DE1640216A1 - Stromunterbrecherschalter - Google Patents

Description

Dr. Erharf Ziegler WpHng. Luujdr iniaraens

Patentanwalt Patentanwalt

6 Frankfurt/Λλαίη 1 * ^Fra»k<W//AaJa 1 - Postfach 3011 Powell 3CiP^{5 11D 2224} 1 6 A 0 2 1

GEneral Electric Company, 1 River Road, SChenectady, N.Y.,USA

Stromunterbrecherschalter

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Hochstromschalter und im besonderen auf Stromunterbrecher, bei denen die Stromunterbrechung auf einem Stromzweig eingeleitet wird, und bei denen nach dem Einleiten der Stromunterbrechung der Strom von einem zweiten parallel zum ersten Stromzweig liegenden Stromzweig übernommen und dort gänzlich unterbrochen wird. Der ZweckmäßigleLt halber soll diese Art der Stromunterbrechung als "zweistufige Stromunterbrechung" bezeichnet werden.

In der deutschen Patentanmeldung G 46 920 vom 20.Mai

1966 der gleichen Anmelderin ist ein elektrischer Stromunterbre- f eher einer neuartigen Konstruktion beschrieben worden, in dem während der Stromunterbrechung ein Lichtbogen erzeugt und aufrechterhalten werden kann, dessen Bogenspannung die Netsspannung des Stromnetzes übersteigt, in dem der Stromunterbrecher verwendet wird. Dieser Stromunterbrecher ist daher in der Lage, den Anstieg des Kurzschlußstromes aufzuhalten und den Strom mit einer wirklichen Strombegresuagswixkung auf null rad zum Erlöschen zu bringen. Dieses war vor diesen Unterbrecher nut mit besonderen Strombegrenzung»sicherungen möglich, siieht jedoch

mit Unterbrechern, bei denen der Strom durch das Trennen von Kontakten unterbrochen wurde.

Stromunterbrecher, die nach diesem Vorschlag hergestellt sind, sind bisherigen Stromunterbrechern in ihrem SChaltverhalten, also in ihrer Fähigkeit, einen verfügbaren Kurzschlußstrom vorgegebener Größe zu unterbrechen, mindestens um eine Größenordnung überlegen. Man hat nun jedoch entdeckt, daß das Schaltverhalten bzw. die Schaltleistung dieser vorgeschlagenen Stromunterbrecher durch die Lehre der Erfindung noch einmal um den Faktor 2 gesteigert werden kann.

Auf dem Gebiet der Stromunterbrecher sind besonders für mittlae und höhere SChaltspannung zahlreiche Versuche unternommen worden, durch die Anwendung des Prinzips der "zweistufigen Stromunterbrechung" die Schaltleistung von Unterbrechern zu steigern. Die Stromunterbrechung wurde als durch Trennen der Kontakte eingeleitet, dann wurde danach der Strom von einem elektrisch parallel zu den Unterbrecherkontakten liegenden Stromzweig übernommen und der Strom wurde in diesem Hilfsstromzweig auf null gebracht.

Als Hilfszweige zur zweistufigen Stromunterbrechung wurden Stromzweige verwendet, die einem Teil oder der'ganzen Lichtbogenstrecke des Unterbrechers parallel geschaltet waren und Widerstände, Kondensatoren oder auch Netzwerke aus diesen Bauelementen aufwiesen. Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, den Unterbrecherkcutakten

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zwei Elektroden parallel zu schalten, die sich in einem gewissen Abstand gegenüberstehen und in Serie zu dieser Elektrodenstrecke einen Widerstand zu legen. Bei dieser Anordnung sollte der Lichtbogen nach seiner Zündung zwischen den Unterbrecherkontakten von dem Zweig aus den beiden Elektroden und dem dazu in Serie gelegten Widerstand übernommen werden. In manchen dieser bekannten Unterbrecher sollte der gesamte ursprüngliche Lichtbogen durch einen Nebenschlußzweig umgangen werden, während bei anderen bekannten Unterbrechern nur ein Teil des Lichtbogens übertragen werden soll.

Weiterhin wurde auch bereits vorgeschlagen, den.Trennkontakten eines Unterbrechers einen Vakuumschalter parallel zu schalten. Die Stromunterbrechung wird auch bei solchen Anordnungen durch Trennen der Unterbrecherkontakte ausgelöst. Der Strom wird dann von dem - geschlossenen - Vakuumschalter übernommen und durch Öffnen des Vakuumschalters dann endgültig gelöscht.

Diese "zweistufige Stromunterbrechung" wird deswegen angewendet, um den Hauptunterbrecher von einem wesentlichen Teil der Beanspruchungen zu entlasten, der beim Unterbrechen des Stromes auftritt. Nennenswerte ERfolge wurden bisher jedoch durch die Anwendung dieses Prinzips noch nicht erzielt, und die geringfügigen Verbesserungen der SChaltleistungen, die bisher möglich waren, rechtfertigen nicht den technischen Aufwand, der bisher für die Anwendung der "zweistufigen Stromunterbrechung⁵¹ erfaderlich war.

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Ziel der Erfindung ist daher ein elektrischer Stromunterbrecherschjjater mit einem eigentlichen Stromunterbrecher mit Unterbrecherkontakten, zwischen denen ein Lichtbogen gezündet werden kann, sowie mit einer Vorrichtung, die die Stromunterbrechung unterstützt, so daß die Schaltleistung des ganzen Stromunterbrecherschalters erheblich höher als die Schaltleistung des eigentlichen Stromunterbrechers für sich allein ist.

Ein Stromunterbrecherschalter ist nach der Erfindung mit einem eigentlichen Unterbrecher mit mechanischen Unterbrecherkontakten versehen, dem ein statischer gesteuerter Schalter mit einem in Serie liegenden Widerstand parallel gelegt ist. Ein gesteuerter statischer Schalter ist eine Vorrichtung, die normalerweise nicht leitet, die jedoch nach Zuführung einer Steuerspannung vorgegebener Höhe in den leitenden Zustand übergeht. Wenn im eigentlichen Unterbrecher ein Lichtbogen mit einer vorgegebenen Bogenspannung gezündet worden ist, wird der statische schalter angesteuert, so daß er in den leitenden Zustand übergeht. Dadurch wird der Strom in dem eigentlichen Unterbrecher von dem statischen Schalter übernommen. Der Widerstand, der in Serie mit dem statischen Schalter liegt, sorgt dafür, daß der Strom nicht über den Wert ansteigt, bei dem die übernähme des Stroms durch dsn statischen schalter erfolgt. Außerdem vermindert dar Widerstand ds a Strom bis sum nächsten NuIIdurehgang der WEcbselspannun;? allmählich auf null.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen eigentlichen Unterbrecher auf, der in der Lage ist, einen Lichtbogen mit einer Bogenspannung zu ziehen, die mindestens der Spannung auf dem Stromnetz gleich ist, in dem der Unterbrecherschalter verwendet wird, und dieses innerhalb von 3 Millisekunden nach dem Auftreten einer Kurzschlußbedingung. Hierdurch dann der statische Schalter so frühzeitig gezündet werden und den Strom so frühzeitig übernehmen, daß der eigentliche Unterbrecher die endgültige Unterbrechung des Stromes nicht durchzuführen braucht. Darüberhinaus braucht der eigentliche Stromunterbrecher auch nicht den ganzen Kurzschlußstromstoß ausschalten, der beim Auftreten eines Kurzschlusses noch vor dem ersten Stromnulldurchgang bei dem eijprtlichen Unterbrecher angekommen sein kann. Nach der Erfindung ist es auch möglich, in dem Stromraiterbrecherschalter den eigentlichen Unterbrecher konventionell auszubilden, da durch die Maßnahmen nach der Erfindung auch die Schaltleistung üblicher Unterbrecher merklich gesteigert werden kann« Die Erhöhung der schaltleistung von Unterbrechern, in denen Lichtbogen mit einer I hohen Bogenspannung gezogen werden können, ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen jedoch so erheblich und überraschend, daß solche Schalter nun sum Lösen zahlreicher zusätzlicher Schaltaiif gaben herangezogen werden köfinen»

Eine s^ek^feMge Weiterbilßuxig der ErfiKcksig besteht d&riii, iß. Serie yd,t dem steuerbaren statischem Schalter eiws®. iiiiierotand mit ein esa hvä&n positiven Tesip6S"3.tisrkseffiEi©Ete^;-. zn legoa« Der WidersSviiidswert des Nebenschlußsweiges ist daher im Augenblick

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der Stromübernahme so niedrig, daß die Stromübernahme prompt erfolgen kann. .Anschließend wird der Wert dieses ftderstandss jedoch rasch größer, so daß der Strom durch den Nebensciilußzweig geringer wird,was das endgültige Erlöschen des Stromes erleichtert .

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als statischer Schalter im Nebenschlußzweig ein steuerbarer Firnis«~ schalter mit zwei Hauptelektroden und einer Zündelektrode verwendet. Ein solcher Schalter ist in der US-Patentschrift 3 087 092 beschrieben. Die Zündelektrode des Funkenschalters ist derart geschaltet, daß an sie die Spannung des Lichtbogens angelegt wird, der in dem eigentlichen Unterbrecher gesogen wird« Diese Lichtbogenspanmmg bewirkt dann das Zünden des Funkensciialters. Die Zündelektrode des Funkenschalters ist so angeschlossen, daß sie nur dann eine Steuerspannung erhält, wenn der Lichtbogen im eigentlichen Unterbrecher gezogen worden ist, nicht jedoch, wenn der eigentliche Unterbrecher offen ist.

Eine weitere zw&kmäßige WEiterbildung der Erfindung bestellt darin, als 3tätlichen Schalter im Mebsnschiußzweig einen Funkenscäaltsr niic zwei Hauptelektroden und zwei Zündelektroden zu verwe&dsn, die so mit dsm eigentlichen Hoehspannungsunterbrsclier verschaltet sind, daß eier FuFikenscSialte? iii der einen Stromhalbwelle von der einen Zündelektrode und in. üer anderen Stromhalbwelle von dor anderen Zündelektrode gezündet wird. Ein solcher Funkenschalter ist bereits in der deutschen Patentanmeldung G 48 599 vom 30. Nov. 1966 vorgeschlagen worden.

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Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine halbscheraatische Darstellung eines Stromunterbrtecherschalters nach der Erfindung.

Fig. 1A und 1B zeigen schematische Schaltelemente, die auf Wunsch in dem Stromunterbrecherschalter nach Fig. 1 verwendet werden können.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen steuerbaren Funkenschalter, der in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung und zeigt den zeitlichen Verlauf von Spannungen und Strömen während des Umterbrecliens eines Kurzschl-ußstromes durch eisen StroMsnterbrecherschalter nach der Erfindung.

Fig. 4 asigt einen Teil der Kurven aus Fig. 3 in verändertem Maßstab.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung und zeigt den Verlauf der Ströme und Spannungen beim Abschalten eines Stromkreises mit einem Stromunterbrecherschalter nach der Erfindung. Diesen Kurven ist der Verlauf von Strömen und Spannungen überlagert, der auftritt, wenn der gleiche Stromkreis nur durch einen eigentlichen Unterbrecher abgeschaltet wird, in dem ein Lichtbogen mit hoher iiogenspannun.p auftritt.

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Fig. 6 ist eine graphische Darstellung und zeigt die Energie- und Leistungsverhältnisse, die beim Abschalten eines bestimmten Stromkreises mit einem eigentlichen Unterbrecher mit einem Hochspannungslichtbogen auftreten. Dieser Darstellung sind die Energie- und Leistungsverhältnisse überlagert, die beim Abschalten des gleichen Stromkreises mit einem erfindungsgemäßen Stromunterbrecherschalter auftreten.

Fig. 7 bis 10 zeigen halb-schematisch weitere Ausführungsformen der Erfindung.

In der Fig. 1 ist ein erfinduigsgemäßer Stromunterbrecherschalter dargestellt. Der Eingang des Schalters ist mit 10, der Ausgang mit 11 bezeichnet. Der Stromunterbrecherschalter weist einen eigentlichen Unterbrecher 12 auf, in dem beim Öffnen ein Lichtbogen mit hoher Bogenspannung gezogen wird, sowie einen steuerbaren Funkenschalter 13. Der Funkenschalter 13 ist mit einem Widerstand 14 elektrisch in Serie geschaltet» Der Serienzweig aus dem Funkenschalter 13 und dem Widerstand 14 ist zum eigentlichei Unterbrecher 12 parallel geschaltet. Die hierzu benötigten Ver-"hindungspunkte sind mit 15 und 16 bezeichnet.

AufLau des lfetsrbrecliers 12

Der "JutiTui'^^iv 12 Bt in der deutschen PatantaniBsldiiiig G 46 2-S "U= 3i"2elnan böd-i.u"·"^'!«:.? ύ:-.·:: beschriebst worden,

se daß er hier :,ι,τ noch k:irz erläirc&rt zu werden braucht,

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üer Unterbrecher 12 v/eist ein Isoliergehäuse 17 auf, in dem zwei feststehende Kontaktstücke 18 und 19 montiert sind, die voneinander einen gev/issen Abstand haben. Die Kontaktstücke 18 und 19 weisen Kontaktflächen 20 und 21 sowie Lichtbogenhörner 22 und 23 auf. Ein keilförmig ausgebildetes bewegbares Kontaktstück 24 sitzt am Ende einer Schaltstange 25. Die Kontaktflächen des Kontaktstückes 24 sind mit 26 und 27 bezeichnet. Das Gebiet um das bewegbare Kontaktstück herum ist von einem becherförmigen Isoliergehäuse umgeben, das eine Druckkammer 29 bildet. Zwischen das ^ feststehende Kontaktstück 18 und den Yerbindungspunkt 15, der zum Eingang 10 führt, ist eine Blasspule 30 geschaltet. Eine weitere Blasspule 31 sitzt zwischen dem Kontaktstück 19 und einer Magnetspule 32j die ihrerseits mit dem Verbindimgspunkt 16 verbunden ist, der zum Ausgang 11 führt. Es sind noch besondere Magnetpolschuhe (nicht gezeigt) vorgesehen, die den magnetischen Fluß, der von den Blasspulen erzeugt wird, in das Gebiet hinein umlenken, in dem der Lichtbogen entsteht, DAs wird roch näher beschrieben. Die Magnetspule 32 weist einen bewegbaren Anker 35 auf, der mit der SChaltstange 25 verbunden ist.

Der Stromweg durch den Unterbrecher 12 ist der folgende: Vom Anschluß 1ü ζην Verbindung IS₉ durch die Blasspule 30 hindurch zum feststehendenden Kontaktstück 13, zur Kontaktfläche 20 _B von da zur Kontsfev.f.lache 26. dureJhfdas bewegbare Eciatsktstiiek 24 hindurch zur KOätaktflädie 27, dann zur Kon takt flask© 21_:; durch das feststehend Kontaktstück 19 hindurch sur. Blasfpul© SI₃ imite-T zur Magnetspule Vi₃ zum VerMndusigspunkt 16 und znn Aissgaag 11.

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WEiterhin sind eine Anzahl von verhältnismäßig dicht angeordneten Lichtbogenkühlplatten 35 vorgesehen, die in einer Reihe angeordnet sind, die quer zur Wanderrichtung des Lichtbogens verläuft. Die beiden Platten 35A und 35B am Ende der Plattenreihe sind etwas länger als die anderen Platten ausgebildet.

Das bewegbare Kontaktstück 24 wird üblicherweise in seiner Schließstellung gehalten, also in einer Stellung, in der die Kontaktflächen 26 und 27 an den Kontaktflächen 20 und 21 anlieg&ii, Die hierzu benötigten Vorrichtungen, die nicht dargestellt sitid, können von Hand und/oder automatisch bedient werden. Wenn jedoch durch die Magnetspule 32 ein zu hoher Strom fließt, kann d£s feststehende Kontaktstück 24 unabhängig voe Zustand der eben erwähnten Vorrichtungen aus der schließstellung in die Unterbrechungsstellung gezogen werden. In dieser Stellung ist das bewegbare Kontaktstück in der Fig. 1 auch dargestellt.

Aufbau und Wirkungsweise des steuerbaren Funkenschalters

Wie bereits erwähnt, ist ein steuerbarer Funkeiischalter 13 an Serie mit einem Widerstand 14 über die Verbinclungspunkte 15 und Ή des lint Φ rechers 12 gelegt. In der dargestellten Ausführungsform weist der Funkenschalter 13 ein gasdichtes Isoliergehäuse 24 auf., das bis " auf 10 torr oder wenigsr evakuiert ist.

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DAs gasdichte Isoliergehäuse 34 des stuerbaren Funkenschalters 15, der in der Fig. 2 dargestellt ist, weist einen zylindrischen Mittelteil 34A auf, der an beiden Seiten durch isolierende Endver^schlüsse 38 und 3SA verschlossen ist. Zwischen den zylindrischen Mittelteil 34A und die Endverschlüsse 38 bzw. 38A" sind Metallplatten 3S und 40 gelegt, an denen zwei Iiauptelektroden 36 und 37 befestigt sind. Jede Hauptelektrode 36,37 ist mit einer axial verlaufenden öffnung versehen, von denen jede einen zylindrischen äußeren Abschnitt 36A_; 37A und einen inneren, konisch ausgebildeten Abschnitt 36B, 373 aufweist. Jeder Endverschluß 38,38A weist einen in der Mitte angeordneten und nach innen gerichteten Ansatz 41,42 auf, von denen jeder in den Mittelteil der öffnung in den jeweiligen Elektroden 56,37 hineinragt. Jeder Ansatz 41,42 ist mit einem Metall wie beispielsweise Titan überzogen;, das gegenüber aktiven Gasen wie beispielsweise Wasserstoff ein gutes Getter ist, und große !!engen solcher Gase absorbieren kann. Wenn die Ansätze 41,42 ait Titan überzogen worden sind, werden in jeden Ansatz Nuten 45,45A eingescliliffen, so daß das Titan an dieser Stelle entfernt und das keramische Material, aus dem die Ansätze bestehen, freigelegt wird. Dadurch wird der Titanüberzug auf jedem Ansatz in zwei Gebiete unterteilt, nämlich einmal in das Gebiet 43A, 44A, das außen au Ende des Ansatzes liegt, und in das Gebie-t 43B, 44B, das weiter innen liegt. Die Gebiete 43B und 44B berühren die Elektroden 56,2J. Die Ansätze 41_?42 sind mit elektrisch leitenden Endkappen 46,47 versehen, an ce::sn Leitungen 48,49 angeschlossen sind, die durch öffnungen geführt sind,- die axial durch die Ansätze 41,42 hindurchgehen.

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Wie man sieht, sind die Leitungen 48, 49 elektrisch mit den Endkappen 46,47 verbunden und somit auch mit den Titangebieten 43A, 44A an den äußeren Enden der entsprechenden Ansätze. Diese eben aufgezählten Teile sind dagegen durch die Nuten 45,45A elektrisch von den Titangebieten 43B, 44B und von den Hauptelektroden 36,37 getrennt.

Wenn zwischen die Leitung 38 und die Hauptelektrode 36 ein ausreichend hoher Zündimpuls gelegt ivird. wird eine Funkenentladung eingeleitet, die über die Nute 45 herüber schlägt. Diese Funkenentladung heizt die Titanschicht auf, die daraufhin in der Nähe des Bogens oder Funkens Wasserstoff freigibt. Der Wasserstoff wird ionisiert, so daß sich zwischen den beiden Seiten der Nute 45 ein Lichtbogen von hoher Leitfähigkeit ausbildet. Dieser Bogen wandert nun sehr rasch die korische Kante 36B der im Augenblick als Kathode wirkenden Elektrode 36 herauf, bis er auf der Außenkante der Elektrode 36 angekommen ist. Dort wirkt der Bogen auf der Stirnfläche der Elektrode 36, die der entsprechenden Stirnfläche der Elektrode 37 parallel ist, als Kathodenspot. Ist jetzt der Spannungsunterschied zwischen den llauptelektroden 36 und 37 groß genug; so erfolgt zwischen den beiden Hauptelektroden ein Durchschlag, aus dem ein Lichtbogen resultiert, der sehr hohe Ströme führen karm. Wenn dagegen ein Zündimpuls zwischen die Leitung 49 und dis Elektrode 37 angelegt wird, wird ein sMibersc^lag über die Nute 4SA ausgelöst«

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Wenn der Lichtbogen zwischen den Hauptelektroden gezündet hat und der Bogenstrom abnimmt und gegen Null geht, da sich beispielsweise der Strom im Wechselstromnetz dem Nulldurchgang nähert, erlischt der Bogen sehr rasch wieder und die Ladungsträger innerhalb des Funkenschal ters verschwinden. Diese Ladungsträger bestehen im wesentlichen aus Elektronen und ionisierten Kupferatomen aus den Hauptelektroden. Die Kupferionen diffundieren zu den Hauptelektroden, zur Abschirmung 39' oder zu anderen freiliegenden Wandteilen im Inneren des Funkenschal-

is

ters hin, werden dort deioniert und verschwinden somit als Ladungsträger. Die Wasserstoffionen aus der Zündstrecke werden vom Titanüberzug sofort wieder gegettert oder absorbiert, vrenn der Bogen von der Zündelektrode auf die Hauptelektrode übergegangen ist. Da das Gehäuse des Funkenschalters hoch evakuiert bleibt und da praktisch keine ionisierbaren Gase in dem Schalter vorhanden sind, stellen sich im Spalt zwischen den Hauptelektroden die ursprünglichen Verhältnisse sehr rasch wieder ein, so daß eine erneute Zündung nicht mehr möglich ist, es sei denn, daß ein neuer Zündimpüls angelegt wird. Die Entionisierung eines solchen Funkenschalters geschieht in weniger als einer 1/10 Millisekunde. Typische Erholzeiten für Funkenschalter der hier beschriebenen Art liegen zwischen 25 und 100 Mikrosekunden nach Erlöschen des Bogens.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Zündleitung 48 des steuerbaren Funkenschalters 13 über einen Serienzweig aus einem Widerstand 50 und einem Kondensator 51 mit der Kühlplatte 35A am ©inen einen Ende der Kühlplaf.tenrsihe im Unterbrecher 12 verbunden. Auf di© gleiche Weise ist die Zündleitung 49 des steuerbaren Funkensehalt©rs 13 über einen Seriensweig aus einem Widerstand 52 und einem Kondensator 53 mit der Kühlplatte 35 am anderen Ende der Kühlplattenreihe· im Unterbrecher

12 verbunden.

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Die Kondensatoren 51 und 53 können auch weggelassen werden. Sie werden jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet, um den Strom im Zündkreis auf denjenigen Wert zu beschränken, der notwendig ist, um zwischen den Hauptelektroden einen Durchschlag hervorzurufen.

Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Stromunterbrecherschalters

Nun soll in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 im einzelnen beschrieben werden, wie der erfindungsgemäße Stromunterbrecherschalter arbeitet.

Angenommen, der Unterbrecher 12 ist geschlossen und liegt in Serie mit einer Last (nicht gezeigt) in einem Stromnetz (nicht gezeigt). Dann geht der gesamte Strom, der im Laötkreis fließt, normalerweise durch den Unterbrecher hindurch, während durch den parallel dazu gelegten Zweig aus dem Widerstand 14 und dem steuerbaren Funkenschalter 13 kein Strom hindurchgeht. Wenn nun ein Kurzschluß auftritt, steigt der Strom außerordentlich steil an, Wenn der Strom nun einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wird der bewgbare IContakt 24 von der Ma»gnetspule 32 geöffnet.

Wenn sich der bewegbare Kontakt 24 öffnet, werden zwischen den Kontaktflächen 20, 26 und 21,27 kurze Lichtbögen gezogen. Diese beiden kurzen Lichtbögen werden durch die Wirkung ihrer Magnet-

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x,ilder sowie durch die Wirkung der Gase, die durch die Lichtbögen am Isoliermaterial freigesetzt werden, das die beiden Bögen umgibt, in einen einzigen Lichtbogen vereinigt. Zwischen den kontaktflächen 20 und 21 befindet sich dann nur noch dieser eins Lichtbogen, der schnell auf den divergierenden Bogenhörnern 22,25 nach außen läuft. Zu diesemZeitpunkt hat der Lichtbogen bereits eine hohe Bogenspannung angenommen, die auch aufrecht erhalten wird und durch den Aufbau und die Wirkungsweise des Unterbrechers 12 bedingt ist» iVann der Lichtbogen an den Bogen- M hörnern 22, 23 nach außen läuft, berührt der mittlere Teil des Bogens die Kanten der mittleren Kühltplatten 35, und die Enden des Bogens berühren die beiden Kühlplatten 35A₉ B am Ende der Plattenreihe. Wenn der Lichtbogen die Platten 35A. B an Ende der Plattenreihe berührt, dann liegt die gesamte Bogenspannung ζvrisehen der Hauptelektrode 56 «ad der Zündelektrode 48 an₅ und ebenso zwischen der Hauptelektrode 37 üe<& der Zündelektrode 49. Diese Spannung ruft nun zxiei Zündfunken in dem Funkenschalter iiervor, und zwar in jeder Nute 45,45A einen, die unmittelbar darauf zwischen ,den Hauptelektroden 36,37 des Funkenschalters 13 einen Durchschlag verursachen.

Der Funkenschalter 13 ist deswegen an beiden Haup.telektroden 3υ,37 nit Sündfunkenstrecken versehen, mm sickerzustellen, daß der iiKsrchschlag int Funkenschalter unabhängig von der Polarität des Zündir:pulses z~s caiiau bestimmbaren Zeitpismkten erfolgt. Die Polarität des Zündinp&Ises hängt von der zscaentanen Polarität eier iViicäseIS;;annunf5 im Hauptstromzweig 2u diesem Zeitpunkt ab.

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Wenn der Funkenschalter gezündet wird, ruft die hohe Spannung an dem Unterbrecher 12 einen Durchschlag zwischen den beiden Hauptelektroden 36 und 37 hervor, und der Strom durch den Unterbrecher 12 wird von dem parallel gelegten Nebenschlußzweig, bestehend aus dem Funkenschalter 13 und dem Widerstand 14 übernommen. Diese Tatsache ist besonders wichtig, daß nämlich nach dem Zünden des Funkenschalters 13 der gesamte Strom vom Nebenschlußzweig aus dem Funkenschalter 13 und dem Widerstand 14 übernommen wird, und daß dann der Bogen im Unterbrecher 12 vollständig erlischt.

Dieser prompte und vollständige Übergang des Stromes von dem Unterbrecher 12 auf den Nebenschlußzweig aus dem Funkenschalter 13 und dem Widerstand 14 ist zwei Faktoren zuzuschreiben. Einmal ist der Spannungsabfall am Stromunterbrecher 12 während der Stromunterbrechung sehr hoch und wird während der Unterbrechung auch aufrecht erhalten. Zum anderen weit die Bogenentladung in dem Funkenschalter 13 eine negative Strom-Spannungskennlinie auf. Bei einem Schalter für 6OOV Wechselspannung wie er den Figuren 3 und 4 zugrunde gelegt ist, (Maximalspannung etwa 850 V) erzeugt der Unterbrecher 12 einen Lichtbogen mit einer so hohen Bogenspannung, daß der gesamte Spannungsabfall am Unterbrecher 12 1000 V oder noch mehr beträgt. Da die Stromstärke zum Zeitpunkt der Stromübernahme durch den Nebenschlußzweig etwa 40 000 Ampere beträgt und der Widerstand 14 im kalten Zustand einen Wert von 0,019 0hm hat, ist ersichtlich, daß der Spannungsabfall am Nebenschlußzweig auch dann, ws&;* dar

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gesamte Strom durch den Nebenschlußzweig hindurchgeht, weniger als 1000 Volt beträgt. Der Nebenschlußzweig wird daher vom Strom bevorzugt, da der Spannungsabfall am Unterbrecher selber immer der höhere ist.

Die Stromübernahme durch den Nebenschlußzweig wird weiterhin durch die negative Kennlinie des Bogens in dem Unterbrecher beschleunigt. Aufgrund dieser Kennlinie verursac* :. eine Abnahme des Bogenstroms, der beispielsweise durch cL; Einschalten des M Nebenschlußzweiges verursacht sein kann, eui Anwachsen der Brennspannung des Bogens in dem Unterbrecher. Die Übernahme des Stromes

mit
erfolgt somit einer exponentiell anwachsendenlStromstärke, bis der ganze Strom übernommen worden ist und der Lichtbogen im Unterbrecher erlischt.

Die Erfindung ist anhand 3iner bevorzugten Ausführungsform mit einem Stromunterbrecher beschrieben worden, der beim öffnen einen L ichtbogen mit einer hohen Brennspannung zieht. Die Erfindung ist aber auch in Verbindung mit üblichen Unterbrechern von Nutzen, die beim öffnen ihrer Kontakte zwar ebenfalls Lichtbogen ziehen, jedoch nur Lichtbogen, deren Bogenspannung die Spannung des Netzes nicht übersteigt, in dem der Unterbrecher verwendet wird. Wenn die Erfindung in Verbindung mit einem solchen üblichen Unterbrecher angewendet wird, tritt jedoch keine Strombegrenzungs-/ wirkung auf. Der Lichtbogen in einem suchen üblichen Unterbrecher wird zwar unmittelbar na% dem Auftreten des Kurzschlusses gezogen. Das Zünden des Funkenschalters und die Stromübernahme

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durch ihn geschieht jedoch nicht vor dem ersten Stromnulldurchgang. Hierfür sind zwei Gründe maßgebend. Einmal ist die Spannung, die am Unterbrecher abfällt, unmittelbar nach dem Nulldurchgang am größten, und daher ist auch die Spannung, die die Übernahme des Stromes durch den Nebenschlußzweig bewirkt, zum gleichen Augenblick am größten. Zum anderen muß der Nebenschlußzweig aus praktischen Gründen einen Widerstand 14 aufweisen, der als Strombegrenzungswiderstand für den Funkenschalter dient, um den Funkenschalter nicht zu zerstören. Der Nebenschlußzweig kann daher Ströme nennenswerter Stärke nicht aufnehmen,da dieser Strom im Nebenschlußzweig, am Strombegrenzungswiderstand 14 einen Spannungsabfall hervorruft, der größer als der momentante Spannungsabfall am ganzen Nebenschlußzweig ist. Nun ist unmittelbar nach dem Stromnulldurchgang die Stromstärke nur gering, so daß auch der Spannungsabfall am Strombegrenzungswiderstand zu diesem Augenblick nur verhältnismäßig klein ist. Der Strom wird daher zu diesem Augenblick vom Wert null an anwachsend vom Nebenschlußzweig übernommen. Der Wert des Widerstandes 14, der vorteilhafterweise ein Widerstandswert mit positivem Temperaturkoeffizienten ist, wird schnell größer und begrenzt die Stromstärke. Wenn nun der nächste Stromnulldurchgang erfolgt, wird der Strom in dem Funkenschalter gänzlich unterbrochen, da in der Zwischenzeit eine Zeitspanne vergangen ist, die ausgereicht hat, die Lichtbogenstrecke im Unter brecher zu deionisieren, so daß der Unterbrecher seine Durchschlagsoder Überschlagsfestigkeit wieder erlangt hat. Nach der Erfindung kann man die Kurzschlußschaltleistungen üblicher Unterbrecher etwa um den Faktor 2 steigern.

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Nach einer zweckmäßigen WEiterbildung der Erfindung ist der Widerstand 14 aus einem Material hergestellt, der einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, also aus einem Material, dessen Widerstand mit wachsender Temperatur rasch zunimmt. Solald der Strom im Nebenschlußzweig aus dem Funkenschalter 13 und dem Widerstand 14 zu fließen beginnt, wächst der Wert des Widerstandes 14 schnell an. Dadurch wird der Strom weiterhin unterdrückt und der Leistungsfaktor des Stromkreises verbessert, so daß der Stromkreis in einer besserai Näherung ein Ohmscher Verbraucher A ist.

Der Strom fließt nun durch den Nebenschlußzweig mit verminderter Stärke, solange ivijeter, bis die Netzspannung wieder Null geworden ist. In diesem Moment erlischt der Strom. Der Strom bleibt auch dann Null, wenn die Spannung wieder zu steigen beginnt, da die Erholzeit eines Funkenschalters der hier in Frage kommenden Art sehr kurz ist. Das wurde bereits eriiähnt. Auch im Unterbrecher 12 findet in dem Augenblick, in dem die Spannung wieder anzusteigen beginnt, keine Rückzündung statt, obwohl die Erholzeit im Unterbrecher 12 nicht so kurz wie die Erholzeit des Funkenschalters 13 ist, da genügend Zeit zur Verfügung stand, die Funkenstrecke oder Bogenstrecke im Unterbrecher zu entionisieren. Es sei nämlich noch einmal daran erinnert, daß der Bogen im Unterbrecher 12 sofort erlischt, wenn de Strom von Nebonschlußzweig aus dem Funkenschalter 13 und dem WiderstEiid 14 überr.OBinien wird. Es sei noch bemerkt - was anschlic-ßend :icch nä':^i erläutert wird - daSE der Strom and die

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Spannung praktisch gleichzeitig durch Null gehen, so daß das Löschen des Lichtbogens ohne die Gefahr von Rückzündungen sehr erleichtert ist. Zu dem Zeitpunkt nämlich, an dem der Strom Null wird, wird auch die Spannung Null, so daß keine Spannung mehr vorhanden ist, die nach den ersten Erlöschen des Bogens eine Rückzündung hervorruft. Dieses ist aber nur eine andere Ausdrucksweise für den oben bereits angegebenen Vorteil, der beim Schalten auftritt, und der darin besteht, daß der erfindungsgemäße Stromunterbrecherschalter in der Schaltphase den Lastkreis in eine Kreis umwandelt, dessen Leistungsfaktor sehr nahe bei 1 liegt.

Schaltverhalten von erfindungsgenäßen Stromunterbrechungsschaltern

Den graphischen Darstellungen aus den Fig. 3 bis 6 liegen Oszillogramme zugrunde, die bei Schaltvorgängen an einem Stromunterbrechungsschalter aufgenommen wurden, der nach der Erfindung aufgebaut war. Der Figur 3 liegt eiie Oszillogrammaufzeichnung zugrunde, die vrährend der Uitersuchung eines erfindungsgemäßen Schalters gexronnen wurde. Es sind der in Frage kommende Menentanstrom und die in Frage kommende Momentanspannung aufgezeichnet, die in einem Wechselstromnetz mit einer Spannung von 600 Volt auftreten, das einen maximalen Kurzschlußstrom von

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382 000 Ampere liefern kann. Die einzelnen Kurven haben die folgende Bedeutung:

56 = momentane Netzspannung

57 = Momentanspannugn zwischen den Klemmen des erfindungsgemäßen Stromunterbrecherschalters.

58 = Momentanwert des verfügbaren Kurzschlußstromes

59 = Momentanwert des Stromes durch den Unterbrecher 12

60 = Momentanwert des Stromes durch den Funke · halter 13

61 = Summe aus den MOmentanwertender Ström· .^«.xh den Unterbre- ^

eher 12 und durch den Funkenschalter 13.

62 = Momentanwert des begrenzten Kurzschlußstromes.

Es sei angenommen,daß der Stromunterbrecherschalter vor dem Zeitpunkt t in Fig. 3 geschlossen ist, und daß im Stromkreis ein Strom von eiwa 100 Ampere fließt. (In dem für den Strom in Fig. 3 gewählten Maßstab ist ein Strom von 100 Ampere nicht zu sehen.) Zum Zeitpunkt t tritt nun plötzlich ein Kurzschluß auf. Wie man sieht, nähert sich zu diesem Zeitpunkt die Netzspannugn 56 ihrem

noch nöjzichsten Wert von 850 Volt, hat ihn jedoch nicht ganz erreicht.

Da angenommen wurde, daß der Stromunterbrecherschalter beim Auftreten des Kurzschlusses geschlossen ist, ist der Spannungsabf all am Stromunterbrecherschalter vor dem Zeitpunkt t sehr gering und kann daher im Maßstab der Fig. 3 nicht dargestellt werden.

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Die Kurve 58 gibt den Momentanwert des maximal verfügbaren Kurzschlußstromes an, der erreicht werden würde, wenn ein völliger Kurzschluß vorhanden wäre und wenn im Weg des Kurschlußstromes keinerlei Impedanzen lägen, wie sie beispielsweise durch den Stromunterbrecher und den Bogen in dem Stromunterbrecher gebildet sind.

Kurve 59 stellt den Momentanwert des Stromes dar, der während des Schaltens durch den Unterbrecher 12 fließt.

Die Kurve 60 stellt den Homentanwert des Stromes dar, der während der Stromunterbrechung durch den Funkenschalter 13 hindurchfließt.

Man sieht in Fig. 3, daß der Spannungsabfall am Unterbrecher (Kurve 57) einen maximalen Wert von 1100 Volt erreicht, während das Maximum der Netzspannugn bei 850 Volt liegt. Der Spannungsabfall am Unterbrecher übersteigt daher die Netzspannung und ruft eine Umkehr des Stromanstiegs hervor. WEiterhin sieht man, daß der Kurzschlußstrom ohne irgend welche Strombegrenzungsimpedanzen einen WErt von 338 000 Ampere erreichen würde. (Siehe Kurve 58). Der wirkliche Strom jedoch, der durch den Unterbrecher hindurchfließen kann,erreicht einen Spitzenwert von nur 44 000 Ampere, \iie die Kurve 61 zeigt.

Die wichtigsten Teile der Fi^. 3 sind noch einmal in der Fig. 4 dargestellt. Für die die Ströme bedeutenden Kurven wurde ein größerer Maßstab gewählt, während die Spannungen in einem klei-

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neren Maßstab dargestellt wurden, um besser in der Lage zu sein, die einzelnen Kurven zu analysieren. IN der Fig. 4 sieht man, daß der Strom durch den Unterbrecher vor dem Zeitpunkt t_Q, der durch die Kurve 59 angegeben ist, nur einen Nominalwert aufweist und daher im Maßstab der Fig. 4 nicht dargestellt werden kann. Vom Zeitpunkt t an steigt der Strom durch den Unterbrecher 12 jedoch 0.75 Millisekunden außerordentlichistark an, wie sich aus der Kurve 59 entnehmen läßt. In dieser außerordentlich kurzen Zeitspanne wirkt die Magnetspule 32 auf den Anker 33. die Schaltstange 25 und den bewegbaren Kontakt 24 ein und zieht den bewegbaren Kontakt 24 soweit in die Unterbrechungsstellung zurück,daß zwei üogenentladungen gezogen werden können, die sich schnell zu einer einzigen Bogenentladung vereinigen. Diese Bogenentladung brennt in langgestereclcter Form und läuft die Bogenhörner 22. 23 entlang nach oben, wie es bereits beschrieben wurde. Dadurch wird in den Kreis ein nicht unwesentiicher Widerstand eingeführt, und außerdem erlangt die Bogenentladung eine Brennspannung, die die I'ietz spannung übersteigt. Dieser Bogenwiderstand oder dieser V.'iderstand gegenüber dem Strom unterbricht den weiteren Gtromanstieg bei einem Etromwert von etwa 44 000 Ampere.

'«.eiterhin sieht man. daß der Spannungsabfall am Unterbrecher vor dem Zeitpunkt t so klein ist, daß er im Maßstab der Fig. 4 nicht dargestellt werden kann, _t.nd daß dieser Spannungsabfall nach Auftreten des Kurzschlusses sehr steil auf/nahezu 200 Volt anwächst. Dieser plötzliche Anstieg des Spannungsabfalls am

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Unterbrecher ist der Spannung zuzuschreiben, die durch die Induktivitäten, insbesondere durch die beiden Blasspulen 30 und 31 sowie durch die Magnetspule 32 induziert wird. Der Spannungsabfall am Unterbrecher bleibt etwa 0,6 Millisekunden lang auf diesem Wert stehen. Während dieser Zeitspanne steigt der Strom durch den Unterbrecher außerordentlich rasch an und würde den Maximalwert des "begrenzten Kurzschlußstromes " von 166 000 Ampdre erreichen, wie es die Kurve 62 zeigt, sofern nicht durch den Lichtbogen eine weitere Impedanz in den Stromkreis eingeführt würde, wie es bereits beschrieben wurde.

Der HOchspannungsbogen im Unterbrecher 12 bewirkt jedoch, daß der Spannungsabfall am Unterbrecher etwa 0,75 Millisekunden nach Auftreten des Kurzschlusses steil ansteigt, wie es in der graphischen Darstellung gezeigt ist, und den Strom in diesem Augenblick beschneidet.

Wenn in dem Unterbrecher der HOchspannungsbogen gezogen vird und wenn der Bogen die beiden Kühlplatten 35A,B am Ende der Plattenreihe erreicht,wird die ganze Bogenspannung als Zündimpuls über die Widerstände 50,52 und die Kondensatoren 51,53 an die Zündelektroden des steuerbaren Funkenschalters 13 gelegt. Diese Zündspannung tritt zwischen der Hauptelektrode 36 und der Zündleitung 48 auf, da die Hauptelektrode 36 mit dem Verbindungspunkt 15 des Unterbrechers 12 verbunden ist_s während die Zündleitung 48 mit der Platte 35A auf der anderen Seite des

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Unterbrechers in Verbindung steht. Außerdem erscheint der Zündimpuls zwischen der Hauptelektrode 37 und der Zündleitung 49, da die Hauptelektrode 37 mit dem Verbindungspunkt 16 des Unterbrechers verbunden ist und da die Zündleitung 49 mit der Platte 35B in Verbindung steht, die auf der anderen Unterbrecherseite wie der Verbindungspunkt 16 liegt. Wenn nun die Bogenspannung einen Wert von beispielsweise mindestens 100 Volt erreicht, wird zwischen den Zündelektroden 48,49 und den zugehörigen Hauptelektroden 36,37 ein Zündfunken hervorgerufen. Da nun der ^ Spannungsabfall am Unterbrecher, das heißt der -Spannungsabfall zwischen den Verbindungspnnkten 15,16 auf einen recht erheblichen Wert angesteligen ist - dieser Spannungsabfall setzt sich aus dem ursprünglichen Spannungsabfall von etwa 200 Volt plus der Bogenbrennspannung zusammen, so daß er einen Wert von 1100 Volt erreichen kann - herrscht auch zwischen den Hauptelektroden 36 und 37 des Funkenschalters 13 eine recht erhebliche Spannungsdifferenz. Da der Raum dzwischen den Hauptelektroden durch die Zündfunken bereits vorionisiert und damit hoch leitfähig ist, wie es bereits beschrieben wurde, findet zwischen den Elektroden 36 und 57 ein Durchschlag statt, und der Strom beginnt durch den Nebenschlußzweig, also durch den Funkenschalter 13 und den Widerstand 14 hindurch zu fließen. In einer ganz kurzen Zeitspanne steigt nun der Strom durch den Nebenschlußzweig steil an, während er im Unterbrecher steil abfällt, Dadurch ist angezeigt, daß der Strom durch den Unterbrecher vom Nbbenschlußzweig übernommen wordr^e ist, wie es in den graphischen Darstellungen auch gezeigt ist. Der gesamte Strom, der zu diesem Zeitpunkt durch den erfindungsgemäßen Stromunterbrecherschalter

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hindurch fließt, ist natürlich die Summe aus dem Strom durch den .Unterbrecher und dem Strom durch den Nebenschlußzweig, der durch die Kurve 61 dargestellt ist.

Die Bedeutung der Wirkung, die der Stromunterbrecher während der Übernahme des Strom^es durch den Nebenschlußzweig auf den Lichtbogen ausübt, wird besonders durch die Tatsache hervorgehoben, daß der Spannungsabfall am gesamten Stromunterbrecherschalter während der ganzen Zeit, während der der Strom vom Nebenschlüßzweig übernommen wird, steil ansteigt, wie es die Kurve 57 zi|egt. Es ist an sich bekannt, Nebenschlüsse zu verwenden, um Unterbrecher von ihrer Schaltleistung zu entlasten. Diese Nebenschlüsse wurden aber bisher nur dazu verwendet, den eigentlichen Schaltvorgang von einer Stelle oder Vorrichtung zu einer anderen Stelle oder Vorrichtung zu verlagern, ohne daß mit der Übernahme des Stromes durch den Nebenschlußzweig eine nennenswerte Verminderung des Stromes verbunden war. Bei der erfindungsgemäßen Schalterkombination tritt jedoch bei der Übernahme des Stromes durch den Nebenschlußzweig eine scharfe Strombegrenzung auf, wie aus den graphischen Darstellungen klar hervorgeht. Weiterhin sieht man, daß bei dem Versuch, der den Fig. 3 und 4 zugrunde liegt, die Übernahme des Stromes durch den Unterbrecher 12 zum Funkenschalter 13 mit der dabei auftretenden Strombegrenzu^n während einer Periode stattfindet, in der die Spannung ihren höchsten Wert hat. Dieser Versuch ist beweiskräftiger als ein Versuch, bei dem der Kurzschluß im Augen-

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blick der höchsten Spannung ausgelöst wird, da der Unterbrechungsvorgang nicht prompt, sondern erst nach einer gewissen Zeit anschließend abläuft, also während einer Zeitspanne, in der die Spannung abnimmt und die Spannungsabnähme auch anschliessend noch andauert.

Wenn der Strom vo^w Nebenschlußzweig übernommen worden ist, nimmt der Strom x^eiter ab. Hierfür sind zwei Gründe maßgebend. Einmal nimmt die Netzspannung zu diesem Zeitpunkt ab. Die Tatsache, M daß die erfindungsgemäße Schalterkombination in den Weg des Kurzschlußstromes zuerst die Impedanz des Lichtbogens im Unterbrecher 12 und anschließend den Widerstand 14 und die Impedanz der Entladung im Funkenschalter 13 einsetzt, hat somit die Wirkung, daß der Leistungsfaktor verbessert wird, das heißt, der Schalter wirkt während des UnterbrechuHgsvorganges als ohmsche Last, in der der Strom praktisch gleichzeitig mit der Spannung abnimmt, üer zweite Grund ist der Folgende: Der Widerstand 14 hat zwar, wenn er in den Weg des Kurzschlußstromes eingeschaltet wird, bereits einen gewissen ufert. Der Widerstand 14 weist jedoch, wie bereits erwähnt, einen positiven Temperaturkoeffizienten auf, so daß der Weit des Widerstandes schnell zunimmt, wenn er vom Kurzschlußstrom aufgeheizt wird. Durch dieses Anwachsen des WKrtes des Widerstandes 14 wird der Strom weiterhin herabgesetzt. Diese beiden Grünfe benrirken, daß der Strom steil he r-ab gedrückt wird,, wie es in der Kurve 61 dargestellt ist, und dann allnählieh weiter abnimmt, bis die Wetζspannung Null erreicht. In diesem Augenblick erreicht auch der Strom des Wert HyIl und

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Die Tatsache, daß der Strom Null wird, wenn die Spannung durch Null geht, ist sehr wichtig. Um nämlich dafür zu sorgen, daß im Funkenschalter 13 keine Rückzündungen in umgekehrter Richtung auftreten, wenn die Spannung nach dem Strom-Nulldurchgang in entgegengesetzter Richtung ansteigt, ist eine gewisse, wenn auch kleine Zeitspanne erforderlich, in der die Durchschlagsfestigkeit des Funkenschalters wieder hergestellt wird. Wenn diese Zeitspanne auch nicht ins Gewicht fällt, so stellt sie doch die obere Grenze für das Schaltverhalten des Funkenschalters 15 dar. Wenn der Strom in einem Augenblick durch Null hindurchgehen würde, in dem die Spannung nicht Null ist, läge im Augenblick des Strom-Nulldurchganges an dem Funkenschalter 13 eine Spannung in GEgenrichtung an, so daß Rückzündungen inicht ausgeschlossen werden können.

In den Fig. 1A und 1B sind nun Bauelemente gezeigt, die anstelle des Widerstandes 14 aus Fig. 1 in der erfindungsgemäßen Schalterkombination verwendet werden können. Die Fig. 1A zeigt einen Widerstand 14A, dem ein Kondensator 14B parallel geschaltet ist. Das Hinzufügen des Widerstandes 14B erleichtert die Übernahme des Stromes durch den Nebenschlußzweig, da in dem Augenblick, in dem der Funkenschalter 13 zündet, der Kondensator 14B den Widerstand 14A überbrückt, so daß der Strom im Nebenschlußzieig im Augenblick der Stromübernahme nur eine sehr geringe Impedanz vorfindet. Anschließend wird der Kondensator 14B jedoch aufgeladen, sodaß der ganze Strom durch den Widerstand 14A hindurch fließen muß. Dadurch wird aber die Stärke des Stromes herabgesetzt, und die bereits beschriebenen Wirkungen des Widerstandes 14 treten ein.

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In der Fig. 1B ist schematisch ein weiteres Bauelement dargestellt, bei dem die Impedanzänderung auf einer Zustandsänderung beruht. Dieses Bauelement ist in der US-Patentschrift 3 117 203 im einzelnen beschriften, so daß dieses Bauelement hier nur kurz erläutert zu werden braucht. Der Hauptbestandteil dieses Bauelementes ist eine keramische Scheibe, die mit einer Öffnung versehen und an beiden Enden von Metallelektroden verschlossen ist. Die öffnung enthält ein verdampfbares Metall wie beispielsweise Quecksilber. Wenn dieses Bauelement nur einen geringen Strom führt, geht der Strom durcn das Bauelement hindurch, ohne daß irgend eine Zustandsänderung auftritt. Wird der Strom durch das Bauelement dagegen höher, so wandelt sich das Quecksilber nach überschreiten eines gewissen Grenzwertes in ein Bogenplasma um. Dieses Bogenplasma ist zwar auf das ursprüngliche Voluemen begrenzt. Trotzdem findet eine erhebliche Erhöhung des Widerstandes die- · ses Bauelementes statt. Wenn dieses Bauelement in der Schalterkombination nach Fig. 1 verwendet wird, befindet es sich in dem Augenblick, in dem der Funkenschalter 13 zündet, im Zustand nie- f driger Impedanz, so daß es der Stromübernahme einen nuifgeringen Widerstand entgegensetzt. Wenn dann die Stärke des Stromes im liebenschlußzweig größer wird, wird das Quecksilber in dem Bauelement 14C in ein Plasma umgewandelt, das einen hohen Widerstand besitzt. Dadurch wird der gesamte Strom im Nebenschlußzweig verringert. Das Bauelement 14C wird für diesen Anwendungszweck mit Vorzug so dimensioniert, daß es unmittelbar nach der Übernahme des gesamten Stromes in den Zustand hoher Impedanz übergeht.

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In den graphischen Darstellungen der Fig. 5 und 6 sind nun die Verhältnisse in der erfindungsgemäßen Schalterlcombination im Vergleich zu den Verhältnissen dargestellt, die sich bei der ausschließlichen Verwendung eines Unterbrechers 12 bekannter Bauart ergeben. Die Fig. 5 stellt den VErlauf der Ströme und Spannungen am Unterbrecher 12 dar, der sich einstellt, wenn ein vorgegebener Stromkreis einmal durch den Unterbrecher 12 allein und zum anderen durch die erfindungs gemäße Schalterlcombination unter Kurzschlußbedingungen abgeschaltet wird. Die für den Unterbrecher 12 allein geltenden Kurven sind mit 66 und 08 bezeichnet, während die Kurven, die für die erfindungsgemäße Schalterlcombination gelten, die Bezugsziffern 67 und 69 tragen.

Die Kurve 66 aus Fig. 5, die gestrichelt dargestellt ist, stellt den Momentanwert des Stromes dar, der im Unterbrecher 12 beim Abspalten eines Netzes auftritt, dessen Spannung 600 Volt beträgt und dessen maximaler Kurzschlußstrom 32000 Ampere beträgt. Das Abschalten wird nur vom Unterbrecher 12 durchgeführt. Der Strom durch den Unterbrecher 12 steigt auf einen Wert von 13 300 Ampere an und nimmt dann wieder ab una ist etwa 2, 6 Millisekunden nach dem Zeitpunkt t auf Null ^„-.!gekommen, so daß der Strom 2,6 Millisekunden nach t erlischt.

In der gleichen Figur ögibt die Kurve 68, dieebenfalls gestrichelt gezeichnet ist, den Momentanwert des Spannungsabfalls am Lichtbogen an, der im Unterbrecher 12 beim Abschalten des gleichen Netzes

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unter den gleichen Verhältnissen gezogen w.rd. Wie man sieht, beginnt diese Kurve erst 0,64 Millisekunden nach dem Zeitpunkt t , da diese Zeitspanne zum öffnen des Unterbrechers und zum Zünden des Lichtbogens erforderlich ist. Die Bogenspannung endet in rechten Teil der Kurve in einen Spannungsanstieg oder in einer Spannungsspitze. Daraufhin erlischt der Lichtbogen. Wie man sieht, steigt die Spannung in diesem Falle auf einen Wert an, der etwa 400 Volt über der Netzspannung liegt, 'weiterhin sieht man, daß dieser Spannungswert etwa 1,3 Millisekunden beibehalten wird, bevor der Lichtbogen erlischt, wobei eine scharfe Spannungsspitze auftritt.

Die Kurve 67 stellt den HOmentanwert des Stromes im Unterbrecher dar, der in einer erfindungsgemäßen Schalterkombination verwendet wird. Es wird wieder das gleiche Netz unter den gleichen Bedingungen abgeschaltet. Der anfängliche Teil der Kurve 67 stimmt mit dem anfänglichen Teil der Kurve 66 überein, da der Funkenschalter 13 noch nicht gezündet hat. Der Strom steigt dauer auf den gleichen Grenzwert, näralich auf 13 3Ü0 Ampere an. Anschließend fällt der.Strom λ durch den Unterbrecher 12 jedoch sehr steil bis auf Null ab. Das kann man den praktisch senkrechten Kurvenverlauf am rechten Ende der Kurve 67 entnehmen. Der große Unterschied in der Neigung im rechten Teil der Kurven 67 und 66 ist dem Zünden de~s Fuitens ehalte rs 13 zuzuschreiben, da der Funkenschalter den gesamten Strom des Unterbrechers 12 übernimmt, wenn der Strom im Unterbrecher 12 auf Null seht.

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Die Kurve 69 stellt nun -den I-:Gmentanwert der Spannung dar, die am Lichtbogen im Unterbrecher 12 abfällt, der in einer erfindungsgemäßen Schaltericonbination verwendet ist. Der Anfangsteil der Kurve 69 fällt mit dem Anfangsteil der Iörve 68 zusammen, die für das Abschalten mit deis Unterbrecher 12 allein gilt. IVenn jedoch der Funkenschalter 13 zündet und der Strom von dem Funkenschalter 15 übernommen wird, steigt die Spannungskurve 69 solange nicht mehr an, bis der Lichtbogen im Unterbrecher 12 nach 1,14 Millisekunden erlischt. Wie man sieht, endet die Kurve 69 an diesem Punkt und das ist genau der gleiche Punkte an dem die Kurve 67, die den Stromverlauf wiedergibt, endet. Die Flachen, die zwischen den rechten Teilen der Kurven 66 und 67 und der Zeitachse in der graphischen Darstellung eingeschlossen sind, zeigen den Umfang, in dem der Unterbrecher 12 durch den Funkenschalter 15 beim Unterbrechen eines Kurzschlußstromes entlastet wird, da die Energie, die der Unterbrecher 12 beim Unterbrechen zu bewältigen hat, propor-

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t ional dem Ausdruck I t ist. Der gesamte Energieunterschied ist daher den quadrierten Flächen proportional, die durch die Kurve des momentanen Stromverlaufes und durch die entsprechende Kurve begrenzt sind.

Die Energie- und Leistungsunterschiede der beiden diskutierten Fälle sind nun in der Figur 6 graphisch dargestellt. In der Fig. stellt die Kurve 71 die momentane Leistung 7 dar, die im Unterbrecher 12 allein bei einem Abschaltvorgang umgesetzt wird, der in der Fig. 5 näher gezeigt ist. Die Kurve 72 zeigt dagegen die momentane Leistung, die im Unterbrecher 12 umgesetzt wird, wenn

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der Unterbrecher 12 in einer erfindungsgm&äßen Schalterkombination verwendet wird. Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, beträgt die Spitzenleistung beim Abschalten mit dem unterbrecher 12 allein 14j4 Megawatt, während die Spitzenleistung im Unterbrecher 12, wenn der unterbrecher 12 in einer erfindungsgemäßen SChalterkciiibination verwendet wird, nur 6_S6 Megawatt beträgt. Die gesamte Energie, die isn unterbrecher 12 während eines Abschaltvorganges umgesetzt wird, ist durch die Flächen unter den Kurven 71 und 72 dargestellt. Wird dsr Unterbrecher 12 allein zum Abschalten ver- ^ W3nast_s so müssen 12 565 Joule vernichtet warden. Wird der Unterbrecher 12 dagegen in einer erfindungsgemäßen Schaiterkombiaatian verwendet; so beträgt diese Energiemenge nur 1362 Joule»

In den Figuren 7 bis 9 sind weitexe AusfüJiTuagsfοτώ©η des:- ^r^:-::^:-;-; dargestellt, bei denen viie- in dar Ansfübro^r:Lgs£$iVi! ';*.5.cfo Fig. ., .v-i steuerbarer ^vmkenschaltev 13 i-sd eia meciisnischar Uaterbreeller 12 verwendet wird, in dem ein Hochspanmmgsbogsn gezogen werden kann. Aufbau wad Wirkungsweise des Unterbrechers 12 und des ä

Funkgnsclialters 13 in den Ausführungsformen nach den Fig» 7 bis sind die gleichen wie in der Aus Si rungsform nach Fig. 1. in der Aus£ührungsform nach Figo 7 sind jedoch die Zündelektroden 48₅49 aich£ Μ3ΆΤ an die Bogsnkühlplatten 35A₃B an Ende dar iCühlplattenreilie angeschlossen, sondern an die Verbindungspunkte 15^10 des öatsröxochers= Daher wird bsi dieser Ausführungsform nicht mehr ■;lis Bog(5iispa:ii£i.iinp als Zündinpuls verwendet_s sondern der gesaiats Spaaatsafissbf&ll am unts-rbricher 12. Bei dieser Ausfülirraigsform ά/3Έ Er-Haeoir? i;?t äsT «tsiesrbar© FiiKk©s.£Ciial>:sr 13 so aufgebaut«

daß er eine Zündspannung benötigt, die nerklicii über der Netzspannung des Lastkrdses liegt₃ der geschaltet werden soll. Mlirni dann der Unterbrecher 12 offen ist und zwischen den Zündelektroa&n 48,49 und den Haupts" <Ktroden 56,37 die maximale Netzspannung anliegt; kann der Fünfconschaiter trotzdem nicht zünden. v.enn dagegen ein Kurzschluß auftritt; der vom Ifeterorecner 12 unterbrochen' wird, wobei eine Sparmung entsteht; die die Netzspannung merklich überstsigt, liegt disse Spannung am Funkenschalter 13 als Zündspannung εσϊ* Diese Zündspannung ruf:: im Funkenschalter 13 einen Durchschlag hervor, bo daß der Strom aus dem Unterbrecher 12 ν-:;-, Αώ r^;"^Ii*:i¥ch;..l"..:-..- 13 übsrnoianisn wird, wie es bereits in Verb^üdiing sii der Fig '; = beschriebst t:urde.

''■■■■ .""ig. 8 ist eins iveiiei'S Aus füll rungs form der Erfindung da¹-.;." ^:'::'.ii. Bei di-issi- Ausfuhrungsfcrir« sind die Zündelektroden 48 _; ο ";?:ids Γ;ί-:ΐ3Γstands 52 und Kondensatoren 53 mit einer Eogenkühlpl::tts 35 G vsrbunder die in dsr Mitte der Platisnreihe 35 des Ur;tsrbreclisrs '«2 liegt. Bei dieser Aasfüliryn^sform wird dem Funken- £■■::■?. al te r 13 aur die lialbe Bogenspaimung als Zündimpuls zugeführt. In allem anderen ist die vrirkungsv/sise der Ausführungsform nach Fig, 8 glsicli der Wirkungsweise d-sr AusführizL^forsi nach Fig. 1, die bereits beschrieb-ΐ-η wurde, In dsr Fig. 1ö ist eins vergleichbare Aus führung s forii; ilargestsl.'-. ■'·:_- ir der ein Funkenschalter mit nur einer ZiiaäcilQi'trirv.e varwsndet ist.

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b -j u Z Ib

In der AusführungsJörm nach Fig. 9 ist nun der steuerbare Funkeng leichriciiter 13 durch zwei antiparallel geschaltete steuerbare iialbleitergleichrichter 72,73 ersetzt lvorden, die in Serie zu dem Widerstand 14 geschaltet sind. Dieser SEriensweig aus den beiden antiparallel geschalteten steuerbaren Halbleitergleiclirichtern und dem Widerstand 14 ist dem Unterbrecher 12 parallel gelegt worden. Die Steuerelektrode 75 des steuerbaren Gleichrichters 72 ist mit der Platte 35A an dem einen Ende der Plattenreihe im Unterbrecher 12 verbunden, während die Steuerelektrode 76 des Halb- M leitergleichrichters 73 mit der Platte 35B am anderen Ende der Plattenreihe im Unterbrecher 12 verbunden ist. Nun sei angenommen, daß die steuerbaren iialbleitergleichrichter 72,73 im Sperrzustand sind und daß der Unterbrecher 12 geschlossen ist. Wenn nun im Lastkreis ein Kurzschluß auftritt, zieht die Magnetspule 32 den bewegbarenKontakt 24 nach unten. Dabei waden zuerst zwei kleine Lichtbogen gezogen, wie es bereits beschrieben wurde, die sich schnell in einen einzigen Lichtbogen vereinigen, der die Bogenhörner im Unterbrecher 12 nach oben läuft. Wenn dieser Lichtbogen auf die ä Bogenkühlplatten 35A, 35B am Ende der Plattenreihe im Unterbrecher 12 auftritt, wird die Brennspannung des Bogens auch zwischen die Steuerelektroden und die Kathoden der steuerbaren Halbleitergleichrichter 72 73 gelegt, so daß eine der STeuerelektroden 75, 76 gegenüber einer der Kathoden 77,78 stark positiv wird. Der eine der beiden Halbleitergleichrichter zündet daher, so daß der Strom durch den Unterbrecher 12 nun von dem Nebenschlußzweig aus diesem leitenden Gleichrichter und dem Widerstand 14 übernommen wird.

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Zum Zeitpunkt der Stromübernahme wurde die Stärke des Stromes bereits durch den Lichtbogen im Unterbrecher 12 stark herabgesetzt. Die Stromstärke wird nun weiterhin durch die Wirkung des Widerstandes 14 herabgesetzt, ca der Widerstand 14 aus einem riaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten hergestellt ist, das vom Kurzschlußstrom aufgeheizt wird, so daß es seinen Widerstandswert erhöht. Wenn nun die Spannung durch Null geht, wird auch der Strom durch den Schalter Null, so daß die Gleichrichter 72,73 wieder sperren. Wenn nun die Netzspannung wieder in umgekehrter Richtung anwächst, kann weiterer Strom nicht mehr fließen, da sich beide Geleichrichter 72,73 im Sperrzustand befinden.

Es sei noch folgendes bemerkt; Wenn man die Zündelektroden des Funkenschalters bzii. der steuerbaren Halbleitergleichrichter nicht mit den feststehenden Unterbrecherkontakten bzw. mit den Unterbrecheranschlüssen verbindet, sondern die Spannungen für die Zündelektroden von einer Bogenkühlplatte im Unterbrecher 12 abnimmt, wie es in den Fig. 1, 8, 9 und 10 dargestellt ist, ergeben sich zwei wichtige Vorteile. Einmal werden die Zündelektroden nicht von der Netzspannung angesteuert, wenn der. Unterbrecher 12 offen ist. Zum anderen wird die Bogenspannung den Zündelektroden als Zündspannung erst dann zugeführt, wenn sichergestellt ist, daß der Spannungsabfall am Boden im Unterbrecher 12 auch iirklich groß genug ist, um nach dem Zünden des Funkenschalters bzw. der gesteuerten Halbleitergleichrichter die Übernahme des Stromes durch den Nebenschlußzweig zu gewährleisten.

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Die Bogenkühlplatten,, die mit den Zündelektrode des Funkenschalters bzw. mit den Zündelektroden der steuerbaren Halbleitergleihrichtern verbunden sind, können als Sonden betrachtet xrerden_; die im Weg des Lichtbogens angeordnet sind. Wennjman daher im Unterbrecher 12 keine Bogenkühlplatten benötigt, kann man stattdessen eine metallische Sonde verwenden, die man an der gewünschten Stelle im Weg des Lichtbogens anordnet.

Bei den VErsuchen , auf denen die Fig. 3 und 4 beruhen, war der Widerstand 14 aus Molybdän hergestellt und hatte einen Wert im kalten Zustand von O₅019 Ohm. Nach der Stromübernahme wuchs der Wert dieses Widerstandes 14 aufgrund seiner Erwärmung auf 0,143 Ohm an. Bei den Versuchen, deren ERgebnisse graphisch is d.3·· Pig. 5 dargestellt sind, war der Widerstand 14 ebenfalls aus tloi/M'a hergestellt. Sein WErt betrag im kalten Zustand 0_sü35 Ohm, Dieser Wert wuchs durch das Aufheizen während der Stromübernahme auf 0,206 0hm.

Die Erfindung wurde anhand bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß diese Ausführungsbeispiele vom Durchschnittsfachmann in manchem abgehandelt werden können.

So kaan man beispielsweise den Unterbrecher 12 zusätzlich zur Magnetspule 32 noch mit üblichen von Hand und/oder automatisch zu betätigenden Vorrichtungen zum Öffnen des Unterbrechers versehen. Eins soldi© automatische Vorrichtung kann beispielsweise so ausge-

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gebildet sein, daß die Unterbrecherkontakte schon bei einer langer andauernden, geringfügigen Oberlast öffnen. Dazu kann man beispiels· weise einen Bimetallstreifen verwenden. Weiterhin kann man zusätzlich zu diesem "thermischen Überlastungsschutz" einen weiteren Mechanismus vorsehen, ώτ den Unterbrecher auf Überstromstärken hin öffnet5 die über den Stromstärken liegen, auf die der thermische Überlastungsschutz anspricht, die jedoch geringer als die Stromstärken sind, die die Magnetspule 32 zum Ansprechen benötigt. Als Beispiel hierfür sei eine magnetische Entriegelung einer Vorrichtung zum automatischen Öffnen des Unterbrechers angegeben, die jedoch nicht gezeigt ist.

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Claims (1)

1. "™ O fc? ***

   Patentansprüche

   1. Elektrischer Unterbrecherschalter mit einem eigentlichen Unterbrecher, der eine Vorrichtung zum Ziehen eines Lichtbogens aufweist, der einen vorgegebenen Weg entlang läuft, dadurch gekennzeichnet , daß ein die Stromunterbrechung unterstützender statischer Schalter (13) mit mindestens einem Eingang (39), mindestens einem Aisgang (40) und mindestens einem Steuer-

   ianschluß (48), dem eigentlichen Unterbrecher (12) elektrisch pa- ^ rallel geschaltet ist, daß jeder Steueranschluß (48) des statischen Schalters mit einen Punkt (35A) des eigentlichen Unterbrechers (12) verbunden ist, zwischen dem und einen der Eingänge (39J und einem der Ausgänge (40) nach Zünden des Bogens zumincfest ein Teil der Bogenbrennspannung als Spannungsdifferenz erscheint, daß auf diese durch die Bogenspannung bedingte Spannungsdifferenz zwischen mindestens einem Steueranschluß und dem Eingang und dem Ausgang der normalerweise gesperrte statische Schalter (13) in den leitenden Zustand umschaltbar ist, und daß der statische Schalter durch das Aufhören des Stromes durch ihn wieder gesperrt ™ ist.

   2. Unterbrecherschalter nach Anspruch 1, zur Verwendung in einem Wechselstromnetz vorgegebener Spannung, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (24) zum Ziehen des Lichtbogens im Unterbrecher (12) eine Anordnung (20) 21,26,27, 22,23,35) aufweist, in der ein Lichtbogen mit einer Brennspannung erzeugbar ist, die die Spannung des WEcheelstromnetzes übersteigt.

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   3. Unterbrecherschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der die Stromunterbrechung unterstützende statische Schalter (13) zx^ei Hauptelektroden (36,57) aufweist, denen jeweils ein Steueranschluß (48,49) zugeordnet ist, und daß der der zx^eiten Hauptelektrode zugeordnete Steueranschluß (49) mit einem Punkt (35B) innerhalb des Unterbrechers (12) verbunden ist, zwischen dem und der zxveiten Hauptelektrode nach Zünden des Bogens ebenfalls zumindest ein Teil der Bogenspannung als Spannungsdifferenz auftritt, so daß die Zündung des statischen Schalters unabhängig von der augenblicklichen Polarität des Stromes im Augenblick der Stromunterbrechung erfolgt.

   4. Unterbrecherschalter nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, d a d u r ch gekennzeichnet , daß der unterbrecher (12) eine Anzahl von in einer Reihe angeordneten Llchtbogenkühlplatten (35) aufweist, daß die Vorrichtung (24) zum Ziehen des Lichtbogens zwei Bogenhörner (22,23) aufweist, durch die der Lichtbogen auf die Kühlplatten (35) hin geleitet ist, und daß die beiden Steueranschlüsse (48,49) jeweils an Punkten an diesen Kühlplatten inerhalb des Unterbrechers (12) angeschlossen sind.

   5. Unterbrecherschalter nach Anspruch 4, dadurch g e ·- kennzeichnet , daß die Llchtbogenkühlplatten (35) aus Metall hergestellt sind.

   6. Unterbrecherschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß beide Steueranschlüsse mit einer Lichtbogenkühlplatte (35C) verbunden sind, die in der Mitte der Kühl.-platte liegt.

   7. Unterbrecherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die

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   Verbindung zwischen jedem Steueranschluß (48,49) und der entsprechende Anschlußpunkten (35A,B,C) durch Kondensatoren (51,53) hergestellt ist.

   3. Unterbrecherschalteijnach Anspruch 1, 2 oder 3_S dadurch gekenn zeichnet, daß die Steueranschlüsse des die S tromunterbrechugjn. unterstützenden statischen Schalters (13) derart mit den Anschlußklemmen des eigentlichen Unterbreche» (12) verbunden sind, daß der Spannungsabfall am eigentlichen Unterbrecher (12) im geöffneten Zustand als Spannungsdifferenz zwischen jedem der Steueranschlüsse und den Eingangs- bzw. Ausgangsklemmen des statischen Schalters erscheint.

   9. UnterbreScherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   die

   8, dadurch 8 gekennzeichnet, daß der Strom

   unterbrechung unterstützende Schalter (13) ein steuerbarer Funkenschalter mit zxvei Hauptelektroden (36,37) ist, die zwischen sich einen Durchschlagsspalt begrenzen, daß mit den Hauptelektroden (36,37) zumindest eine Zündelektrode (45) , der Eingangs- und der Ausgangs anschluß (39_S4O) verbunden sind, und daß jeder STeueranschluß mit einer Gegenzündelektrode (45,45A) verbunden ist.

   10. Unterbrecherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   9, dadurch gekennzeichnet ₃ daß der eigentliche unterbrecher (12) mindestens ziirei trennbare Kontakte (20,26; 21, 27) aufweist, die zwischen einer Schließstellung und einer Trennstsllong kin» und hsrhewegfoar sind und beim Bewegen in die Trennstellung nut® τ Strom oiasB Lichtbogen zwischen sich bilden„

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   11. Unterbrecherschalter nach Anspruch 10, dadurch g e k ennzeichnet, daß die jewieiligen Steueranschlüsse (48,

   49) mit den beiden Bogenkühlplatten (35A,35B) am Ende der Kühlplattenreihe durch Kondensatoren verbunden sind, so daß nach dem Ziehen des Bogens zwischen den Kontakten (20,26; ,21 ,27) und nach der Beilegung des Bogens zu den ICühlplatten hin der Hauptteil der Bogenspannung zwischen einer jeden STeuerelektrode (45,45A) und einer der beiden Hauptelektroden (36,37) als Spannungsabfall auftritt.

   12. Unterbrecherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 _s dadurch gekennzeichnet, daß der die Unterbrechung unterstützende siatische schalter ein vakuumdicht verschlossenes Gehäuse aufweist, das auf mindestens 10~ torr eva-

   13. linterbrecherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die R ückkehr des die Unterbrechung unterstützenden statischen Schalters in den gesperrten Zustand nach dem Aufhören des Stromes durch Wiederherstellung der Durchschlagsfestigkeit im Funkenspalt erfolgt.

   14. Unterbrecherschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der die Unterbrechung unterstützende statische Schalter zwei antiparallel geschtaltete steuerbare Halbleiterschalter aufweist, die zusammen mit dem Unterbrecher (12) parallel geschaltet sind, deren Steueranschlüsse (75,76) mit jewils einem solchen Punkt im Unterbrecher (12) verbunden sind, daß

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   nach dem Zünden des Lichtbogens im Unterbrecher (12) zumindest ein T eil der Lichtbogenspannung als Spannungsdifferenz zwischen den Steueranschlüssen und einem der Hauptanschlüsse der steuerbaren Halbleiterscnalter erscheint, daß jeder der beiden Halbleiterschalter normalerweise im gesperrten Zustand ist, daß nach Anlegen eines Teils der Bogenspannung der eine Halbleiterschalter in der einen Halbwelle und der anderen Halbleiterschalter während der anderen Halblwelle leitet, und daß jeder Halbleiterschalter in den Sperrzustand übergeht, wenn der Strom durch den Halbleiterschalter beendet ist.

   15. Unterbrecherschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Halbleiterschalter steuerbare Siliciumgleichrichter sind.

   16. Unterbrecherschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß des die unterbrechung unterstützenden statischen Schalters durch einen Widerstand (14) mit einem Anschluß des eigentlichen Unterbrechers (12) verbunden ist, der aus einem Material aus e inem stark positiven Temperaturkoeffizienten hergestellt ist, so daß der Viert dieses Widerstandes nach.der Übernahme des Stromes durch den die Unterbrechung unterstützenden statischen Schalter merklich erhöht ist.

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