DE764828C - Einrichtung zum Unterbrechen oder Regeln von Wechselstroemen - Google Patents

Description

Die Aufgabe dar Erfindung beisteht darin, Wechselströme, insbesondere hohe Wechselströme in Hodhr- und Niederspanniunigskreisee, mit Hilfe von Widerständen möglichst lichtbogen- und funikenfrei in weitem Grenzen zu regeln und zu unterbrechen.

Das Einschalten von Widerständen, mit deren Hilfe Aussicht auf Lösung¹ dieser Aufgabe besteht, hat bisher ebensoviel Schwierigkeiten gemacht, wie das unmittelbare Unterbrechen] von. Hodhileistunigsstromkreiseni. Daher ist bisher das einfachste Unterbrechungsmifltel immer noch ein Lichtbogensehalter gewesen. Die Schwierigkeiten der Einschaltung vom Widerständen lagen darin, daß

ι. sehr große Abmessungen des Widerstandeserforderlich, waren, damit er die dem hohen Strom entsprechende Energiemenge aufnehmen bzw. ohne unzulässige Erhitzung abführen konnte·, und daß

2. hohe Spanniunigeni auf traten, die das Einschalten des Widerstandes erschwerten, indem sie Dutrch- und Überschläge des Widerstandskörpers hervorriefen. Durch die bekannten Verfahren der Wdderstandseinschakuing wird nämlich nur erreicht, daß die beim Unterbrechuings- oder Regelungs Vorgang entstehenden Über- oder Ausgleichströme nach dem Erreichen eines Höchstwertes zuweilen rascher abklingen, dagegen! wird mit diesem Verfahren

der dem Beginn: der Schalthandlung unmittelbar folgende Stromhöchstwert selbst praktisch nicht beeinflußt. Gerade hieraus entspringen aber die erwähnten Schwierigkeiten. Die Erkenntnis dieses Mangels ist eine wesentliche Grundlage der Erfindung.

Die Erfindung besteht darin, daß ein im wesentlichen Ohmscher Widerstand zum Abschalten von Xormallasten in der Nähe eines Stromnulldurchganges bzw. zum Abschalten von Überlast bei einem im Verhältnis zum Scheitehvert des zu beeinflussenden Stroms kleinen Augenblickswert durch Mchtbogenarme oder lichtbogenfreie Mittel in weniger als einer Halbwelkndauer in dem Stromkreis derart wirksam gemacht wird, daß noch vor dem Eintritt des nächsten Stromscheitelwertes ein zu dessen wesentlicher Verringerung ausreichender Widerstandsbetrag vorhanden ist. Man erreicht durch die Erfindung einerseits, daß dem Widerstand verhältnismäßig kleine Abmessungen gegeben werden können; infolge des günstigen Einschaltzeitpuniktes und des raschen Wirksamwerdens des Widerstandes kann die von diesem aufgenommene Energie bei richtiger Widerstandsbemessung sehr klein gehalten werden. Andererseits wird durch die Erfindung vermieden, daß am Widerstand nennenswerte Spannungen auftreten, die sein Einschalten erschweren; im Einschaltaugenblick liegt die Spannung ganz oder nahezu ganz an den induktiven Widerständen des Stromkreises, und auch nach dem Einschalten des Widerstandes steigt die Spannung an diesem bei passender Wahl seines Ohmwertes nur allmählich an.

Die Vorgänge sind in Fig. 2 der Zeichnung am Beispiel der Ausschaltung eines induktiv belasteten Wechselstromkreises dargestellt. ' 40 u ist die Spannungskurve, α die gegen sie um 90⁰ verschobene Stromkurve, b die Kurve des Stromverlaufes bei xA.nwendung der Erfindung. Der zu unterbrechende Strom kann ein normaler Betriebsstrom oder ein Überstrom sein. Der im richtigen Zeitpunkt, hier j genau im Stromnulldurdigang, und genügend , rasch eingeschaltete Widerstand beeinflußt den j Strom derart, daß dieser nicht nach Kurve a, : sondern nach Kurve b verläuft. Die Dauer der ί Halbwelle beträgt bei der üblichen Wechselstromfrequenz 10 ms. Der Widerstand muß daher bei den der Abbildung zugrunde liegenden Annahmen zu einem wesentlichen Teil schon nach 1 bis 2 ms wirksam werden. Jene , Widerstandsanteile, die erst gegen Ende der Halbwelle in den Stromkreis eingebracht werden, haben auf den Stromverlauf (Kurve 6) insbesondere auf dessen Höchstwert keinen Einfluß. Sie erleichtern nur noch die Reststromabschaltung. Der für die eigentliche Schaltwirkung bestimmte Widerstand oder ¹ Widerstandsanteil muß daher in weniger als einer Halbwellen dauer in den Stromkreis eingebracht werden. Der Höchstwert des Stroms ist bei richtiger Bemessung und Steuerung des Widerstands nur mehr ein Bruchteil des nach Kurve α sonst zu erwartenden Höchstwertes. In atm Zeitpunkt, in dem die Kurve α ihren Scheitehvert erreicht, hat der Strom nach ', Kurve b bereits einen vielfach kleineren Wert. Der Widerstand des Stromkreises muß bis zu diesem Zeitpunkt entsprechend zugenommen : haben. Der Ohmwert des einzuschaltenden Widerstandes überwiegt bei dem angenommenen Beispiel schon nach kurzer Zeit während des Anstieges der Kurve α die Stromkreisj reaktanz und erreicht ein Mehrfaches davon, wodurch Strom und Spannung praktisch in Phase kommen. Der Reststrom kann mit einfachen Schaltmitteln, die im Augenblick U_b ; ansprechen, unterbrochen oder auf einen sehr ■ kleinen Betrag gebracht werden. Soll mit der Einrichtung nach der Erfindung ein bereits bestehender Strom (Betriebsstrom j oder Dauerkurzschlußstrom) unterbrochen werden, so ist der Widerstand in der Nähe eines Stromnulldurchgangs einzuschalten, was mittels einer Synchronsteuerung bekannter Art geschehen kann. Soll mit der Einrichtung ein Überstrom begrenzt, also schon die erste Überstromspitze, der Stoßkurzschlußstrom, herabgedrückt werden, so ist der Widerstand in der Nähe des Augenblicks einzuschalten, in dem der Überstrom einsetzt. Dieser Augenblick ist zwar von den eigentlichen S tromnul !durchgängen zeitlich unabhängig, doch besteht zwischen dem Einsetzen des Überstroms und dem Xulldurchgang eines Betriebsstroms oder Dauerkurzschlußstroms insofern eine Ähnlichkeit, als in beiden Fällen die Augenblickswerte des Stroms im Verhältnis zum Scheitehvert des zu unterbrechenden Stroms klein sind. Die unmittelbar auf das Einsetzen des Überstroms ansprechende Steuerung wirkt für den eigentlich zu unterbrechenden Überstrom wie eine Synchronsteuerung, indem sie die Widerstandseinschaltung im Bereich verhältnismäßig kleiner Stromwerte erfolgen läßt und verhindert, daß die Widerstandseinschaltung im Bereich des no Stromsclieitels (der Stromspitze) beginnt.

Da sich die Schwierigkeiten des Einschalten« des Widerstandes mit seiner anfänglichen Energieaufnähme stark vergrößern, so ist es wichtig sicherzustellen, daß die Energieaufnähme während einer gewissen Zeitspanne klein bleibt, während welcher das Einschalten des Widerstandes beginnt. Besonders kommt es hierbei auf den Strom an, mit dessen Quadrat sich bekanntlich die Energie vergrößert. Da der Strom in Wechselstromkreisen bei Kurzschluß nach dem Stromnulldurchgang im

allgemeinen-, steil ansteigt, so empfiehlt es sieb, in Reihe mit¹ dem Wider-stand in an sich bekanoiter Weise eine zusätzliche Induktivität vorzusehen, welche zum mindesten in der Nähe des Stromnulldurchgangs eine Induktivität von der Größenordnung der übrigen-, im Stromkreis vorhandenen Induktivitäten besitzt (gesättigte Eisendrossel). Durch diese Maßnahme wird der Stiromansitieg in bekaninter ίο Weise in der Nähe des Stromnulldurchgangs so weit abgeflacht, daß währendeiner gewissem, praktisch ausreichenden Zeitspanne der Widerstand) ohne Schwierigkeit eingeschaltet¹ werden kann.

Eine weitere Maßnahme, mit 'der man ebenfalls günstige Verhältnisse für das Einsehal·- teni herstellen kann, besteht darin, daß in an sich bekannter Weise ate Widerstand eimiRegel·- widenstand- oder ein solcher mit positivem Temperaturkoeffizienten verwendet wird, insbasoodiere ein solcher - veränderlicher Widerstand, der sich während dies Sehakvorgawges in seinem Widerstandlsiwert erhöht. Wenn man den veränderlichen Widerstand! mit seinem kleinsten Wert im der Nähe des Stromnulldurchgangs einschaltet und ihn dann rasch seinen Höchstwert annehmen läßt, hat man es in der Hand, eine genügend kleine Energieaufnahme und Spannung in der Nähe des Stromnulldurchgangs sicherzustellen. Die Widerstandsiändecung soll sich zweckmäßig in einem Zeiitraum von der Größenordnung einer Halbwelle des zu regelnden Stroms oder weniger vollziehen, damit die Sehalltarbeit möglichst klein ist.

Maani kamm auch beide Mittel, nämlich die Abflachung· des Stromanstiegs durch eine Reihendrosisieli und einen anfänglich kleinen veränderlichen Widerstand, gemeinsam amwenden.

Als Widerstandsmaterial mit positivem Temper-atuirkoeffizienten empfiehlt sich insibe^u sondere die Verwendung von schwedischem Holzkohleneisen oder Wolfram, welche einen sehr hohen Temperatarkoeffizienten haben,. Al® Regeliwiderstand verwendet man zweckmäßig einen solchen, der aus einem -leicht verformbaren oder, flüssigen- Leiter beisteht, der aus einer Form großen Querschnitts; und kleiner Höhe in eine Form kleinen Querschnitts und großer Höhe gebracht wird, wodurch man eine Widerstandserhöhung um mehrere Größenordnungen bei kleinem Hub erzielen kann. Es ist zweckmäßig, den leicht verfoirmbanen oder flüssigenLeiter gleichzeitig alssi Druckübertaagungsmittel für die Relativbewegung der Elektroden zu· benutzen. Man erspart hierdurch ein besonderes Gestänge für die Elektrodenbewegung. Die eine Elektrode kanni zweckmäßigerweise als Kolben oder Membran ausgeführt sein derart, daß damit der flüssige bzw. verformbare Leiter unter Druck gesetzt und so die Bewegung der Gegenelektrode bzw. der Gegenelöktroden bewirkt wirdi. Es empfiehlt sich,, diese Einrichtung nach dem Prinzip des- Difrerentialkolbems auszuführen;, wobei der oder die Kolben: kleinen Durchmessers mit den beweglichen Elektroden gekuppelt sind oder diese bilden, während der .Kolben großem Durchmessers von den Ausschakfedeirn bewegt wird. Die Umhüllung des flüssigen bzw. verformbaren Leiters kann mindestens zum Teil aus einem blasebalgähnlichen Gebilde bestehen.

, Einen Stromunterbrecher erhält man auf die Weise, daß der nach Einschaltung des Widerstandes verbleibende Strom mit einer an sich bekannten Schalteinrichtung, insbesondere mit einer Löschfunkenstrecke, unterbrochen wird. Die Unterbrechung dieses Stroms bereitet keine Schwierigkeiten, da der Ohmische Widerstand so gewählt ist, daß, sobald er mit seinem vollen Wert wirksam ist, Strom und Spannung nahezui in Phase sind. Bei Verwendung eines Regelwiderstandles wird die Schalteinrichtung zur Unterbrechung des Reststroms zweckmäßigerweise von dem Regelwiderstand aus gesteuert. Die Unterbrechungseinrichtung wird in an sich bekannter Waise zweckmäßig ebenifalilsi kurz vor einem StromnoHldurchgang geöffnet. Um, die Einrichtung zu entlasten, kann man den Widerstand allein oder diesen samt der Unterbrechungseinrichtung durch einen Paralllelkontiakt überbrücken, der während des normalen Betriebes geschlossen ist. Der Parallelkontakt kann zeitlich annähernd im Stromnulilduirchgang geöffnet werden.

Man kann' die Einrichtung in der Art weiter ausbilden, daß in an sich bekannter Weise auf den ersten Eiinschaltvorgang eine Reihe weiterer Eiosichalittungen von mit dem ersten in Reihe liegenden Widerständen erfolgt, wobei diese Schaltungen zweckmäßig kurz vor bzw. in der Nähe des Stromnulldurchgangs¹ des durch den Widerstand verringerten Stroms vorgenommen werden.

Im den Figuren: sind Au'sfühirungsbeispielie der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 veranschaulicht im Prinzip eine Umterbrechumgseinirichtung mit unveränderlichem Widerstand, ι ist der Wechselstromerzeuger, 2 sind die im Wechselstromkreis, vorhandenen induktiven Widerstände. Die Unterbrechungseinrichtung besteht aus dem Widerstand 3 mit dem Parallelkontakt 4 und der Synchronschalteinrichtung 5 sowie dem Reihenischalter 7, der durch den Synchronschalter mechanisch mittels des .Gliedes 8 gesteuert wird und zur Unterbrechung des Reststroms, dient. Die Synchironschalteinrichtung 5 wird über die Steuerleitiung 6 vom Haupts tromkreis beeinflußt. Der Steuerimpuls· kann, wenn das

Gerät nicht zur Begrenzung von Überströmen dienen soll, übereineVerzögerungseinrichtung übertragen werden, um z. B. Kurzschluß-Ströme vor dem Einschalten des Widerstandes erst abidingen zu lassen, so daß das Gerät nur den Dauerkurzschlußstrom zu unterbrechen hat.

Normalerweise sind der Parallelschalter 4 und der Schalter 7 geschlossen. Der Widerstand 3 ist somit überbrückt. Beim Auftreten eines Überstroms von bestimmter Größe erhält die Synchronschalteinrichtung 5 den Auslöseimpuls, der in an sich bekannter Weise, z. B. mit Hilfe von zwei Magneten, von denen der eine durch den Wechselstrom, der andere mit Gleichstrom erregt ist, dazu benutzt wird, die Sperrung des Schalters 4 in richtiger Phasenlage aufzuheben, so daß dieser in der Nähe des Stromnulldurchgangs geöffnet wird. Obwohl der Widerstand 3 nun sogleich mit seinem vollen Wert in den. Stromkreis eingeschaltet wird, ist doch infolge des kleinen Stroms die Spannung am Schalter 4 gering. Die Spannung liegt in dem Schaltaugenbliek im wesentlichen an der Induktivität 2 des Stromkreises. Der Schalter 4 kann daher ohne nennenswerte Funkenbildung geöffnet werden. Die Energieaufnahme des Widerstandes 3 bleibt gering, da, wie Fig. 2 zeigt, der Widerstand den Strom begrenzt, so daß dieser nicht nach Kurve a, sondern nach Kurve b verläuft. Die Unterbrechung kann im Augenblick U₁, erfolgen. Ist der Widerstand kleiner, so kann in U₆ ein weiterer Widerstand eingeschaltet und der Strom eine Halbwelle später unterbrochen werden. Bei dem gezeichneten Stromverlauf ist im Augenblick U_b der Strom schon so klein, daß die Unterbrechung mit der einfachen Unterbrechungseinrichtung 7 erfolgen kann, die um eine entsprechende Zeitspanne später als der Schalter 4 von der gleichen Schalteinrichtung geöffnet wird. In Fig. 2 ist ir die Spannung am Widerstand, und die Schaltarbeit ist durch Schraffur der durch die Kurve i² r begrenzten Fläche gekennzeichnet. Es ist zu sehen, daß beide bei richtiger Wahl des Widerstandes sehr gering gehalten werden können.

Der Parallelschalter 4 wird zur Unterbrechung eines geringfügigen Stroms ausgebildet, da mit der praktisch unvermeidlichen Ungenauigkeit beim Öffnen gerechnet werden muß. Noch besser ist es, in an sich bekannter j Weise durch Einschalten einer Drossel 9 mit ! gesättigtem Eisenkern in Reihe mit dem i Widerstand 3 für eine gewisse Vergrößerung [ der stromschwachen Pause des Wechselstroms j zu sorgen. Der dadurch erzielte Stromverlauf j ist in Fig. 2 gestrichelt eingetragen und: mit d j bezeichnet. Während der durch die Abflachung | der Stromkurve sich ergebenden Zeitspanne I in der Nähe des StromnuHdurchgangs kann das Einschalten des Widerstandes ohne j Schwierigkeit erfolgen.

! Fig. 3 zeigt im Prinzip die Einschaltung j eines großen Widerstandes, der zur Erleichterung des Einschalten^ als Regelwiderstand ausgebildet ist. In den Fig. 4 und 5 sind j nähere Einzelheiten für die Ausbildung eines ' solchen Regelwiderstandes dargestellt.

In Fig. 3 bedeutet wieder 1 den W^rechselstromerzeuger und 2 die induktiven Widerstände des. Stromkreises. 10 ist der Regelwiderstand, der etwa als Scliiebewider&tand ausgebildet ist, dessen Gleitkontakt 11 durch die Synchronsteuerungseinrichtuiig 12 bewegt wird. 12 wird ausgelöst durch den ü1>er die Steuerleitung 13 übertragenen Steuerimpuls derart, daß die Regelbewegung in der Nähe des Stromnulldurchgangs beginnt. Da der Widerstands wert im Anfang klein ist, so kann die Einschaltung ohne Funkenbildung und mit geringer Energieaufnahme erfolgen, auch wenn sie nicht genau im Stromuulldurchgang beginnt. Die Vergrößerung des Widerstanides 8g erfolgt so rasch, daß der Strom innerhalb der Halbwelle nur mehr geringe Höhe erreichen kann.

Bei der Unterbrechungseinrichtung nach Fig. 4 dient der flüssige bzw. leicht verform- g_O bare Leiter 15 gleichzeitig als Druckübertragungsmittel für die Relativbewegung der Elektroden 16 und 17. Der Leiter 15 befindet sich in einem blasebalgähnlichen,, mit beweglichen Wänden ausgerüsteten Behälter 18, dessen Wandungen, mindestens aber die obere und untere Wand, aus Isolierstoff bestehen. In den Isolierzylindern 19, 20 können sich die Elektroden dicht schließend bewegen. 21 und 22 sind Gleitkontakte, von denen der Strom abgenommen wird. Auf das Gefäß 18 kann von oben in der Richtung der Pfeile 2$ ein Druck ausgeübt werden, durch den die obere Wand des Behälters der unteren genähert und auf die darin befindliche Flüssigkeit ein Druck ausgeübt wird, der sich auf die Kolbenflächen der Elektroden fortpflanzt und diese rasch in die Zylinder 19, 20 hineintreibt. Hierbei schaltet sich der Widerstand des flüssigen Leiters in rasch zunehmender Größe in den Stromkreis ein. Der Schaltdruck 23 wirkt erst auf das Gefäß, wenn eine geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Sperrung aufgehoben wird. Die Aufhebung dieser Sperrung erfolgt durch den Synchronauslöser. Der Zeitpunkt muß entsprechend der Trägheit der zu bewegenden Massen so gewählt sein, daß die Trennung der Elektroden annähernd im Stromnulldurchgang erfolgt. Von dem oberen Gleitkontakt 21 wird der Strom über die schaltbare Löschfunkenstrecke 24 geleitet. Die beweglichen Elektroden dieser Funken-

strecke werden durch eine Isolierstange 25 bewegt. Sobald dfer Kopf 26 der Stange dter Elektrode 16 auf den Anschlag 27 trifft, wird 24 geöffnet und dadurch der Reststroin unterbrachen. 28 ist eine Dämpf ungspumpe, welche die Bewegungsenergie der Elektrode aufnimmt. Vom· unteren Gleitkontakt 22 ist der Strom über einen Trennschalter 29 geführt, der durch die Klinke 30· geschlossen gehalten und freigegeben wird^ sobald der Kopf 31 der unteren ..Elektrodenstange auf die Klinke 30 trifft. Der Trennschalter 29 gibt der Einrichtung nach dem Ausschalten die erforderliche Spannungssicherheit.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung ist der Regelwideristiand so ausgebildet, daß er sich nach einem, kleinen Hub der unteren großflächigen, als Kolben ausgebildeten Elektrode 35 schon bedeutend! vergrößert. Zu diesem Zweck ist die Elektrode 35 in einem Isolierzylinder 36 großen Querschnitts, aber verhältnismäßig¹ kleiner Höhe, geführt. Auf diesen ist der Zylinder 37 aufgesetzt, der viel kleineren Querschnitt hat und in dem die höhte Elektrode 38 dicht passend gleitet. Diese Elektrode hat unten eine Öffnung 39, deren Kanten gut abgerundet sein müssen, wie die Zeichnung zeigt, um ein möglichst wirbelungsifreies Einströmen der Flüssigkeit zu ermögliehen. Im Innern der Elektrode 38 ist ein Luftpolster 40 vorhanden. Die Aussehaltfeder drückt im Augenblick des Stromnulldturchgangs von unten auf die Elektrode 35 und setzt dadurch diiie Flüssigkeit unter Druck. Die Elektrode 38 bewegt sich nach· aufwärts, und ein Teil der Flüssigkeit wird durch dein bei der Abhebung der Elektroden entstehenden Ringspalt hindurch und durch die öffnung 39 in den windkesselartigen Raum 40 hineingedrückt. Infolge der raschen Erneuerung der aktiven, d. h. den Strom leitenden Flüssigkeitssichicht ist es hierbei möglich, die Belastung diesier Schicht verhältnismäßig hoch zu wählen. Bereits nach Zurücklegung eines kleinen Hubs tritt das untere Ende der Elektrode 38 in das· Isolierrohr 37 ein, und von nun an nimmt der Widerstand mit zunehmendem Hub bedeutend zu.'

Eisi kann auch an einen Zylinder, in dem die eine großflädhigeEliektrodekolbenartig gleitet, ein blasebalgähnlicher Teil.mit in Vergleich zu dem Zylinder erheblich geringerem Querschnitt "angeschlossen sein, um einen eng passenden und sich rasch bewegenden Kolben zu vermeiden·.

Fig. 6 zeigt eine Einrichtung mit stufenweiser Einschaltung· von zwei Widerständen 41, 42, die zweckmäßig positiven Temperaturkoeffizienten haben können, durch· die beiden Lö'schfunkenisitrecken 43, 44 und-die Unterbrechung des Restsitroms in einer dritten Lösohfunfcensitrecke45. Zur Steuerung der Löschfunkenstrecken dienen die Isolierstangen 46, 47, 48, die von einer Stange 49 über Mitnehmer 50 ... 52 gesteuert werden. Die Stange 49 wird durch den Synchronanitrieb 53 bewegt, dter den Steuerimpuls wieder aus der Hauptleitung erhält. Die Steuerung ist so· abgestimmt, daß die Löschfunkenstrecke 43 in der Nähe des Stromnulldurchgangs geöffnet wird, wodurch· der Widerstand! 41 in dien Stromkreis! eingeschaltet wird. Dieser erreicht infolge seines; positiven Temperaturkoeffizient ten eine bestimmte Höhe, bevor die Löschfunkenstrecke 44 geöffnet und dadurch der Widerstand 42 vorgeschaltet wird. Nach abermaliger Herabdrosselung des Stroms durch den Widerstand 42 wird schließlich, die Löschfunkenstrecke 45 geöffnet und unterbricht den Reststrom. Die Widerstandsgröße und die W'iderstandszunahme infolge des. Temperaturkoeffizienten ist so abgestimmt, daß ein möglichst funken- und; lichtbogenfreies Schalten erreicht wird. Die Schaltungen der Löschfunkenstrecken¹43 ... 45 können sich entweder, entsprechend dem Abklingen des Stroms innerhalb einer Hallbwelle folgen oder die Löschfunkenstrecfcen können kurz, vor aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen des durch den Widerstand veränderten Stroms geöffnet werden.

Als Unterbredhungseinrichtungen für den Reststrom können mit Vorteil auch Vakuumschalter benutzt werden.

Es ist jedoch bei- >der Verwendung als Hochleistungsschalter nicht wesentlich, welcher Art der Leistungsschalter ist, der für die Abschaltung des Reststroms verwendet wird. Als verformbare Leiter für den Regel wider-, stand können nicht bloß leitende Flüssigkeiten, sondern vielmehr auch eine breiartige leitende Masse verwendet werden oder auch; feste Körper, wie Kohlepulver oder Grapbitpulver oder ähnliches. Für viele Verwendungszwecke wird es wichtig sein, als Widerstandsniasse eine Masse mit positivem Temperaturkaeffizienten zu verwenden.

Da die Energieaufnahme des Widerstandes durch die Erfindung klein gehalten wird, so können unter Umständen auch Flüssigkeiten! und Elektroden verwendet werden, die sich als Flüssigkeitswiderstand nicht geeignet erwiesen haben.

Außer zum Unterbrechen von·Stromkreisen kann die Einrichtung nach der Erfindung auch für Schnellregelung und ähnliche Zwecke verwendet werden.

Claims (25)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung zum Unterbrechen oder Regeln von Wechselströmen mittels Wider-Sitandesi, dadurch gekennzeichnet, daß ein

   im wesentlichen Ohmscher Widerstand zum Abschalten von Normallasten in der Nähe eines Stromnulldurchgangs bzw. zum Abschalten von Überlast bei einem im Verhältnis zum Scheitelwert des zu beeinflussenden Stroms kleinen Augenblickswert durch lichtbogenarmeoderlichtbogenfreie Mittel in weniger als einer HaIbwellendauer in dem Stromkreis derart wirksam gemacht: wird, daß noch vor dem Eintritt des nächsten Stromscheitelwertes ein zu d.essen wesentlicher Verringerung ausreichender Widerstandsbetrag vorhanden ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand während des Regelvorgangs in seinem wirksamen Wert um mehrere Zehnerpotenzen, verändert wird.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand ein Regel widerstand verwendet wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch.2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsänderung in einem Zeitraum von der Größenordnung von Vioo Sekunde oder noch kleiner vollzogen wird.
5. 5. Einrichtung nachi\nspruch3, dadurch , gekennzeichnet, daß der auf einen geringen Wert herabgeminderte Strom anschließend von einer unmittelbar nachher öffnenden Schalteinrichtung unterbrochen wird.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand durch eine Synchronsteuerung im oder nahe am Stromnulldurchgang in den Stromkreis eingeschaltet wird.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand eine zusätzliche Induktivität geschaltet ist, die zumindest in der Nähe des Stromnulldurchgangs eine Induktivität von der Größenordnung der übrigen im Stromkreis vorhandenen Induktivität besitzt.
8. S.Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durdi die Verwendung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines stetig veränderlichen Wi derstandes.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelwiderstand aus einem leicht verformbaren oder flüssigen Leiter besteht, der aus einer Form großen Querschnitts und kleiner Höhe auf eine Form kleinen Querschnitts und großer Höhe gebracht wird.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, da-

    [ durch gekennzeichnet, daß der leicht verformbare oder flüssige Leiter als Druckübertragungsmittel für die Relativbewe- : gung der Elektroden dient.
12. 12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1,

    j 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden als Kolben oder Membran ausgeführt ist, derart, daß damit der flüssige bzw. verformbare Leiter unter Druck gesetzt und so die Bewegung der Gegenelektrode bzw. Gegenelektroden bewirkt wird.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem

    j ' Prinzip des Difterentialkolbens ausgeführt ι ist, wobei der oder die Kolben kleinen Durchmessers mit den beweglichen Elektroden gekuppelt sind oder diese bilden, während der Kolben großen Durchmessers von einer Ausschaltfeder bewegt wird.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des flüssigen bzw. verformbaren Leiters mindestens zum Teil aus einem blasebalgähnlichen Gebilde besteht.
15. 15. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Widerstandes so gewählt ist, daß er, sobald er seinen höchsten Widerstandswert erreicht hat. Strom und Spannung wenigstens annähernd miteinander in Phase bringt.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Löschfunkenstrecke zur Unterbrechung des nach dem Einschalten des Widerstandes verbleibenden Reststroms.
17. 17. Einrichtung nach den Ansprüchen 16 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Unterbrechung des Reststroms vorhandene Einrichtung von dem Regelwiderstand aus gesteuert wird.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungseinrichtung kurz vor einem Stromnulldurchgang geöffnet wird.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand allein oder der Widerstand samt der Einrichtung für die L^Tnterbrechung des Reststroms durch einen Parallelkontakt überbrückt ist.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelkontakt annähernd im, insbesondere kurz vor dem Stromnulldurchgang geöffnet wi rd.
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus wenigstens zwei hintereinandergeschalteten Teilen besteht.
22. 22. Einrichtung nach den Ansprüchen 1

    bis 2i, 'dadurch gekennzeichnet, dlaß die einzelnem Teile niadheinander in. den; Stromkreis eingeschaltet (wirksam gemacht) werden.
23. 23. Einrichtung nach, den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung dier Einschaltung dies ersten oder eines folgendien Widerstandes stromabhängig, bei dem letzteren zweckmäßig entsprechend dem Abklingen des- Stroms-, erfolgt.
24. 24. Einrichtung nadh den Ansprüchen 1 bis 23, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgebildet ist, daß die Einschaltung der einzelnen Widerstände auf verschiedene einander folgende Halbwelten verteilt is* und' im oder oahe vor dem Stromnuilildurdhgang erfolgt.
25. 25. Einrichtung mach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand eine Drossel mit bereit» bei niedrigen Strömen gesättigtem. Eisenkern geschaltet ist, die im Bereich des. Nuilildurchgangs eine Vergrößerung der Dauer der stromschwachen Pause bewirkt.

    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

    Deutsche Patentschriften Nr. 212 303,
    236344, 288195, 619689, 621 518, 623 439, 648 888;
    USA.-Patentschrift Nr, 1 287 232.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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