DE593419C - Elektrischer Wechselstromschalter, dessen Kontakte beim Schalten mit Druckgas beblasen werden - Google Patents

Description

Bei elektrischen Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas ist, nachdem der Unterbrechungslichtbogen einmal abgerissen ist, unbedingt ein Wiederzünden zu verhindern. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Kontaktentfernung nach dem Erlöschen des Lichtbogens so groß ist, daß die Funkenstrecke von der wiederkehrenden' Spannung nicht mehr durchschlagen werden kann. Da nun bei Druckgasschaltern die Lichtbogenlöschung in außerordentlich kurzer Zeit, nämlich innerhalb einer halben Periode nach der Kontakttrennung, erfolgt und andererseits der Schaltgeschwindigkeit aus mechanischen Gründen eine obere Grenze gesetzt ist, so würden sich, wenn man nicht besondere Vorkehrungen trifft, Rückzündungen nicht mit Sicherheit vermeiden lassen, da die Kontaktentfernung nach der Stromunterbrechung noch verhältnismäßig gering ist. Diese Gefahr besteht insbesondere bei stark induktiver oder kapazitiver Belastung, da z.B. bei 90° Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und beim Abreißen des Lichtbogens im Augenblick, in dem der Strom durch Null geht, die Spannung momentan auf ihren Höchstwert hinaufschnellt.

Um diese Gefahr zu verhüten, werden erfindungsgemäß besondere Einrichtungen vorgesehen, durch die der Anstieg der Spannung nach dem Abreißen des Lichtbogens verzögert wird. Hierdurch wird erreicht, daß bis zum Auftreten des Spannungshöchstwertes die Kontakte sich so weit voneinander entfernt haben, daß ein Durchschlag der Funkenstrecke nicht mehr erfolgen kann.

Es sind zwar bereits Einrichtungen bekannt, mit welchen bei elektrischen Schaltern das Abreißen eines Lichtbogens dadurch beeinflußt werden soll, daß dem zu unterbrechenden Strom ein Kondensatorstrom überlagert wird und dadurch der Strom zeitweilig auf Null gebracht wird. Hierbei ist jedoch auf die wiederkehrende Spannung keine Rücksicht genommen, und eine Verzögerung des Spannungsanstieges nach der Stromunterbrechung wird bei derartigen Anordnungen durch den Kondensator nicht erreicht.

Außerdem wird gerade bei Druckgasschaltern durch die erfindungsgemäße Anordnung eine besonders günstige Wirkung erzielt. Wie Ver- 5" suche gezeigt haben, läßt sich nämlich durch Anwendung solcher Mittel bei Druckgasschaltern die Abschaltleistung um mehr als 100°/₀ steigern. Es hat sich andererseits gezeigt, daß bei gewöhnlichen Ölschaltern die Verbesserung nur geringfügig ist und beispielsweise durch Zuschalten von Kondensatoren erst dann brauchbar wird, wenn man eine ungewöhnlich

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Josef Biermanns in Berlin-Karlshorst,

große Anzahl von Kondensatoren benutzt. Im Gegensatz hierzu braucht die Kapazität der Kondensatoren bei einem Druckgasschalter nur verhältnismäßig gering zu sein. Der Grund für diesen auffallenden Unterschied ist darin zu erblicken, daß die Funkenstrecke bei einem Druckgasschalter durch den Druckgasstrom nach der Abschaltung in kürzester Zeit von Metallgasen und Ionen gereinigt wird. Es wird ίο daher eine besonders günstige Wirkung erzielt, wenn man bei derartigen Druckgasschaltern den Anstieg der wiederkehrenden Spannung so verlangsamt, bis die Reinigung der Funkenstrecke erfolgt ist. Hingegen bleiben bei einem Ölschalter die Schaltgase im wesentlichen zwischen den Kontakten, und die Unterbrechung des Lichtbogens erfolgt in der Hauptsache durch die Kühlwirkung des Öles, so daß die Verlangsamung des Spannungsanstieges bei derartigen Schaltern praktisch kaum von Bedeutung ist.

Die Verzögerung des Spannungsanstieges nach der Erfindung läßt sich in der Weise erreichen, daß man in bei Ölschaltern an sich bekannter Weise den Schalter in zwei in Reihe liegende Schalter unterteilt, die nacheinander geöffnet werden und von denen der zuerst zu öffnende mit einem Parallelwiderstand versehen ist. Die Größe der ohmschen und induktiven Komponente des Widerstandes richtet sich nach den Verhältnissen im Netz. Am zweckmäßigsten ist der Parallelwiderstand so zu bemessen, daß bei der zu erwartenden höchsten Abschaltleistung beide Schalter ungefähr gleich beansprucht werden.

Man erreicht durch diese Maßnahme, daß im Augenblick der Unterbrechung des ersten Schalters durch den hierbei eingeschalteten Widerstand die Phasenverschiebung auf einen kleineren Wert als 90 ° gebracht wird und die Spannung sicher nicht auf ihren Höchstwert ansteigen kann.

Man kann auch bei Benutzung nur eines

Schalters zu dessen Kontakten einen Kondensator parallel schalten. Die Wirkungsweise einer derartigen Anordnung sei an Hand der Zeichnung erläutert.

In dem gezeichneten Schaltbild sind a, b, c, d die Kontakte eines Druckgasschalters, über den die abgehenden Leitungen e und f an die Sammelschienen g und h einer Anlage angeschlossen sind. Als Stromquelle dient der Generator i. Tritt im Netz ein Kurzschluß ein, so verschwindet die Generatorspannung. Sobald der Druckgasschalter trennt, erscheint sie an den mit den Sammelschienen verbundenen Kontakten α und c des Druckgasschalters plötzlich wieder. Die Schnelligkeit des Spannungsanstiegs nach der Abschaltung hängt von den Konstanten des Schwingungskreises ab, der aus dem Generator und den Leitungsteilen bis zu den Kontakten α und c gebildet wird. Ist die in diesem Kreise befindliche Kapazität gering, so ist der Spannungsanstieg so schnell, daß die Zeit zur Reinigung der Schaltstrecke des Druckgasschalters von Gasionen kaum ausreicht. Durch die Verwendung eines Kondensators k, der an die mit den Sammelschienen verbundenen Kontakte α und c des Druckgasschalters angeschlossen ist, kann das Ansteigen der Spannung so weit verlangsamt werden, daß genügend Zeit bleibt, um die Schaltstrecke durch den Druckgasstrahl von Ionen und leitenden Gasen zu reinigen. Um unbequeme Abmessungen des Kondensators zu vermeiden, kann man ihn auch über einen Transformator anschließen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrischer Wechselstromschalter, dessen Kontakte beim Schalten mit Druckgas beblasen werden/dadurch gekennzeichnet, daß zu seinen Kontakten (unmittelbar oder über einen Transformator) ein Kondensator parallel geschaltet ist, derart, daß durch den Kondensator der Anstieg der Spannung nach dem im natürlichen Nulldurchgang des Stromes erfolgten Abreißen des Lichtbogens verzögert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen