DE260903C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Um den bei der Öffnung stromführender Kontakte auftretenden Funken oder Lichtbogen zu unterdrücken, verwendet man bekanntlich Kondensatoren, die der Unterbrechungssteile parallel geschaltet werden; diese Löschkondensatoren versagen aber bei Spannungen von einigen Hundert Volt schon bei Strömen von einigen Amperes, namentlich wenn die Kontakte nicht ganz metallisch rein

ίο sind.

Nach der vorliegenden Erfindung wird der Löschkondensator der Unterbrechungsstelle erst dann parallel gelegt, wenn der Kontakt bereits getrennt ist und ein Unterbrechnngslichtbogen von gewisser, nicht zu großer Länge bereits besteht. Der Schalter muß also als Umschalter ausgebildet werden.

Bedingung ist dabei, daß der Kondensator im Momente des Anlegens geladen ist, und zwar zweckmäßig mit der Betriebsspannung selbst; doch kann auch eine andere Stromquelle dazu dienen.

Fig. i. zeigt die einfachste Ausführungsform. Der Schalter s soll den Apparat α (ζ. B. Glühlampen) an das Netz f, fi abwechselnd anlegen und von demselben abschalten. Zu diesem Zwecke ist außer dem eigentlichen Kontakte u noch ein zweiter Kontakt ν angeordnet, und beide sind durch einen Kondensator c überbrückt. In der Ausschaltstellung wird der Kondensator c an der Netzspannung aufgeladen und behält die Ladung, auch wenn der Strom über α geschlossen wird. Beim öffnen des Schalters entsteht zwischen u und s zunächst ein Lichtbogen; in dem Augenblicke, in dem der Kontakt ν berührt wird, entlädt sich der Kondensator durch diesen Lichtbogen in Form einer Schwingung und löscht ihn dadurch nach Art der Löschfunkenstrecken.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist der nach Fig. ι gleichwertig. Vor den Kondensator c ist hier eine Drosselspule i geschaltet, die bei nicht zu großer Selbstinduktion die Wirkung verbessert. Auch ein Ohmscher Widerstand kann nach Bedarf eingefügt werden.

Bei beiden Anordnungen kann sich der Kondensator entladen^ wenn der Schalter zu lange in der Schlüßstellung bleibt. Dies läßt sich durch die Anordnung nach Fig. 3 vermeiden, indem man den Kondensator c über einen zweckmäßig großen Widerstand w mit dem einen Pol der Leitung verbindet; der Kondensator wird dann in der Schlußstellung des Schalters geladen, und zwar entgegengesetzt wie nach Fig. i.

Wenn der Schalter abwechselnd zwei Apparate α und b einschalten soll, so tritt einfach der eine derselben an Stelle des Widerstandes w von Fig. 3, und es entsteht die Schaltung nach Fig. 4.

Für den Fall, daß aus irgendwelchen Gründen die Löscheinrichtung versagen und

/2. Auflage, ausgegeben am g. Dezember

der Unterbrechungslichtbogen stehen bleiben sollte, kann man in Fig. 4 eine Sicherung ζ anordnen, die durchbrennt, wenn durch beide Apparate gleichzeitig Strom fließt.
Eine andere Sicherungsvorrichtung zu demselben Zwecke zeigt Fig. 5, die im übrigen der Fig. 3 entspricht. Ein Minimalausschalter ζ ist mit zwei entgegengesetzt wirkenden Wicklungen versehen, von denen die eine mit wenig Windungen in Reihe mit dem Apparate a, die andere mit vielen Windungen in Reihe mit dem Widerstände w Hegt. Wenn der Lichtbogen zwischen u und s nicht erlischt, erhalten beide Wicklungen gleichzeitig Strom und heben sich auf, so daß der Anker abfällt.

Der Schalter s darf selbstverständlich niemals zwischen beiden Kontakten stehen bleiben, sondern muß immer auf der einen oder anderen Seite anliegen. Er kann aber auch nach Fig. 6 rotierend ausgebildet sein, darf sich dabei aber nur in der Richtung des Pfeiles drehen; die Ausschaltstellung ist dabei z. B. 180° gegen dje dargestellte verschoben.

Um auch bei Versagen der Löscheinrichtung eine sichere Unterbrechung zu bewerkstelligen, kann die Einrichtung getroffen werden, daß der Schalter auch nach der Löschung noch einen großen, zum Abreißen des Lichtbogens genügenden Weg zurücklegt, wobei er überdies mit einer magnetischen Löscheinrichtung oder einem »Hörnerblitzableiter« versehen sein kann. Fig. 7 zeigt eine solche Ausführungsform. Beide Teile s und u des Starkstrom- schalters sind drehbar, wobei der Fall des letzteren durch einen festen Anschlag d begrenzt ist. Die Figur zeigt jenen Augenblick des Ausschaltens, in welchem die Starkstromkontakte im Begriff sind, sich zu trennen.

Bei Weiterbewegung des Kontaktes s nach links wird der Löschkontakt ν geschlossen und der Lichtbogen an der Unterbrechungsstelle dadurch gelöscht. Gleich darauf ' wird auch der über den Widerstand w fließende Hilfsstrom an der Kontaktstelle χ unterbrochen.

Um die Hauptstromkontakte zu entlasten, kann in bekannter Weise ein Messerschalter denselben parallel gelegt werden, der kurz vor der Unterbrechung geöffnet wird.

Die beschriebene Löscheinrichtung läßt sich mit den bekannten Mitteln zur Unterdrückung des Unterbrechungsiunkens kombinieren; besitzt z. B. der Apparat α Selbstinduktion, so ist es zweckmäßig, ihm einen zweiten Kondensator oder einen induktionsfreien Widerstand parallel zu schalten.

In den Figuren ist der Schalter s als Handschalter gezeichnet. Er kann aber selbstverständlich ebensogut von einem Motor betrieben werden oder von einem Relais o. dgl. ; ferner braucht das Schließen des Löschkontaktes von der Stellung des Schalters s nicht mechanisch abzuhängen, sondern kann durch ein besonderes Relais bewirkt werden.

Für eine gute Löschwirkung ist es erforderlieh, daß der Unterbrechungslichtbogen die Elektroden nicht zu sehr erhitzt. Letztere sollen daher so gebaut sein, daß sie die erzeugte Wärme schnell abführen; ferner soll der Unterbrechungslichtbogen nicht zu lange Zeit dauern, der Schalter sich also schnell bewegen, und der Bogen darf auch nicht zu lange ausgezogen werden, d. h. der Schaltweg vom öffnen bis zum Löschen muß möglichst kurz sein. Praktisch wird man nicht weit über einen halben Millimeter hinausgehen. Daraus folgt, daß die Löscheinrichtung bei zu hohen Betriebsspannungen (oder zu großer Selbstinduktion) versagen muß. Man kann sich aber in bekannter Weise durch Reihenschaltung mehrerer Unterbrechungsstellen helfen. Ein Beispiel zeigt Fig. 8; hier liegen zwei gleichzeitig zu unterbrechende Kontakte s u, s u in Reihe, während der Löschkontakt v, der ja nicht beansprucht wird, einfach ist. Ebenso ist es unter Umständen zweckmäßig, mehrere Schalter parallel zu legen. .

Auch für Wechselstrom sind die dargestellten Anordnungen ohne weiteres brauchbar; denn go in allen Fällen wird der Kondensator immer nahezu voll, positiv oder negativ geladen, zurückbleiben, wenn der Schalter den Kontakt ν verläßt, und die Löschwirkung ist von der Polarität der Kondensatorladung ziemlich unabhängig.

Claims (5)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Löschung des an Schaltern auftretenden Unterbrechungslichtbogens mit Hilfe eines Kondensators, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (c) dem Schalter ^s, u, v) erst dann parallel gelegt wird, wenn beim öffnen desselben an seinen Kontakten ein kurzer Lichtbogen entstanden ist.

2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (c) über einen Widerstand (w in Fig. 3) dem aus-

; zuschaltenden Apparate (a) parallel liegt, so daß der Entladungsstrom des Kondensators sich dem Unterbrechungslichtbogen in entgegengesetzter Richtung überlagert.

3. Anordnung nach Anspruch 2 für die abwechselnde Einschaltung zweier Nutzstromkreise, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator den beiden Polen des Umschalters parallel liegt (Fig. 4).

4- Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschung schon nach einem kleinen Teile des gesamten Ausschaltweges erfolgt, zum Zwecke, auch bei Versagen der Löschanordnung eine sichere Unterbrechung zu erhalten (Fig. 7).

5. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der ganzen Anordnung vorgeschalteter Maximal- oder Minimalausschalter (z) den gesamten Strom unterbricht, falls die Löscheinrichtung versagt (Fig· 5)·

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.