DE1763814A1 - Strombegrenzer und Stromunterbrecher,die solche Begrenzer aufweisen - Google Patents

Description

Dr. Horst Schüler

Patentanwalt
β Frankfurt /Main 1

Niddastr. 52

-11D-1879

General Electric Company, 1 River Road, Schenectady, N.Y./OSA SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSBSSBSSBSSBSSSSSSSSSSSSBSSSSBSSSSSSBSB Strombegrenser und Stromunterbrecher, die solche Begrenzer

aufweisen

SSSSSSSBSSSSBSSSSSSSSBBSBBSBBSSSBBSSBSS8BS88S8SSSSSSSSS8SSSS8

Die Erfindung besieht sich auf Strombegrenser und auf automatische Stromunterbrecher, in denen solche Strombegrenser verwendet sind. Im besonderen besieht sich die Erfindung auf Strombegrenser, in denen ein verdampfbares elektrisch leitendes Material verwendet wird, um den Strom auf »Inen auAercrdmtlich niedrigen Wert su begrenzen, der in der Nähe von Null liegen oder selbst Null sein kann. Außerdem beinhaltet die Erfindung einen mit Strombegrenzung arbeitenden unterbrecher, in dem solche Strombegrenser in Verbindung mit einem Thyristor,wie beispielsweise einem steuerbai*en Siliciumgleichrichter,verwendet werden.

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In der US-Patentschrift 3 117 203 vom 7. Januar 1964 ist ein Strombegrenzer beschrieben worden, mit dem ein Kursschlußstrom auf einen sehr niedrigen Wert begrenst werden kann, der bei etwa 101 des Nennstroms liegt, ohne daß der Strom selbst unterbrochen wird. Dieser Strombegrenser weist einen Körper aus einem unelastischen Isoliermaterial auf, der außerordentlich hohen Drucken und Temperaturen wi derstehen kann. In diesem Körper ist zumindest eine Kapillare vorgesehen, die mit einem verdampfbaren elektrisch leitenden Material angefüllt ist. In dieser mit elektrisch leitendem Material gefüllten Kapillare wird der Strom innerhalb des Nennstrombereiches mit nur geringen Verlusten geführt. Wenn jedoch ein überstrom auftritt, verdampft der * elektrische Leiter innerhalb der Kapillare. Wenn der elektrische Leiter in der Kapillare verdampft worden ist, treten in dem Strombegrenzer außerordentlich hohe' Verluste und ,Spannungsgradienten auf, die den Strom durch den Begrenzer auf einen Wert begrenzen und/oder reduzieren, der bei etwa 1OX des Nennstroms liegt· Die Ansprechzeit eines solchen Strombegrenzers (d.h. die Zeit, die erforderlich 1st, nach dem Auftreten eines Oberstroms den elektrischen Leiter in der Kapillare zu verdampfen) hängt von der Konstruktion des Strombegrenzers und der Höhe des Oberstromes ab. Diese Ansprechzeit kann in einem Bereich liegen, die bei einigen Konstruktionen für niedrige überströme bei einigen Sekunden

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liegt, während sie bei anderen Konstruktionen im Kurzschlußfall (d.h. bei hohen überströmen) nur einige Mikrosekunden beträgt.

Es sei betont, daß Strombegrenzer der eben beschriebenen Art einen überstrom auf einen Wert begrenzen, der verhältnismäßig niedrig liegt und etwa 1OX des Nennstrones beträgt. Solche Strombegrenser werden in Verbindung mit Stromunterbrechungs - * vorrichtungen,wie beispielsweise mit einem Kontaktschalter ■oder einen Stromunterbrecher betrieben, mit denen der Strom dann vollständig unterbrochen wird. Eine solche Anordnung ist in der oben genannten Patentschrift beschrieben worden. Sie erfordert aber einen Relais-betätigten mechanischen Stromunterbrecher mit räumlich trennbarem Kontakt. Eine solche Kombination aus einen Strombegrenser und einem mechanischen unterbrecher kann sahireiche Schaltaufgaben zufriedenstellend lösen. Eine solche Anordnung besitzt jedoch eine endliche Ansprechzeit, die zur Lösung bestimmter " Sehaltaufgaben zu lang ist.

Ein Thyristor ist ein Leistungshalbleiterbauelement, dessen Kennlinien in dem Sinne den Kennlinien eines gasgefüllten Thyratrons gleichen, daß der Thyristor nach dem Zünden auch dann Strom führt, wenn das Zündsignal wieder verschwunden ist. (Das Zündsignal kann hierbei an die Steuerelektrode des Thyristors angelegt werden). Einer der am besten bekannten

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Thyrietoren ist der stellerbare Siliciumgleichrichter, der in nachfolgenden mit SCR beseiehnet werden soll..Die Eigen-8chaften eines solohen SCR sind In den Bueh'SCR Manual?3·Auflage _t besehrieben worden« das von aw Firma General Electric Company veröffentlicht wurde. Bs sind noch sahireiche andere Arten von Thyristoren bekannt geworden, beispielsweise Thyristoren nit swei Anschlüssen, alt 3 Oder «it H Anschlüssen. Außerdem sind

■ν Thyristoren bekannt, die einsml nur in einer Richtung und bus anderen in swei Riehtungen leiten. Weitere Eigenschaften von Thyristoren kann nan beispielsweise der Veröffentlichung »Semiconductor Controlled Rectifier* "von F. E. Qentry, F.W. •Outswiler, Nick Bolonyak, Jr. and E.E. Von Zastrow entnehmen, das im Verlag Prentice-Hall Inc. of Bnglewood Cliffs, New Jersey In Jahre 1964 erschien. Eine Eigenschaft, die praktisch allen bekannten Thyristoren gemeinsam ist und die in besonderen fur die SCR gilt, bestellt darin, da* der Strom in dem Thyristor unter einen bekannten Haltewert abgesenkt werden muß, bevor

" die Stromleitung la Thyristor aufhört und der Thyristor wieder in seinen gesperrten Zustand surüokkehrt. Dieser Haltestron beträgt in der Regel einige nA.

Das Hauptsiel der Erfindung ist ein Stroabegrenser nit einen verdampfbaren elektrischen Leiter, nit den ein Strom auf Null oder auf einen so niedrigen Wert begrenst werden kann« der unter den normalen Haltestrom eines Thyristors liegt· Diese Begrensung soll mOglioh sein, obwohl der Stroabegrenser an ein

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üblichee Stromnetz abgeschlossen ist. Der erfindungsgenSB· Strombegrenzer soll nachfolgend als Lösehbegrenser bezeichnet werden. Dieser Ausdruck wird noch näher definiert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung sind statische Oleiohstromunterbrecher, die mit Strombegrenzung arbeiten und die neuen Löschbegrenzer zusammen mit Halbleiterleistungethyristoren verwenden, so daß mit Strombegrenzung arbeitende Gleichstrom- Qj unterbrecher mit besonders günstigen Sehalteigensohaften entstehen. Schließlich ist die Erfindung noch auf statische Wechselstromunterbrecher gerichtet, in denen entweder Löschbegrenzer oder regulierende Strombegrenser verwendet sind, die mit Halbleiterleistungsthyristoren in Reihe geschaltet sind.

Der Löschbegrenzer nach der Erfindung weist einen elektrisch isolierenden Körper mit zumindest einer Kapillar· auf. An g

beiden Seiten des elektrisch isolierenden Körpers sind elektrisch leitende starre AnsohluA- und Stfltsplatten befestigt, wobei die Kapillare, die durch den Isolierkörper hindurchgeht mit beiden AnsehluAplatten in Verbindung steht. Bine AnschluBplatt« weist eine Kammer auf, die mit der Kapillar· in Verbindung steht. Diese Kamm·* weist «in· ausdehnbar« Oberfläch· auf, und die Kapillar· und die Kammer mit der Oberflieh· in nicht gedehntem Zustand ist mit eine« elektrisch leitenden verdampfbaren

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Material gefüllt. Zur Vervollständigung des neuen Löechbegrenssers sind die Anschlußplatten nooh mit Vorrichtungen zur Herstellung elektrischer Anschlüsse versehen worden, so daß der Begrenzer mit einem Stromnetz verbunden werden kann«

Es ist auch möglich, dadurch zu einem Lösohbegrenzer zu gelangen, daß man einen regulierenden Strombegrenzer mit einem verdampffe baren elektrischen Leiter richtig konstruiert, so daß er als Löschbegrenzer arbeiten kann.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ein schnell ansprechender, mit Strombegrenzung arbeitender Unterbrecher, der einen Löschbegrenzer mit dem zeitweilig verdampfbaren

elektrischen Leiter in Verbindung mit einem Thyristor aufweist, dessen Hauptanschlüsse in Serie mit dem Lösehbegrenser und einem elektrischen Verbraucher geschaltet sind, wobei die gesamte Reihenschaltung an eine Stromquelle angeschlossen ist.

Bei bevorzugten AusfOhrungsformen der Erfindung ist der Thyristor ein Thyristor mit einer Steuerelektrode, wie beispielsweise ein steuerbarer Siliciumgleichrichter, und der mit Strombegrenzung arbeitende Stromunterbrecher weist einen Zündkreis auf, der mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist. Weiterhin ist nooh eine Spevchtung vorgesehen, die ebenfalls mit dem Thyristor verbunden ist und mit der man den Thyristor auf Wunsch von Hand sperren kann.

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Ebenso beinhaltet die Erfindung auoh tfeohselstromunterbreeher, die entweder regulierende Stroabegrenser oder Loschbegrenser in Verbindung alt Thyristoren verwenden, die in swei Richtungen leiten können.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger Aub führung»- beispiele in Verbindung mit den Zeichnungen im einseinen be schrieben «erden.

Figur 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen LoBChbegrenser mit einem verdaapfbaren elektrischen Leiter.

Figur IA ist eine Längsansieht des Strodbegrensers nach Figur 1, bei der die Bndplatten teilsweise weggebrochen dargestellt sind.

Figur 2 ist ein Längsschnitt durch eine abgewandelte AusfOhrungs form des Löschbegrensers nach Figur 1.

Figur 3 ist ein Längsschnitt und seigt ebenfalls eine Abwandlung des Löschbegrensers nach Figur 1.

Figur k ist ein Längsschnitt und seigt eine «weite Art eines Löschbegrenxers nach der Erfindung, der etwas anders wie die Loschbegrenser nach den Figuren 1 bis 3 arbeitet, und swar in der Art eines regulierenden Stroribegrensera. Der Strottbegrenser nach Figur 4 ist jedoch so ausgelegt, daß in ihm eine Stromlos chung auftritt.

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Figur 5 ist ein idealisiert« Strom-Zeit-Kennlinie eines

8taxiseben S troawntert rechers, in den ein Löschbegrenser nach

Figur 1 in Serie mit eine» Thyristor verwendet wird. Zn der Figur 5 ist dargestellt, vie man eine gewisse Zeit

lang einen sehr niedrigen Stroe oder einen Löschstrce erhalten kann, um den Thyristor Ober den Löeohbegrenser su sperren.

W Figur 6 ist ein schenatlsehes Sehaltbild eines ndt Strostoegrensung arbeitenden statischen Gleichst i*oaunterbrech«x*nit eine» LSsehbegrenser und eine« steuerbaren Siliciumgleichrichter.

Figur 7 1st ein sohesatisohes Sehaltbild für eine Abwandlung des Strosnmterbreehers nach Figur 6.

Figur 8 selgt eine weitere Möglichkeit für einen erfindungsgesAien statischen ttterbreeher für aieiohstrom.

Figur 9 ist ein schestatlsohes Sehaltbild und selgt eine Abwandlung des Btroeunterbrechers nach Figur 8.

Figur 10 ist ein soheaatisohes Schaltbild und selgt einen mit Strosftegrensung arbeitenden statischen Stroaunterbreoher nach der Erfindung für Wechselstrtos.

Figur 11 stellt einige Strtas und Spannungen dar, die in der Anordnung nach Figur 10 auftreten.

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Figur 12 ist ein scheraatisches Schaltbild eines Wechselstrom-Unterbrechers nach der Erfindung» in dem als Thyristor ein Triac verwendet ist, also ein Halbleiterbauelement, das in beiden Richtungen leiten kann.

Die regulierenden Stronbegrenser nach der US-Patentschrift 3 117 203 sind in der Hauptsache so ausgelegt» daß sie einen überstreu oder einen Fehlerstrom auf einen Wert regulieren, ™ der bei etwa 10% des Nennstroms liegt, und daß sie anschließend den Strom auf diesen niedrigen Wert halten. Dieses wird durchgeführt, ohne daft der Strom im Begrenser gans auf Hull heruntergedrückt wird. De^otromwert, auf den der Strom reguliert oder begrenst wird, ist so gewählt, daß ein nachgesehalteter Stromunterbrecher den Stromkreis dann bleibend unterbrechen kann. Der nachgeschaltete unterbrecher brauoht dann nur für diesen niedrigen regulierten Stromwert ausgelegt zu sein.

Die LBschbegrenser nach der Erfindung sind dagegen so ausgelegt, daft in ihnen eine Löschung des Stromes stattfindet» und swar nach einer kursen Zeitspanne, in der ein niedriger Strom vor dem endgültigen Löschen geflossen ist. Dies· Zeitspanne kann auch gans wegfallen. Bei bevorsugten Ausführungformen der Erfindung findet eine vollständige Lösehung statt, d.h. es / flieftt durch den Strombegrenser überhaupt kein Strom mehr. Bin Stronbegrenser soll aber aueh dann als Lösohbegrenser betraohtet werden, wenn nur noch sehr niedrige Ströme ( im

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■ ■'■/ mA - Gebiet) fließen, die denjenigen Strömen analog sind« die noch in Stromunterbrechern nach dem Erlöachen des ■>·,:.. Lichtbogens auftreten kennen. Wenn man im Auge behält, daß die hier interessierenden Strombegrenser in L&stkreisen verwendet werden sollen, deren Nennströme 200 A, l 000 A oder noch mehr betragen, kann man die Herabset sung des Stromes durch die Begrensung in den mA-Bereich als eine wirksam LOsehung des Stromes betrachten. LOschbegrenzer müssen daher zwei Hauptforderungen genügen. Einmal muß der Begrenzer einen Strom in dem Sinne löschen können, wie es eben gerade definiert wurde. Zum «weiten muß der Begrenzer diesen gelöschten Zustand für eine kurse, jedoch ausreichende Zeit aufrecht erhalten können, um dafür su sorgen, daß ein zugeordneter Thyristor in seinen gesperrten Zustand zurückkehren kann. Diese Zeitspanne liegt üblicherweise bei etwa 50 Mikrosekunden·

In einem Lösehbegrenzer wird der Strom dann gelöscht, wenn die dynamische Mindestepannung des Löschbegrenzers die Netsspannung übersteigt. Der Ausdruck dynamische Kindestspannung wird verwendet» da der Lösehbegrenser, wenn er gezündet hat, eine positive Widerstandskennlinie aufweist, so daß der Spannungsabfall am Strombegrenzer mit abnehmendem Strom kleiner wird und umgekehrt. Aus der oben gegebenen Definition eines Lösohvorganges folgt dann, daß die Spannung am Lösehbegrenser auf eines Wert gehalten werden muß, der

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vährend der Löschdauer zumindest gleich der Netzspannung ist.

Um die Spannung an einen Strombegrenzer mit einem verdampfbaren elektrischen Leiter beeinflussen su können, stehen grundsätzlich drei Variable zur Verfugung. Diese Variablen sind in der US Patentschrift 3 117 203 für regulierende Strombegrenzer im einzelnen erörtert worden. Diese Variablen sind aber gleichermaßen auf Löschbegrenzer anwendbar . Diese 3 Variablen sind 1. der Kapillarendurchmesser und die Anzahl der parallel geschalteten Kapillaren in dem Begrenzer» 2). die Länge der Kapillaren und 3X der Dampfdruck in den Kapillaren während der Strombegrenzung. Die Spannung an dem Löschbegrenzer steigt mit der Anzahl der Kapillaren, mit der Länge der Kapillaren und mit dem Dampfdruck in den Kapillaren während der Strombegrenzung an·

Eine Löschung des Stromes erfolgt in einem LÖsohbegrenzer auf eine der beiden nachstehend beschriebenen Weisen: 1. Wenn der Dampf in den Kapillaren, der beim Verdampfen des Leiters entsteht, bei der Auslösung des Stromlöschvorganges überhitzt wird (d.h. wenn die Dampftemperaturen erheblich über der Verdampfungstemperatur liegen,) muß eine gewisse Zeit vergehen, um ausreichend viel VSrme abzuführen, bis sich der Dampf wieder kondensieren kann. Solange der Leiter im Strombegrenzer als Dampf vorliegt, befindet sich der Strombegrenzer im Löschzustand, so daß die Dampfkondensation oder die Rück-

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bildung dee elektriechen Leiters verhindert ist. Dft sieh Rim der Dampf in zumindest einer Kapillare wieder kondensieren nuß, bevor der Stronhegrestser wieder in niederimpedanten Zustand leitet« bleibt der Strom solange gelöscht, bis eine solche Dampfkondensation eintritt. Der Dampf in den Kapillaren wird dann ÜberhitEt, wenn die Leistungsaufnahme des LOsehbegreniers größer als seine Leistungsabgabe ist· Wie stark der Dampf fiberhit st wird (wovon wieder direkt die Dauer der Stromlöachung abhängt), hingt daher von den Unterschied mischen der Leistungsaufnahme und der Leistungsabgabe sowie von der Dauer ab. Zn der Figur * 1st ein LOsehbegrenser dargestellt, . der auf die eben beschriebene weise arbeitet.

J)9v Lesohvorgang in einen LOechbegrent*r kann jedoch auch auf folgende Weise vor sieh gehen. Wenn der verdanpfbare Leiter an einen oder an beiden Bnden der Kapillaren herausgedrückt wird» und wenn die Dampfdichte an diesen Punkten niedriger wird, erreicht die Dampfdichte einen Wert» bei den su wenig Moleküle vorhanden sind» um nach der Kondensation des Dampfes einen nicht unterbrochenen,elektrisch leitenden Faden su bilden. Bei der Danpfkondensatlon entsteht somit In diesen Falle kein durchgehender Stronweg mehr, so daß der Stron weiterhin gelöscht bleibt. Auf diese eben beschriebene Weise wird der Stron in den Lösehbegrensern nach den Figuren 1 bis 3 gelöscht* in denen nan also eine verlängerte LOsehseit durch einen sehr niedrigen Danpf-oder Plasnadruok in den Kapillaren ersielt·

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In der Figur 1 ist nun ein IAsehbegrenser dargestellt, in dem der Löschvorgang auf die eben beschriebene streite Weise abläuft. Der Löschbegrenser aus Figur 1 weist einen zylindrisch ausgebildeten, elektrisch isolierenden Körper mit einem Mittelteil 11 und zwei Endteilen 18 und 19 auf. In Mittelteil 11 befindet sich mindestens eine Kapillare 12. Der aus den Teilen 11, 18 und 19 bestehende Isolierkörper besteht vorzugsweise aus einem dichten, nicht-porösen keramischen Material, das aus feinem Aluminium- Λ oxydpulver hergestellt wurde« Dieses Aluminiumoxydpulver wird hierzu zuerst bei Zimmertemperatur gepreßt und anschließend bei Temperaturen gesintert, die höher als die Temperaturen sind, bei denen übliche keramische Massen gebrannt werden. Eine für den hier interessierenden Zweck geeignete Sinterkeramik wird von der Firma General Electric Company unter der Beseichnung Lucalox vertrieben. Wenn dieses Material bei den erhöhten Temperaturen gesintert worden ist, sind seine mechanische Festigkeit und seine Hitzebeständigkeit außerordentlich hoch, und außerdem ist das Material durchscheinend. Dieser Eigenschaften wegen kann der Isolierkörper 11, 18, 19 außerordentlich hohen Temperaturen und Drucken widerstehen· Man kann den Isolierkörper 11, 18, 19 auch aus anderenMaterialien herstellen, die die entsprechenden Eigenschaften zeigen. Die oben erwähnte Sinterkeramik aus Aluminiumoxyd ist aber zur Zeit der bevorzugt· Werkstoff.

Bei der Herstellung des Hauptisolierkörper· wird gleichseitig

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die Kapillare derart hergestellt, daß sie sieh auf der einen Seite gegen eine Eyllndrieoh ausgebildete Oberf l&ohe oder Öffnung 19' hin Offnet, die den ganzen Durchmesser des Isolierkörpers «irischen dem Mittelteil 11 und de* Endteil 19 einnimmt. Aa anderen Ende öffnet sieh die Kapillare 12 in einen Kanal 13 hinein, der sieh ebenfalls bis su einer aweiten lylindrisehen Öffnung 18* erstreckt, die den gesamten Durchmesser des Isolier- ^ körpers «wischen dem Mittelteil 11 und dem Endteil 18 einnimmt.

In den sylindrisehen Offnungen l8* und 19* su beiden Seiten des Mittelteils 11 des HanptisollerfcOrpers sind elektrisch leitende, unelastische Anschlußplatten IH und 15 befestigt. Diese Ansuhlußplatten sind in die xylindrisohen Offnungen 18* und 19* in den Endteilen des HauptlsolierkOrpers eingepreßt worden. ' Die eine Anschlußplatte 15 ist aus Aluminium gefertigt und berührt das eine Ende der Kapillare 12. Die andere Anschlußplatte IH besteht aus drei Abschnitten iU, 14B und HC. Die beiden * Abschnitte IHk und HB sind aus Aluminium hergestellt worden, und der mittlere Absohnitt lHC besteht aus Stahl. Der mittlere Ab8chn4.t^ J4C aus Stahl 1st mit einer Druckausgleichsöffnung 17 versehen, 'die dem Kanal 13 der Kapillare 12 gegenüber liegt und mit dem Kanal in Verbindung steht, der sioh im mittleren Teil 11 des Hauptisolierkörpers befindet.

Der Endteil 18 des HauptisolierkOrpers 1st mit einem Kanal 21 versehen worden, der Über die DruokausgleichsÖffnung 17 in der

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Anschlußplatte l4 mit dem Kanal 13 und der Kapillare 12 in Verbindung steht. Der Kanal 21 öffnet sich in eine Kammer 22 und kann als Teil dieser Kammer aufgefaßt «erden, so daß auch die Kammer 22 über den Kanal 21, die Druokausgleichsöffnung 17 und den Kanal 13 ait der Kapillare 12 in Verbindung steht. Die Kammer 22 wird durch einen Stahlring 23 und einen O-Ring 21 gebildet, die außen an der Stirnfläche des Endteils 18 des Hauptisolierkörpers befestigt sind. %

Um den Löschbegrenser, soweit er bisher beschrieben «orden ist, zusammenzuhalten , sind zwei elekrisch leitende Kontaktstücke 25 und 26 derart in einem gewissen Abstand voneinander fiber den Hauptisolierkörper, die Anschlußstficke Ik und 15, den Stahlring 23 und den O-Ring 24 geschoben worden, daß sie elektrisch voneinander isoliert sind. Die Kontaktstück« 25 und 26 sind vorzugsweise becherförmige, dickwandige Bauteile aus Stahl, die im Freßsits fiber die bisher beschriebene Anordnung herfiberge- schoben worden und an der bisher beschriebenen Anordnung angelötet oder angeschmoleen sind. Nur der Boden 27 des Kontakt-Stückes 25 ist dünnwandig ausgeführt, so daß er als eine Federmembrane angesehen werden kann. Zum Anschnelsen der Kontaktstücke 25 und 26 in die Teile des Hauptisolierkörpers kann man ein Bindemittel auf eiasgrundlage verwenden, beispielsweise ein Bindemittel, das unter der Bezeichnung "Allied Poroenell Nr. 1091 P.N? oder unter der Bezeichnung "Corning Pyrocera« Nr. 95" vertrieben wird.

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Der LÖBOhbegrenser nach der Figur 1 wird durch ein elektrisch leitendes, verdampfbares Material vervollständigt, das in die Kammer 22, den Kanal 21, die Druckausgleicheöffhung 17, den Kanal 13 und in die Kapillare 12 eingefüllt 1st. Naoh dem Einfallen nimmt der dünnwandig ausgeführt«, als Federmembrane wirkende Boden des Kontaktstüokes 25 seine neutrale Lage ein· Als elektrisch leitendes, verdampfbares Material wird vorsugsvelse Quecksilber verwendet« Nan kann aber auoh ein eutektlsches Gemisch aus Natrium und Kalium oder irgendein anderes elektrisch· leitendes Material verwenden, das vorsugswelse bei Zimmertemperatur flüssig ist· Man kann auch Leiter im festen Aggregatsustand verwenden. Der günstigeren Anspreohseit des Strombegrensers auf einen Oberstrom wegen sind flüssige Leiter jedoch vorsuslehen. An den Kontaktstücken 25 und 26 können noch Anschlüsse 30 angeschweißt werden, so daß der Stroobegrenser mit einem Stromnets verbunden werden kann« Vie nun der flüssige Leiter in den gansen Strombegrenser eingefüllt werden kann, und wie die Kontaktetücke 25 und 26 an dem Hauptisolierkörper und an dem Stahlring 23 sowie an dem O-Ring 21 befestigt werden können,ist in der üS-Patentschrlft 3 117 203 in einseinen besehrieben worden, so daft dieses hier nioht wiederholt su werden braucht.

Vie nun der Löschbegrenser naoh figur 1 im einseinen arbeitet, wird anschließend in Verbindung mit Figur 5 noch nfiher beschrieben· Bine kurse Beschreibung der physikalischen Vorg&nge, die in

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der Vorrichtung nach figur 1 bei einer Strombegrensung «it Stromlöschung ablaufen, scheint j«doeh bereite an dieser Stelle angebracht asu sein· unter norraalen Betriebsbedingungen, wenn der Stro&begrenser also gerade unter Strom gesetst worden 1st» befindet sieh die 9edermembrane 27 in ihrer neutralen Lagejund der flüssig· Leiter nimmt den gesamten Raun innerhalb der Kammer 22, de» Kanals 21, der Druekausgleionsöffnung 17, dem Kanal 13 und der Kapillar« 12 ein. Es kann daher «wischen den Anschlußplatteii 14 und 15 ein Strom flieAen, die elektrisch »it den Kontakt* Stacken 25 und 26 verbunden sind. Der elektrische Streu flieBt hierbei durch die Anschlüsse JO, die an den Kontaktstucken 25 und 26 angeschweißt sind.- Bs sei Bemerkt, daß die beiden Kontaktstück· 25 und 26 durch den Hauptisolierkörper voneinander elektrisch isoliert sind» so dall der St row seinen Weg durch die beiden AnsohluftatÜcJce 14 und 15 sowie durch den flüssigen Leiter in den Kanal ty und in der Kapillare 12 hindurch nennen muA,

Kapillare

norna. β

innerhalb wenn
wird der dämpfung Kapillare verdampft» 14 und 15

stiffen»

12 ist so dimensioniert er Kapillare kein«

Strome nieten«
flüssig« Leiter innerhalb
a^geheist» da der Leitung+querscimitt ehr eng ist, Wenn der Le
treten in dem Stmg
ittAerordentlieh höh« Verluste auf, die auf einen

das im flüssigen Leiter Erwärmung stattfindet,, ein überstrom auftr: tt, r Kapillare bis sur Yer innerhalb der t«r in der Kapillar« 12

den AnschluBplatt««

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sehr hohen Spannungsgradienten führen. Die Kapillare 12 ist so ausgelegt, daft dar Spannungsabfall an ihr in diese« Falle die Spannnung des Metsee erreicht oder sie überschreitet, in den der Strombegrenaer verwendet wird, ao daft der Strosi in der Kapillare auf Mull oder in die Mähe von Mull heruntergedrückt wird» Dadurch wird der Strow innerhalb der Kapillare augenblicklich auf einen vorgegebenen, sehr niedrigen wert heruntergedrückt.

Der Löschbegrenser nach Figur 1 ist nun so aufgelegt, daft beim •Auftreten einer Verdampfung die Temperaturen und die Drucke in der Kapillare 12 und im Kanal 13 ao groft werden, daft ein Teil dea flüssigen Leiters dureb die Druckausgleichs*)ffnung 17 hindurchgedrückt wird· Dab·! dehnt sich die Federaembrane 27 aus und vergrößert die Kammer 22. Dadurch wird die Ldsehdauer oder die Zeitspanne| wthrend derer der Strom Mull bleibt, verltngert.; Xm besonderen wird der Strom durch diese Maßnahmen für eine, Zeltspanne auf MuU oder in die Kthe von MuU heruntergedrüekt , die linger 1st! ale e· sonst möglich wire. Von besonderer Bedeutung ist, daft fieM Zeitspanne groft geniig i*t, um einen sage· ordneten Thyristor wegen fetterschreltun^ des Baltestrom· su sperren, tu· L0sebdauer, da· heiftt also di· Zeitspanne, wthrend der der Strom im Lösohbegrenser Mull o#r nah· MmU ist, ist so ausgelegt, daft ein angeordneter Thyristor wthrend dieser Zeitspanne aua seinem stromleitenden Zustand in Minen gesperrten Zustand ebergehen kann· Df r wthrend der LBaohdauer dureh den

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Strombegrenser fließende Strom ist entweder Null oder so niedrig, daß er unterhalb des Halteetroms für den Thyristor liegt. Stromunterbrecher aus einem erfindungsgemäßen Lösehbegreneer nebet mindestens einem Thyristor «erden noch in Verbindung mit den Figuren 6 bis 14 i«. einseinen beschrieben. Anschließend drückt die Federaembrane 27 den flüssigen Leiter wieder durch die Druckausgleichsöffnung 17 isurüok, so daß der Stronweg durch den Kanal 13 und die Kapillare 12 wieder hergestellt wird. Für diesen Λ Vorgang ist eine vorgegebene Zeitspanne erforderlich. Man kann daher durch Änderung der Größe der DruckauBgleichsöffnung 17 die Länge der Löschdauer bestinnen·

In der Figur 5 ist nun in einer Strom~£eit-Kennlinie dargestellt, wie ein solcher Stronbegrenser arbeitet. Nan kann aus der Kennlinie nach Figur 5 entnehmen, daß bein Auftreten eines Fehlere der Überstrom euerst auf einen Spiteenwert ansteigt, der bei "46" dargestellt ist und ausreicht, die Strombegrensung in den Löschbegreneer auszulösen. Bei dieser Strombegrenzung findet eine Verdampfung des elektrisch leitenden Materials in der Kapillare statt,und der Stroe durch den Stroubegrenser ninnt dadurch auf den mit ⁿHfⁿ bezeichneten Teil der Kennlinie ab. Wie bereits beschrieben, entsteht bei 4er Verdampfung des elektrisch leitenden Leiters «in recht erheblicher Druck, der den flüssigen Leiter durch die Druckausgleichsöffnung 17 hinduroh in die Kanner 22 hineindrückt , so daß sich die Fedenwtfbran· 27 ausdehnt. Der Löschbegrenser ninmt daraufhin den Lösohsustand ein und bleibt

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für dl· Zeitspanne ti in dl···« Eitstand. Die·· Wechselt kann dureh dl· passende Wahl dar verschiedenen Pareaeter fttr den Löschbegreneer so eingestellt werden, daß ein zugehöriger Thyristor gesperrt wird und stabil la gesperrten Zustand verbleibt. Schaltungsanordnungen dieser Art «erden anschließend noeh in Verbindung mit den St roetunterb rechern aus den Figuren 6 bis 12 näher beschrieben. .

Die LSsehseitspanne ti emeglieht eine Kondensation des dberhitsten Daapfes in der Kawstr 22» so daß der verdampfte elektrisch· Leiter wieder flüssig wird· Wenn dies· Kondensation eintritt, kehrt die Federmestorane 27 wieder in ihr· neutrale Stellung surflek und drflokt dabei den wieder flflssig gewordenen Leiter dureh die DruckausglelohsOffnung hindurch wieder In die Kapillare surtlek, so daß sieh dl· Kapillare 12 erneut «leder füllt. Dadurch wird der Stromreg durch den Löechbegrenser wieder hergestellt, und der Strom beginnt erneut tu fließen. Wenn «an anniemt, daß der Stromkreis nicht bleibend unterbrochen wurde,und daß die Oberstros&edingung weiterhin vorhanden ist, dann besteht die Ausgangsgröße des Strottbegrensers aus einer Folge von Impulsen, die in der Figur 5 gestrichelt dargestellt let.

In der Figur 2 ist eine abgewandelt· AusfUhrungsform des LOsohbegrensere nach Figur 1 dargestellt. Bei der vorrichtung nach Figur 2 ist die Ansohlußplatte 15 mit einer snsttsllehen versteifung versehen worden, die als Querstift 28 ausgebildet ist und

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senkrecht zur Anschlußplatte 15 verlauft. Die Anschlußplatte 15 iac mit einem Ansatz 15' versehen «orden» der mit ihr Susannen aus einem Stück hergestellt worden ist und in eine öffnung 29 im Endteil 19 des Isolierkörpers hinein ragt. Dabei stößt der Ansäte 15' am Querstift 28 an. Diese Anordnung stellt für das Anschlußstück 15 eine zusätzliche Versteifung dar, so daß das Anschlußstück 15 besser den außerordentlich hohen Temperaturen und Drucken widerstehen kann, die sieh beim Oberhitzen des flüssigen f| Leiters in der Kapillare 12 beim Auftraten eines Oberstromes bilden. Bis auf diesen Unterschied entspricht der Begrenzer nach Figur 2 dem Begrenzer nach Figur 1, und er arbeitet auch auf die gleiche Weise.

In der Figur 3 ist eine weitere Abwandlung eines LOschbegrenzers dargestellt, in dem eine dehnbare Oberfläche verwendet wird. Bei dieser Abwandlung ist ein Hauptzylinder 11 aus einem unelastischen, elektrisch isolierenden keramischen Material vorgesehen, g der mit einer Kapillare 12 versehen ist. Die Kapillare 12 verläuft zwischen zwei größeren Kanälen 12a und 12b. Zwei unelastische, elektrisch leitende Ansohlußstücke It und 15 sind an beiden Enden des HauptZylinders 11 angeordnet und stehen mit den beiden Enden der Kapillare 12 durch die Kanäle 12a und 12b in Verbindung.

Das eine der beiden Ansohlußstücke (14) 1st als Aluminiurobuchse ausgebildet worden und in Richtung der Längsachse in den Haupt-

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sy linder 11 eingepreßt. Das Anschlußstuok 14 1st mit einer Druckausgleiohsöffnung 1? versehen, so daß sie duroh den Kanal 12a mit der Kapillare 12 in Verbindung steht· Das andere Anschlußstück 15 1st als Aluainlumbuehse nit einer Oewindebohrung ausgebildet worden. Diese Oewindebohrung 15a ist koaxial sur Längeachs· des Hauptsylinders 11 angeordnet und steht Ober einen kleinen Durchgang 15b und den Kanal 12b mit der Kapillare 12 in Verbindung. In die Oewindebohrung 15a des Anschlußstüokes 15 1st eine Stahlsehraube IJd ait einen Kopf 15e eingesehraubt, an der der elektrische Anschluß des Lösehbegrensers erfolgen kann.

Der Kauptsylinder 11 ist ein verhältnismäßig dickwandiger Zylinder aus eines sehr dienten keraaisohen Material, wie beispiels-Veis« aus Luoalcx, der in eine verhältnismäßig dickwandige Stahlnuffe IC hoher festigkeit eingesetzt ist. Die Außenfläche des isolierenden Hauptsylinders 11 ist etwas Ionisch abgesehragt, und die Innenwand der Stahlauffe IO ist genauso ausgebildet, so daß diese beiden Flächen auseinanderliefen . Ober das eine Ende des Hauptsylinders 11 ist ein becherförmig ausgebildetes Kontaktstack 25 teleskopartig herflbergesehoben worden, das auch die StahlBuffe 10 umgibt. Das Kontaktstack 25 umfaßt dasjenige Ende des Löschbegrensers, in dem das Anschlußstack 14 angeordnet ist. Der Boden 27 des Kontaktstüokes 25 ist als Fedemenbrane ausgebildet worden.· Die Federaeabrane 27 ist durch einen Stahlring 23 und durch einen O-Ring 24 in eine« gewissen Abstand von

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dem Haupteylinder 11 und von dem Ende der Stahlmuffe IO gehaltert, so daß eine Kammer 22 entsteht.Die Kammer 22 steht über die Druckausgleichsöffnung 17 in Ansohlußstüok 14 und den Kanal 12a mit der Kapillare 12 in Verbindung.

Der Lösohbegrenser nach der Figur 3 vird durch ein verdampfbares, elektrisch leitendes Material vervollständigt, das nicht dargestellt ist. Hit diesem Material vird der Raum innerhalb der Kammer 22, der DruokausglelohsUffnung IT» der Kapillare 12 «it den beiden Kanälen 12a und 12b sowie der Durchgang 15b im Anschlußstuck 15 und derjenige Teil der Gevlndebohrung 15a ausgefüllt, der von der Schraube freigelassen worden ist. Beim Zusammensetzen vird der oben genannte Raum mit dem elektrisch leitenden Material gefüllt, für das Quecksilber verwendet werden kann, und anschließend wird die Schraube 15c fest angesogen, bis sie auf einem Dichtungsring 15d aufsltst· Daduroh wird die Öffnung 15 vollständig verschlossen und das Quecksilber unter Druck gesetst. Die Arbeitsweise des LBschbegrensers nach Figur 3 entspricht der Arbeitsweise der LBsohbegrenser nach den Figuren 1 und 2, so daß auf eine nähere Besehreibung vereichtet wird.

Die Figur 4 seigt eine weitere Ausführungsform eines LÖschbegremsers, dessen Arbeitsweise auf der bereits beschriebenen ersten Grundlage beruht. In diesem Lösehbegreser wird also, wie es bereits beschrieben wurde, der Dampf nach der Verdampfung des Leiters so stark überhitzt, daß der Strom für eine gewisse Zeit

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gelöscht wird. Bei dieser Ausffflirungsforn wird der verdanpfbare Leiter stArker eis in den bereite beschriebenen "regulierenden" Strosbegrensern ttserhitst, so daft eine gewisse Zeit vergehen muÄ, bis die Wärme sus tee überhlteten Danpf abgeleitet wird und der Danpf sur Bildung eines Stronweges wieder kondensiert. Solang· der Danpf Oberhitst 1st, unterbindet er die Stromleitung durch ten Stronbagrenser. Der Qraft der Oberhit sung tee verdampften elektrischen Leiters« mit den die erreichte Löschdauer direkt in Besiehung steht, 1st ten Verhältnis von Leletungsaufnahm su Lslstungsabgabe proportional· Wenn nan dieses Verhältnis größer als bei ten bisher bekannten, "regulierenden¹¹ 8trost>egrensern nacht,kann Mn eine gewisse Löschdauer erhalt·» und diese LOsehdauer verlängern.

Die Figur Ii stellt nun einen Stronbegrenser dar, in den durch Danpfttberhitsung eine echte Stronlöachung erhalten und die Dauer der Stronlösehung verlängert wird. Der Stronbegrenser naeh Figur I weist einen Isolierkörper 11 auf, der als Zylinder ausgebildet ist und aus einem dichte, gesinterten Keramikkörper hoher Festigkeit besieht. Zur Herstellung tee Isolierkörpers 11 kann nan beispielsweise Luoitlox verwenden* Auf der Längsachse tee Isolierkörpers 11 1st eine Kapillare IZ vorgesehen, die in swei grOAeren Kanälen 12a und Ub endet. An den beiden Enden des Isolierkörpers 11 sind sitel elektrisch leitende, unelastisch« AnsohluAttaoke U und ig befestigt. Alt beiden AnsehluAstfleke U und 15 sind al» Alusri.nl uwpfropfen mit Qewinte-

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bohrungen 14a und 15a ausgebildet» deren Achsen mit der Längsachse des Isolierkörpers Il susaanenfallen. Jede der beiden Gevindebohrimgen Ha und 15a steht Über öffnungen 14b und 15b mit den Kanälen 12a und 12b in Verbindung. Xn die Gewindebohrungen 14a und 15a sind Stahlschrauben lie und I4d eingeschraubt worden, die ale Klemsohrauben für elektrische Anschlüsse dienen»

Die Kapillare 12, die Kanal« 12a und 12b, die Offnungen lib und 15b sowie diejenigen Teile der Qeirindebohrungan l4a und 15a» die von den Sehrauben I4e und 15c nicht eiitgenoissen werden, sind mit eine» elektrisch leitenden» verdanpfbaren Material» vorsugswelse «it Quecksilber,angefüllt· BeIa Suimiwiisetsen wird das Quecksilber in die Kapillare sowie in die verschiedenen Öffnungen und Kanäle eingegossen» und dann werden die Schrauben l4e und 15c fest gegen O-Ringe angesogen» die »it Hd und 15d beseichnet sind» so daft das eingeschlossene Quecksilber unter Druck gesetzt wird. Un den Stroatoegrenser elektrisch ansehlieÄen su können» können an den Köpfen der Schrauben l^d» 154 oder an den AnsehluA-

stücken 14 und 15 besonder« Torrioht

mgen angesthweifit oder ahder-

weltig befestigt werden. Vm die sun {Λsehen des Strosse in de« StroMbegrenser erforderliehen hohen Temperaturen und Drucke sicher beherrschen su kennen, ist der Isolierkörper 11 in «in« Stahlwiffe 10 hoher festigkeit cingsJMtst worein, deren Innenfläche unt·^ «ins« Winkel von etwa 2| Orsrf Ulcnt konisch abg«- schrigt ist, Di« Aoienflieh« des IsoUerkdrpers 11 ist unter ds«

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gleichen winkel konisch abgeeehr&gt «orten· Di· Stahlwuffe 10 und dl· AnaohluÄstücke iH und 15 sind elektrisch voneinander isoliert,

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Die wirkungsweise dee Straebegrensers naoh figur 4 gleicht in »anohen der Wirkungsweise der bekannten, "atronregnllerenden" Begrenser nach der U3-Fatenteohrlft 3 HT 203. Dar Stronbegrenser naoh figur 1 1st jedoch to auegelegt» da* in ihn eine wirkliohe StroalOtohung auftritt. Dieeee let deswegen aoglioh, well in den

. Stroebegrenser nach figur 4 viel höhere Betriebstemperaturen und Betriebsdrucke erreieht werden kennen al« in den bisher bekannten etronbegreniern· Dieses liegt sun Teil in der Stahlmuff* 10* die Ober den Isolierkörper 11 gedruckt worden ist, weiterhin an 'der richtigen Ansahl und an der riehtig gewthlten Lange der

' Kapillaren 12 und sehlieAlieh aA den Betrlebedruok, für den der Stronbegrenser ausgelegt 1st. Konetruktlonsbedingt ist der erfindungsgemlAe Otronbegrenser in der Lag», bei der Stronbegrensung ■dt höheren Betrlebef eldstlrken iu arbeiten, »o daA die Leistungsaufnahne pro BinheitMiTolunen dpi Stroat>egreni«rs höher let. Da die Leistungsabgabe pro Binneitsvolwen des etroat>egrensers recht gut'begrenst IaI₉ fithrt die reeultiewnde Dlfferens swisehen Leiatungsaufnahne Wd LeletungeabKabe su einer erhöhten Oberhltswig und danit auf eine verling»rt# Löeohdwer. Durch

/ paasend* JUiderung der XaqptparaMter um iiegrenaer· wird die Γ dynaniaohe Nlndestepajsnng tu Am Begrenser dureh die Kaylllaren

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wesentlieh höher. Man sieht daher, daß der entstehende Dampf oder das entstehende Plasma in den Kapillaren viel stärker Überhitst wird, als es bei den bisher bekannten Strombegrensern möglich war. Da der Grad der ÜberhitBung, von der die Löschdauer direkt abhängig ist, von der Differenz swischen Leistungsaufnahme und Leistungsabgabe abhängt, kann in dem Strotribegrenser nach Figur 4 eine echte Stromloschung stattfinden.

In der Figur 6 1st schematisch dargestellt, wie ein schnell ansprechender, mit Strombegrenzung * arbeitender statischer Stromunterbrecher nach der Erfindung geschaltet sein kann. Der Stromunterbrecher nach Figur 6 weist einen Löschbegreneer auf, der·mit 3o bezeichnet und in Serie mit einem Thyristor und einer Last 61 an eine Gleichstromquelle 62 gelegt ist. Als Löschbegrenser 3o kann man irgendeine der Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis k verwenden. Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Thyristor 6o ein steuerbarer g

Halbleiterleistungsthyristor,wle beispielsweise ein steuerbarer Siliciumgleichrichter (SCR) . Die Kennlinien eines solchen Thyristors sind den Kennlinien eines üblichen gasgefüllten Thyratrons sehr ähnlieh. Venn «in solcher Thyristor,beispielsweise durch ein Steuersignal an seiner Steuerelektrode gesundet worden ist, so bleibt der Thyristor auch dann strouleitend, wenn das Steuersignal wieder verschwindet. Der Thyristor kann nur dadurch wieder gesperrt werden, wenn man den Strom durch

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den Thyristor unter einen bekannten Mindestwert, den sogenannten Haltestron absenkt.

Der Thyristor im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist ein üblicher SCR, dessen Kathode über den Lüschbegrenzer 3o mit dem negativen Pol der Gleichstromquelle 62 verbunden ist. Die Anode des SCR steht über die Last Sl mit dem positiven Pol der fe Gleichstromquelle 62 in Verbindung. Die Steuerelektrode des SCR ist mit 63 bezeichnet und ist über einen üblichen einpoligen Schalter 64 und einem Begrenzungswiderstand 65 mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle 62 verbunden. Schließlich ist noch die Anode des SCR 6o über einen zweiten einpoligen Schalter 66 und einen zweiten Begrenzerwiderstand 67 an den positiven Pol des Begrenzungswiderstandes 67 gelegt so daß der Schalter 66 und der Begrenzerwiderstand 67 der Last 61 parallel geschaltet sind.

Im normalen Betrieb sind die beiden Schalter 64 und 66 normalerweise offen. Soll der ganze Kreis eingeschaltet werden, so wird der Schalter 64 heruntexgedrüokt und damit der Steuerelektrode des SCR 6o ein positives Zündpotential zugeführt. Dadurch wird der SCR 6o gezündet, so daß Strom durch die Last 61 und durch den Löochbegrenzer 3o fließen kann. Wenn keine überströme auftreten, fließt der Strom in dem Kreis immer weiter. Venn jedoch ein überstrom auftritt, wird der Strom naoh der Verdampfung des Leiters in den Kapillaren dee Lösohbegrenzers 3o sehr

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sohneil auf Hull oder einen vorgegebenen sehr geringen Wert In der Nähe von Null redusiert. Der LSsohbegrenser 3o ist so ausgelegt»daß der Wert, auf den er einen Oberstron begrenzt, kleiner als der HaltestroiP für den SCR 60 ist. Außerdem ist der LÖschbegrenser 30 so gewählt» daß in ihn die LÖsehdauer, die in der Figur 5 mit t i beseichnet ist, so lang ist, daß der SCR 60 wieder in den Sperrsustand surückkehren kann. Nach der Zeitdauer t 1 ist der SCR 60 daher wieder gesperrt» und der ganse Stromkreis bleibt daher unterbrochen.

Wenn der ganse Stromkreis Von Hand abgeschaltet werden soll,

wird der nomalerweise offene Schalter 66 heruntergedrückt , so daß ein Strom um die Last 6l herum durch den Begrenzung«- widerstand 67 fließen kann* Der Begrensungswideratand 67 ist so gewählt, daft das Schließen des Sohalters 66 im LÖachbegrenser 3o einen Oberstrom hervorruft · Dadurch wird der Stromkreis genaue wie beim automatischen Abschalten nach dem Auftreten eines Oberstromes abgeschaltet, wie es oben gerade beschrieben wurde*

In der Figur 7 i«t schematisch dargestellt, wie eine andere Ausführungsform eines statisoben Stromunterbrechers nach der Erfindung aufgebaut sein kann. Der-unterbrecher nach Figur 7. weist mit den Unterbrechern nach Figur 6 viele Ähnlichkeiten auf. Er unterscheidet sieh jedoch in der Art und Weise ,wie er von Hand gesperrt werden kann. Die Binselteile aus Figur 7

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die beatimten Einselteilen aue Figur 6 entsprechen, tragen die gleichen Besugssiffern und arbeiten auf ähnliehe Welse. Die Anordnung nach Figur 6 weist bestirnte Nachteile auf. Diese Nachteile bestehen darin, daß fiber die Xontakte des Schalters 66 sun Sperren des gansen Kreises ein überstrom fließen nuß. Nach einer bestirnten Ansahl von Abschaltungen werden daher die Schalterkontakte serstdrt sein. Die Kontakte des Schalters 66 müssen daher Leistungskontakte sein. Außerdem «oft für jede Abschaltung von Hand der LOsehbegrenser 3o gezündet werden, und dadurch kann die Lebensdauer des LOsehbegrensers Jo abnehnen. Die Anordnung nach Figur 7 verneidet diese Nachteile.

Zn der Anordnung nach Figur 7 wird das Absehalten von Hand nit einen susätsliehen SCR 7o durchgeführt, der in Serie mit einen Kondensator 71 geschaltet 1st. Der 8CR 7o und der Kondensator 71 sind den ersten SCR 6o und den LOsehbegenser 3o parallel geschaltet. Die Steuerelektrode 73 des sweiten SCR ist Ober einen einpoligen Sehalter 66 und Ober einen Begrenser~ widerstand 7* «dt den positiven FoI der Gleichstromquelle verbunden*. Der Sehaltpunkt swisehen den sweiten SCR 7o und den Kondensator 71 ist Ober ein Aufladeaetswerk aus einen Widerstand 75 und einer Sperrdiode 76 nit den positiven Pol der Gleichstromquelle 62 verbunden· Durch diese Anordnung wird diejenige Seite des Kondensators 71» dl· nit der Anode

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des zweiten SCR 7o verbunden ist, durch die Sperrdiode 76 positiv aufgeladen.

Die Anordnung nach Figur 7 vird genauso wie die Anordnung nach Figur 6 eingeschaltet, so daß Strom durch den Löschbegrenzer 3o und den ersten SCH 6o zur Last 61 fließen kann. Wenn ein überstrom auftritt, sperrt die Anordnung automatisch auf die gleiche Weise, wie es in Verbindung mit Figur 6 bereits beschrieben wurde. Wenn die Anordnung dagegen von Hand gesperrt werden soll, wird der Schalter 6o heruntergedrückt " und dadurch an die Steuerelektrode 73 des SCR 7ο eine Zütidspaiilung angelegt. Wenn der SCR 7o zündet, wird das Potential mit umgekehrten Vorzeichen, das an den Kondensator 71 anliegt, durch den LÖschbegrenaer 3o hinduroh an die Hauptanschlüsse des SCR angelegt. ( Dieses ist möglich, da der Löschbegrenzer bei Nennstrom oder bei niedrigeren Strömen eine niedrige Impedanz aufweist). Dieses Potential von umgekehrten Vorzeichen drückt den Strom durch den ersten SCR 6o auf einen Wert unterhalb des Haltestroma herab, so daß der SCR 6o automatisch sperrt. Die Anordnung nach Figur 7 kann also gesperrt werden, ohne daß durch Schließen von Schalterkontakten ein überstrom hervorgerufen werden muß, und ohne daß der Löschbegrenzer 3o gezündet wird.

Die Figur δ zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Figur 7, und zwar ist an Stelle des «weiten SCR 7o und des Kondensators

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71 ein Leistungatranslstor ff verwendet worden. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 77 1st den LOschbegrenxer 3o und dem ersten SCR 6o parallel geschaltet worden. Die Basis des Transietore 77 ist Über einen normalerweise offenen Schalter 66 und Ober einen Begrenserwideretand 7* nit den positiven Pol der Gleichstromquelle 62 verbunden. Bein Auftreten eines überströme erfolgt die Abschaltung in der Anordnung naeh Figur 8 auf die gleiohe Weise« wie es in Verbindung alt den Figuren 6 und 7 bereits beschrieben wurde. Wenn die Anordnung nach Figur 8 von Band abgeschaltet werden soll« wird der Schalter 66 heruntergedrückt, so daß die Basis •des Transistors 77 angesteuert wird. Daraufhin übernimmt der Leistungstransistor 77 von den SCR 6o soviel Strom, daß der Strom im SCR 6o unter den Haltestrom absinkt und der SCR 6o daraufhin sperrt. Anschließend wird der Schalter 66 wieder losgelassen, so daft auch im Transistor 77 kein Strom mehr fließt. *

Die Anordnung naeh Figur 9 stellt eine andere AusfOhrungsform der Erfindung dar. Oenauso wie in der Anordnung naeh Figur 8 wird ein Leistungstransistor 77 dasu verwendet, die ganse Anordnung von Band abschalten su können. Die Anordnung naeh Figur 9 unterscheidet sich Jedoch von der Anordnung nach Figur 8 in der Art und weise, in der naeh Auftreten eines Oberetromes die automatische Abschaltung erfolgt. Vie aus der

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Figur 5 hervorgeht, beginnt die Sperrung des SCR 60 in allen Anordnungen nach den Figuren 6 bis Io erst dann, wenn die Zeitdauer ti beginnt* Dieser Punkt ist in Figur 5 mit 48 bezeichnet. Es fließt daher während des Intervalls 47 der Strom irmer weiter ( wenn es auch bereits ein begrenzter Strom ist) während der Leiter im Löschbegrenzer 30 überhitsst wird. Dieses stellt für den Löschbegrenaer 3o eine gewisse Belastung dar, und um diese Belastung zu verringern, ist die Anordnung nach Figur 9 vorgesehen.

In der Anordnung nach Figur 9 kann der Strombegrenzer 3o entweder ein echter Lösehbegrenser oder din sogenannter regulierender Strombegrenser sein, über den Begrenzer 3o ist die Primärwicklung 81 eines Steuertraneformators geschaltet. Die Sekundärwicklung 82 des Transformators bildet mit einem Widerstand 83 und dem einen Kondensator 84 »ueammen eine geschlossene Schleife. Der Schaltpunkt «wischen dem Widerstand 83 und dem Kondensator 84 ist über eine Leitung 85 mit der Kathode des SCR 60 verbunden, während der Schaltpunkt «wischen der Sekundärwicklung 82 und dem Kondensator 84 über einen Begrenzerwiderstand 86 mit der Basis des Leistungstransistors verbunden ist. In dieser Anordnung kann der Leistungstransistor 77 zum Sperren des SCR .60 auf zwei verschiedene Weisen angesteuert werden. Man kann den Transistor 77 entweder von Hand durch Herunterdrücken des Schalters 66 ansteuern, oder er wird über

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den Widerstand 86 angesteuert, der BdLt dem Aufladenetzwerk aus der Sekundärwicklung 82» den Widerstand 83 und den Kondensator 84 verbunden 1st.

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Die Anordnung nach Figur 9 arbeitet im Nornalbetrieb genauso

wie die Anordnung nach Figur 8 , und sie wird auch genauso eingeschaltet und von Band abgeschaltet, wenn jedoch ein Oberstroe auftritt, erseugt der Spannungsanstieg an Stronbegrenser 3o bei der Verdanpfung des Leiters in den Stronbegrenser in der Prlntrwioklung 81 einen Strom. ( Dieser Spannungsanstieg ist in Figur 5 bei 46 dargestellt). Der Stron in der Primärwicklung 81 indusiert einen Stron in der Sekundärwicklung 82, der den Kondensator 84 so weit aufl&dt, daß der Basis des Leistungstransistors 77 ein Steuerstrom sugeführt wird. Der Leistungstransistor 77 wird also bereits bein Beginn der Stronbegrensung angesteutrt.

Wenn ein LÖschbegreneer verwendet wird, wird der Stron in LOsohbegrenser anschließend auf Null gebracht, wie es bereits besehrieben wurde. Der Stron bleibt dann auf Null, obwohl der verdampfbare Leiter in LOschbegrenser wieder kondensiert wird, so daß der Widerstand des LCsehbegrensers sehr klein wird, da der SCR gesperrt bleibt und für den Leistungstransistor 77 keine Steuerspanne vorhanden 1st. Nan sieht in diesen Falle, daB die Sperrung des SCR sofort mit der Lichtbogenbildung in den Stronbegrenser 3o elnsetit, und daß die sur Sperrung des

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SCR zur Verfugung stehende Zeit die Summe aus der Lichtbogendauer im Strombegrenser und der Löschdauer im Strombegrenser ist. Diese zur Sperrung des SCR 60 zur Verfügung stehende Zeit ist in Figur 5 nit t 2 bezeichnet worden. Zur Sperrung des SUR 60 steht bei dieser Anordnung somit nieht nur die Löschdauer t 1 zur Verfügung. Als Folge davon kann rtan die Lösch dauer des Strombegrensers verringern, so daß auch die Lichtbogendauer ( die Überhitsungsdauer) herabgesetst werden kann. Dadurch wird μ aber der Löschbegreneer 3o bei jeder Oberstromabsohaltung geringer belastet. Wenn in der Anordnung nach Figur 9 an Stelle eines Löschbegrensers ein sogenannter regulierender Strombegrenser verwendet wird, spielt sich folgendes ab: wenn ein überstrom auftritt, so sündet der Begrenzer 3o, so daß Strom durch die Transformatorwicklung 81 umgeleitet und in der Sekundärwicklung des Transformators eine Spannung indueiert wird. Dadurch wird der Kondensator 84 so weit aufgeladen, daß der Leistungstransistor aufgesteuert wird, wie es bereits beschrieben wurde, der dadurch seinerseits den SCR 60 sperrt. Der Strom im ganten ™ Kreis wird dann auf einen sehr niedrigen Wert herabgesetst und auf diesem Wert praktisch konstant gehalten, wie es in der U.S. Patentschrift 3,ll?,2o3 beschrieben ist. Wenn der Strom auf diesem niedrigen Gleichgewichtswert gehalten wird» fällt die Spannung an der Sekundärwicklung 82 auf Null ab, da sich der magnetische Fluß im Transformator nicht ändert. Damit verschwindet aber auch die Steuerspannung für den Leistungstran-

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sistor, «ο daß aueh der Transistor gesperrt wird. Damit wird der ganse Strom in Kreie bu Null gemacht, und er bleibt aueh eo lange unterbrochen bis die Anordnung von Hand wieder eingeschaltet wird.

In der Figur Io ist ein mit Strombegrenzung arbeitender, statischer Stromunterbrecher nach der Erfindung für Wechselstrom dargestellt. Der Stromunterbrecher für Wechselstrom nach Figur weist «wei Strombegreneer 3o und 3o^f auf, die mit einem verdampfbaren Leiter gefüllt sind und entweder regulierende Strombegrenser oder echte LQsehbegrenser sein können. Die beiden Strombegrenser 3o und 3ο¹ sind mit swei antiparallel geschalteten SCR 60 und 60* in Serie geschaltet, und außerdem liegen sie mit einem Verbraueher 61 In Serie. Der Wechselstrom wird der gansen Anordnung bei 9o zugeführt. Die Steuerelektroden der antiparallel geschalteten SCR 60 und 60* sind mit 63 und 63' bezeichnet worden. Sie stehen mit Zündschaltkreisen 91 und 91' in Verbindung, die ihrerseits Über Relolskontakte 92 und 92' mit dem Wechselstrom verbunden sind. Die Spule 63 des Relais für die Xontakte 92 und 92' liegt in Serie mit der Last 61, den antiparallel geschalteten SCR 60 und 60' und ihren zugeordneten Strombegrensern 3o und 3o'.

Die beiden Zündsohaltkreise 91 und 91' sind gleichartig aufgebaut und arbeiten auf die gleiche Weise, so daß nur der Zündschaltkreis

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91 beschrieben wird. Die beiden ZQndsehaltkreise unterscheiden sieh nur darin, daft der eine «ehrend der positiven Halbwellen und der andere während der negativen Halbwellen Zündinpulse liefert. Der Zündschaltkreis 91 weist eine Qleiehrlohterdiode 9* und einen Olättungskondensator 95 auf, die beide in Serien geschaltet sind und aber die Relaiskontakte 92 und 92' «dt de» VeohselstroM» anschluß 9o verbunden sind» Parallel sue Kondensator 95 ist ein Widerstand 96 gelegt« ist die Aufladung des Kondensators 95 *u M steuern. Schließlich ist noeh die positiv geladene Seite des Kondensators 95 über einen Begrensungswiderstand 9? «it der Steuerelektrode 63 des SCR 60 verbunden« wenn die Klenst A des VeehseletroMansehlusses 9o gegenüber der Kleas» B negativ ist» fließt ein Sfcron durch die Qleichrichterdiode 9% hinduroh und der Kondensator 95 wird in der angegebenen Polarität aufgeladen. Während der nächsten Halbwelle werden die Polaritäten umgekehrt» so daft die Klenst A nun positiv gegenüber der Kieses B ist. Da nun auf Grund der Aufladung des Kondensators 95 su de» Zeitpunkt an der Steuerelektrode 63 ein positives Steuer- ™

potential anliegt» an den die Anode des SÖH 60 positiv wird» sOndet der SCR 60» so daft Stro» durch die Last 61 und den

Stroftbegrenper 3o flieftt. Wahrend einer Halbwelle mit umgekehrter Polarität spielen sieh die entsprechenden Vorgänge im SCR 60* ab, so daft dann der Last 61 der wechselstrom durch den fetroabegrenser 30* sugeführt wird· Bs sei bewertet, daft die SCR 60 und 60* an Bnde eine» jeden weehselstroKhalb-

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«•lie autonatisoh gesperrt werden, da bein Strowiulldurchgang des Wechselstrom der B&ltestronwert in jede» SCR unterschritten wird.

Nun soll in Verbindung «it den Kurven aus Figur 11 beschrieben werden» wie die Anordnung n*eh Figur Io arbeitet. Die Kurven naob Figur 11 sind dann sutreffend,wenn nan anninrt, dall die Relaiskontakte 92 und 92* «Punkt 98 in Figur 11 geschlossen werden, und da* an Zeitpunkt99 «in Oberstro« auftritt. Bs sei beaerkt, dal dae Potential an den AnsohluAklenusn A und B,

.. das Mit eA und eB beselohnet ist, in den aufeinanderfolgenden Halbwallen abwechselnd positiv 1st .Während derjenigen Halbwall·, in dir eA positiv ist, flieJ&t der 8tro« 11, und in der anderen

,Halbwelle, in der eB positiv ist, flleAt der Stroav 12. Die Anordnung führt daher der Last 61 unter normalen Bedingungen so lange Wechselstrom tu, bis der StrosJkrels unterbrochen werden soll· Hiersu braucht wan nur das Atlais s« Sffnen.

Venn nun ein ttyerstrc* auftritt, wm in der Figur 11 bei j

99 geeehehen soll, steigt der Laststro«, der »dt 11 beseiohnet ist, steil bis auf einen Vert an, von dea ab er vo» Strosfcegrenser 3o begrenst wird. WIhrend der Zeitspanne, wihrend der la 8trost>egrenser 3o ein Lichtbogen brennt, wird der Strom Il so lang· begrenst, bis er kleiner als der Hai test ro« des SCR geworden 1st. Wie der Stro» bei» Begrensen abniaat, 1st in dar Figur 11 durch das Kurvenstück lol dargestellt, wihrend der

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minimale Haltestrom für den SCR 60 bei Io2 gezeigt ist. Oleichzeitig hiermit wird in der Relaisspule 93 festgestellt, daß der Strom abnimmt« und das Relais beginnt abzufallen. Die Abfallzeit des Relais, die bei Io3 dargestellt ist, wird geringer als die Dauer einer Halbperiode des Wechselstromes gewählt, so daß die Zün(!schaltkreise 9I und 91' bereits abgeschaltet sind, bevor die nächste Halbwelle beginnt. Wenn den SCR 60 und 6l dann kein Zündpotential mehr zugeführt wird, bleiben sie gesperrt, ^ so daß die ganze Anordnung stabil ist und keinen Strom mehr führt. Die Kontakte 92, 92' können von Hand wieder geschlossen werden.

In der Figur 12 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform für Wechselstrom dargestellt· In dieser Ausführungsform ist als Thyristor ein Triac ill, also ein in beiden Richtungen leitender Halbleiterschalter verwendet worden, der in Serie mit einem einzigen Strombegrenzer 30 mit einem verdampfbaren Innen- ^ leiter und in Serie mit einer Last 6i an zwei Wechselstromanschlüsse 90A und 90B gelegt worden 1st. Nähere Einzelheiten des Triacs ill, der ein steuerbarer, in zwei Richtungen leitender Halbleiterschalter ist, sind in dem Kapitel 3 des bereits genannten Buches "Semiconductor Controlled Rectifiers" von Gentry, Gutzwiler, Holonyak und Von Zastrow beschrieben worden. Das Betriebsverhalten eines Triacs gleicht in vielem dem Betriebsverhalten zweier antiparallel geschalteter steuerbarer Siliziumgleichrichter, da ein solcher Triac auf ein Steuersignal an seiner

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Jteuerelektrode hin in beiden Riehtungen den Strom leiten kann· Aus diesem Grund ist die Steuerelektrode des Triaos 111 mit swei Zündschaltkreisen 91 und 91* verbunden worden. Von diesen beiden ZOndschaltkreisen 91 und 91* liefert der eine die Steuersignale wahrend der positiven Halbwellen und der andere die Steuersignale wahrend der negativen Halbwellen· Aus diesen Orund ist der Zündschaltkreis 91* eine einfache Umkehrung des ZQBd-Schaltkreises 91 und arbeitet auch auf die gleiche Welse. Bs soll daher nur der Zündsohaltkreis 91 naher beschrieben werden.

Der Zflndsohaltkrels 91 weist eine Qleiehriehterdiode 94 auf, die in Serie mit einempiebnetswerk aus einem Kondensator 95 und einen dazu parallel geschalteten Widerstand 96 liegt. Dieser ganze Seriensweig liegt an den Anschlußklemmen 9OA und 9OB, und «war ttber swei normalerweise geschlossene Relaiskontakte 92 und 92*. Die zugehörige Relaisspule 93 ist dem Stronbegrenser 50 parallel geschaltet worden, wahrend des normalen Betriebs sind die Relaiskontakte 92 und 92* geschlossen, so daß immer dann* wenn die Anschlußklemme 9OA gegenüber der Anschlußklemme 9OB negativ ist, der Kondensator im Siebnetnrerk aufgeladen wird. Da die eine Seite des Slebkondensators 95 mit der Anode der Diode 94 verbunden ist, wird der Kondensator 95 negativ aufgeladen. Als Folge hiervon wird der Steuerelektrode des Triacs 111 durch den Begrenserwiderstand 97 und die Sperrdiode 112 ein Steuerpotential zugeführt, wahrend der anderen Halbwellen wird das

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positive Steuerpotential fur die Steuerelektrode des Triac» ill von dem Kondensator 95* abgenommen und über den Begrenserwider-

Btand 97* und die Sperrdiode 112' zugeführt. Wie »an sieht,

wird der Triac 111 im Normalbetrieb sowohl während der positiven als aueh wahrend der negativen Halbwellen des Wechselstromes aufgesteuert, so daß die Last 61 wahrend beider Halbwellen mit

Strom versorgt wird. _

Solange die Anordnung normal arbeitet, wird der Last 61 der Strom auf die eben beschriebene Weise zugeführt. Wenn jedoch ein Oberstrom auftritt, der so groß ist, daß der Innenleiter des Strombegrenzers 30 verdampft, wird der Strom vom Strombegrenzer 30 auf einen recht niedrigen Wert begrenst und reguliert. Wenn der Strom sofort nach dem Auftreten eines überstromes unterdrückt werden soll, kann man für den Strombegrenser 30 einen echten LOschbegrenser verwenden. Der Strombegrenser 30 kann aber auch ein normaler "regulierender" Strombegrenser sein, der den Strom im überstromfall auf einen Wert begrenst, der bei etwa 10J des Nennstromes liegt. Dadurch ist der ganse Kreis wirksam bis sum Ende derjenigen Halbwelle geschützt, in der der Oberstrom aufgetreten ist, weil dann ein Nulldurchgang erfolgt.

Wenn der Innenleiter des Strombegreniers 30 durch einen überstrom verdampft wird and dadurch eine Strombegrenzung stattfindet , wird der Strom auf einen gefahrlosen, niedrigen Wert einreguliert.

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Diesas ist unabhlngig davon, ob der Strombegrenser ein echter Ldsohbegrenser ist oder nicht. Gleichseitig wird Strom von der Relaisspul· 93 Übernomen, die daraufhin die Relaiskontakte 92 und 92' Öffnet. Diese Kontakte bleiben so lane» offen, bis sie wieder von Hand geschlossen werden, wenn nan das Relais richtig auslegt, können die Xontakte schon vor den nächsten S$ronnull~ durehgang geöffnet werden, wenn die Xontakte 92 und 92* jedoch geOffnet sind, sind die Zflndsehaltkraise 91 und 91' wahrend der nachfolgenden Weohselstronhalbwellen nicht mehr in der Lage, den Triac 111 anzusteuern, so daß die ganse Anordnung auf gleiche Weise wie die Anordnung nach Figur 10 gesperrt bleibt.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht also hervor, daß die Erfindung einen Stronbegranser mit einen verdanpfbaran Innenleiter beinhaltet, in den, wenn er an ein gewöhnliches Strömets angeschlossen ist, der Stron auf einen auBerordfntlieh niedrigen wert begrenst wird, der grOAenordnungsiaäßig einige ttillianpere betrlgt· Venn nan einen solchen erfindungsgenSAen Stronbegrenser mit einen Thyristor in Serie legt, ergibt sich ein neuartiger, sehr sehnell ansprechender Stromunterbrecher, der nit Stroobegransung arbeitet, der gegenüber bekannten Stromunterbrechern sahireiche Vorteile aufweist. Insbesondere ist seine Schaltseit geringer, und auAerden weist er weniger bewegbar· Teile auf.

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Claims (1)

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Ansprüche

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1, Mt Strombegrenzung arbeitender Stromunterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Schaltvorrichtung (60) mit zwei Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß vorgesehen ist, in der die Impedanz »wischen den beiden Hauptanschlüssen hoch ist, die jedoch in einen Zustand niedriger Impedanz zwischen den Hauptanschlüssen übergeht, wenn zwischen den Steueranschluß und einen der beiden Anschlüsse eine vorgegebene Steuerspannung angelegt ist, der auch beim Verschwinden der Steuerspannung so lange aufrecht erhalten ist, wie der Strom zwischen den Hauptanschlüssen größer als sein vorgegebener Haltewert ist, wobei die Schaltvorrichtung wieder den Zustand hoher Impedanz einnimmt, wenn keine Steuerspannung vorhanden ist, und der Strom eine vorgegebene Zeit lang unterbrochen ist, daß in Serie mit dieser Schaltvorrichtung ein Löschbegrenzer (3o) mit einem Gehäuse und zwei Anschlüssen (14 und 15) geschaltet ist, die normalerweise durch einen metallischen Leiter innerhalb des Gehäuses miteinander verbunden sind, der beim Durchgang eines vorgegebenen Stromes verdampfbar ist, 3o daß der elektrische Widerstand in dem verdampften Leiter stark erhöht und der Strom eine vorgegebene Seit lang unter den Haltewert der Schalt/orrichfcung vermindert ist, so daß die Schaltvorrichtung \<i?."uev über den Steueranschluß ansteuerbar ist, und daß der met aiii

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eche Leiter nach der Herabeetrune des Strome» wieder kondensiert ist« so daß die beiden Anschlüsse (1*,15) wieder durch einen metallischen Leitungsweg mit niedriger Impedanz miteinander verbunden sind.

2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hauptanschlüsse der Schaltvorrichtung ein Anodenanschluß und ein Kathodenanachluß sind, und daß die Impedanz von dem Kathodenanschluß in Richtung auf den Anodenanschluß inner hoch 1st*

3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltvorrichtung nach Anlegen der Steuerspannung in beiden Richtungen leitend ist.

4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1,2 oder 3 ι dadurch gekennzeichnet, daß der Löschbegreneer einen Körper aus Isoliermaterial aufweist, der «wischen den beiden

Anschlüssen angeordnet ist und «mindest eine durchgehende Öffnung mit einem verhältnismäßig kleinen Durohmesser aufweist» und daß der metallische Leiter diese Öffnung vollständig füllt und die beiden Anschlüsse miteinander verbindet.

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5* Stromunterbrecher nach Anspruch 4 ,dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Leiter Quecksilber ist» daß der Löschbegrenzer weiterhin eine Expansionskammer aufweist, die mit der Öffnung verbunden ist» so daß der metallische Leiter zur Erzielung einer !fingeren stromlosen Zeitspanne sum Teil in die Expansionskanmer hineindrückbar ist, und daß zumindest eine Wand der Expansionskammer federnd ausdehnbar ist, so daß der in die Expansionskamner hineingedrückte Teil des metallischen Leiters wieder »urückdrückbar ist.

6. Stromunterbrecher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung von Hand in den hochimpedanten und in den niederimpedanten Zustand schaltbar ist.

7. Stromunterbrecher nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet , daß zum Schalten der 8 cha It vorrichtung in den hochimpedanten Zustand ein Kondensator und ein Handschalter vorgesehen sind, durch den der Kondensator der Schaltvorrichtung elektrisch parallel schaltbar ist, und daß der Kondensator mit einer dem Spannungsabfall an der Schaltvorrichtung entgegengesetzten Polarität aufgeladen ist, so daß der Strom durch die Schaltvorrichtung ausreichend lange auf Null reduzierbar ist, bis die Schaltvorrichtung in den hoohimpedanten Zustand zurückgekehrt 1st·

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8. Stromunterbrecher nach Anspruch 7 »dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zu betätigende Vorrichtung sum Einschalten des Kondensators in den Stromkreis einen weiteren steuerbaren Thyristor und einen weiteren Handschalter aufweist, der mit dem Steueranschluß des Thyristors verbunden ist.

9· Stromunterbrecher nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , daß zum Umschalten der Schaltvorrichtung in den hochimpedanten Zustand von Hand ein Nebenschlußzweig mit einem Leistungstransistor vorgesehen ist, durch den Strom um die Schaltvorrichtung und den LOschbegrenzer herum leitbar ist, und daß dem Thyristor Ober einen Bandschalter eine Steuerspannung zufflhrbar 1st.

10. Stromunterbrecher nach Anspruch 8 oder $ ,dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor der Schaltvorrichtung parallel gelegt 1st, und daß ein Transformator vorgesehen let, dessen Primärwicklung dem Lösohbegrenzer parallel geschaltet und dessen Sekundärwicklung mit dem Steueranschluß des »

Thyristors verbunden ist, so daß im Falle eines überströme im LOschbegrenzer eine Spannung in der Sekundärwicklung des Tramsfor mators induziert ist, durch die der Leistungstransistor aufgesteuert 1st, wodurch Strom um die Schaltvorrichtung herumgeführt und dadurch die Schaltvorrichtung sperrbar ist.

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Ii. Stromunterbrecher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bislO dadurch gekennzeichnet, daß der Löschbegrensser einen unelastischen Isolierkörper (11) mit mindestens einer Kapillare (12) aufweist, daß die beiden Anschlüsse unelastische, elektrisch leitende Bauteile sind, die an den beiden Enden des Isolierkörpers angeordnet sind, so daß sie elektrisch voneinander isoliert sind, jedoch mit den Enden der Kapillare in Verbindung stehen, daß der eine Anschlußbauteil (14) als elektrisch leitender Pfropfen ausgebildet ist, der in den Isolierkörper eingepreßt ist,und eine Druckausgleichsöffnung (17) aufweist, die mit der Kapillare in Verbindung steht, daß der andere Anschlußbauteil (15) als elektrisch leitender Pfropfen mit einer Gewindebohrung ausgebildet ist, an dem Isolierkörper befestigt ist.und einen Kanal aufweist, durch den die Qewindebohrung und das eine Ende der Kapillare miteinander verbunden sind, daß das andere Ende der Gewindebohrung durch eine Schraube ( 15d) verschlossen ist, daß eine Kammer an dem Ende des Löschbegrenzers neben der Druckausgleichsöffnung durch eine ausdehnbare Oberfläche verschlossen ist, und daß der Kanal, die Gewindebohrung, die Kapillare, die Druckausgleichsöffnung und die Kammer mit einem elektrisch leitenden,verdampfbaren Material gefüllt sind, wenn die Oberfläche im nichtgedehnten Zustand ist.

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12. Stromunterbrecher nach Anspruch 11 ,dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper zylindrisch ausgebildet ist, daß über das eine Ende des, Isolierkörpers ein becherförmiges Kontaktstück teleskopartig herübergeschoben ist, und daß der Boden des becherförmigen Kontaktstückes die ausdehnbare Oberfläche bildet.

13.Stromunterbrecher nach Anspruch 12 ,dadurch- . gekennzeichnet, daß das becherförmige Kontaktstück zur Bildung der Kammer durch einen Stahlring unfl eine O-Ringdichtung von dem Ende des zylindrischen Isolierkörper s in einem gewissen Abstand gehalten ist.

14. Stromunterbrecher nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn sei ebnet» daß der Löschbegrenzer ( Figur 4) einen Isolierkörper (11) mit mindestens einer Kapillare (12) aufweist, an dessen beiden Enden elektrisch leitende, starre Anschlußstücke (14,15) elektrisch isoliert voneinander befestigt sind, die durch die Kapillare in Isolierkörper miteinander verbunden sind, daß die Ansehlußstücke mit Gewindeöffnungen(l4a,15ft) versehen sind, die mit einen Ende der Kapillarein Verbindung stehen, und in deren andere Enden elektrisch leitende Sehrauben eingeschraubt sind, daß dl· Kapillare und diejenigen Teile der Gewindebonrungen von den Ansohlußetüoken, dl· nicht von den Schrauben eingenommen sind, mit einem elektrisch leitenden verdampf-

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baren Material angefüllt sind, und daß die Anschlußstücke mit Kontaktvorrichtungen versehen sind, so daß der Löschbegrenser an ein Stromnets anschließbar ist.

15· Stromunterbrecher nach Anspruch 14 ,dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper von einen* verhältnismäßig dickwandigen Stahlmantel (10) umgeben ist, der elektrisch von den Anschlußatücken isoliert ist.

16. Stromunterbrecher nach Anspruch 15 »dadurch gekennxeich.net, daß der Isolierkörper und der Stahlmantel sylindrisch ausgebildet sind, daß die Kapillare auf der Längsachse des Isolierkörpers angeordnet ist, daß die

Anschlußstücke Aluminiumpfropfen sind, die koaxial in den

Isolierkörper eingepreßt sind, daß die Schrauben aus Stahl sind,

und daß das verdampfbare!elektrisch leitende Material Quecksilber ist, das durch die Stanschrauben unter Druck gesetzt ist, die % mit Hilfe von Dichtungsringen dicht in die Aluminiumpfropfen

eingeschraubt sind.

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