CH281585A - Verfahren und Einrichtung zum Ein- und Ausschalten elektrischer Ströme mittels mechanisch bewegter Kontakte, insbesondere zum Umformen hoher Spannungen und grosser Stromstärken. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zum Ein- und Ausschalten elektrischer Ströme  mittels mechanisch bewegter Kontakte, insbesondere zum Umformen hoher  Spannungen und grosser Stromstärken.    Es     ist    bereits versucht worden, elektrische  Spannungen mit Hilfe mechanisch bewegter  Kontakteinrichtungen zu schalten. Derartige  Vorschläge haben bisher nur bei sehr niedri  gen Spannungen oder bei sehr kleinen Strom  stärken zum Erfolg geführt.

   Bei keiner der  bekannten Einrichtungen ist es gelungen,  während der     Stromdurchlasszeit    eine Verbin  dung der Kontakte mit kleinem Widerstand       herzustellen,    einen den praktischen Betrieb  ausschliessenden Verschleiss der Kontakte zu  vermeiden und die insbesondere bei hohen  Spannungen und bei grossen Stromstärken vor  sowie nach der Kontaktberührung auftreten  den Lichtbögen unschädlich zu machen.  



  Es sind insbesondere mechanisch bewegte  Kontaktanordnungen bekannt geworden, bei  denen hin und her gehende Bewegungen von  Kontakten zu Umformungszwecken angewandt  werden. Nachteile dieser Umformung sind die  notwendigen grossen Beschleunigungen, die  hohen Lagerdrücke, die geringen erzielbaren  Kontaktabstände und die Tatsache, dass die  auftretenden Lichtbögen die Kontakte an be  triebswichtigen Stellen zerstören.  



  Es sind ferner umlaufende Gleichrichter,  z. B. Nadelgleichrichter, bekannt, bei denen  der Stromübergang über Funken oder über  bürstenähnliche Teile     erfolgt.    Bei dieser Art  Gleichrichter sind nur sehr kleine Stromstär  ken anwendbar, da sonst      Rundfetter ,    das    heisst nicht mehr verlöschende Lichtbögen, auf  treten.  



  Schliesslich ist versucht worden, bei Kollek  toren, wie sie bei elektrischen Maschinen be  nutzt werden, die Bürsten durch umlaufende  Kontakteinrichtungen, wie Rollen oder Tau  melscheiben, zu ersetzen. Derartige Einrich  tungen sind ebenfalls nur für niedrige Span  nungen brauchbar, weil erfahrungsgemäss  zwischen zwei benachbarten     Kommutatorteilen     im Höchstfalle eine Spannungsdifferenz von  etwa zehn Volt bis maximal fünfzehn Volt auf  treten darf.

   Durch die hierbei nötige Über  brückung     zweier    aufeinanderfolgender     Kom-          mutatorteile    entstehen ausserdem     kurzschluss-          artige    Vorgänge, die bei hohen Stromstärken  zu Zerstörung der     Kommutatorteile    und der  Rollen führen würden.  



  Vorliegende Erfindung beruht auf der Er  kenntnis, dass diese Erscheinungen und Nach  teile zu vermeiden sind, wenn bei einem Ver  fahren zum Ein- und Ausschalten elektrischer  Ströme mittels mechanisch bewegter Kontakte,  insbesondere zum Umformen hoher Spannun  gen und grosser Stromstärken, mindestens eine  in gleichbleibender Richtung zum Umlauf ge  brachte Elektrode mit ihrer Kontaktfläche an  wenigstens einer     Gegenkontaktfläche    abgerollt       wird,    wobei durch zeitweise Unterbrechung  des Rollvorganges ein     intermittierender    Strom  durchgang bewirkt wird.

        Dieses Verfahren hat gegenüber allen bis  her bekannten Verfahren den entscheidenden  Vorteil, dass infolge der Möglichkeit, die Un  terbrechung des Rollvorganges in einfachster  Weise durch     Gassperrstrecken    bewirken zu  können, in der     Durchlasszeit    mit hohen Span  nungen bzw.

   mit grossen Stromstärken oder  mit beiden gearbeitet werden kann, dass wei  ter die sich am Ende der Berührungsdauer im  allgemeinen bildenden Lichtbögen die Kon  taktflächen nicht beschädigen, dass darüber  hinaus grosse     Kontaktflächenabstände    wäh  rend der Sperrzeit benutzt werden können,  dass auch     Isolierstoffansammlungen    in der  Nähe der Sperrstrecke und insbesondere in  den Gebieten, in denen Lichtbögen auftreten,  vermeidbar werden und dass sich schliesslich  an den     Kontaktflächenenden    umlaufende       Löschmittelströmungen    erzeugen lassen.  



  Die Durchführung von Verfahren mit in  termittierend rollender Berührung von Kon  taktflächen ist mit bekannten Mitteln nicht  ohne weiteres möglich, weil einerseits die Kon  taktflächen mit einem gewissen Druck gegen  einandergepresst werden müssen und ander  seits eine Annäherung der Umlaufachsen der  die Kontakte tragenden Elektroden während  der Sperrzeit, also während jener Zeitspanne,  in welcher keine Kontaktberührung stattfin  det, zu vermeiden ist.

   Sämtliche bisher bekann  ten Einrichtungen mit aufeinander abrollen  den Kontaktflächen, beispielsweise Rollen  stromabnehmer für Bahnen oder Stromzufüh  rungen     n        i    beweglichen Kontakten in Schalt  geräten, sind für die Ausführung des erfin  dungsgemässen Verfahrens unverwendbar,  weil bei den bekannten Anordnungen der me  chanische Rollvorgang nicht unterbrochen  wird und beim zeitlich unterbrochenen     Roll-          vorgang    die den Kontaktdruck erzeugenden  Kräfte infolge sowie während dieser Unter  brechungen des Rollvorganges zu erheblichen  Abstandsänderungen der     Rollelektrodenachsen     führen würden.

   Periodisch auftretende     Kon-          taktdruckänderungen        sind    aber bei     Unterbre-          ehung    des Rollvorganges, das heisst bei     inter-          mittierendem    Betrieb, unvermeidbar. Ander  seits bedeuten im     intermittierenden    Betrieb    abrollende     Kontaktfläehen    einen ganz beson  deren Vorteil. Sowohl beim Zündvorgang wie  bei einer     Lichtbogenbildung    bei der Kontakt  flächentrennung sind nämlich an den Kontak  ten im Dauerbetrieb gewisse Zerstörungs  erscheinungen nicht zu vermeiden.

   Bei Schleif  kontakten führen Unebenheiten auf einem der  Kontakte aber sehr bald zu einer nachteiligen  Beeinflussung der gesamten Kontaktfläche,  während dieser Übelstand durch Rollkontakt  flä.chen völlig vermieden wird.  



  Die Zeichnung gibt     Ausführungsbeispiele     der Einrichtung zur Ausführung des Verfah  rens gemäss der Erfindung wieder. Im einzel  nen zeigt       Fig.1    die aufeinander abrollenden Elek  troden, etwa eines Stromrichters, im Längs  schnitt senkrecht.

   zu den Umlaufachsen der  Elektroden,       Fig.2    eine teilweise Draufsicht auf und  einen teilweisen Querschnitt durch die Elek  troden in     Achsenhöhe,          Fig.3    einen Schnitt, durch eine Rollelek  trode und ihre Gegenelektrode an der Berüh  rungsstelle,       Fig.4    in der gleichen Schnittdarstellung  eine abweichende Ausführungsmöglichkeit,       Fig.    5 ein drittes     Ausführungsbeispiel,          Fig.    6 eine Seitenansicht.

   auf eine     sektoren-          förmige    Rollelektrode,       Fig.    7 die gleiche     Rollelektrode    in der  Draufsicht senkrecht zur Umlaufachse,       Fig.    8 eine Reihenschaltung von sechs     Roll-          elektroden    im Längsschnitt senkrecht zu den  Umlaufachsen,

         Fig.    9 die Draufsicht auf die Anordnung  nach     Fig.    8 und       Fig.10    eine Seitenansicht auf     zwei        sek-          torenförmige    Rollelektroden mit     umlaufenden     Löschdüsen und feststehender     Mittelabström-          einrichtung.     



       Rollelektrodenanordnungen    nach     Fig.    1  und 2 für Stromrichter können sowohl als  Gleich- als auch als Wechselrichter verwendet.  werden. Mit 1 und 2 sind     sektorenförmige     Rollelektroden bezeichnet, die in entgegenge  setztem Sinne     synchron    mit der -#ZTechselspan-           nung    angetrieben sind. Die Elektrode 1 läuft  im Sinne des Uhrzeigers, die Elektrode 2 ent  gegengesetzt. Wenn sich die abgerundeten  Kanten 3 und 4 der Elektroden 1 und 2 be  rühren, wird der Stromdurchgang eröffnet.  Eine besondere     Zündeinrichtung    ist nicht er  forderlich.

   Wenn sieh später die Kanten 5 und  6 voneinander abheben, entsteht ein Licht  bogen, der infolge der in diesem Zeitraum  durch die schirmartigen Löschelektroden 7  und 8 verlaufenden Luftströmung in bekann  ter Weise gelöscht wird. Die Einstellung der  Rollelektroden zur Phasenlage der Wechsel  spannung wird dabei so vorgenommen, dass  der     Lichtbogenstrom    durch Null geht, wenn  sich die Löschelektroden in einer günstigen  Löschstellung befinden. Der Lichtbogen muss  also so lange brennen, bis diese     Löschstellring     erreicht ist.

   Der Lichtbogen wird dann durch       Lösehmittelströmungen,    die durch die zentra  len Öffnungen in den Schirmelektroden 7 und  8 verlaufen, auf die Mittelelektroden 9 und 10  getrieben; er brennt dort, allseitig umgeben  von der     Löschmittelströmung.    Im allgemeinen  wird als Löschmittel Luft verwendet. Bei  überkritischem Druckverhältnis erfolgt. die       Strömung    in den düsenartigen Schirmelektro  den mit Schallgeschwindigkeit.

   Die Licht  bogenreste werden also sehr schnell     beseitigt.     Die     Lichtbogenfusspunkte    auf den Mittelelek  troden 9, 10 sind durch die Schirmelektroden  7, 8 elektrisch abgeschirmt; die Lichtbögen  brennen in grossem Abstand von dem Gebiet,  in dem bei dem Auftreten der Sperrspannung  die höchste Feldstärke vorliegt. Eine Defor  mation der Mittelelektroden 9, 10 nach länge  rem Betrieb hat auf die Sperrfähigkeit keinen       Einfluss;    die     Abbranderzeugnisse    werden lau  fend aus der Sperrstrecke entfernt.

   Bei der  hier erstmalig in Verbindung mit     intermittie-          rend    rollenden Elektroden angewandten Syn  chronbewegung von Löschelektroden kommt  zu diesen bereits bekannten Eigenschaften  hinzu, dass die Lichtbögen periodisch in gro  sser Nähe der     Ausströmöffnungen    erzeugt wer  den, dass sich die Richtung der Lichtbögen bis  zur     Löschstellung    nicht zu ändern braucht  und dass die Lichtbögen auch ohne eigentliche         Löschmittelströmung    zu den Mittelelektroden  hin wandern würden. Die Wanderung kann  durch ein Magnetfeld unterstützt werden.

    Auch das Magnetfeld des     Lichtbogenstromes     selbst wird bei günstiger Stromzuführung die  Wanderung zu den Mittelelektroden fördern.  Günstig ist die Stromzuführung dann, wenn ;  die Ströme zu den Kanten 5 und 6 geführt  werden. Günstig bei der hier beschriebenen  Anordnung ist ferner, dass sich die     Löschelek-          troden    nach der     Lichtbogenlöschung    weiter  voneinander entfernen, so dass eine     Rückzün-        f          dung    während des Hauptteils der Sperrzeit  als völlig ausgeschlossen anzusehen ist.  



  Die     Stromdurchlasszeit    von Stromrichter  ventilen ändert sich mit der Belastung, da die       Überlappungsdauer    von der Betriebsstrom  stärke abhängig ist. Um eine Anpassung der  Überbrückungsdauer der Lichtbögen an die       Stromdurchlasszeit    zu erzielen, können noch  weitere, sich     intermittierend    berührende oder  aufeinander abrollende Elektroden zusätzlich       zu    dem beschriebenen mechanischen Ventil an  geordnet sein. Diese zusätzlichen     Rollkon-          takte    sind in den     Fig.1    und 2 mit 11 und 12  bezeichnet worden. Sie sind hier ebenso als  Sektoren ausgebildet wie die Sektoren 1 und  2.

   Sie benötigen jedoch keine Löscheinrich  tung. Der Sektor 11 geht in die Achshülse 13  über, die mit der Achshülse 14 zusammen um  läuft, die den Sektor 1 trägt. Diese beiden  Hülsen 13 und 14 können in ihrer gegenseiti  gen Lage mittels einer in der Figur nicht dar  gestellten Anordnung während des Betriebes  verdreht werden. Das kann beispielsweise mit  tels einer     Sehrägschlitzführung    erfolgen; die  beiden Hülsen 13 und 14 erhalten je einen  Schlitz, wobei beide Schlitze in einem Winkel  zueinander stehen. Durch die Kreuzungsstelle  der beiden Schlitze ist. ein Stift geführt, der       mitumläuft    und gleichzeitig in Umlaufachsen  richtung verschiebbar angeordnet ist.. Sektor  12 kann gegenüber dem Sektor 2 in gleicher  Weise verstellbar angeordnet sein.

   Die Strom  durchlasszeit ist dadurch stufenlos veränder  lich, so dass Zündung und Löschung der Licht  bögen zu den günstigsten Zeitpunkten statt  finden.      Die einander zugekehrten     Mündungen    der  Löschelektroden 7 und 8 können um ihre Mit  telachse drehbar angeordnet sein, um den Ab  brand auf der Oberfläche der Schirmelektro  den zu verteilen. Es ist vorteilhaft, die peri  phere Begrenzung von Löschdüsen in Über  einstimmung mit der peripheren     Begrenzung     von Rollelektroden, welche Löschdüsen aufwei  sen, zu bestimmen.  



  Im Innern der Hohlwellen 13, 14 für den  feststehenden Antrieb der Rollelektroden 1, 2,  11, 12 befindet sich die Rohrhülse 15 mit  Schlitz 16. Durch diese     Ausnehmung    16 tritt  das Löschmittel aus dem Gehäuse 20 in das  Innere der Rohrhülse 15 ein und strömt in       Pfeilriehtung    ab. Die Rohrhülse 15 kann wäh  rend des Betriebes verdreht oder längsverscho  ben werden,     um    die Zeitspanne, in der eine       Löschmittelströmung    auftreten soll, und um  die Stärke dieser Strömung regeln zu können.  



  Die     Stromzuführungen    zu den     Rollelektro-          den    und Löschelektroden erfolgen über die  Bürsten 17 und 18. Der Antrieb der Umlauf  einrichtungen erfolgt über     Kegelrädersätze    19,  durch die jede Rolleinrichtung ihren eigenen  Antrieb erhält. Je nach Spannungshöhe sind  Teile der     Antriebseinrichtung    aus Isolierstoff  herzustellen. Die gesamte Einrichtung ist in  dem zylindrischen Druckkessel 20 eingebaut,  in den über die Zuleitung 21 Druckluft ein  geführt wird.  



  Bei der in den     Fig.1    und 2 dargestellten  Anordnung sind beide Rollelektroden umlau  fend ausgeführt. An die Stelle .dieser Anord  nung kann aber auch eine Ausbildung des Um  formers treten, bei der eine Elektrode still  steht. In diesem Falle muss die andere Elek  trode nicht nur um ihre eigene Achse umlau  fen, sondern auch noch eine zusätzliche Bewe  gung ausführen, um das Abrollen an der fest  stehenden Elektrode zu ermöglichen. Beispiels  weise kann die     unilaufende    Elektrode ähnlich  wie ein Planetenrad aussen um die fest  stehende Elektrode herumgeführt bzw. an letz  terer abgerollt werden. Ebensogut ist es mög  lich, die feststehende Elektrode als Hohlzylin  der auszubilden und die umlaufende Elek  trode auf der Innenfläche des Hohlzylinders    abrollen zu lassen.

   Bei solchen     Anordnungen     ist es erforderlich, eine     geeignete    Einrichtung,  beispielsweise ein Getriebe, vorzusehen, wel  ches dafür sorgt, dass die     Rollbewegung    rich  tig ausgeführt wird, das heisst also, dass Rela  tivbewegungen an der Berührungsstelle der  beiden Elektroden vermieden werden. Auch  bei diesen Anordnungen ist es ohne weiteres  möglich, nicht nur eine, sondern mehrere Elek  troden am Umfang einer     Rollelektrodenscheibe     anzuordnen. Es können ferner mehrere oder  nur eine der Rollelektroden mit     Löschelektro-          den    versehen werden.  



  Eine Kontaktbahn oder beide Kontaktbah  nen     aufeinanderrollender    Elektroden können  im allgemeinen aus leichten, beweglich an  geordneten Teilen zusammengesetzt werden,  damit die Kontaktberührung, die mit einem  gewissen     Anpressdruck    erfolgen muss, ohne zu  harte Stösse vor sich geht. Dabei lassen sich  eine Reihe von Ausführungsmöglichkeiten für  die Kontaktbahnen angeben. Einige derselben  sind in den     Fig.3    bis 7 beispielsweise an  gegeben.  



  In     Fig.    3 sind die     Kontaktbahneinzelstücke     22 von Krallen 23 gehalten. Es stellt 24 den  glatten, scheibenförmig ausgeführten Gegen  kontakt dar. Durch die Fliehkräfte werden die       Kontaktbahneinzelstücke    22 beim     Umlauf    an  Gegenelektroden 24 angedrückt.  



  In     Fig.    4 ist ein Gummipolster 25 zwischen  beweglichen     Kontaktbahneinzelstücken    22 und  Teil 26 angeordnet.  



  In     Fig.5    ist Gummiring auf Tragteil 28  aufgelegt; ein in einer Schraubenlinie dicht  aufgewickelter Leiter 29 ist so angebracht, dass  die Gegenelektrode 24 auf ihm rollt.  



       Fig.6    stellt einen der Rollsektoren mit  schuppenförmig angeordneten Metallstücken  30 dar, die einzeln auf dem Sektor befestigt  sind. Die Metallstücke sind federnd ausge  führt. Es sind, wie     Fig.7    zeigt, drei Reihen  derartiger     Kontaktbahneinzelstücke    gegenein  ander versetzt angebracht. Diese Kontaktbahn.       einzelstücke    können sowohl     untereinander     gleich als auch untereinander verschiedenartig  ausgeführt sein.      Als     Kontaktbalineinzelstückekommen    auch  Kohlen oder kohlehaltige     -.Metalle    in Betracht.  



  Es ist nicht in allen Fällen nötig,     Lösch-          elektroden    mit einer besonderen     Lösehmittel-          strömung    zu verwenden. Die Kontaktenden, an  denen sieh die     Liehtbögen    bilden, können in       diesem    Fall als einfache Hörner 31 (siehe       Fig.    6) ausgeführt sein. Durch ein Magnetfeld  oder durch eine mittels der Umlaufbewegung  des Sektors zu erzeugende     Luftströinting        kön-          ijen    die Lichtbögen auf den Hörnern     jedesm.al     weitergetrieben werden.

   Auch bei     Ver\vendung     der Hörner 31 können zusätzliche Luftströ  mungen vorgesehen werden. Durch die     Düse     32     (Fig.    6) ist eine solche zusätzliche     Luftströ-          inung    in Pfeilrichtung     bewirkbar.    Sie bewegt  den bei Kontakttrennung entstehenden Licht  bogen schnell nach oben und verhindert da  durch eine Beschädigung der Kontaktbahn  und ein zu starkes Abbrennen der Kontakt  bahnenden. Diese vereinfachte Ausführung  der Löschelektroden in Form von     Abbrand-          hörnern    ist insbesondere für Anlagen mit  niedrigerer Spannung zweckmässig.  



  Der     kathodische    und der     anodisclie    Licht  bogenfusspunkt wandern unter dem Einfluss  einer     Elektrodenbewegung,    einer Gasströmung  oder eines     magnetisehen    Feldes auf verschie  denen Werkstoffen verschieden schnell. Es  gibt Stoffe, auf denen der     Kathodenfusspunkt     leichter als der     Anodenfusspunkt    zu einer  Wanderung gebracht werden kann; bei andern  Baustoffen     wandert    der     Anodenfusspunkt     leichter.

   Dieser Tatsache kann bei der Werk  stoffauswahl für diejenigen Teile, auf denen  die Lichtbögen wandern sollen, Rechnung ge  tragen werden, wenn die Stromrichter nur in  einer bestimmten     Stromrichtung    benutzt wei  den sollen.  



  Bei den beschriebenen bewegten     Rollkon-          takten    sind     Reihenschaltungen    und Gruppen  selialtungen verschiedenster Art, wie sie an  sieh bekannt sind, anwendbar, wobei auch der  Antrieb von mehreren Rollelektroden und den  c zugehörigen Einrichtungen, wie beispielsweise  Kontaktrollen,     Vorkontakte,        Verstelleinrich-          tungen    für     Vorkontakte    und     Löschmittel-          steuervorriehtungen    sowohl einzeln als auch in    Gruppen oder für alle Teile gemeinsam erfol  gen kann.

   Als Beispiele stellen die     Fig.    8 und!  9 eine Reihenschaltung von sechs     Rollkontak-          ten    33 bis 38 mit Löschkanälen dar. Zwei be  nachbarte Rollkontakte müssen in umgekehr  ter Richtung angetrieben werden. Der links  dargestellte     Rollkontakt    läuft jeweils entgegen  dein Uhrzeigersinn. In der aufgezeichneten  Stellung der     Rollelektroden    liegt gerade die  günstigste     Lösehstellung    vor. Sämtliche Roll  elektroden sind zusammen in einem langen       Isolierzy    linder 39 untergebracht. Dieser Zylin  der kann zur     Vereinfaehung    des Zusammen  baues auch aus mehreren Teilen zusammen  gesetzt sein.  



       Fig.9    zeigt die Anordnung der hier als  beispielsweise herausgegriffenen Kegelrad  antriebe. Zwei benachbarte, umlaufende Kon  takte können während der Sperrzeit mit einer  Scheitelspannung bis zu etwa 100 000 Volt be  ansprucht werden, wenn ein Überdruck von  einigen Atmosphären in dem Zylinder gehal  ten wird. Bei der Isolation der Antriebe usw.  muss hierauf natürlich Rücksicht genommen  werden. Die Antriebseinrichtung der     Fig.9     kann, soweit erforderlich, aus Isolierstoff,  etwa. aus Hartpapier, hergestellt sein. Die  Grösse des Druckkessels ist mindestens so zu  bemessen, dass die für eine     Lichtbogenlöschung     erforderliche     Löschmittelmenge    in dem Kessel  aufgespeichert ist.

   Die Zuleitung für die  Druckluft kann dann verhältnismässig dünn  bemessen werden, weil der Kessel während der  übrigen Sperr- und Kontaktzeit allmählich  wieder gefüllt werden kann.  



  Derartige Reihenschaltungen mehrerer       Ventilstreeken    können natürlich auch mit den  in     Fig.    1 und 2 dargestellten, zusätzlichen  Zünd- oder     Vorkontakten    sowie mit Absperr  vorrichtungen für die Druckluft versehen  sein. Dabei können die Rollkontakte, die Vor  kontakte, die     Verstelleinrichtungen    für die       Vorkontakte    und die Absperreinrichtungen  für das Löschmittel von gemeinsamen An  triebsmaschinen aus betätigt sein.  



       Fig.10    zeigt eine Möglichkeit, mit zwei  Rollkontakten 10 und 11     dureh    zusätzliche  Aufstellung einer feststehenden Abströmein-           richtimg    42 eine doppelte Sperrstrecke     mi    er  zielen. Der Lichtbogen, der sich beim Umlauf  der Rollkontakte bei der Kontakttrennung bil  det,     wird    mit seinen Fusspunkten in die     Lösch-          kanäle    hereingezogen, die sich am Ende der  Kontakte befinden. Der mittlere Teil des  Lichtbogens kommt von oben her an 42 heran,  und er wird durch die Kanäle 43 und 44 in  die Mittelachse der Gesamtanordnung gezogen.

    Die     Löschmittelströmung    verlässt die     Abström-          einrichtung    42 in der Pfeilrichtung. Das Bren  nen des     Lichtbogens,    das bei der Kontakttren  nung beginnt und in der in     Fig.10    gezeich  neten Stellung etwa endet, dauert länger als  bei Anordnungen. ohne     Mittelabströmeinrich-          tung    42. Dafür kann diese Einrichtung mit  einer doppelt so hohen Sperrspannung bean  sprucht werden. Bei     Rollkontaktanordnungen     für     ausserordentlich    hohe Spannungen müssen  die Durchmesser der Rollelektroden entspre  chend gross gewählt werden.

   Auf diese Weise  wird Raum gewonnen, um auch zwei oder eine  noch grössere Zahl der beschriebenen     Zwi-          schenabströmöffnLmgen        zwischen    je zwei  Löschdüsen aufstellen zu können. Zwischen  den     Zwischenabströmeinriehtungen    muss ein  Spalt frei bleiben, damit Gas zu den     Abström-          düsen    der     Abströmeinrichtungen    zuströmen  kann (vgl. 32 in     Fig.6).    Solche Strömungen  sind den Umlaufeinrichtungen der Kontakte       entgegengerichtet    oder annähernd entgegen  gerichtet; sie verhindern dadurch das Mit  gerissenwerden der bei der Kontakttrennung  entstehenden Lichtbögen.

   Eine solche Einrich  tung kommt sowohl bei Verwendung von       Liehtbogenhörnern    (31,     Fig.16)    wie bei Ver  wendung von Löschelektroden nach     Fig.1    in  Frage.  



  Rollkontakte der hier beschriebenen Art  können in entsprechender Weise auch bei  Schaltern Verwendung finden.  



  Vor allem bei hohen Spannungen kann es  erforderlich sein, besondere Zündnasen oder       Zündspitzen    an den voranlaufenden Kanten  der umlaufenden Segmente anzubringen, so  dass zunächst ein Lichtboden zwischen diesen  Kontaktteilen eintritt. Bei der Berührung der  Rollkontakte braucht dann nur der Span-         nungsabfall    an diesem Zündlichtbogen über  brückt zu werden. Um den Verschleiss der  Rollkontakte niedrig zu halten, ist es ferner  notwendig, dass an den Berührungspunkten  keine Relativbewegung     zwischen    den beiden  Kontakten stattfindet. Daher ist es nötig, bei  Rollkontakten, die mit gleicher Drehzahl in  entgegengesetztem Sinne umlaufen, die Be  rührungsdurchmesser gleich gross zu halten.  



  Die aufgezeichneten Ventilstrecken sind  jeweils nur für eine Phase gezeichnet worden.  Für     Mehrphasenanlagen    wird für jede Phase  eine getrennte     Ventilstrecke    verwendet werden  können. Es entsteht dadurch der Vorteil, dass,  wenn nötig, grosse Abstände     zwischen    den  Ventilen ausführbar sind. Bei     Mehrphasenein-          richtungen    können anderseits einzelne Rollen  von je zwei Rollenpaaren zusammengefasst  sein.  



  Es ist zweckmässig, die baulichen Verhält  nisse so zu wählen, dass an jeder der     Rollelek-          troden,    die eine Gegenelektrode     intermittie-          rend    rollend berühren, der bei einer kreisför  migen Rollelektrode herrschende periphere  Abstand zwischen den Stellen, an denen eine  periodische Trennung der Elektroden statt  findet, und an den Stellen, an denen die  nächste metallische Berührung stattfindet, in  der gleichen Grössenordnung liegt wie die am  Umfang gemessene, also periphere Länge einer  Rollelektrode. Die gleiche Grösse des Abstan  des ist     mindestens    in axialer Richtung einzu  halten, wenn axial nebeneinander angeordnete  Rollelektroden verschiedenes Potential be  sitzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Ein- und Ausschalten elek trischer Ströme mittels mechanisch bewegter Kontakte, insbesondere zum Umformen hoher Spannungen und grosser Stromstärken, da durch gekennzeichnet, da.ss mindestens eine in gleichbleibender Richtung zum Umlauf ge brachte Elektrode mit ihrer Kontaktfläche an wenigstens einer Gegenkontaktfläche abgerollt wird, wobei durch zeitweise Unterbrechung des Rollvorganges ein intermittierender Strom durchgang bewirkt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung des Rollvorganges während der Sperrzeiten über Gassperrstrecken bewirkt wird, die auf während der Durchlasszeiten zur rollenden Be rührung gebrachte Kontaktflächen folgen. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kontaktfläche an wenigstens einer Gegenkon- taktfläche ohne Relativbewegung an der Be rührungsstelle abgerollt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der rollenden Berührung der Kontaktflächen ver ändert wird. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der rollenden Berührung der Kontaktflächen wäh rend des Betriebes verändert wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der rollenden Berührung gebildete Lichtbögen in einem Isolierstoffe nicht beschädigenden Abstand von diesen erzeugt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der rollenden Berührung gebildetb Lichtbögen künstlich gelöscht werden. 7. Verfahren nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass Löschmittelströ- mungen synchron zum Umlauf wenigstens einer Kontaktfläche erzeugt werden. B.

   Verfahren nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass eine zur Umlauf bewegung wenigstens einer Kontaktfläche kon gruente Bewegungsform der Löschmittelströ- mung erzeugt wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 6, ge kennzeichnet durch Herstellung der Löschmit- telstrÖniung mittels Absaugens des Löschmit- tels. <B>10.</B> Verfahrens nach Unteranspruch 6, ge kennzeichnet durch Herstellung der Löschmit- telströmung mittels Unterdrucksetzens des Löschmittels.

   17.. Verfahren nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch Erzeugung magnetischer Felder zur Förderung der Bewegung der Lichtbögen in die Löschstellung. 12. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ausser der mittels der Umlaufbewegung erzeugten Luftströmung wenigstens eine zusätzliche Luftströmung un ter Treibung von Lichtbögen von ihrer Ent stehungsstelle weg hervorgerufen wird. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ausser der mittels der Umlaufbewegung erzeugten Luftströmung wenigstens eine zusätzliche Luftströmung un ter Beseitigung der Mitnahme bei der Kon- talittrennung entstehender Lichtbögen durch die Rollelektroden hervorgerufen wird. PATENTANSPRUCH II: Einrichtung zur Ausführung des Verfah rens gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Anordnung von Elektroden mit anein ander abrollenden Kontaktbahnen unter Un terbrechung des Rollvorganges und unter da durch bewirkten intermittierendem Strom durchgang, wobei wenigstens eine Elektrode einen Antrieb besitzt, der ihr eine stets gleich gerichtete Umlaufbewegung erteilt. UNTERANSPRÜCHE: 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode als am Umfang unterbrochene Kon taktrolle ausgebildet ist. 15. Einrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrodenrolle mit kreisausschnittartiger Grundform ausgebildet ist. 16. Einrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrodenrolle mit kreisabschnittartiger Grundform ausgebildet ist. 17.

   Einrichtung nach Unteranspruch 14, gekennzeichnet durch Anordnung wenigstens eines Elektrodenrollenpaares mit gegenläufi ger Bewegung der Rollelektroden. 18. Einrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode eines Elektrodenpaares eine kreis- ausschnittförmige Grundform aufweist. 19.

   Einrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsents eine Elektrode eines Elektrodenpaares eine kreis- abschnittförmige Grundform aufweist. 20. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da.ss .die Bereiche von Elektroden, in denen Lichtbögen auftreten können, als freie Gasstrecken ausgebildet sind. 21.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der bei kreisför miger Elektrodenberührung der peripher ge messene Abstand zwischen Stellen, an denen eine periodische Trennung der Kontakte statt findet, und Stellen, an denen die nächste me tallische Berührung auftritt, die gleiche Grö ssenordnung aufweist wie die am Umfang ge messene Länge einer Kontaktbahn der Roll- elektroden. 22.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Ab stand zweier axial nebeneinander angeordne ter Elektroden in der gleichen Grössenordnung liegt wie die am Umfang gemessene Länge der Kontaktbahn einer Rollelektrode. 23. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der kontaktgebenden Rollelektrodenteile gegen über dem Radius der übrigen Rollelektroden- begrenzung dahin bestimmt ist, dass die auf tretenden Spannungen mit einem Rollelektro- denpaar beherrschbar sind. 24.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der Kontaktbahn mindestens einer Rollelektrode eine Lichtbogenlöschvorrichtung vorgesehen ist. 25. Einrichtung nach Unteranspruch 24, gekennzeichnet durch eine Anordnung der als Löschdüsen ausgebildeten Lichtbogenlöschvor- richtung, bei der die durch die Längsachsen der Löschdüsen bestimmte Ebene senkrecht zur Umlaufachse der die Löschdüsen aufwei senden Rollelektrode steht. 26.

   Einrichtung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die als Lösch- elektroden ausgebildeten Lichtbogenlöschvor- richtungen um ihre Längsachse verdrehbare Drehkörper mit Flächen für die Lichtbogen- fusspunkte besitzen, auf denen die Zünd-, Brenn- und Löschbedingungen für die Licht bögen unabhängig von der Betriebsdauer an nähernd die gleichen sind. 27. Einrichtung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit Löschdüsen versehene Rollelektrode um ihre Längsachse drehbar ausgebildet ist. 28.

   Einrichtung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Welle einer mit Löschdüsen versehenen Roll- elektrode als Hohlwelle ausgebildet und mit Steuerungseinrichtungen für das Löschmittel ausgerüstet ist. 29. Einrichtung nach Unteranspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Hohl welle längsverschieblich geführte Rohrhülse am Sitz der Rollelektrode einen Steuerschlitz aufweist. 30. Einrichtung nach Unteranspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Hohl welle geführte, gegen die Hohlwelle verdreh bare Rohrhülse am Sitz der Rollelektrode einen Steuerschlitz aufweist. 31.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass um die Rollelek- troden und den von ihnen erzeugten Licht- bogenraum ein Behälter angeordnet ist. 32. Einrichtung nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter druckfest ausgebildet ist. 33. Einrichtung nach Unteranspiuich 24, dadurch gekennzeichnet, dass .die periphere Begrenzung von Löschdüsen in Übereinstim mung mit der peripheren Begrenzung von Rollelektroden bestimmt ist, welche die Lösch- düse aufweisen. 34.

   Einrichtung nach Unteranspruch 28, gekennzeichnet durch Anordnung periodiscb wirksamer Eröffnungs- und Sperrvorrichtun gen für die Lösehmittelströmung in Düsen nähe. 35. Anordnung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Lichtbogenlöscheinrichtungen wenigstens eine Luftabströmeinrichtung angeordnet ist, durch die eine Sperrstrecke in mehrere Teile unter teilt ist.

   36. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere inter- inittierend arbeitende Rollelektroden in Reihe geschaltet sind. 37. Einrichtung nach Unteranspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige An triebsvorrichtung für die mehreren Rollelek- troden gemeinsamen Organe, wie Kontaktrol len, Vorkontakte, Verstelleinrichtungen für Vorkontakte, Löschmittelsteuervorrichtungen, vorgesehen ist. 38.

   Einrichtung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Elek- trodenrollen vereinigte Löschelektroden aus Schirm- und Mittelelektroden bestehen. 39. Einrichtung nach LTnteranspriich 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufwelle wenigstens einer Rollelektrode als Zu- oder Abführungsleitung für Löschmittel ausgebil det ist. 40.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufüh rung zu Punkten, an denen Lichtbögen ent stehen, auf der Berührungsfläche der .Roll- kontakte vorgesehen ist, so dass durch das Ma gnetfeld des Lichtbogenstromes eine Auswei tung der Lichtbogensehleife erfolgt. 41. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rollelektrode aus mehreren in ihrer gegensei tigen Lage veränderlichen Teilen besteht. 42.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf parallelen Wellen mehrere Rollelektroden angeordnet sind, die in ihrer gegenseitigen Lage veränder- lieh sind. 43. Einriehtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeiehnet, dass wenigstens eine Rolle an der mit einem Gegenkontakt zur Be rührung kommenden Kontaktbahn federnde Kontaktbahneinzelstüeke aufweist. 44.

   Einrichtung nach Unteranspruch 43, gekennzeichnet durch eine Ausbildung und Anordnung der Kontaktbahneinzelstücke, bei der sich diese unter Wirkung der Fliehkräfte an den Gegenkontakt andrücken. 45. Einrichtung nach Unteranspruch. 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt- bahneinzel.stücke einen die Auswirkung der Fliehkräfte sicherstellenden Freiheitsgrad gegen ihre Halterung aufweisen. 46. Einrichtung nach Unteranspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kon- taktbahneinzelstücken und sie haltenden Tei len der Rollelektroden Gummikissen angeord net sind. 47.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbahn einer Rollelektrode aus einer Schraubenfeder mit geringem Windungsabstand besteht. 48. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt bahneinzelstücke nach Art von Schuppen aus gebildet und angeordnet sind. 49. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reihen aus Kontaktbahneinzelstücken axial nebenein ander angeordnet sind.

   50. Einrichtung nach Unteranspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt bahneinzelstücke in den einzelnen Reihen un ter Bildung eines ununterbrochenen Kontak tes versetzt zueinander angeordnet sind. 51. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt bahneinzelstücke aus kohlehaltigen Werkstof fen bestehen. 52. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Kontaktbahn Hörner angeordnet sind. 53.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass bei unveränder ter Stromrichtung die Rollelektroden- sowie Lichtbogenlöscheinrichtungsteile, auf denen Lichtbogenfusspunkte wandern, aus verschie denen Werkstoffen bestehen. 54. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass für jede einzelne Rollelektrode eines in rollender Berührung stehenden Rollelektrodenpaares ein mit dem Einzelantrieb der andern Rollelektrode syn chron arbeitender Einzelantrieb vorgesehen ist. 55. Einrichtung nach Unteranspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel antriebe einen gemeinsamen Gruppenantrieb besitzen. 56.

   Einrichtung nach den Unteransprü chen 36 und 55, dadurch gekennzeichnet, dass bei in Serie geschalteten, intermittierend ar beitenden Rollelektroden die Gruppenantriebe der Elektrodenrollenpaar e einen für den ge samten Stromrichter gemeinsamen Gesamt antrieb aufweisen. 57. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch Anordnung mindestens einer intermittierend rollenden Kontaktein richtung für jede Phase von Mehrphasen anlagen.