DE260903C

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Publication number: DE260903C
Application number: DENDAT260903D
Authority: DE
Priority date: 1913-02-14
Also published as: DE268889C; DE269254C; DE269757C; FR457002A; GB191303882A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Um den bei der Öffnung stromführender Kontakte auftretenden Funken oder Lichtbogen zu unterdrücken, verwendet man bekanntlich Kondensatoren, die der Unterbrechungssteile parallel geschaltet werden; diese Löschkondensatoren versagen aber bei Spannungen von einigen Hundert Volt schon bei Strömen von einigen Amperes, namentlich wenn die Kontakte nicht ganz metallisch reinAbout the sparks or arcs that occur when live contacts are opened To suppress, it is well known that capacitors are used as the interrupting parts be connected in parallel; however, these quenching capacitors fail Voltages of a few hundred volts even with currents of a few amperes, namely if the contacts are not completely metallic

ίο sind.ίο are.

Nach der vorliegenden Erfindung wird der Löschkondensator der Unterbrechungsstelle erst dann parallel gelegt, wenn der Kontakt bereits getrennt ist und ein Unterbrechnngslichtbogen von gewisser, nicht zu großer Länge bereits besteht. Der Schalter muß also als Umschalter ausgebildet werden.According to the present invention, the quenching capacitor becomes the interruption point only then put in parallel when the contact is already separated and an interrupting arc of a certain, not too great length already exists. The switch must therefore be designed as a changeover switch.

Bedingung ist dabei, daß der Kondensator im Momente des Anlegens geladen ist, und zwar zweckmäßig mit der Betriebsspannung selbst; doch kann auch eine andere Stromquelle dazu dienen.The condition is that the capacitor is charged at the moment of application, and although useful with the operating voltage itself; however, another power source can also be used serve to serve.

Fig. i. zeigt die einfachste Ausführungsform. Der Schalter s soll den Apparat α (ζ. B. Glühlampen) an das Netz f, fi abwechselnd anlegen und von demselben abschalten. Zu diesem Zwecke ist außer dem eigentlichen Kontakte u noch ein zweiter Kontakt ν angeordnet, und beide sind durch einen Kondensator c überbrückt. In der Ausschaltstellung wird der Kondensator c an der Netzspannung aufgeladen und behält die Ladung, auch wenn der Strom über α geschlossen wird. Beim öffnen des Schalters entsteht zwischen u und s zunächst ein Lichtbogen; in dem Augenblicke, in dem der Kontakt ν berührt wird, entlädt sich der Kondensator durch diesen Lichtbogen in Form einer Schwingung und löscht ihn dadurch nach Art der Löschfunkenstrecken.Fig. I. shows the simplest embodiment. The switch s is to alternately apply the apparatus α (ζ. B. incandescent lamps) to the network f, fi and switch it off from the same. For this purpose, a second contact ν is arranged in addition to the actual contact u , and both are bridged by a capacitor c. In the switch-off position, the capacitor c is charged at the mains voltage and retains the charge even if the current is closed via α. When the switch is opened, an arc is initially created between u and s; At the moment in which the contact ν is touched, the capacitor discharges through this arc in the form of an oscillation and thereby extinguishes it in the manner of extinguishing spark gaps.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist der nach Fig. ι gleichwertig. Vor den Kondensator c ist hier eine Drosselspule i geschaltet, die bei nicht zu großer Selbstinduktion die Wirkung verbessert. Auch ein Ohmscher Widerstand kann nach Bedarf eingefügt werden.The circuit according to FIG. 2 is equivalent to that according to FIG. A choke coil i is connected upstream of the capacitor c, which improves the effect if the self-induction is not too great. An ohmic resistor can also be inserted if required.

Bei beiden Anordnungen kann sich der Kondensator entladen^ wenn der Schalter zu lange in der Schlüßstellung bleibt. Dies läßt sich durch die Anordnung nach Fig. 3 vermeiden, indem man den Kondensator c über einen zweckmäßig großen Widerstand w mit dem einen Pol der Leitung verbindet; der Kondensator wird dann in der Schlußstellung des Schalters geladen, und zwar entgegengesetzt wie nach Fig. i.In both arrangements, the capacitor can discharge if the switch remains in the closed position for too long. This can be avoided by the arrangement according to FIG. 3 by connecting the capacitor c via a suitably large resistor w to one pole of the line; the capacitor is then charged in the final position of the switch, in the opposite direction to that shown in FIG.

Wenn der Schalter abwechselnd zwei Apparate α und b einschalten soll, so tritt einfach der eine derselben an Stelle des Widerstandes w von Fig. 3, und es entsteht die Schaltung nach Fig. 4.If the switch is to switch on two apparatuses α and b alternately, one of them simply takes the place of the resistor w of FIG. 3, and the circuit according to FIG. 4 is created.

Für den Fall, daß aus irgendwelchen Gründen die Löscheinrichtung versagen undIn the event that, for any reason, the extinguishing device fails and

/2. Auflage, ausgegeben am g. Dezember / 2. Edition, issued on g. December

der Unterbrechungslichtbogen stehen bleiben sollte, kann man in Fig. 4 eine Sicherung ζ anordnen, die durchbrennt, wenn durch beide Apparate gleichzeitig Strom fließt.
Eine andere Sicherungsvorrichtung zu demselben Zwecke zeigt Fig. 5, die im übrigen der Fig. 3 entspricht. Ein Minimalausschalter ζ ist mit zwei entgegengesetzt wirkenden Wicklungen versehen, von denen die eine mit wenig Windungen in Reihe mit dem Apparate a, die andere mit vielen Windungen in Reihe mit dem Widerstände w Hegt. Wenn der Lichtbogen zwischen u und s nicht erlischt, erhalten beide Wicklungen gleichzeitig Strom und heben sich auf, so daß der Anker abfällt. the interruption arc should stop, you can arrange a fuse ζ in Fig. 4, which blows when current flows through both devices at the same time.
Another safety device for the same purpose is shown in FIG. 5, which otherwise corresponds to FIG. A minimum circuit breaker ζ is provided with two oppositely acting windings, one of which has few windings in series with the apparatus a, the other with many windings in series with the resistor w. If the arc does not extinguish between u and s, both windings receive current at the same time and cancel each other out so that the armature falls off.

Der Schalter s darf selbstverständlich niemals zwischen beiden Kontakten stehen bleiben, sondern muß immer auf der einen oder anderen Seite anliegen. Er kann aber auch nach Fig. 6 rotierend ausgebildet sein, darf sich dabei aber nur in der Richtung des Pfeiles drehen; die Ausschaltstellung ist dabei z. B. 180° gegen dje dargestellte verschoben.The switch s must of course never remain between the two contacts, but must always be on one side or the other. However, it can also be designed to rotate according to FIG. 6, but may only rotate in the direction of the arrow; the off position is z. B. 180 ° against dje shown.

Um auch bei Versagen der Löscheinrichtung eine sichere Unterbrechung zu bewerkstelligen, kann die Einrichtung getroffen werden, daß der Schalter auch nach der Löschung noch einen großen, zum Abreißen des Lichtbogens genügenden Weg zurücklegt, wobei er überdies mit einer magnetischen Löscheinrichtung oder einem »Hörnerblitzableiter« versehen sein kann. Fig. 7 zeigt eine solche Ausführungsform. Beide Teile s und u des Starkstrom- schalters sind drehbar, wobei der Fall des letzteren durch einen festen Anschlag d begrenzt ist. Die Figur zeigt jenen Augenblick des Ausschaltens, in welchem die Starkstromkontakte im Begriff sind, sich zu trennen.In order to achieve a safe interruption even if the extinguishing device fails, the device can be arranged so that the switch still covers a long distance sufficient to break the arc even after the extinguishing, whereby it is also provided with a magnetic extinguishing device or a "horn lightning arrester" can be. Fig. 7 shows such an embodiment. Both parts s and u of the power switch are rotatable, the fall of the latter being limited by a fixed stop d. The figure shows that moment of switching off, in which the high-voltage contacts are about to separate.

Bei Weiterbewegung des Kontaktes s nach links wird der Löschkontakt ν geschlossen und der Lichtbogen an der Unterbrechungsstelle dadurch gelöscht. Gleich darauf ' wird auch der über den Widerstand w fließende Hilfsstrom an der Kontaktstelle χ unterbrochen.If the contact s continues to move to the left, the quenching contact ν is closed and the arc at the point of interruption is thereby quenched. Immediately afterwards, the auxiliary current flowing through the resistor w is also interrupted at the contact point χ.

Um die Hauptstromkontakte zu entlasten, kann in bekannter Weise ein Messerschalter denselben parallel gelegt werden, der kurz vor der Unterbrechung geöffnet wird.In order to relieve the main current contacts, a knife switch can be used in a known manner the same must be placed in parallel that is opened shortly before the interruption.

Die beschriebene Löscheinrichtung läßt sich mit den bekannten Mitteln zur Unterdrückung des Unterbrechungsiunkens kombinieren; besitzt z. B. der Apparat α Selbstinduktion, so ist es zweckmäßig, ihm einen zweiten Kondensator oder einen induktionsfreien Widerstand parallel zu schalten.The extinguishing device described can be combined with the known means for suppressing the interruption point; owns z. B. the apparatus α self-induction, it is useful to connect a second capacitor or an induction-free resistor in parallel.

In den Figuren ist der Schalter s als Handschalter gezeichnet. Er kann aber selbstverständlich ebensogut von einem Motor betrieben werden oder von einem Relais o. dgl. ; ferner braucht das Schließen des Löschkontaktes von der Stellung des Schalters s nicht mechanisch abzuhängen, sondern kann durch ein besonderes Relais bewirkt werden.In the figures, the switch s is drawn as a manual switch. But of course he can just as well operated by a motor or by a relay or the like; furthermore, the closing of the quenching contact from the position of the switch does not need to be mechanical depend, but can be effected by a special relay.

Für eine gute Löschwirkung ist es erforderlieh, daß der Unterbrechungslichtbogen die Elektroden nicht zu sehr erhitzt. Letztere sollen daher so gebaut sein, daß sie die erzeugte Wärme schnell abführen; ferner soll der Unterbrechungslichtbogen nicht zu lange Zeit dauern, der Schalter sich also schnell bewegen, und der Bogen darf auch nicht zu lange ausgezogen werden, d. h. der Schaltweg vom öffnen bis zum Löschen muß möglichst kurz sein. Praktisch wird man nicht weit über einen halben Millimeter hinausgehen. Daraus folgt, daß die Löscheinrichtung bei zu hohen Betriebsspannungen (oder zu großer Selbstinduktion) versagen muß. Man kann sich aber in bekannter Weise durch Reihenschaltung mehrerer Unterbrechungsstellen helfen. Ein Beispiel zeigt Fig. 8; hier liegen zwei gleichzeitig zu unterbrechende Kontakte s u, s u in Reihe, während der Löschkontakt v, der ja nicht beansprucht wird, einfach ist. Ebenso ist es unter Umständen zweckmäßig, mehrere Schalter parallel zu legen. .For a good extinguishing effect it is necessary that the interruption arc does not heat the electrodes too much. The latter should therefore be built so that they quickly dissipate the heat generated; Furthermore, the interruption arc should not last too long, so the switch should move quickly, and the arc must not be pulled out for too long, ie the switching path from opening to extinguishing must be as short as possible. In practice, you won't go far beyond half a millimeter. It follows that the extinguishing device must fail if the operating voltages are too high (or if the self-induction is too high). But you can help yourself in a known way by connecting several interruption points in series. An example is shown in FIG. 8; here two contacts s u, su to be interrupted at the same time are in series, while the clear contact v, which is not used, is simple. It may also be useful to put several switches in parallel. .

Auch für Wechselstrom sind die dargestellten Anordnungen ohne weiteres brauchbar; denn go in allen Fällen wird der Kondensator immer nahezu voll, positiv oder negativ geladen, zurückbleiben, wenn der Schalter den Kontakt ν verläßt, und die Löschwirkung ist von der Polarität der Kondensatorladung ziemlich unabhängig.The arrangements shown can also be used without further ado for alternating current; because go in all cases the capacitor is always almost fully, positively or negatively charged, remains when the switch leaves the contact ν , and the quenching effect is pretty much independent of the polarity of the capacitor charge.

Claims

Patent-to sayings:

1. A method for extinguishing the interrupting arc occurring on switches with the help of a capacitor, characterized in that the capacitor (c) the switch ^ s, u, v) is only placed in parallel when a short arc occurred when opening the same at its contacts is.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the capacitor (c) via a resistor (w in Fig. 3) the aus-

; connected apparatus (a) is parallel, so that the discharge current of the capacitor is superimposed on the interrupting arc in the opposite direction.

3. Arrangement according to claim 2 for the alternating activation of two utility circuits, characterized in that the capacitor is connected to the two poles of the Switch is in parallel (Fig. 4).

4- Arrangement for carrying out the procedure according to claim i, characterized in that the deletion already after a small part of the entire switch-off path takes place, for the purpose, even if the extinguishing system fails to obtain safe interruption (Fig. 7).

5. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a maximum or minimum off switch (z) connected upstream of the entire arrangement interrupts the entire current if the extinguishing device fails (Fig. 5).

For this purpose ι sheet of drawings.