Verfahren und Anordnung zum Betriebe und zur Löschung von Licbtbogenstrecken mit Hilfe strömender Löschmittel. Bei Lichtbogenstreeken, die mit strömen den Löschmitteln arbeiten, wie beispielsweise bei Liehtbogenventilen, ist es von besonderer Wichtigkeit, eine zuverlässige Löschung der Lichtbögen zu erzielen, die Verluste klein zu halten und den Elektrodenabbrand zu ver ringern und unschädlich zu machen. Diese Forderungen müssen ausserdem mit einem geringen Aufwand erfüllt werden, um wirt schaftlich arbeitende Geräte zu erhalten. Die bisher bekannten Lichtbogenstrecken erfüllen diese Forderungen nicht in befriedigender Weise.
Nach dem. erfindungsgemäss v orge- schlagenen Verfahren werden die gestellten Ziele dadurch erreicht, dass zur Löschung unabhängig vom Lichtbogenstrom eine Lösch- mittelströmung im Bereiche von Lichtbogen- löschelektroden erzeugt wird, die während der eigentlichen Lichtbogendauer schwach, dagegen in der Nähe des Stromnulldurch- gangs stark wirksam gemacht wird,
dass der Lichtbogen während der eigentlichen Brenn dauer sehr kurz und zur Löschung nur wenig bewegt und verlängert wird und dass Elek- ; trodenbewegungen so ausgeführt und die Zündung der Liehtbögen so vorgenommen werden, dass die Lichtbögen auf grössere Elektrodenflächen annähernd gleichmässig verteilt werden.
Anordnungen, die die eingangs genannten Forderungen erfüllen und zur Durchführung des vorgeschlagenen Betriebsverfahrens die nen sollen, sind entsprechend baulich auszu- gestalten. Das kann erfindungsgemäss da durch erreicht werden, dass mindestens zwei feststehende Elektroden und mindestens eine bewegliche Überbrückungselektrode so ange ordnet und ausgebildet sind, dass die festste henden Elektroden sowohl als Zünd- als auch als Löschelektroden wirksam sein können, dass in den feststehenden Elektroden Düsen vorgesehen sind, durch die der Lichtbogen während der Löschung brennt und durch die das ihn einhüllende, während der eigent lichen Lichtbogendauer schwach,
in der Nähe des Stromnulldurchganges stark wirk same Löschmittel strömt, und dass jene Teile der feststehenden und beweglichen Elektro den, zwischen denen der Lichtbogen brennt, so grossflächig ausgebildet sind, dass der an den Lichtbogenfusspunkten entstehende Ab brand die Betriebsbedingungen für die Licht bögen auch bei längeren Betriebszeiten nicht wesentlich verändert.
Die Erfindung sei an verschiedenen Bei spielen erläutert: Fig. 1 zeigt beispielsweise eine Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäss ge kennzeichneten Verfahrens, und zwar eine Stromrichter anordnung.
Mit A und B sind zwei zunächst als fest stehend zu denkende Elektroden bezeichnet, welche Düsen (vergl. die Strömungspfeile J) und Abbrandkörper i17 und<I>N</I> haben. An den beiden Elektroden A und B gleitet ein be wegliches, in der Regel um eine .Achse dreh- bares Überbrückungselement C vorbei. Soll die Einrichtung z.
B. als Einphasen-Einweg- gleichrichter arbeiten, so sind die beiden An- sehlüsse elektrisch mit den Elektroden A und B zrr. verbinden; das Überbrückungselement C hat bei dem in der Fig. 1 angedeuteten Dreh sinn das gleiche Potential wie die Löschelek- trode <I>B;</I> die Teile<I>B</I> und C sind also dauernd miteinander, z. B. über Schleifringe und Bür sten, verbunden.
Die Wirkungsweise der Anordnung beim Betrieb als Stromrichter ist folgende: Das Überbrückungselement - weiterhin wegen seiner segmentförmigen Form kurz als Segment oder auch als überbrückungselek- trode bezeichnet - wird synchron mit der Wechselspannung um eine Achse bewegt, die senkrecht auf der Zeichenebene steht. Wenri das Segment C mit seiner Spitze E etwa gegenüber dem Punkt F der feststehenden Elektrode A angekommen ist, -wird eine Zündspannung zwischen die Elektroden A. und C gelegt.
Dadurch tritt zwischen E und F ein Überschlag ein, der bei entsprechender Spannung und Leistung der Stromquelle einen Lichtbogen zur Folge hat. Dieser Licht bogen brennt während des Hauptteils der Stromdurchlasszeit zwischen den Elektroden A und C. Der Abstand zwischen diesen beiden Elektroden kann so klein gemacht werden, wie dies praktisch ausführbar ist, also Bruch teilen eines Millimeters entsprechen. Wenn das Ende G des Segmentes C den Punkt H der Elektrode A passiert hat, wird der Licht bogen verlängert.
Durch die zentralen Öff nungen der Löschelektroden A und B hin durch verlaufen die durch die Pfeile J ange deuteten, von den IIoehdruck Liehtbogen- ventilen nach Marx her bekannten Luftströ mungen. Diese Luftströmungen erfassen den zwischen G und H sich in die Länge zie henden Lichtbogen und treiben ihn zunächst mit dem rechtsliegenden Fusspunkt nach der Mittelöffniuig der Elektrode A und zum Elektrodenteil <B>31</B> hin.
Wenn das Segment ende G in die Nähe des Punktes K gekommen ist, dann geht der auf dem Segment befind liche Lichtbogenfusspunkt auf die festste- hende Elektrode B über. Dieser Übergang, kann durch Luftströmungen aus den isolier- , ten Rohrleitungen L heraus beschleunigt wer den. Die zusätzlichen Luftströmungen können zugleich zur Kühlung des umlaufenden Seg mentes benutzt werden. Die nach oben gerich tete Luftströmung J treibt. den obern Lieht-, bogenfusspunkt nach der Mittel2lekt.rode N hin.
Die Löschung des Lichtbogens geht in dieser Lage zwischen H und N in der von dem Hochdruck-Lichtbogenventil bekannten Weise vor sich: Der Lichtbogen wird durch die vorn , allen Seiten gleichmässig zuströmende Luft nahe der Mittelachse der Löschelektroden ge halten, die Lichtbogenfusspunkte liegen in einem elektrisch abgeschirmten Gebiet (die Mittelelektroden lI und N sind im allgemei-, neu leitend mit den haubenförmigen Elektro- denteilen A bzw.
B verbunden); nach dein Nullwerdern des Lichtbogenstromes werden die Lichtbogenreste durch die in den Düsen annähernd mit Schallgeschwindigkeit strö mende Luft besonders schnell aus dem Sperr gebiet entfernt. Das dieser Gesamtanordnung zugrunde liegende Verfahren ist also folgendes: Der Lichtbogen wird mährend der eigent lichen Stromdurchlasszeit so kurz wie möglieh gehalten. Er brennt während dieser Zeit.
praktisch ohne Beeinflussung durch die Lösehmittelströmung. Kurz vor der Löschung des Lichtbogens verlässt das bewegte Segment die Elektrode 11, und der Lichtbogen wird zur Löschung in die Mittelachse der Lösch- elektroden getrieben. Im Augenblick des Stromnullwerdens muss das Segmentende G bereits im elektrischen Schatten der Elek trode B angekommen sein, so dass die Sperr fähigkeit der Löschstrecke durch dieses Seg ment nicht mehr beeinträchtigt werden kann.
Durch die Verwendung der Überbrückungs elektrode C wird die Zündung der Licht bögen stark erleichtert. Der Elektroden abbrand wird in ein unschädliches Gebiet ver legt oder fast völlig vermieden und der Lichtbogen wird erst gegen Ende der Brenn dauer an die Löschelektroden abgegeben. Grundsätzlich kann die Wegbewegung des Liehtbogens vom Segment auch durch magne tische Felder erzeugt oder gefördert werden.
Der Blektrodenabbrand im Lichtbogen betrieb erfordert eine gewisse Menge von Werkstoff. Es ist deshalb bei grossen Betriebs stromstärken und langer Betriebsdauer not wendig, für diesen Abbrand möglichst viel Elektrodenmaterial zur Verfügung zu stellen, ohne dass dadurch die Betriebseigenschaften des Stromrichters in entscheidender Weise geändert. werden.
Die Anordnung nach Fig. 1 wäre auch als Schalter verwendbar. In diesem Falle würden zwischen den beiden feststehenden Lösehelek- troden d und B einerseits und dem Über brückungselement C anderseits noch zusätz lich federnde Kontakte angebracht werden, durch die der Stromdurchgang im einge schalteten Zustand ohne zu grosse Kontakt widerstände gewährleistet sein würde. Die dargestellte Lage des Überbrückungselementes C entspräche dem eingeschalteten Zustand des Schalters.
Fig. 2 stellt eine Anordnung dar, bei der die vorgenannte Forderung erfüllt ist.
Die äussern Elektrodenformen sowie die Bezugszeichen entsprechen denen in Fig. 1; die Anordnung Fig. 2 entspricht der Fig. 1 in einem Schnitt und einer Ansicht von rechts her. Die haubenförmigen Elektroden A und B können nach Fig. 2 zusammen mit den Mittelelektroden J1 und N mit Hilfe des Ge triebes 0 über die Isolierwelle P in lang- same Drehung versetzt werden. Dadurch wird der entsprechende Umfang der festste henden Elektrode für den Abbrand zur Ver fügung gestellt.
In erster Linie ist eine Drehung derjenigen Elektrode notwendig, deren Potential von dem des umlaufenden Segmentes verschieden ist. Auf der andern feststehenden Elektrode befindet sich der Lichtbogen nur kurzzeitig, so dass eine Rota tion nur bei grossen Dauerleistungen notwen dig ist. In Fig-. 2 erfolgt der Antrieb der Elektrode B über die Zahnräder R und die Isolierstange Q von der Elektrode !1 her.
In entsprechender Weise kann auch auf den umlaufenden Segmenten eine grosse Ober- fl'äche für den Abbrand dadurch zur Verfü gung gestellt werden, dass die Segmente breit- ausgeführt werden und dass die Welle, um die diese Segmente umlaufen, während des Betriebes verschoben wird.
In Fig. 2 ist die Elektrode A mit einer Flüssigkeitskühlung versehen. Der Weg der Kühlflüssigkeit ist durch schwach gezeich nete Pfeile angedeutet; sie tritt bei S ein und strömt bei T wieder ab. Der Weg der Druckluft ist durch stark gezeichnete Pfeile angedeutet.
An Stelle der Flüssigkeitskühlung kann in den meisten Fällen mit einer Luftkühlung der Elektroden gearbeitet werden. Die Elek- trodenflä,chen und die Luftmengen müssen dann so gewählt werden, da.ss eine ausrei chende Abführung der Elektrodenwärme ge währleistet ist.
Wie Versuche ergeben haben, tritt der geringste Elektrodenabbrand dann auf, wenn die Liehtbogenelektroden gerade aitf einer bestimmten Temperatur gehalten werden. Es ist also nicht günstig, die Elektroden so stark wie möglich zu kühlen.
Um diesem Umstand Rechnung mz tragen,, ist es zweck mässig, die Kühlmittelmenge je nach der Elektrodentemperatur während .des Betriebes zu regeln. Man kann diese Regelung von Hand .ausführen. Bei grossen Anlagen wird sich auch eine automatische Regelung, z. B. über einen Thermostaten, empfehlen.
Die Luftströmung zur Liehtbo.genlösehung kann bei nicht allzu hoher Betriebsspannung durch Absaugen erzeugt werden. Der Druck zwischen den beiden Löschelektroden ent spricht dann etwa dem Atmosphärendruck. Bei sehr hohen Betriebsspannungen ist es zweckmässiger, die gesamte Elektrodenanord- nung einschliesslich der umlaufenden Seg mente in einem Druckkessel anzuordnen. Zwischen den Löschelektroden kann dann ein Betriebsdruck von mehreren Atmosphären eingehalten werden, wie dies bei Hochdruck- Liehtbogenventilen üblich ist.
Es ist notwen dig, :den Druckkessel derartig rings um die Liehtbogenstrecke anzuordnen, dass das Löschmittel von allen Seiten gleichmässig ohne nennenswerten Druckabfall und ohne wesentlichen Zeitverzug zum Lichtbogen hin strömt, weil dadurch ein geradliniger Verlauf des Lichtbogens nahe der Mittelachse unmit telbar vor der Löschung zu erreichen ist.
Fig. 3a stellt in einem Längsschnitt, Fig. 3b in einem Querschnitt eine derartige Anordnung der Löschelektroden und der um laufenden Segmente in einem Druckkessel dar, der aus einem Isolierstoffmantel K mit einem Fenster R und mit zwei Deckeln C und D besteht.
Die umlaufenden Segmente sind auf der Scheibe E befestigt, die über das Getriebe F und über die Welle G ange trieben wird. Die Stromzuführung zu den Segmenten erfolgt über die feststehenden Bürsten H, die auf der mit der Welle um laufenden Hülse J schleifen. Es ist in der Fig. 3a angedeutet, .dass die Segmente mit der links liegenden Löschelektrode B leitend verbunden sind.
Man wird insbesondere bei grossen Lei stungen stets das Bestreben haben, die Brenn dauer des verlängerten Lichtbogens so kurz wie möglich zu halten, um Verluste zu ver meiden lind an Luftbedarf zu sparen. Bei mehrphasigem Stromrichterbetrieb richtet sich die Brenndauer der einzelnen Ventile nach der Belastung des Stromrichters, weil von der Belastung die' Überlappungsdauer abhängt. Bei Leerlauf ist diese Überlap- pinmgsdauer gleich Ni-dl; die kürzeste Brenn dauer beträgt also beim 3phasigen Gleich richter 120 .
Bei Vollast beträgt die Über lappungsdauer beispielsweise 30 , d. h. die Brenndauer des Ventils steigt auf 150 . Um dieser verlängerten Brenndauer Rechnung züi tragen, ist eine Veränderung der Elektroden während des Betriebes erwünscht. Eine sol che Veränderung kann sowohl durch eine Veränderung der Segmentlänge als auch durch eine Veränderung der Länge der Löschelektroden erreicht' werden.
Es lassen sich beispielsweise auf einem hinlaufenden Segmentrad verschiedene Segmente anbrin gen, die durch eine Längsverschiebung der Welle in den Bereich der Löschelektroden ge bracht werden können.
In dem in Fig. 3b unten dargestellten Querschnitt durch die Ventilanordnung ist, diese Möglichkeit veranschaulicht worden. Mit den Buchstaben L bis P sind fünf Seg- mentscheiben bezeichnet, die durch eine Längsverschiebung der Hohlwelle Q an die Löschelektroden herangeführt werden können. Die Segmente auf diesen Scheiben besitzen verschiedene Länge. Die Verschiebungsrich tungen für die Hohlwelle sind in Fig. 3b rechts mit Pfeilen angedeutet.
Der Antriebs mechanismus ist nicht dargestellt; die Ein stellung kann sowohl von Hand wie selbst tätig vorgenommen werden.
Während des Überganges von einem Seg ment zu einem andern znuss der Betrieb na türlich aufrecht erhalten werden. Beim Gleichrichterbetrieb muss die Veränderung des Arbeitsbereiches bei gleichbleibender Zündeinstellung am Ende der Brenndauer erfolgen, das heisst die Segmente müssen auf der gleichen Stelle S des Segmentumfanges beginnen, wie dies in Fig. 3a angedeutet ist.
Beim Wechselrichterbetrieb dagegen muss die Beendigung der Brenndauer unverändert bleiben" während sich der Zündeinsatz nach der Belastung richtet. Hier werden die Seg mente also in der Weise anzuordnen sein, dass die Segmentenden an der Bleiehen Stelle des Umfanges liegen. Wenn ein Stromrichter wechselweise als Gleich- und als Wechselrichter benutzt werden soll, so kann dies ebenfalls mit dieser mechanischen Ein richtung durchgeführt werden.
Es mussa dann mit einer Segmentverstellung zugleich eine Regelung des Zündzeitpunktes, beispielsweise durch eine Veränderung .der Phasenlage des die Umlaufeinrichtung antreibenden Sy n chronmotors, vorgenommen werden. Die Ver änderung der Brenndauer des verkürzten Lichtbogens kann auch durch eine Drehung derjenigen Löschelektrode erfolgen, deren Potential von dem des Segmentes verschieden ist. In Fig. 3a ist dies dargestellt.
Die hau- benförmige Elektrode A ist rechts schräg abgeschnitten, so da.ss bei ihrer Drehung um die Mittelachse verschieden lange Elektroden laufflächen entstehen. Die Drehung dieser Elektrode kann in der in Fig. \? dargestellten Weise vorgenommen werden.
Zur Verhinderung des vorzeitigen Ab brennens gewisser Stellen der Elektroden ist es notwendig, dass der Lichtbogen während der eigentlichen Brenndauer an keiner Stelle längere Zeit stehenbleibt. Es ist also beson ders bei grossen Dauerstromstärken erforder lich, dass der L iehtbogen von seiner Zündung bis zum Verlöschen sowohl auf den hauben- förmigen Löschelektroden als auch auf den Segmenten sich in einer fortgesetzten Wan derung befindet.
Die Wanderungsgeschwin digkeiten der Lichtbogenfusspunkte sind je nach Polarität, Werkstoff, Stromstärke, Strömungsgeschwindigkeit der Luft usw. verschieden. Bei Anwendung der beschrie benen verschieden langen Segmente und der schräg abgeschnittenen drehbaren Löschelek- trode lassen sich während des Betriebes so wohl Brenndauer des verkürzten Lichtbogens als auch Laufzeit der Fusspunkte auf den Elektroden den jeweiligen Betriebsbedingun gen anpassen.
Eine gleichbleibende Wande- rungsgesehwindigkeit der Lichtbogenfuss- punkte lässt sich auch durch ein Magnetfeld erzwingen. Die Feldlinien müssen hierzu senkrecht. zum Lichtbogen verlaufen. Die Er zeugung dieser Magnetfelder kann mit Hilfe von permanenten Magneten oder mit Elek tromagneten erfolgen. Die Elektromagnete können durch den Liehtbogenstrom oder durch Hilfsstromkreise gespeist werden.
Ein mit gleichbleibender Geschwindigkeit wan derndes Magnetfeld, dass auch eine etwa. kon stante Liehtbogengeschwindigkeit zur Folge hat, kann durch eine Mehrphasenwieklung erzeugt werden.
Bei den bisher beschriebenen Anordnun gen ist der Abstand zwischen Segment, und Löschelektroden jeweils nur auf einer Linie gleich gross, da die Löschelektrode eine dop pelte Krümmung besitzt. Wenn sich diese Elektroden mit zwei Flächen gegenüber stehen sollen, die in einem möglichst grossen Gebiet einen annähernd gleichbleibenden Ab- stand besitzen, dann. können die Segmente entweder nach Fig. 4 der Krümmung .der Löschelektroden. angepasst werden oder der Umfang der Löschelektroden kann nach Fig. 5 als Vieleck ausgeführt werden.
Die Figuren sind nach dem Vorstehenden ohne weiteres verständlich. Bei einer Änderung der Segmentlänge oder der Lauffläche auf der Löschelektrode, wie sie vorstehend ge schildert wurde, ist bei den Anordnungen nach Fig. 4 und 5 zum Weiterschalten zu nächst eine Vergrösserung .des Abstandes der 1NTittelachse der Löschelektroden von ,der Um laufachse der Segmente notwendig.
Bei Dauerbetrieb mit grossen Stromstär ken wird sowohl auf den Segmenten wie auf den Löschelektroden, auf denen der Licht bogen brennt, ein Materialverbrauch ein treten. Um trotzdem einen ununterbrochenen, sehr langen Dauerbetrieb zu ermöglichen, kann der Abstand zwischen der Mittelachse der Löschelektroden und der Umlaufachse der Segmente veränderlich gemacht werden, so dass bei zu gross werdendem Elektroden abstand eine Annäherung erfolgen kann. Es ist ausserdem zweckmässig, sowohl .die Lösch- elektroden wie die Segmente von vornherein mit einer wesentlich grösseren Wandstärke auszuführen, als dies an sich notwendig wäre.
Wenn dann .ein Werkstoffverlust eingetreten ist und wenn eine Abstandsverringerung we gen eines zu ungleichmässigen Abbrandes nicht mehr möglich ist, dann können Lösch- elektroden und Segmente schnell durch neue ersetzt, abgedreht und später wieder einge setzt werden.
Bei mehrphasigen Stromrichtern ist die Anordnung mehrerer Löschelektroden an demselben Segment möglich, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Das Segment A läuft hierbei nacheinander an drei Lösehelektroden- anordnungen vorüber. 'Venn diese Gesamt anordnung als Drehstromgleiehrichter ver wendet werden soll, können beispielsweise die Löschelektroden R, S und T mit den Phasen R, S und T eines Drehstrom-Transformators verbunden werden.
Die übrigen Löschelek- troden <I>B,</I> C und<I>D</I> sind ständig mit dem um- laufenden Segment A elektrisch verbunden. Die Löschströmung kann auch hier entweder ,durch Absaugen oder durch Anordnung sämtlicher Elektroden in einem Druckkessel erzeugt werden. Auch die übrigen vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte können bei die sem Drehstromgleichrichter Anwendung fin den.
Bei sehr hohen Betriebsspannungen ist eine Reihenschaltung mehrerer Löschstrecken zweckmässig. Die Beanspruchungen können dann, wie dies bei Hochdruck-Liehtbogen- ventilen bereits bekannt ist, so gewählt wer den, dass der Durchschlag einer Sperrstrecke noch nicht zum Gesamtdurchschlag der An ordnung führt.
In Fig. 6 sind solche Reihenschaltungen angedeutet. Zwischen den Elektroden R und B ist eine Zwischen-Abströmeinrichttmg E mit der Mittelelektrode F eingezeichnet, auf die der Lichtbogen vom .Segmentende G bei dessen Vorüberwandern zunächst übergeht.
Die Elektrodenteile E und F sind metallisch verbuuzden. Erst wenn das Segmentende G in der Höhe der Löschelektrode B steht, wird der zu löschende Lichtbogen nahe der Mittel achse der gesamten Löschanordnung stehen iuid dort gleichzeitig in zwei Abschnitten ge löscht werden.
Es ist nicht notwendig, .dem Segment das Bleiehe Potential zu geben, wie es .die in der Ablaufrichtung stehende Löschelektrode be sitzt. Bei hohen Spannungen kann es aus Iso lationsgründen zweckmässig sein, dem umlau fenden Segment keinen Stromanschluss zu geben. Man kann in diesem Falle eine Zün dung der Lichtbogenstrecke erst dann vor nehmen, wenn sich die Segmentspitze in der Nähe der zweiten Löschelektrode befindet, wenn also nach Fig. 1 der Punkt E in der Nähe - des Punktes K angekommen ist.
Der Hauptlichtbogen brennt allerdings dann in zwei Teilstrecken, nämlich zwischen B und C und zwischen C und A; er hat also insgesamt vier Fusspunkte und erzeugt dementsprechend den doppelten Elektrodenabbrand.
Überträgt man diese Möglichkeit auf die Anordnung nach Fig. 6, .dann kann man für einen einphasigen Stromrichter bei sehr hoher Spannung auch eine Reihenschaltung der drei Doppelstrecken ausführen und das Seg- mentrad mit drei voneinander getrennten Segmenten ausrüsten. Bei 50 Hertz muss das Segmentrad dann mit 1000 Umdrehungen je Minute umlaufen. Es kann dementsprechend sehr gross ausgeführt werden. Die gesamte Sperrstrecke wird auf diesem Wege in sechs Einzelstrecken zerlegt. Die Sperrfähigkeit. kann bei Anwendung eines erhöhten Luft druckes auf etwa 400 000 Volt, gebracht werden.
Ein weiterer Weg zur Reihenschaltung mehrerer Sperrstrecken ist in Fig. 7 darge stellt. Es sind hier drei Anordnungen, wie sie bereits in Fig. 3a gezeigt wurden, aneinander- gebaut; die umlaufenden Segmente werden von dem gleichen Motor angetrieben. Auch der Antrieb der Löschelektroden sowie die Längsverschiebung der Umlaufwelle für die Segmente können beispielsweise über Isolier- gestänge gemeinsam für alle Sperrstrecken ausgeführt werden.
Bei Reihenschaltung mehrerer Ventil strecken muss die richtige Spannungsvertei lung auf die einzelnen Strecken während der Sperrzeit durch eine Spannungsteilerschal- tung erzwungen werden. Bei den geschil derten Ventileinrichtungen braucht, die zur Löschung der Lichtbögen benötigte Luftströ mung nur während eines kleinen Teils der Wechselspanniungsperiode wirksam zu sein. Es ist deshalb zweckmässig, die Luftströmung periodisch durch Schieber abzusperren, die nahe an den Durchströmöffnungen der Press luft in den haubenförmigen Lösehelekt.roden angeordnet sind.
Bei den geschilderten Anordnungen und der mit ihnen durchzuführenden Verfahren kann auch eine völlige Überbrückung der Lichtbogenstreeken während der Strom durchlasszeiten dadurch vorgenommen wer den, dass auf den umlaufenden Teilen inter-. mittierend schleifende Bürsten angebracht werden. Solche Bürsten sind im allgemeinen in Verbindung mit den Löschelektroden an zustellen; sie laufen auf die bewegten Se-- mente auf und schliessen die Lichtbögen kurz. Um ein Prellen dieser Bürsten beim Anlaufen auf die Segmente zu vermeiden, ist eine feste Lagerung der Bürsten erforderlich.
Man kann jedoch die Bürsten beispielsweise auch durch eine synchron betätigte Zusatzeinrichtung periodisch anheben und sanft auf die ankom menden Segmente aufsetzen. Da die Bürsten sich im Dauerbetrieb abnutzen, ist eine Vor schubeinrichtung nötig, die die Bürsten im mer mit annähernd dem gleichen Drucke auf die Segmente aufzusetzen gestattet. Es kommt hierfür beispielsweise eine Einrichtung in Frage, die die Bürsten von Zeit zu Zeit frei gibt., wenn ein Segment gerade -unter den Bürsten liegt. Ferner ist bei der Anwendung von intermittierend schleifenden Bürsten be sonders darauf zu achten, dass beim Ablaufen der Bürsten von den Segmenten sich bildende Lichtbögen die Segmente an den Stellen, an denen die Bürsten schleifen, nicht beschädi gen.
Diese Schleifstellen müssen von Licht bogenspuren völlig freigehalten werden.
Fig. 8 stellt als Beispiel eine Einrichtung zum völligen Kurzschliessen des Lichtbogens während des grössten Teils der Brenndauer dar. Mit El und B sind wiederum die Lösch- elektroden, mit C ist das um die Achse D um laufende Segment bezeichnet. Die Zündung der Lichtbögen erfolgt, wenn die Spitze E des Segmentes G\ an die Kante F herangekom men ist. Durch die Zündung entsteht im all gemeinen ein kurzer Lichtbogen mit einer Spannung, die etwa 40 Volt beträgt. Wenige elektrische Grade später kommt die innere Lauffläche des Segmentes an die Kante G der Kohle II heran.
Die Halterung dieser Kohle ist in zwei senkrecht zueinander liegenden Schnitten dargestellt. Die Feder J schiebt die Kohle nach oben. Die obere Lage der Kohle wird durch das Segment oder durch die Kral len E begrenzt. Die Kohle wird mit Hilfe der Hülse L in langsamer Drehung gehalten, so dass sich die Kohle bei allmählichem Ab rieb durch das Segment gleichmässig nach cben schiebt. Der Antrieb der Hülse L erfolgt über den Gummiriemen 1I. Die Hülse L ist gelagert in dem feststehenden Teil N, der mit der Löschelektrode r1 zusammengebaut ist. Die Stromentnahme von der Kohle erfolgt über die federnden Kontakte 0.
Die Krallen K werden über die Isolier- stange P und die Rolle Q, die auf der Nok- kenwelle R läuft, periodisch vorgeschoben und mit der Feder S wieder zurückgezogen. Die Vor- und Zurückbewegung der Kohle braucht nur in der Grössenordnung von 1 mm zu liegen. Die Kohle wird da durch sanft auf das ankommende Segment. aufgesetzt und es wird ein Prellen ver mieden. Ein solches kurzzeitiges Abheben der Kohle vom Segment, das bei stillstehender Kohle schwer zu vermeiden ist, würde zu einer Lichtbogenbildung zwischen Kohle und Segment und dadurch zu einer schnellen Ab nutzung führen.
Über die aus Isolierstoff bestehende Druck luft Rohrleitung T wird ein Luftstrom gegen das Segment und gegen die Löschelektroden geblasen. Dieser Luftstrom muss verhindern, dass der beim Ablaufen der Kohle vom Seg ment entstehende Lichtbogen die glatte Lauf fläche des Segmentes zerstört. Dieser Licht bogen soll ferner durch die Luftströmung gegen die Löschelektrode A. und später gegen die Löschelektrode B geblasen werden, wie dies bereits früher beschrieben wurde.
Die Verwendung einer solchen Bürste hat den Vorteil, dass ein Elektrodenabbrand wäh rend des Hauptteils der Stromdurchlasszeit vermieden und der Spannungsabfall fast völ lig zu Null gemacht wird. Es ist mit dieser Einrichtung ein ununterbrochener Dauer betrieb von mehreren tausend Stunden auch bei grossen Stromstärken möglich. Der Wir kungsgrad der Gesamteinrichtung wird ganz besonders hoch. Bei sehr grossen Betriebs stromstärken ist die Verwendung mehrerer Bürsten der beschriebenen Art denkbar.
Die Innenfläche des Segmentes, auf der die Kohle schleift, wird zweckmässig als Ku gelfläche ausgebildet, um einen gleichmässigen Abrieb der Kohle zu ermöglichen. Beson ders wichtig ist es, die Zündlichtbögen sowie die beim Abreissen entstehenden Lichtbögen von der Bürstenschleiffläche fernzuhalten. Wenn nötig, können besondere Abreisselek- troden benutzt werden, von denen der Licht bogen schnell zur Löschstellung wandern kann.
Die geschilderten Anordnungen sind für sehr weite Spannungs- und Strombereiche, für einphasigen und mehrphasigen Betrieb sowie in ganz beliebigen Schaltungen anwend bar. Die beschriebenen Anordnungen sollen nur Beispiele darstellen, um zu zeigen, mit welchen baulichen Mitteln das erfindungs gemässe Verfahren durchführbar ist. Für die praktische Durchbildung besteht eine grosse Zahl - weiterer Möglichkeiten bezüglich der Gestalteng und Bewegung der -Cberbrük- kungselemente sowie der Einzelausbildung der Löschelektroden.
Die überbrücktingselemente können beispielsweise auch quer zwischen den Löschelektroden hindurchbewegt werden; es können an Stelle eines Überbrückungsele mentes auch mehrere in entgegengesetztem Sinne umlaufende Elemente angewandt wer den. Es können ferner auch eine oder mehrere zylindrische Überbrückungselemente koaxial mit den Löschelektroden angeordnet und peri odisch hin- und herbewegt werden. Einer der wesentlichsten Grundsätze ist jedoch, in allen Fällen den Lichtbogen während der eigentlichen Brenndauer so kurz wie möglich zu halten und ihn zur Löschung an besondere Löschelektroden abzugeben.
Die dargestellten Einrichtungen haben den grossen Vorteil, dass sie in beliebiger Stromrichtung benutzt und dadurch wechsel weise als Gleich- und als Wechselrichter be trieben werden können. Dies ist bei elektri schen Energieübertragungen sowie bei Spei sung elektrischer Maschinen über Strom richter (Nutzbremsung) von grosser Wichtig , keit.