DE521636C

DE521636C - Einrichtung zur Lichtbogenunterdrueckung an Schaltkontakten

Info

Publication number: DE521636C
Application number: DEL73771D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Karl Schmidt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1928-12-21
Filing date: 1928-12-22
Publication date: 1931-03-25

Description

Einrichtung zur Lichtbogenunterdrückung an Schaltkontakten Beim Ausschalten eines Stromkreises müssen bekanntlich zwei Energiearten vom Schalter @ aufgenommen werden. Die eine derselben ist die rein Ohmsche, die relativ gering ist und im allgemeinen keine Schwierigkeiten bereitet. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch, sobald Selbstinduktionsenergie abgeschaltet werden muß. Durch die im Netzkreis liegenden Induktivitäten werden beim Abschalten starke Überspannungen an den Schaltkontakten hervorgerufen, die dazu führen, daß sich ein Lichtbogen zwischen den Kontakten bildet. Um diese induktive Energie von den Schaltkontakten fernzuhalten, ist vorgeschlagen worden, parallel zu den Kontakten Kapazitäten zu legen. Wie jedoch auch von R ü d e n -b e r g in seinem Werk »Elektrische Schaltvorgänge« auf Seite iq.o angegeben wird, benötigt man zur Erzielung geringer Spannungen an den Schaltkontakten Kondensatoren von großen Ausmaßen. Derartige Kondensatoren sind aber für die erforderlichen Spannungen schwer herzustellen und demgemäß sehr teuer. Außerdem ist der Vorschlag gemacht worden, parallel zu den Schaltkontakten eine in Vakuum liegende Funkenstrecke anzuschließen. Um jedoch zu erreichen, daß der von der Überspannung bewirkte Öffnungslichtbogen an den Schaltkontakten unterdrückt wird und an der Funkenstrecke auftritt, ist es notwendig, mittels eines Preßluftgebläses den beim Öffnen des Schalters entstehenden Lichtbogen auszublasen. Wegen der Unwirtschaftlichkeit derartiger mechanischer Löschvorrichtungen, insbesondere an vereinzelt angeordneten Schaltern haben jedoch diese Einrichtungen keine praktische Anwendung gefunden.
Die geschilderten Nachteile lassen sich vermeiden, indem gemäß der Erfindung parallel zu den Schaltkontakten eine Löschfunkenstrecke gelegt wird, die selbst einen an ihr liegenden Schwingungskreis anstößt. Die Durchbruchspannung der Funkenstrecke muß dabei um einen geringen Betrag höher gewählt werden wie die an den Kontakten liegende Spannung bei geöffnetem Schalter, um ein Ansprechen derselben in der Öffnungspause des Schalters zu vermeiden.
Eine beispielsweise Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der Abbildung dargestellt. Mit dem Schalter S wird ein an den Klemmen i und 2 angeschlossener Stromkreis geschaltet. Parallel zu den Schaltkontakten ist über zwei Drosselspulen D, und D., eine Löschfunkenstrecke F gelegt. Die Löschfunkenstrecke selbst liegt in einem Schwingungskreis, der aus einer Kapazität C; einer Induktivität L und einem Dämpfungswiderstand R gebildet wird. Beim Öffnen des Schalters tritt an den Schaltkontakten die eingangs erwähnte hohe, durch die Induktivitäten des zwischen i und 2 angeschlossenen Kreises hervorgerufene Spannung auf und bringt die Funkenstrecke F zum Ansprechen. Hierdurch wird der Schwingungsvorgang in dem Kreis L-C-R eingeleitet und die Energie in dem Kreis vernichtet. Um die entstehenden Hochfrequenzschwingungen von dem bei z und 2 angeschlossenen Kreis fernzuhalten, sind zwischen die Löschfunkenstrecke F und die Schaltkontakte die beiden Hochfrequenzdrosseln D, und DZ gelegt.
Die Funkenstrecke ist zweckmäßig, wie bereits erwähnt, so zu bemessen, daß ihre Zündspannung nur um einen geringen Betrag höher liegt als die Nennspannung der abzuschaltenden Leitung. Wird demnach der Schalter S geöffnet, wenn die abzuschaltende Spannung unter der Nennspannung liegt, so wird die von den in der Leitung liegenden Induktivitäten herrührende Überspannung immer noch genügend groß sein, um die Funkenstrecke zum - Ansprechen zu bringen. Der Unterschied zwischen der Nennspannung und der unteren Spannungsgrenze, bei der die auftretende Überspannung die Funkenstrecke noch zum Ansprechen bringt, ist jedoch so groß, daß die abzuschaltende Spannung praktisch nie unter diesen Grenzwert kommen wird. Liegt die Spannung jedoch unter dem Wert, dann besteht ohnehin nunmehr ganz geringe Gefahr, daß beim Öffnen des SchaltersS ein unzulässig starker Lichtbogen auftritt. Da der Schwingungskreis C-L-12-F auf eine hochfrequente Welle abgestimmt ist, sind die Dimensionen .der Kapazität C so klein, daß ein Übergang des niederfrequenten Wechselstromes über den Schwingungskreis fast nicht stattfinden kann, d. h. praktisch gleich Null ist. Ebenso ist ein dauernder Stromübergang über -die Funkenstrecke F nicht möglich, denn diese ist, wie bereits erwähnt, als Löschfunkenstrecke ausgebildet, so daß kein ausgeprägter normaler Lichtbogen entstehen kann und daher auch der Funken zwischen den einzelnen isolierten Elektroden sofort wieder erlischt.
Durch die oben beschriebene Einrichtung wird also jegliche schädliche Funkenbildung beim Öffnen eines Schalters an den Schaltkontakten vermieden. . Es ist zwar vorgeschlagen worden; parallel zu den Schaltkontakten Schwingungskreise zu legen, jedoch ist es einmal erforderlich, die Kreise abzustimmen, damit die am Schalter liegenden Spannungen nicht unzulässig groß werden, andererseits kann diese Forderung aber nicht erfüllt werden; da die Schwingungen auch wieder von der Beschaffenheit der Schaltkontakte; die selbstverständlich dauernden Änderungen ihrer Oberfläche unterworfen sind, abhängen. Durch die Zerstörungen infolge der geringen Lichtbogen, die auch bei neuen Schaltkontakten und einem auf sie abgestimmten Schwingungskreis auftreten, wird die Kontaktfläche von Schaltvorgang zu Schaltvorgang mehr beschädigt, und allmählich wird die Oberfläche der Kontakte so stark verändert, daß die Abstimmung des Schwingungskreises nicht mehr richtig ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung liegen jedoch die Schaltkontakte nicht innerhalb des Schwingungskreises und sind demgemäß nicht an dem Schwingungsvorgang beteiligt und bestimmen die Frequenz desselben nicht mit, sondern die Hochfrequenzschwingungen werden durch die Löschfunkenstrecke F bestimmt, während an den Schaltkontakten nur geringe Spannungen auftreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE N z. Einrichtung zur Liehtbogenunterdrückung an Schaltkontakten; insbesondere von Hochspannungsschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Schaltkontakten eine in einem Schwingungskreis liegende Löschfunkenstrecke angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwingungskreis ein Dämpfungswiderstand eingeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet; däß zwischen den Schaltkontakten und der Funkenstrecke Selbstinduktivitäten eingeschaltet sind.