DE3490021T1 - Lichtbogen-Aufspaltplatte - Google Patents

Description

Lichtbogen-Aufspaltpiatte

Die Erfindung bezieht sich auf Lichtbogen^Aufspaltplatten zur Anwendung in Funkenkammern und insbesondere auf Lichtbogen-Aufspaltplatten zur Anwendung in Kaltkathoden-Funkenkammern .

. Erfindungsgemäß ist eine Lichtbogen-Aufspaltplatte dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar von parallelen, in Abstand zueinander angeordneten Schenkeln aufweist, die sich zu einem blockförmigen Teil vereinigen, wobei der blockförmige Teil in einem Endbereich entfernt von dem Paar paralleler Schenkel eine Isolationseinrichtung aufweist, die als ein kontinuierlicher Streifen aus flexiblem Material gebildet, ist, welches an der Oberfläche des blockförmigen Teils haftet.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand eines Beispiels mit Bezug auf die,teilweise schematische Zeichnung beschrieben, wobei

Fig. 1 eine Ansicht einer Lichtbogen-Aufspaltplatte ist,

Fig. 2 einen Querschnitt in Seitenansicht der Lichtbogen-Aufspaltplatte entlang der Linie

11-11 in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Kaltkathoden-Funkenkammer darstellt, die eine Anzahl von Lichtbogen-Aufspaltplatten und einen Trennschalter einschließt.

Es wird Bezug auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung genommen, die eine Lichtbogen-Aufspaltplatte 1 aus Stahl zeigt, welche ein Paar von parallelen, im Abstand zueinander angeordneten Schenkeln 2, 4 mit rechteckigem Querschnitt aufweist, welche an einem Ende in einen Block 6 mit rechtwinkligem Querschnitt einmünden und dabei an einem Endteil des Blocks 6 eine Nut 8 bilden. Entlang jedes Schenkels 2,

und an gegenüberliegenden Randbereichen des Blocks 6 ist eine Serie von zueinander ausgerichteten Bohrungen 10 vorgesehen. Beim anderen Endteil des Blocks 6 entfernt von der Nut 8 ist ein isolierter Bereich 12 vorgesehen, der sich über einen Teil der Breite einer ersten Oberfläche 14 des Blocks 6 erstreckt und über eine vordere Kante 15 des Blocks 6, entfernt von den freien Enden der Paare der Schenkel 2, 4, auf eine zweite Oberfläche 16 des Blocks 6 weiterreicht, die wechselseitig entgegengesetzt zur ersten Oberflache 14 des Blocks 6 angeordnet ist.

Der isolierte Bereich 12 wird aus einem isolierenden Mittel 13 gebildet, welches ein Band 13 aufweist, welches kombinierte Schichten aus isolierendem Material und Klebstoff, beispielsweise einer Schicht aus Polyimid, isolierendem Materal und einer Schicht aus Silicon-Klebstoff umfaßt.

Das Band 13 wird an die erste und zweite Oberfläche 14, 16 des Blocks 6 vor der Montage der Lichtbogen-Aufspaltplatte 1 in die Funkenkammer angelegt. Das Band 13 wird von einem Bandspender mit einer Bandspule geeigneter Breite entnommen, wobei die Breite des Bandes 13 im Bereich

13 von 50 bis 100 mm liegt. Das Band 13 umfaßt kombinierte Schichten mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,05 bis 0,5. mm aus Polyimid isolierendem Material und Silicon-Klebstoff. Das Band 13 wird zuerst an die erste Oberfläche

14 des Blocks angelegt, die zuvor zur Entfernung von Schmutz und Fett gereinigt wurde, über die vordere Kante

15 gezogen und an die zweite Oberfläche 16 angelegt, welche ebenfalls zuvor von Schmutz und Fett gereinigt wurde, um den isolierten Bereich 12 mit einer Länge von beispielsweise 100 mm auf den Oberflächen 14 und 16 zu bilden, wobei ein freier Bereich aus Stahl von beispielsweise 150 mm Lange zwischen dem isolierten Bereich 12 und der Nut 8 auf entgegengesetzten Oberflächen 14, 16 des Blocks 6 verbleiben.

Diese Abmessungen ändern sich in Abhängigkeit von dem zu unterbrechenden Strom und den Spannungsgrenzdaten der Funkenkammer .

Mit Bezug auf Fig. 3 wird eine Anzahl solcher

Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 daraufhin in eine Kaltkathoden-Funkenkammer 18 montiert. Die Kaltkathoden-Funkenkammer 18 umfaßt ein Paar von im Abstand zueinander angeordneten Trägern 20, wobei jeder Träger einen der Schenkel 2, 4 jeder Lichtbogen-Aufspaltplatte mittels nicht gezeigter Befestigungselemente trägt, die durch die Bohrungen 12 in den Lichtbogen-Aufspaltplatten greifen, so daß die Nuten 8 der Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 einen Tunnel zwischen den Trägern 20 bilden. Die Lichtbogen-Aufspaltplatten sind mit nicht gezeigten Abstandshaltern aus isolierendem Material angeordnet, so daß eine Reihe von engen, den Lichtbogen ,Γ auslöschenden Kammern 22 gebildet wird, die jeweils ein *^;" oberes, offenes Ende aufweisen. Zwei Trichtereinlauf teile

24 erstrecken sich entlang des Tunnels, und Entlüftungsabstandsplatten 26 sind oberhalb der offenen Enden der Lichtbogenauslöschkammern 22 angeordnet. Die montierte Funkenkammer 18 wird dann auf einen Leistungsschalter oder Trennschalter 28 montiert, so daß das Paar der Trichtereinlauf- * teile 24 mit einer Lichtbogen-Auslöseeinrichtung 30 des

Trennschalters 28 in Eingriff kommt.

Im Betrieb wird ein von dem Trennschalter 28 ausgehender Lichtbogen dazu gebracht, entlang des Paares der Trichtereinlaufteile 24 fortzuschreiten und dann in die Lichtbogen-Auslöschkammern 22 einzutreten, und zwar infolge £| 25 der Gestalt der Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 und der Anwesenheit eines vom Bogen selbst erzeugten magnetischen Feldes. Bei der Nut 8 wird die Anwesenheit des magnetischen Feldes abgeschwächt, und der Lichtbogen wird in eine Anzahl von getrennten Serienlichtbögen aufgetrennt, die jeweils ihre Wurzel auf den freien Bereichen der sich gegenüberliegenden Seiten 14, 16 des Blockes 6 der Lichtbogen-Aufspaltplatten haben, welche die Wände der Lichtbogen-Auslöschkammern 22 bilden. Das Aufspalten des Lichtbogens in eine Anzahl von Serienbögen erzeugt einen vielfachen Spannungsabfall an der Wurzel jedes Serienlichtbogens. Die Serienlichtbögen, welche auf den freien Bereichen jedes Blockes 6 jeder Lichtbogen-Aufspaltplatte 1 wurzeln, durchschreiten die freien X Bereiche des Blockes 6 bis zu einer Kante 17 des Bandes 13,

entfernt von der Vorderkante 15 des Blocks 6. Die Serienlichtbögen können sich innerhalb dieser freien Bereiche halten, bis die Lichtbogenauslöschung durchgeführt wird. Diese Lichtbogenauslöschung wird durch Aufrechterhaltung einer genügenden Lichtbogenspannung durchgeführt, so daß der erhaltene Lichtbogenwiderstand zunimmt und den Strom auf Null bringt. Die Serienlichtbögen werden wegen der Anwesenheit des Bandes 13 und des während des Fortschreitens und Durchguerens der Serienlichtbögen gebildeten ionisiert ten Gases daran gehindert, aus der Funkenkammer 18 zu entweichen, wobei das ionisierte Gas durch den Raum zwischen den beiden Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 hindurchtritt, welcher jeweils eine Lichtbogen-Auslöschkammer 22 bildet, um das Gas zu _entionisieren, so daß ein Wiederanzünden der Serienlichtbögen oberhalb der oberen Enden der Lichbogen-Auslöschkammern 22 verhindert wird. Das entionisierte Gas wird dann durch das obere Ende jedes der Lichbogen-Auslöschkammer 22 abgelassen und zwischen den Entlüftungsabstandsplatten 26 gelenkt und so aus der Funkenkammer 18 entlassen.

Die Anwesenheit des Bandes 13 hindert die Wurzeln der Serienlichtbögen daran, bis zur vorderen Kante 15 des Blocks 6 zu wandern, wo dann die getrennten Serienlichtbögen sich vereinigen können und zu einem einzigen Lichtbogen werden können, der sich über die offenen Enden der Lichtbogen-Auslöschkammern 22 erstreckt. Deshalb muß das Band 13 in der Lage sein, den Wirkungen des Lichtbogens einschließlich einer hohen Temperatur in der Größenordnung von 2000 bis 5000⁰C und dem Stoß durch einen hohen Energieimpuls zu widerstehen. Je dicker das Band 13 ist, umso mehr ist es in der Lage, den Wirkungen des Lichtbogens zu widerstehen und daher die Lebensdauer der Lichtbogen-Aufspaltplatte 1 zu verlängern.

Wenn jedoch das Band zu dick ist, beispielsweise im Bereich von 0,75 bis 1,0 mm, dann wird der Abstand zwisehen zwei Lichtbogen-Aufspaltplatten, welche die Lichtbogen-Auslöschkammern 22 bilden, in den von dem Band 13 bedeckten isolierten Bereich 12 reduziert,und dies reduziert den zwischen den Lichbogen-Aufspaltplatten } verfügbaren Raum

zur Entionisierung des ionisierten Gases und zum Entlüften des Gases, so daß sich entionisiertes Gas am Ende der Lichtbogen-AuslÖschkammern 22 bilden kann, welches die Serienlichtbögen dazu bringen kann, nach unten in der Funkenkammer 1.8 zum Trennschalter 28 zu wandern. Wenn alternativ das Band zu dünn ist, z.B. im Bereich von 0,01 bis 0,05 mm, dann wird der Raum zwischen zwei Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 ,die die Lichtbogen-Auslöschkammern 22 bilden, im vom Band 13 bedeckten Bereich 12 vergrößert, und dies führt zu einer Vergrößerung des Raumes zwischen den Lichbogen-Aufspaltplatten 1, der zur Entionisierung des Gases verfügbar ist, wenn dies mit einer Reduktion der vom Band 13 bedeckten Fläche des Blocks 6 kombiniert wird, beispielsweise auf eine Länge von 30 mm, dann kann eine wesentliche Menge von ionisiertem Gas durch das offene Ende der Lichtbogen-Auslöschkammern 22 entweichen, wobei die Möglichkeit einer Wiederanzündung der Serienlichtbögen über den offenen Enden der Lichtbogen-Auslöschkammern 22 geschaffen wird. Daher wird ein Kompromiß geschlossen, der empirisch bestimmt wird, zwischen der Dicke des Bandes 13 und dem Abstand der Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 bei den vom Band 13 bedeckten, isolierten Bereichen 12 und der vom Band 13 bedeckten Fläche des Blocks 6. Typischerweise haben die Bänder eine Dicke in der Größenordnung von 0,05 bis 0,5 mm und einen Abstand zwischen den Lichtbogen-Aufspaltplatten 1 von 3 mm beim isolierten Bereich 12 zusammen mit einer vom Band 13 bedeckten Länge des Blocks 6 in der Größenordnung von 50 bis 100 mm auf jeder Seite 14, 16 des Blocks 6, was als geeignet zur Durchführung der Entionisierung des Gases und zur Verhinderung des Weiterwanderns der Serxenlichtbogen bis zur Vorderkante 15 des Blockes 6 gefunden wurde.

Obwohl in den vorhergehenden Abschnitten nur ein Stück von Band 13 auf jede Lichtbogenaufspaltplatte 1 aufgeklebt wurde, können mehr als ein Bandstück auf jede Lichtbogen-Äufspaltplatte 1 aufgebracht werden, vorausgesetzt, daß die Verbindungen zwischen den Bandstücken 13 überlappend sind .

Obwohl ferner in den vorhergehenden Abschnitten

das Band 13 als eine kombinierte Schicht aus Isoliermaterial und Klebstoffschichten angewendet wurde, kann das Band als getrennte Schichten angelegt werden, und zwar eine Schicht aus Isoliermaterial über einer Schicht aus Klebstoff. Auch andere geeignete Zusammensetzungen für die Schichten des Isoliermaterials des Bands 13, zusätzlich zu Polyimid, sind die verschiedenen Klassen von Polytetrafluorethylen (PTFE), verstärkt mit Glas.

Ferner kann die vordere Kante 15 des Blocks 6 abgerundet sein, um zur verbesserten Haftung des Bands 13 zu führen.

Claims (8)

Ansprüche

1. Lichtbogen-Aufspaltplatte,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar von parallelen, in Abstand zueinander angeordneten Schenkeln (2, 4) aufweist, die sich zu einem blockförmigen Teil (6) vereinigen, daß das blockförmige Teil (6) an einem Randbereich, entfernt von dem Paar der parallelen, in Abstand zueinander angeordneten Schenkeln (2, 4) eine isolierende Einrichtung (13) aufweist, die als ein kontinuierlicher Streifen aus flexiblem Material gebildet ist, welches auf einer Oberfläche des blockförmigen Teils (6) haftet.

2. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Einrichtung (13) an eine erste Oberfläche (14) des blockförmigen Teils angelegt ist, über eine vordere Kante (15) des blockförmigen Teils (6) gezogen ist und auf eine zweite Oberfläche

(16) des blockförmigen Teils (6) angelegt ist, die jeweils

entgegengesetzt zur ersten Oberfläche (14.) des blockf örmigen Teils angeordnet ist.

3. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Streifen der isolierenden Einrichtung (1.3) an das blockf örmige Teil (6) angelegt ist, wobei die Streifen auf dem blockf örmigen Teil (6) mittels überlappender Verbindungen miteinander verbunden sind.

4. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Kante (15) des blockförmigen Teils (6) abgerundet ist, um eine verbesserte Haftung des isolierenden Mittels (13) zu bewirken.

5. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Mittel (13) ein 3and einschließlich kombinierter. Schichten von isolierendem Material und Klebstoff ist.

6. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material ein Polyimid und der Klebstoff Silicon sind.

7. Lichtbogen-Aufspaltplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material mit Glas verstärktes Polytetrafluoräthylen ist.

8. Eine Kaltkathode-Funkenkammer,

gekennzeichnet dadurch, daß die Funkenkammer eine Lichtbogen-Aufspaltplatte gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 enthält.