diesem Falle jedoch nicht berühren, sondern bis auf Überschlagsweite voneinander entfernt bleiben, c, c die Drehpunkte derselben, d, d das Antriebsgestänge für die Kontakthebel.

Dieses Antriebsgestänge wird nun nicht von

Claims (4)

Hand, sondern von einem Elektromagneten e betätigt, welcher von dem zu unterbrechenden Strom durchflossen wird. Der Strom erregt den Elektromagneten, dieser betätigt das Gestänge und bewirkt die Drehung der Kontakthebel b, b und das Überziehen der Lichtbogenenden auf die Hörner a, a. ' Nach Erlöschen des Lichtbogens wird der Elektromagnet stromlos, und die Kontakthebel b, b kehren durch Gewicht- oder Federkraft wieder in die Anfangs st ellung zurück, so daß neue Entladungen abgeschaltet werden können. D er Elektromagnet e kann nun entweder unmittelbar hinter die von den Hörnern isolierten Kontakthebel b, b geschaltet werden, so daß er bereits stromlos wird, wenn der Lichtbogen auf die Hörner übergeleitet ist. Das sofortige Zurückkehren der Hebel b, b in die Anfangsstellung wird in diesem Falle durch eine Verzögerungsvorrichtung bewirkt. Elektromagnet und Horn liegen also in Parallelschaltung. Es kann auch der Elektromagnet e hinter das Horn α geschaltet werden, wobei Kontakthebel b und Horn α nicht voneinander isoliert sind,, so daß der Elektromagnet erst stromlos wird mit dem Verschwinden des Lichtbogens. Bei Mehrphasenstrom, wo die Unterbrechungsvorrichtung in mehrfacher Anzahl vorhanden ist, kann der Elektromagnet auch in die gemeinschaftliche Ableitung (Nulleiter) gelegt werden, so daß er nur einfach vorhanden zu sein braucht. Abb. 3 stellt eine Ausführungsform dar, bei welcher die beiden Hörner gleichzeitig die Kontakthebel bilden, α, α sind die beiden um die Punkte c, c drehbar angeordneten Hörner, welche gleichzeitig die Funktionen der Kontakthebel und der Hörner übernehmen, d, d ist das Antriebsgestänge für diese Hörn er. Es sind drei charakteristische Stellungen der Hörner in der Abbildung angegeben. Die punktierte Stellung 1 ist die Schlußstellung. Die punktierte Stellung 2 kennzeichnet den Augenblick, in welchem an den Enden der Hörner der Lichtbogen gebildet wird und in welchem sich dieselben mit größter Geschwindigkeit voneinander entfernen. Dieser Umstand wirkt günstig auf die schnelle Unterbrechung des Lichtbogens. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Bildung des Lichtbogens schon kurz nach Verlassen der Schlußstellung 1 erfolgt, so daß derselbe mit den sich aufrichtenden Hörnern in die Höhe steigt, bei entsprechender Formgebung der Hörner unter gleichzeitiger Verlängerung. Die Stellung 3 ist die elektrodynamisch wirksamste (Blase-) Stellung der Hörner, da der an den Hörnerenden entstandene Lichtbogen sogleich der elektrodynamischen Wirkung der gesamten Hörnerlänge ausgesetzt ist, so daß er rasch in die Länge gezogen und zum Erlöschen gebracht wird. Patent-A ν Sprüche:

1. Stromunterbrechungsvorrichtung nach dem Prinzip der Hörnerblitzableiter, gekennzeichnet durch derartige Anordnung der beweglichen Kontakte, daß der Unterbrechungslichtbogen nicht an der Stelle des geringsten Hörnerahstandes, sondern an einer mehr nach den Hörnerenden zu verlegten Stelle an den beweglichen Kontakten erzeugt und dann auf die Hörner übergeleitet wird.

2. Ausführungsform einer Unterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hebelartige Kontakte in an sich bekannter Weise derart drehbar angeordnet sind, daß sie beim Öffnen den Lichtbogen nach den beiden festen Hörnern ziehen, an welchen derselbe sodann in die Höhe steigt, wobei besagte Kontakte stromlos werden.

3. Ausführungsform einer Unterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 zum Zwecke der Stromunterbrechung bei Überspannungsableitern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden drehbaren Kontakte in der Schlußstellung sich nicht berühren, sondern die Funkenstrecke bilden, wobei deren Auseinanderbewegung im Moment des Stromüberganges und die Überleitung des Lichtbogens auf die oberen Teile der Hörner durch eine elektromagnetische oder eine gleichwertige Vor- loo richtung bewirkt wird, welche durch den über die Funkenstrecke gehenden Entladestrom erregt wird.

4. Ausführungsform einer Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, bei der die in bekannter Weise geformten Hörner selbst die Kontakte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hörner derart drehbar gelagert sind, daß sie sich in der Schlußstellung überkreuzen und bei Verwendung als Schalter sich berühren, während sie beim Öffnen, aneinander vorbeigleitend, den Lichtbogen gegen die Hörnerenden ziehen und in ihrer Endstellung gegeneinander divergieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.