DE1243757B - Leistungsschalter mit aus mindestens je einer Diode bestehenden Diodenkreisen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int.CI.: HOlh

DEUTSCHES WTWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 c - 35/07

Nummer: 1243 757

Aktenzeichen: A 53037 VIII d/21 c

J 243 757 Anmeldetag: 18.Juli 1966

Auslegetag: 6. Juli 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungs- Leistungsschaltermitausmindestensjeeiner
schalter mit Hilfe von gleichgerichteten, aus min- DiodebestehendenDiodenkreisen
destens je einer Diode bestehenden Diodenkreisen
zur Erleichterung der Abschaltung von Wechselströmen bei jeder Stromrichtung und mit Hilfselektroden, 5 Anmelder:

die senkrecht zur Kontaktstrecke der Hauptkontakte . , . „ , „ _ _ . „ _,.

angeordnet sind und deren Abstand zu den Haupt- AktiengesellschaftBrown, Boven & Cie.,

kontakten kleiner ist als die Ausschaltstrecke, auf die Baden (Schweiz)

der Lichtbogen beim Abschalten kommutiert wird, ν t t ·

sowie mit Beblasung des Lichtbogens in Querrich- io Vertreter.

tung. Dioden im Zusammenhang mit Leistungsschal- Dr.-Ing. Ε. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,

tern für Wechselstrom zu verwenden, um das Löschen Patentanwälte, München 23, Dunantstr. 6
des Lichtbogens und damit die Abschaltung zu erleichtern, sind bereits aus der deutschen Patentschrift

638 981 bekanntgeworden. Hierbei sind zwei Kon- 15 ^Als Erfinder benannt:

takte vorgesehen, denen je eine Diode verschiedener Dipl.-Ing. Walter Stolarz,

Durchlaßrichtung zugeordnet ist. Die Wirkungsweise Wettingen, Aargau (Schweiz)
einer solchen Anordnung ist, daß beim Öffnen beider

Kontakte der Strom in einer Halbwelle bis zum Null- [ ~

durchgang weiterfließt, dann aber keine Möglichkeit 20 Beanspruchte Priorität:

mehr besitzt, in der anderen Richtung zu fließen, da Schweiz vom 26. Mai 1966(7605)

der Stromkreis, der gerade Strom führen würde, dann

durch den Gleichrichter gesperrt bleibt. Der andere 2
Stromkreis, durch den vorher kein Strom geflossen

ist, besitzt dann bereits seine volle Spannungsfestig- 25 mit Hilfselektroden zu versehen, auf die der Lichtkeit, so daß auch dort kein Strom mehr fließen kann. bogen mit Hilfe von Beblasung durch Druckgas kom-

Ferner ist bekanntgeworden, mit Hilfe von Syn- mutiert wird. Die Hilfselektroden sind dabei mit chronisierungseinrichtungen bei dreipoligen Schaltern Dioden in Reihe geschaltet, so daß nach dem Kommit parallelliegenden Dioden den Zeitpunkt fest- mutieren der Lichtbogen löschen kann. Hierbei ist zulegen, wann die Kontakte öffnen. Liegt dieser Zeit- 30 die Hilfselektrode innerhalb des Düsenkontaktes anpunkt kurz vor dem Nulldurchgang des Stromes in geordnet. Der Lichtbogen, der zunächst zwischen den einer Phase, so geht der Strom in dieser Phase schnell Hauptkontaktteilen brennt, wird auf die Hilfseiekauf null und löscht; in den anderen Phasen wird der trode durch Beblasung kommutiert, wenn der Strom Strom im Höchstfall nach einer halben Periode ge- gerade in Durchlaßrichtung der Diode liegt,
löscht (s. schweizerische Patentschrift 387 738). 35 Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß in dem

Bei Schaltern mit parallelgeschalteten Dioden ist Fall, daß der Abschaltbefehl gerade dann kommt,

es bekanntgeworden, den Hauptkontakt mit Funken- wenn der Strom in der Durchlaßrichtung der Diode

hörnern zusammenzubauen, in die der am Kontakt fließt, der Lichtbogen bis zu einer halben Periode

entstehende Lichtbogen hineingeblasen wird. Dabei brennen kann, bevor er gelöscht wird. Es soll nun

sind die Hörner mit den Dioden hintereinander- 40 auch dieser Nachteil vermieden werden, so daß die

geschaltet. In diesem Fall kommutiert der Lichtbogen, Belastung durch brennende Lichtbögen noch weiter

wenn die Stromrichtung gleich der Durchlaßrichtung herabgesetzt wird.

der Dioden ist, auf das Funkenhorn und verlöscht Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß

(s. deutsche Patentschrift 1 005 590). die Dioden je zwischen den Hauptkontaktstücken und

Der Nachteil dieser Anordnungen ist, daß die Kon- 45 mindestens einer Hilfselektrode liegen,

takte zu bestimmten Zeiten und in bestimmter Ab- Durch diese in den nachfolgenden Figuren näher

hängigkeit voneinander geschaltet werden müssen. beschriebene besondere konstuktive Form der Elek-

Dies erfordert elektrische oder mechanische Einrich- troden ist es nun auch möglich, die an sich bekannte

tungen, die den Antrieb stark verteuern. Maßnahme von zwei entgegengesetzt gerichteten

Außerdem ist noch vorgeschlagen worden 5° Dioden anzuwenden und dadurch zu verhindern, daß (deutsche Patentanmeldung A 52265 VIII d/21 c — der Lichtbogen längere Zeit zwischen den Hauptdeutsche Auslegeschrift 1 243 759), Druckluftschalter kontakten brennt.

Claims (2)

F i g. 1 zeigt ein Beispiel der Erfindung mit einer ungeteilten Hilfselektrode, Fig. 1 a im geschlossenen und Fig. 1 b im geöffneten Zustand des Schalters; F i g. 2 zeigt ein Beispiel mit geteilter Hilfselektrode und F i g. 3 mit zusätzlichen Abbrandelektroden. In der Fig. 1 bedeuten 1 der feste Kontaktteil und 2 der bewegliche, welcher in der Figur nach rechts bewegt werden kann. 3 ist die Hilfselektrode, 4 und 5 sind die beiden Dioden, welche auch aus mehreren in Reihe geschalteten Diodengruppen bestehen können. Die Hilfselektrode ist hierbei so breit, daß sie den ganzen Ausschaltweg überdeckt, damit in der Ausschaltstellung die Lichtbogenstrecke zwischen ihr und dem beweglichen Kontaktteil kleiner ist als zwischen den beiden Kontaktteilen. 6 und 7 sind die Zuleitungen zum Schalter. Die Beblasung ist durch die Pfeile 8 in der F i g. 1 b angedeutet. Diese kann in bekannter Weise magnetisch oder durch Druckluft erfolgen. Die Blaseinrichtung selbst ist der Übersicht halber weggelassen. Der Vorgang beim Abschalten ist nun folgender: Durch einen nicht gezeichneten Antriebsmechanismus wird der Kontaktteil 2 nach rechts bewegt. Dann entsteht zunächst ein Lichtbogen zwischen den beiden Kontaktteilen 1 und 2, wie durch die Schlangenlinie 9 angedeutet ist. Fließt der Strom in der durch die Pfeile bei 6 und 7 angegebenen Richtung, so läßt die Diode 4 Strom durch. Durch die Beblasung wird dann der Lichtbogen 10 zwischen die Hilfselektrode 3 und den beweglichen Kontaktteil geblasen. Der Strom fließt dann von 6 über 4, die Hilfselektrode 3 zum beweglichen Kontaktteil und zur Ausgangsklemme 7. Nach dem Nulldurchgang und nach dem Erlöschen des Lichtbogens 10 kann sich in der anderen Richtung ein Strom nicht ausbilden. In der Diode 4 kann er nicht fließen, weil diese in Sperrichtung des Stromes liegt, in der Diode 5 aber nicht, weil zwischen der Hilfselektrode 3 und dem festen Kontakt 1 keine geschlossene Verbindung mehr besteht und diese Strecke nicht mehr ionisiert ist. Diese Strecke besitzt also bereits die volle Überschlagfestigkeit. Fließt beim Abschalten der Strom gerade in der anderen Richtung, so kann sich durch das Beblasen des Lichtbogens zwischen der Hilfselektrode und dem festen Kontaktl ein Lichtbogen ausbilden. Der Strom fließt dann von 7 über 5, die Hilfselektrode 3, den Lichtbogen zum Kontaktteil 1 nach 6. Er erlischt dann ebenfalls im Nulldurchgang. Man erreicht also, daß ohne Synchronisiereinrichtungen jede Halbwelle sofort gelöscht wird und dadurch der Abbrand sehr gering gehalten werden kann. In der F i g. 2 ist eine Maßnahme dargestellt, durch die verhindert wird, daß die Dioden oder Diodenstrecken 4 und 5 bei geöffnetem Schalter mit der Netzspannung beansprucht werden. Die Hilfselektrode ist geteilt (3.1 und 3.2) und jeder Teil mit einer Diode verbunden. Die beiden Teile sind in Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes nebeneinander angeordnet. Die Hilfselektrode 3.1 ist mit der Diode 5, die Hilfselektrode 3,2 mit der Diode 4 verbunden. Im übrigen sind die Bezeichnungen die gleichen wie in der Fig. 1. Fi g. 2 a zeigt den Schalter in geschlossenem, F i g. 2 b im offenen Zustand mit dem brennenden Lichtbogen 9 und 10 während des Abschaltens. Diese Unterteilung konnte man durchführen, da je nach der Stromrichtung der Lichtbogen zwischen der Hilfselektrode und dem Hauptkontaktteil entweder rechts oder links brennt. Bei der gezeichneten Anordnung erkennt man, daß dann der Stromkreis wie in der F i g. 1 für die angegebene Stromrichtung geschlossen ist. Ist der Schalter im offenen Zustand und brennt kein Lichtbogen mehr, so liegt die Netzspannung nur an den Hauptkontaktteilen, während die Dioden wegen der Teilung der Elektrode nicht miteinander verbunden sind, also an ihnen keine Spannung liegen kann. F i g. 3 zeigt eine Anordnung, die den Abbrand von den Hauptkontakten völlig fernhält. Mit dem festen Kontaktteil 1 ist ein Abbrandkontakt 13 fest verbunden. Über dem beweglichen Kontaktteil in Ausschaltstellung des Schalters ist eine weitere feststehende Abbrendelektrode 14 angeordnet, die nur elektrisch mit dem beweglichen Kontaktteil 2 durch die Leitung 15 verbunden ist. Die Hilfselektroden 3.1 und 3.2 sind ebenso angeordnet wie in der F i g. 2. Der Löschvorgang ist ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 2, nur wird der Lichtbogen 10 von dem beweglichen Kontaktteil 2 auf die Abbrandelektrode geblasen und nimmt dann nacheinander etwa die Stellungenll und 12 ein. Er brennt dann bis zum Nulldurchgang nur zwischen einer Hilfselektrode und einer Abbrandelektrode. Hierdurch wird der weitere Vorteil erhalten, daß an den Hauptkontaktteilen fast kein Abbrand mehr möglich ist. Patentansprüche:

1. Leistungsschalter mit Hilfe von gleichgerichteten, aus mindestens einer Diode bestehenden Diodenkreisen zur Erleichterung der Abschaltung von Wechselströmen bei jeder Stromrichtung, mit Hilfselektroden, die senkrecht zur Kontaktstrecke der Hauptkontakte angeordnet sind und deren Abstand zu den Hauptkontakten kleiner ist als die Ausschaltstrecke, auf die der Lichtbogen beim Abschalten kommutiert wird, mit Beblasung des Lichtbogens in Querrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden je zwischen den Hauptkontaktstücken und mindestens einer Hilfselektrode liegen.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise eine einzige Hilfselektrode vorgesehen ist, an die die beiden Dioden angeschlossen sind, und die Hilfselektrode etwa so breit ist wie der Ausschaltweg.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hilfselektroden vorgesehen sind, die je an eine Diode angeschlossen sind derart, daß die Hilfselektrode, welche im geöffneten Zustand dem beweglichen Kontakt gegenübersteht, mit der Diode verbunden ist, welche mit ihrem anderen Ende am festen Kontakt angeschlossen ist, und daß die Hilfselektrode, welche dem festen Kontakt gegenübersteht, mit der Diode verbunden ist, welche an den beweglichen Kontakt angeschlossen ist.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hilfselektroden in Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktes nebeneinander angeordnet sind.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Hauptkontaktstücken Abbrandkontakte zugeordnet sind, von denen der eine mit dem festen Hauptkontaktstück starr ver-

bunden ist, der andere, ebenfalls fest angeordnete, im geöffneten Zustand in einem Abstand zum beweglichen Hauptkontaktstück liegt und mit dem beweglichen Hauptkontaktstück elektrisch verbunden ist, wobei der Abstand zwischen Abbrandkontakt und Hauptkontakt kleiner ist als die

Überschlagstrecke zwischen Hilfselektrode und Hauptkontaktstück.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beblasung des Lichtbogens in bekannter Weise magnetisch oder durch Druckgas erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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