Lichtbogenstromriehter. Zur Gleichrichtung von Wecllselstr-om oder Urrrformung voll Gleichstrom in Wechselstrom sind Lichtbogenventile bekannt, beispielsweise der bekannte Quecksilberdampfgleichrichter. In neuerer Zeit hat man auch vorgeschlagen, für die Steuerung der Licbtbögen, welche die Umrichtung des Stromes bewirken, Licht bogenkammern mit Druckluftblasung zu ver wenden.
üfan erzielt hierdurch erhebliche Sperrspannungen all den Elektrodenstrecken.
Bei den bekannten Stromrichtern mit Druckluftlöschung und feststehenden Elek troden erfolgt die Zündung durch periodische Spannungsstösse. Diese Art der Zündung hat jedoch verschiedene Nachteile, insbesondere ist eine nachteilige elektrische Beanspruchung der Einrichtung damit verbunden.
Nach der Erfindung wird ein Lichtbogen- strornrichter, insbesondere ein solcher mit feststehenden Elektroden, bei welchem die Lichtbogenlöschung und die darauffolgende Sperrung des Stromdurchganges durch strö- rnendes Druckgas erfolgt, dadurch wesent lich verbessert, dass diP Zündung des Licht bogens durch periodische Herabsetzung der Durchschlagsfestigkeit des Lichtbogenraumes herbeigefübrt wird.
Hierdurch ist erreicht; dass die Zündspan- nung, bezogen auf gleiche Werte der Sperr und Brennspannung erniedrigt werden kann. Man vermeidet hierdurch einerseits hohe Span nungsstösse zum Zünden, anderseits braucht man keine Elektrodenbewegung oder beson- dereElektrodenausbildung (AnordnungSpitze- Platte) zur Erleichterung der Zündung zu verwenden, sondern kann mit Vorteil eine feststehende Elektrodenanordnung verwenden, die z.
B. lediglich für eine günstige Druck gaslöschung bemessen ist. Zum Beispiel ver wendet man zweckmässig einen isolierenden Löschkanal mit einer zentral nach zwei Rich tungen gegen die feststehenden Elektroden- spitzen gerichteten Druckluftströmung, welche es gestattet, mit besonders kurzen Löschzeiten hohe Stromstärken zu unterbrechen.
Die Erfindung hat den weiteren Vorzug, dass man durch die periodische Herabsetzung der Durchschlagsfestigkeit des Lichtbogen raumes die Phasenablösung der Mehrphasen gleichrichtern beschleunigt und durch die frühere Zündung der nächstfolgenden Phase die Kurvenform des gleichgerichteten Stromes und damit den Wirkungsgrad verbessert.
Man kann auch die Wirksamkeit der löschenden Druckgasströmung periodisch ver ringern oder unterbrechen. um dadurch bei der durch die Gasströmung erreichten hohen Sperrspannung trotzdem die Zündspannung verhältnismässig niedrig zu machen. Zur Zündung @ des Lichtbogens kann man perio disch Medien geringerer Durchschlagsfestig keit als normale Luft in den Lichtbogenraum einführen. Beispielsweise kann man heisses Gas oder Edelgas oder Wasserstoff in den Lichtbogenraum bringen.
Man kann auch durch periodische Einwirkung von Ionisie- rungsmitteln, zum Beispiel Bestrahlung, die Durchschlagsfestigkeit der EIPktrodenstrecke periodisch vermindern. In dem darauffolgen den Löschvorgang werden die Ladungsträger aus dem Lichtbogenraum durch die löschende Gasströmung wieder fortgespült.
In Abb. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel derErfindung dargestelllt. Abb. 1 stellt einen Querschnitt durch die Achse des Lichtbogenstromrichters dar, Abb.2 einen Schnitt senkrecht zu dieser Achse.
1 und 2 sind die beiden feststehenden Elektroden des Stromrichters, zwischen denen der Lichtbogen, welcher die Stromrichtung bewirkt, gezündet wird. Ein verhältnismässig enges Isolierrohr 3 bildet eine Hülle für den Lichtbogenraum, welche in der Mitte eine ringförmige Zuflussöffnung 4 für die Zufüh rung des gasförmigen Löschmittels zum Licht bogenraum besitzt. An das Rohr 3 schliesst sich ein isolierendes Gehäuse "o an, welches das Rohr 3 rings umgibt und einen .Speicher- raum 6 für das gasförmige Löschmittel um schliesst.
In diesen Speicherraum mündet die Zuflussleitung 7 für das gasförmige Lösch- mittel, beispielsweise gewöhnliche kalte unter Druck stehende Luft. 8 bis<B>11</B> sind Düsen, die an ein Ringrohr 12 angeschlossen sind und deren Ausflussöffnungen dem Lichtbogen- raum innerhalb der Hülle 3 zugekehrt sind. An das Ringrohr 12 ist eine Zuführungslei tung 13 angeschlossen. Durch diese wird ein Mittel von geringerer Durchschlagsfestig keit als normale Luft, beispielsweise sehr heisse Luft oder hochionisierte Gase, zuge führt. Bei Verwendung von Heissluft können das Ringrohr 12 und die Düsen 8 bis 11 mit einer Wärmeisolation umgeben sein.
In dem Ringraum 12 befindet sich ein ringförmi ger Verschlussschieber 14 für die Düsen 8 bis 11. Dieser Verschlussschieber besitzt in gewissen regelmässigen Abständen Öffnungen vom lichten Querschnitt der Düsen, welche die Verbindung der Düsen mit dem Ring raum 12 herstellen, so oft sie sich mit dem Düsenquerschnitt decken. Der Schieber 14 läuft mit einer ganz bestimmten Geschwin digkeit um.
Er erhält diese Umlaufbewegung zum Beispiel durch ein Synchrontriebwerk, welches von dem Wechselstrom des Strom richters angetrieben wird und ähnlich aus gebildet sein kann wie bei den bekannten Synchronuhren, zum Beispiel als Ferraris- Triebwerk. Das Übersetzungsverhältnis in diesem Synchronantrieb und der Abstand der Löcher im Schieber ist so gewählt, dass die Mündungen der Düsen 8 bis 11 nach je einer vollen Periode des Wechselstromes für eine kurze sich über den Stromnulldurchgang er streckende Zeitspanne freigegeben werden.
Die Wirkungsweise dieses Lichtbogen stromrichters geht aus dem Schaubild Abb. 3 hervor,. In diesem ist i die Wechselstrom kurve über die Zeit t aufgetragen. Während eines ansteigenden Astes der Wechselstrom kurve wird im Zeitpunkt To über den Zeit raum ti Heissgas oder ein anderes Mittel von geringer Durchschlagsfestigkeit durch die Düsen 8 bis 11 in den Elektrodenraiim ein gelassen. Der Lichtbogen zündet dann zwi schen den Elektroden 1 und 2, beispielsweise im Zeitpunkt Ti, wo die Spannung an diesen Elektroden einen genügenden Wert erreicht hat, um die schlechtisolierende Strecke zu durchschlagen.
Im Zeitpunkt T2 setzt das Einblasen von Löschgas, zum Beispiel Druck luft, durch die Zuleitung 7 ein und hält über einen Zeitabschnitt 12, das heisst bis zum Stromnulldurchgang, an. Das periodische Ein lassen der Druckluft kann durch synchron mit dem Wechselstrom angetriebene Ventile erfolgen, die in die Zuführungsleitung 7 ein gebaut sind. Dieses Spiel wiederholt sich bei allen folgenden Wechselstromperioden, so dass im Zeitpunkt Ts wieder das Einströ men des Mediums geringer Durchschlags festigkeit, im Zeitpunkt T4 das Einströmen des Löschmittels einsetzt.
Das Löschmittel bewirkt durch die an gegebene Ausbildung der Vorrichtung eine sehr gute Säuberung des Lichtbogenraumes, da es den mittleren Teil des Lichtbogens Unter Druck setzt und von hier nach beiden Seiten gegen die Elektroden expandiert, wo durch es alle ionisierten Gase und Metall dämpfe aus der mittleren Zone beseitigt. Der Speicherraum ss bewirkt, dass diese Säu berungswirkung über den Stromnulldurch; gang stark anhält, wodurch der Lichtbogen ranm mit der nötigen Geschwindigkeit eine hohe Durchschlagsfestigkeit erhält, um danach die Wiederzündung des Lichtbogens nach den Stromnulldurchgängen T5, Tc usw. zu ver hindern.
Die sich ausbildende Löschmittel- strömung, welche den Lichtbogen während der Löschung auf die kürzeste geradlinige Entfernung der Elektroden 1, 2 stabilisiert und den Lichtbogen als konzentrische Hülle urngibt, ist in der Abb. 1 durch die Pfeile 15 veranschaulicht. Der Schieber 14 ist so ausgebildet und besitzt eine solche Umlaufgeschwindigkeit dass die Verbindung der Düsen mit dem Ring raum 12 immer während der Zeitabschnitte ti hergestellt wird. Die Verbindung sämt licher Düsen 8 bis 11 wird gleichzeitig her- , gestellt.
Der Druck des einströmenden Gases ist genügend hoch gewählt, damit es sehr rasch den ganzen Elektrodenraum füllt.