CH198525A - Wechselstromschalteinrichtung. - Google Patents

Wechselstromschalteinrichtung.

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CH198525A
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Aktieng Siemens-Schuckertwerke
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Siemens Ag
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      Wechselstromschalteinrichtnng.       Die Erfindung betrifft eine Schaltein  richtung für Wechselstrom und ist zum Bei  spiel sowohl für Schalter zum Ausführen  von Einzelschaltungen, als auch für Schal  ter mit periodisch bewegten Kontakten zum  Umformen von Wechselstrom in Gleichstrom  (Gleichrichter) oder von Gleichstrom in  Wechselstrom (Wechselrichter) oder von  Wechselstrom in Wechselstrom von anderer  Frequenz (Umrichter) geeignet. Bei den bis  her bekannten Schalteinrichtungen dieser  Art treten     Schwierigkeiten    auf, die im we  sentlichen darauf zurückzuführen sind, dass  die Beschädigung der Unterbrechungskon  takte durch Entladungserscheinungen nicht  genügend     vermindert    werden konnte.  



  Es ist bekannt, bei Schaltern für Einzel  schaltung und bei rotierenden mechanischen  Gleichrichtern in den zu unterbrechenden  Stromkreis eine Drosselspule mit sich bei  einem sehr kleinen     Wert    des Stromes sätti  gendem Eisenkern einzuschalten, durch wel-         che    die Augenblickswerte des Wechselstro  mes in der Nähe des     Stromnulldurchganges     herabgesetzt werden und so die Stromkurve  abgeflacht wird. Hierbei besteht jedoch die  Gefahr, dass sich     an.    den     Kontakten    im<B>Öff-</B>  nungsaugenblick eine hohe Spannung .aus  bildet und     einen    die Oberfläche der Kon  takte angreifenden     Lichtbogen    hervorruft.

    Es ist ferner angegeben worden, die Span  nung an den Kontakten während der Unter  brechung durch die Überlagerung     von.    Span  nungen höherer Frequenz herabzusetzen.  Hierbei wurde jedoch ausser acht gelassen,  dass der Verlauf des Stromes     gewöhnlich     nicht mit dem der Spannung übereinstimmt;  so dass der     Strom    trotz der Herabsetzung der  Spannung kurz vor der Kontaktöffnung  einen hohen Augenblickswert haben und so  mit kräftiges Schaltfeuer entstehen     kann,     indem sich der Strom     seiner    plötzlichen Ver  minderung widersetzt.

   Auf diese Gründe  ist es zurückzuführen, dass - soweit be-           kannt    - Schalteinrichtungen mit periodisch  bewegten Kontakten für Starkstrom nicht in  nennenswertem Umfang praktisch verwendet  wurden. Gleichrichter dieser bekannten Art  konnten sich gegenüber     Umformeraggregaten     nicht durchsetzen und sind gegenüber den  im letzten Jahrzehnt kochentwickelten       Quecksilherdampfstromrichtern    und andern  Entladungsgefässen für Starkstrom völlig  zurückgetreten.  



  Die Erfindung bezweckt nun, die oben  erwähnten Schwierigkeiten der bei der Un  terbrechung auftretenden Entladungserschei  nungen auch bei hohen Leistungen zu ver  meiden und die Spannungsverluste, vergli  chen mit denen der     Gasentladungsgefässe,     herabzusetzen.  



  Die Erfindung besteht in der Kombina  tion von Mitteln zur Abflachung des     Ver-          laufes    eines dem Nulldurchgang benachbar  ten Teils der Stromkurve mit einem die Un  terbrechungsstelle überbrückenden und den  Anstieg der nach der Unterbrechung an den  Elektroden wiederkehrenden Spannung ver  zögernden Parallelpfad.  



  Zur Erläuterung der Erfindung dienen  die     Fig.    1 bis 6, die Ausführungsbeispiele  des Erfindungsgegenstandes darstellen.     Fig.1     ist ein schematisches Schaltbild einer ersten  Anordnung; die     Fig.    2 und 3 enthalten Dia  gramme zur Veranschaulichung der Wir  kungsweise der genannten Anordnung, und  die     Fig.    4 bis 6 zeigen verschiedene weitere  Ausführungsbeispiele wiederum in Form von  schematischen Schaltbildern.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1' einen Generator  oder eine andere     Wechselstromquelle,    welche  mit der Spannung     LT    einen Stromkreis speist,  der durch eine Schalteinrichtung 2' unter  brochen werden kann. In dem Stromkreis  liegt eine Impedanz 4' in Reihe mit der Un  terbrechungsstelle, während 3' eine die Un  terbrechungsstelle überbrückende parallele  Kapazität darstellt. Die Impedanz 4' kann  beispielsweise eine Wicklung sein, in der  durch ein fremd erzeugtes Wechselfeld zu  sätzliche Spannungen höherer Frequenz in-         duziert    werden, die die Änderung der Augen  blickswerte des Stromes in der Nachbar  schaft des     Stromnulldurchganges    hemmen.

    Die Impedanz 4' kann auch selbsttätig pe  riodisch veränderlich sein, derart, dass sie bei  Unterschreitung eines vorbestimmten Strom  wertes ihren     Scheinwiderstandswert    vergrö  ssert. Eine derartige Impedanz ist beispiels  weise ein     Kohlesäulewiderstand,    auf den ein  in Abhängigkeit von dem hindurchfliessenden  Strom selbsttätig gesteuerter Druck ausgeübt  wird, der sich jedesmal plötzlich ermässigt,  sobald der Strom einen     vorbestimmten    Wert  unterschreitet.  



  Die Impedanz 4' kann ferner eine Dros  selspule mit Eisenkern sein, der so     bemessen     und auf dem die Wicklung so angeordnet  ist, dass sich das Eisen bei Überschreitung  eines vorbestimmten Stromwertes sprunghaft  sättigt.     Fig.    2 gibt ein Beispiel für die Ge  stalt der Sättigungskurve einer derartigen  Drossel an, die im folgenden als Schaltdros  sel bezeichnet wird. Auf der horizontalen  Achse ist die dem Strom proportionale Feld  stärke H und auf der vertikalen Achse die  magnetische Induktion B aufgetragen. Auf  dem absteigenden Kurvenast s ist infolge der       Remanenz    im     Stromnulldurchgang    die In  duktion     B"    vorhanden und daher der Eisen  kern noch nahezu magnetisch gesättigt.

   Nach  dem     Stromnulldurchgang    gelangt die Induk  tion in das ungesättigte Gebiet. Infolgedes  sen nimmt die     Induktivität    der Schaltdrossel  in diesem Gebiet zu. Sie behält einen hohen  Wert, bis die     entgegengesetzte    Sättigungs  grenze erreicht ist, bei deren Überschreitung  die     Induktivität    und damit der Widerstands  wert der Schaltdrossel auf den niedrigen  Wert zurückgeht, der für den Stromdurch  gang kein wesentliches Hindernis bildet.

    Beim nächsten     Stromnulldurchgang    findet  dann der umgekehrte Vorgang statt, wobei  ebenfalls wieder eine vorübergehende starke  Erhöhung des     Scheinwiderstandswertes    der  Schaltdrossel unmittelbar nach dem Strom  nulldurchgang eintritt. Dies ist jedesmal mit  einer Abflachung der     Wechselstromkurve    im       Stromnulldurchgang    verbunden, die im fol-           genden    als stromschwache Pause bezeichnet  wird.  



  Die Schaltdrossel wirkt um so günstiger,       3e    weniger Streuung sie hat. Man führt sie  deshalb mit grossem Eisenquerschnitt und  verhältnismässig geringer     'v#rindungszahl    aus.       Hierzu    werden mit Vorteil Eisensorten mit  sehr geringer     Remanenz        bezw.    geringer       Koerzitivkraft,    mit grosser     Permeabilität,     scharfem     Sättigungsknick,    sowie hoher Sät  tigungsinduktion verwendet, z.

   B.     Permal-          loy    oder     Hyperm.    Um auch Eisen mit grö  sserer     Remanenz    verwenden zu können, kann  eine     Vormagnetisierung    durch Gleich- oder  Wechselstrom oder auch durch     permanente     Magnete angewendet werden. Hierbei ist zu  berücksichtigen, dass die plötzliche Änderung  des Kraftflusses in den vormagnetisierenden  Windungen eine     Gegen-EMK    induziert.  Diese schädliche Wirkung kann durch eine  weitere Drossel in dem Erregerkreis der  Schaltdrossel oder durch     Induzierung    zu  sätzlicher     Spannungen,    insbesondere fremder  Phasen, kompensiert werden.  



  Die     Vorerregung    durch Gleichstrom gibt  eine Verbesserung beim Ausschalten,     kann     aber unter Umständen die Stromstärke im       Augenblick    des Einschaltvorganges erhöhen.  Die Einschaltstromstärke kann nach einem  weiteren Verbesserungsvorschlag dadurch  niedrig gehalten werden, dass im Bereich des       Einschaltzeitpunktes    mit geringerer oder mit       entgegengerichteter        Vormagnetisierung    ge  arbeitet wird.

   Um sowohl den Bedingungen  des Ausschaltvorganges, wie auch den Be  dingungen des Einschaltvorganges zugleich  Rechnung zu tragen, kann für die Einschalt  drossel eine     Vormagnetisierung    durch Wech  selstrom vorgesehen werden, so dass die Mag  netisierung sowohl beim Einschalten wie  auch beim Ausschaltvorgang im richtigen  Sinne erfolgt. Bei wechselnder Last kann es  zweckmässig sein, zur Erreichung des erfor  derlichen     Grades    der     Vormagnetisierung    eine  von der     Belastung    gesteuerte Gleichstrom  vorerregung, beispielsweise durch den. Be  lastungsstrom selbst oder einen Teil davon  anzuwenden.

   Dadurch ist innerhalb jedes         Stromdurchlasszeitabschnittes    der Zeitpunkt  des Eintrittes der     Impedanzänderung    von  der Grösse des Effektivwertes des übertra  genen Stromes abhängig.  



  Dies geht aus dem in     Fig.    2 durch strich  punktierte Linien dargestellten Verlauf der       Magnetisierungskurve    bei Anwendung der       Vormagnetisierung    hervor. Infolge der Vor  magnetisierung durch einen Strom von der  Grösse     J,        veirsohiieibt        sich        idie        Hysteresissobl#eife     nach rechts, falls die     Vormagnetisierung    in  beiden     Stromhalbwellen    die gleiche Richtung  hat. Infolgedessen geht nunmehr die Induk  tion auf dem absteigenden Kurvenast s' bei  derseits des     Stromnullwertes    durch das un  gesättigte Gebiet.

   Die stromschwache Pause  liegt infolgedessen zur Hälfte vor und zur  Hälfte hinter dem     Stromnulldurchgang.    Man  hat es in der Hand, durch     eine    noch grössere       Vormagnetisierung    die Abflachung der  Stromkurve bereits noch früher eintreten zu  lassen, so dass schliesslich der     Stromnull-          durchgang    ganz am Schluss der stromschwa  chen Pause liegt.  



  In     Fig.    3 bedeutet i den Strom, der in  dem Stromkreis nach     Fig.    1 fliesst, wenn die  Unterbrechungsstelle 2' geschlossen ist. Die  mit     i"    bezeichnete stromschwache Pause wird  dadurch hervorgerufen,     dass.    sich der Wider  stand x der Schaltdrossel über den     Strom:-          nulldurchgang    infolge der     Entsättigung    des  Eisenkernes stark erhöht.     x"    ist der Wider  stand der Schaltdrossel in gesättigtem Zu  stand. Im Augenblick A werde die Unter  brechungsstrecke geöffnet.

   Hat dann der  Scheinwiderstand des Parallelpfades     einen     der Geraden     W        entsprechenden    Betrag, so  steigt die Spannung an der Unterbrechungs  strecke nicht sofort bis auf den vollen Wert  der Spannung     U    des Netzes an, sondern nur  auf einen kleinen Wert     e.,    da sie sich auf  die     Reihenimpedanz    und auf den vom Paral  lelpfad überbrückten     Teil    des Stromkreises  im . Verhältnis der     Scheinwiderstandswerte     aufteilt.

   Infolge des hohen Scheinwider  standswertes der     Reihenimpedanz    ist der auf  den Parallelpfad mit dem Widerstandswert  W     LLnd    somit auf die     Unterbrechungsstrecke         entfallende Spannungsanteil nur gering. Erst  im Zeitpunkt B, in dem die Sättigung des  Eisenkernes der Schaltdrossel erreicht ist  oder der     Steuerdruck    der     Kohlesäule    erneut  einsetzt und daher der Widerstand der Rei  henimpedanz auf einen geringen Wert     x"     abfällt, steigt die Spannung e auf den vollen  Wert der Netzspannung an.

   Mithin stellt  der Zeitraum zwischen den Punkten A und  B auch eine spannungsschwache Pause dar,  innerhalb derer die Unterbrechung unter er  leichterten Bedingungen vonstatten gehen  kann. Ist die Schaltdrossel so ausgelegt, dass  der Stromwert, bei welchem die Sättigungs  grenze ihres Eisenkernes erreicht wird, bei  1 Ampere oder bei einem noch kleineren  Wert liegt, so wird die Unterbrechungsstelle  bei der Öffnung keiner grösseren Beanspru  chung ausgesetzt, als ein Schwachstromkon  takt. Bei     Betriebsspannungen    in der Grössen  ordnung von einigen 100 Volt kommt dann  praktisch überhaupt kein Schaltfeuer zu  stande.  



  In     Fig.    4 ist die Schaltung für einen       Dreiphasenstromrichter    dargestellt, der bei  spielsweise als Gleichrichter wirkt. Mit 27,  28 und 29 sind in den drei Phasen liegende  feststehende Kontakte des Gleichrichters be  zeichnet und mit 30 der um die Welle 21  umlaufende Kontakt, der seine Drehbewe  gung durch einen in der Zeichnung nicht  dargestellten Synchronantrieb erhält, der  synchron mit dem umzuformenden Wechsel  strom läuft. 32, 33 und 34 sind drei in den  einzelnen Phasen liegende Schaltdrosseln mit  den periodisch sich sättigenden Eisenkernen  35,     :

  36    und 37.<B>38</B>     .ist    die     Gleichstrom-          belastung,    39     eine        Glättungsdrosselspule.    40,  41 und 42 sind die Parallelwiderstände für  die drei Phasen. Sie sind je mit einem Ende  an die Zuleitungen zu den festen Kontakten  27, 28 und 29 angeschlossen und mit ihrem  andern Ende zum rotierenden Kontakt 30 ge  führt. Die Widerstände 40, 41 und 42   gegebenenfalls auch     Induktivitäten    - kön  nen gleichzeitig     Verbraucherwiderstände     sein, z. B. Wicklungswiderstände von An  triebsmotoren.    Die Anordnung ist besonders vorteilhaft  anwendbar in Anlagen, welche hohen Strom  führen, jedoch mässige Spannung haben,  z.

   B. für     elektrogalvanische        Zwecke,    da in  diesem Fall der Verlust in den Parallel  widerständen     bezw.        Induktivitäten    nicht ins  Gewicht fällt.  



  Zur Vorm     agnetisierung    der Schaltdros  seln dienen die Wicklungen 17, 18 und 19,  die beispielsweise hintereinander geschaltet  sind und aus einer gemeinsamen Stromquelle  gespeist werden, die in der Zeichnung nicht  dargestellt ist. Zur Regelung der     Vormag-          netisierung    dient ein veränderlicher Regel  widerstand 20.  



       Fig.    5 zeigt eine weitere Ausgestaltung  des Parallelpfades im einpoligen Schema, die  jedoch ohne weiteres auch bei jedem     mehr-          poligen    Schema anwendbar ist. Mit 51 ist  eine     Wechselstromquelle    bezeichnet, die  einen Stromverbraucher 58 speist. Der Strom  pfad führt über eine Schaltdrossel 53 mit  dem Eisenkern 54 und über eine Unterbre  chungsstrecke 59, deren bewegliches Schalt  stück mit einer Synchronsteuerung ausgestat  tet ist, so dass die Unterbrechung in einem  vorbestimmten Augenblick innerhalb einer  Halbwelle des zu unterbrechenden Wechsel  stromes vollzogen werden kann. Soll die  Einrichtung zur Stromumformung periodisch  betrieben werden, so ist ein entsprechender,  synchron laufender Antriebsmotor vorzuse  hen.

   Der Antrieb ist in der Zeichnung nicht.       dargestellt.    Der     Parallelpfad    zur     Unterbre-          chungsstrecke    59 hat eine     kapazitive    Kom  ponente. Er besteht aus einem Kondensator  70 und einem     Dämpfungswiderstand    71.  Vorteilhaft ist es, noch einen     Ohmschen    Wi  derstand 72 parallel zu schalten. Dieser kann  auch unmittelbar zum Kondensator 70 paral  lel liegen, so dass der     Dämpfungswiderstand     71 beiden vorgeschaltet ist.

   Der Kondensa  tor bildet mit den im übrigen Stromkreis  vorhandenen     Induktivitäten,    insbesondere  der Schaltdrossel, zusammen einen Schwin  gungskreis, der jedesmal beim Öffnen der  Kontakte in Schwingungen versetzt wird,  so dass ein pulsierender     Stromfluss    entsteht,      während die Unterbrechungsstelle geöffnet       wird.    Der Strom durchfliesst auch die Schalt  drossel und versetzt sie in einen sich von  Augenblick zu Augenblick ändernden     Mag-          netisierungszustand.    Durch geeignete Ein  stellung der Blind- und der Wirkkomponente  des Widerstandswertes des Nebenpfades kön  nen Frequenz und Dämpfung der Schwin  gungen     willkürlich    so eingestellt werden,

    dass sich die Schaltdrossel am Ende der Öff  nungszeit in einem bestimmten gewünschten       Magnetisierungszustaud    befindet, beispiels  weise so, dass sie in einer dem zu erwarten  den     Übertragungsstrom    entgegengesetzten  Richtung vormagnetisiert, jedoch nicht völ  lig gesättigt ist. Dann setzt beim Schliessen  der Unterbrechungsstelle erst     einmal    die  stromschwache Pause ein, da der Wider  standswert der Schaltdrossel gerade sehr  gross ist. An der Drossel liegt ferner in die  sem Augenblick der grösste Teil der Betriebs  spannung.

   Erst wenn später der Übertra  gungsstrom die     Magnetisierungsrichtung    um  gekehrt hat und in. der     neuen        Magnetisie-          rungsrichtting    der Sättigungszustand er  reicht ist, setzt die ungehinderte Stromüber  tragung ein.  



  Wird die Schalteinrichtung nach     Fig.    5  als Stromrichter ausgebildet und verwendet,  so kann hier die Regelung in einfacher Weise  bewirkt werden. Der Kondensator 70 und  die Widerstände 71 und 72 werden dazu  regelbar gemacht. Dann kann     infolge    der  damit verbundenen Änderung des Schwin  gungskreises und somit des im Schliessungs  augenblick vorhandenen     Magnetisierungszu-          standes    der Schaltdrossel 53, 54 die zeitliche  Lage der stromschwachen Pause relativ zum  Schliessungsaugenblick der Unterbrechungs  strecke verändert werden,     womit    sich Strom  und     Spannung    am Verbraucher ändern.  



  Der Kondensator 70     kann    aus mehreren       Kondensatorblöcken    bestehen, mit deren  Hilfe in Stufen geregelt wird, während der       Ohmsche    Widerstand 72 zur Feinregelung  dient und zu diesem Zweck als feinstufiger  oder als stufenloser Gleitwiderstand ausge  bildet ist.    Man kann bei der     Schalteinrichtung        mit     parallel zur Unterbrechungsstrecke liegen  dem Kondensator nach     Fig.    5 die Regelung  auch durch     Hinzufügen    einer veränderlichen,       Vorerregung    der Schaltdrossel 53, 54 er  zielen.  



  Bei Regelung- in sehr weiten Grenzen  oder bei starken Belastungsschwankungen  kann der Fall eintreten, dass die strom  schwache Pause der Schaltdrossel noch nicht       begonnen    hat, wenn die Unterbrechungs  stelle geschlossen wird; das ist der Fall,  wenn sich die Schaltdrossel in diesem Au  genblick in gesättigtem Zustand befindet.  



  Für diesen Fall wird das stromlose Ein  schalten durch eine besondere     Hilfsschalt-          drossel    73 mit dem     Eisenkern    74 von klei  neren Ausmassen als die     Hauptschaltdrossel     53 gewährleistet, welche von der Regelein  richtung unabhängig zwischen der Unterbre  chungsstelle und der Abzweigstelle des pa  rallelen Strompfades eingeschaltet ist.  



  Zu ihr kann ein     Ohmscher    Widerstand 78  unmittelbar parallel geschaltet sein. Über  diesen Nebenpfad soll sich die magnetische       Energie    der     ]Iilfs:schaltdro@s@siel        ausgleichen,     während die Unterbrechungsstelle 59 geöff  net ist, damit beim Einschalten von der       Hilfsschaltdrossel    keine störenden zusätz  lichen Spannungen hervorgerufen werden.  



  Für die     Hilfsschaltdrossel    ist es wichtig,  dass sie einen besonders scharf ausgeprägten  Sättigungsknick besitzt,     und    dass sie so ge  baut ist, dass ihre     Induktivität        in    gesättig  tem Zustand so klein wie nur irgend mög  lich ist.  



  Die     Hilfsschaltdrossel    ist nach     Fig.    5  mit einer     Einrichtung    versehen, mittel:;  derer sie vormagnetisiert werden kann, um  zu erreichen, dass sie sich nach     Abklingen     des Übertragungsstromes in ungesättigtem  Zustande befindet, wenn die Unterbrechungs  stelle geschlossen wird.. Beispielsweise dient  dazu eine besondere     Magnetisierungswick-          lung    75, welche aus einer Gleichstromquelle.  76 über einen regelbaren Widerstand 77 ge  speist wird. An die Stelle der Batterie<B>76</B>  kann bei Gleich-     bezw:        Wechselrichterbetrieb         das vorhandene Gleichstromnetz treten.

   Es  kann auch Wechselstrom zum Vormagneti  sieren benutzt werden, der dann vorteilhaft.  synchron mit der Unterbrechungsstelle zu  steuern ist. Statt der besonderen Wicklung  75 kann der     Vormagnetisierungsstrom    auch  die Hauptwicklung 74 durchfliessen.    Wird, wie früher beschrieben, ein     Ohm-          scher    oder induktiver Widerstand als paral  leler Strompfad zur Unterbrechungsstrecke  verwendet, und bleibt nun dieser Wider  stand, während die     Hauptunterbrechungs-          strecke    geöffnet ist, mit unverändertem  Wert in den Stromkreis eingeschaltet, so  fliesst über ihn ein Verluststrom - bei  Stromrichtern ein Rückstrom - der insbe  sondere bei hoher Betriebsspannung uner  wünscht hohe Werte annehmen kann.

   Zur  Beseitigung dieses Nachteils wird der Wi  derstandswert des parallelen Strompfades  mit der Periode des Wechselstromes verän  derlich gemacht. Zwecks Anpassung an die  in den angeschlossenen     Stromkreisen        herr-          schendenStrom-        und        Spannungsverhältniase          kann    sowohl     der        Betrag    als auch     der     innerhalb einer Halbwelle sich abspielende  zeitliche Verlauf der periodischen Wider  standsänderungen des parallelen Strompfades  regelbar sein.

   Mit der Regelung des zeit  lichen Verlaufes kann ausser der Verbesse  rung der     Kommutierung    auch eine Regelung  des Stromes und der Spannung im Verbrau  cherstromkreis erzielt werden.    In     Fig.    6 ist ein Ausführungsbeispiel  einer derartigen Anordnung für die Verwen  dung als Stromrichter schematisch darge  stellt. Mit 51 ist eine     Wechselstromquelle     bezeichnet, von der eine Leitung 52 über eine  Schaltdrossel 53 mit Eisenkern 54, über eine  weitere Leitung 55 eine Unterbrechungs  strecke 56, 57 zu einem beliebigen Stromver  braucher 58 und von diesem zur Wechsel  stromquelle 51 zurückführt. Die Unterbre  chungsstrecke 56, 57 wird durch einen Kon  takt 59 überbrückt, der beispielsweise mit  tels eines drehbaren Nockens 60 angehoben  werden kann.

   Parallel zur Unterbrechungs-         strecke    56, 57 liegt der Widerstand 61; seine  periodische Veränderung erfolgt mit Hilfe  eines Regelschalters, der im vorliegenden  Fall ein Ausschalter 63 ist, über welchen  der     Ansehluss    des Parallelwiderstandes 61 an  die Leitung 55 führt, und der mit dem  Hauptschalter 59 derart mechanisch gekup  pelt ist, dass der parallele Stromzweig über  den Widerstand 61 geschlossen wird, kurz  bevor die     Hauptkontakte    sich schliessen, und  erst wieder geöffnet wird, nachdem die  Hauptkontakte sich geöffnet haben.

   Das  wird erreicht durch einen Stössel 63, der in  der Öffnungsrichtung die mechanische Kupp  lung zwischen dem Hauptkontakt 59 und  dem Hilfskontakt 62 herstellt, dabei aber  etwas kürzer-ist als der Abstand     zwischen     den beiden Kontakten, so dass der Hubweg  und damit die Öffnungszeit des Hilfskontak  tes 62 kürzer ist als die des Hauptkontaktes  59. Durch verschiedene Einstellung des Ab  standes zwischen den Kontakten 59 und 62  oder der Länge des Stössels 63 wird das Ver  hältnis der     Öffnungs-    und Schliesszeiten des  Hilfsschalters 62 zu denen des Hauptschal  ters 59 geregelt: Durch Veränderung des  Widerstandswertes des regelbaren Wider  standes 61 wird der Betrag der Widerstands  änderung des parallelen Strompfades ge  regelt.

   Die erforderlichen Regelungen kön  nen selbsttätig in Abhängigkeit von der  Grösse und Art der Belastung, von der Form  der     Wechselstromkurve    und bei Gleich- oder       Wechseltrichterbetrieb    von der Form des  Gleichstromes     (Glättungsgrad),    von einer  etwaigen Gegenspannung auf der Gleich  stromseite und bei mehrphasigen Wechsel  stromsystemen in Abhängigkeit von etwa  auftretenden     Unsymmetrien    gesteuert wer  den.  



  Statt der durch     Nocken    gesteuerten  Druckkontakte können auch Schleifkontakte  der geschilderten Art sowohl für die Haupt  unterbrechungsstelle, als auch für die     Hilfs-          unterbrechungsstelle        verwendet        werden,    wo  bei die umlaufenden Segmente und die  Stromabnahmebürsten in ihrer Länge und in  ihrer Stellung zueinander regelbar sind.

        Um die Schaltleistung, die von der       Schalteinrichtung    maximal unterbrochen  werden kann, heraufzusetzen oder um die  Löschung von Lichtbögen, die infolge von       Störungen        .am,Sy        nchronantri-eib        aller        infolge     von     Unsymmetrien    zwischen den     einzelnen     Phasen eines angeschlossenen mehrphasigen  Netzes     entstehen        können,    zu erleichtern,

       kön-          aen    zusätzliche     Mittel    zur Erhöhung der       Durchschlagsspannung    der Unterbrechungs  strecke vorgesehen     sein;    man kann zum Bei  spiel die Trennstrecke im Vakuum anord  nen. Ein     anderes        Mittel    besteht darin, dass  die     Trennstrecke    mit einem besonderen hoch  wertigen Medium von hoher Durchschlags  spannung umgeben wird. Als     Dielektrika     kommen     hauptsächlich    Gase oder Flüssig  keiten in Betracht, die zur weiteren Er  höhung der Durchschlagsfestigkeit unter  Überdruck stehen können.

   Die Flüssigkeiten  oder Gase können an der Unterbrechungs  stelle     in    Strömung versetzt werden, um im  Notfall als Löschmittel zu dienen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Wechselstromschalteinrichtung, gekenn zeichnet durch die Kombination von Mitteln zur Abflachung des Verlaufes eines dem Nulldurchgang benachbarten Teils der Stromkurve mit einem die Unterbrechungs stelle überbrückenden und den Anstieg der nach der Unterbrechung an den Elektroden wiederkehrenden Spannung verzögernden Parallelpfad.
    UNTERANSPRüCHE 1. Wechselstromschalteinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit der Unterbrechungs stelle eine Wicklung liegt, durch die zu sätzliche, die Änderung der Augenblicks werte des Stromes hemmende Spannun gen höherer Frequenz in den Stromkreis der Unterbrechungsstelle eingeführt wer den.
    2. Wechselstromschalteinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit der Unterbrechungs- stelle eine periodisch veränderliche; bei Unterschreitung eines vorbestimmten Stromwertes ihren Scheinwiderstands wert vergrössernde Impedanz geschaltet ist. 3. Wechselstromschalteinrichtung nach Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Reihenimpedanz eine Eisendros sel mit sich bei Überschreitung eines . vorbestimmten Stromkreises sättigendem Eisenkern vorgesehen ist.
    4. Wechselstromschalteinrichtung nach Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sättigungswert der genannten Eisendrossel höchstens 1 Ampere be trägt. 5. Wechselstromschalteinrichtung nach Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Eisendrossel eine zu sätzliche Erregerwicklung besitzt.
    6. Wechselstromschalteinrichtuug nach Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb jedes Stromdurchlasszeit- abschnittes der Zeitpunkt des Eintrittes der Impedanzänderung von der Grösse des Effektivwertes. des übertragenen Stromes abhängig ist. 7. Wechselstromschalteinrichtung nach den Unteransprüchen 5 und 6, für Stromrich ter, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sätzliche Erregerwicklung von minde stens einem Teil des Belastungsstromes des Stromrichters gespeist wird.
    B. Schalteinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass# der Paral lelpfad eine kapazitive Komponente hat. 9. Schalteinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Paral lelpfad mit dem periodischen Verlauf des Wechselstromes ebenfalls periodisch veränderlich ist: 10. Schalteinrichtung nach Unteranspruch 9, gekennzeichnet durch einen synchron ge steuerten Hilfsschalter, der den Parallel pfad schliesst, bevor der Stromfluss über den Hauptpfad eingesetzt hat, und den Parallelpfad öffnet, nachdem der Strom fluss über den Hauptpfad aufgehört hat.
    11. Wechselstromschalteinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Mittel zur Erhöhung der Durchschlagsspannung der Unterbre- chungsstrecke vorgesehen sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE947007C (de) * 1943-05-01 1956-08-09 Siemens Ag Schaltanordnung fuer einanodige Dampfentladungsgefaesse mit Dauererregung
DE974690C (de) * 1940-07-31 1961-03-30 Aeg Anordnung zum Betrieb von Stromrichtern, bei denen eine Stromunterbrechung auf mechanischem Wege erfolgt

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DE974690C (de) * 1940-07-31 1961-03-30 Aeg Anordnung zum Betrieb von Stromrichtern, bei denen eine Stromunterbrechung auf mechanischem Wege erfolgt
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