169773. lajstromszámú szabadalom • Villamos kapcsoló

3 169773 4 hetjük az 1 905 558 számú német közrebocsátási leírásból ismert oltókamrával. Az érintkezők mozgássíkjában fekvő kamrafalak villamosan vezető részekkel, nevezetesen vezetőlemezekkel vagy vezetősínekkel vannak ellátva, amelyeken az ív talppontjai vándorolnak. Az ív a kamrában lesz felgyorsítva és nagy sebességgel ütközik az ív mozgásirányában elrendezett homlokélének. Az ívnek egy meglehetősen nagy görbületénél, mely az egyes lemezek közötti hurokképzéshez vezet, minden egyes részív és ezzel a teljes ív is megfelelően meghoszszabbodik. A hurokképződés azonban csak akkor lehetséges, ha az egyes lemezek között meghatározott minimális távolság van. Az „Elektrie" 1962. évi 8. számának 270-276 oldalairól ismert ugyan, hogy az ív részekre osztása oltólemezekkel akkor is lehetséges, amennyiben azok egymástól kis távolságra vannak elrendezve; a lemeztávolság azonban ne legyen kisebb, mint az átmérője a bevándorlás előtt álló ívnek, így mindenkor elérhető, hogy nem alakul ki a lemezekkel párhuzamos hurok. Nagy áramerősségnél viszont az ívátmérő viszonylag nagy. Az 1 054 140 számú német szabadalmi leírásból ismert egy oltólemezes oltókamra vezetősínek nélkül. Az oltókamra vége expanziós kamrákkal van a forró gázok részére ellátva. Az ív mozgásirányával párhuzamosan elrendezett kamrafalak az érintkezőktől való távolság növekedésével konvergálnak és ezáltal fúvókát képeznek, melynek torkolata a kamrafalakon párhuzamosan és egymástól kis távolságra elrendezett részekből lesz képezve. Az ív a mágneses tér hatása alatt kiterjed és a kamra belsejében levő gázokat felmelegíti, melyek azután a fúvókában felgyorsulnak és egy, a fúvókatorok előtt elrendezett rugalmas falon felütköznek, miáltal nyomásemelkedés áll elő. így tehát a gáz sebessége nyomássá alakul. A fúvókatorokban vannak az oltólemezek elrendezve, amelyek egészen az oltókamra elkeskenyített részébe nyúlnak. A fúvóka tehát az oltólemezek között végződik, miáltal az ív kényszerítve van a fúvókán belüli részekre osztódásra. A kapcsoló tehát nagy ívsebességeknél nem megfelelő. A találmány kialakításának alapját az a feladat képezi, hogy az ismert oltókamrás és vezetősínes kapcsolók tulajdonságait, figyelemmel a kapcsolási képességükre, javítsuk. A megoldás azon alapul, hogy igen nagy ívsebességnél hurokképződés nélkül is bekövetkezik az ív részekre osztódása és ezzel együtt az ívnek a lemezek közé hatolása kis térköz esetén is, ha az ív már a lemezekkel történő ütközés előtt hűtve lesz. A találmány az ívnek a plazmagyorsítás útján való oltására olyan intézkedéseket foganatosít, melyek gázok gyorsítására az aerodinamikából, pl. a „Handbook of Fluid Dynamics" 1. Ed. 1961., McGraw-Hill Book Comp. Inc., New York, 18-27. oldalon közöltekből, különösen a 27.43 és 27.44 számú képletekből ismertek. A jelzett feladatot a találmány szerint azzal oldjuk meg, hogy az ívoltó csatorna a kapcsolóérintkezők és az ívoltó lemezek között a kapcsolóérintkezők és az ív mozgássíkjára merőleges irányú, az ívet aerodinamikusan gyorsító, fúvóka alakú keresztmetszet-szűkületet tartalmaz. Az ív a fúvókatorok mögött lép az ívoltó lemezek közé. Ilyen kapcsolókkal 200 V/cm és ezen felüli ívoltó térerősség érhető el. A fúvóka alkalmazása egyúttal megakadályozza az ívnek a kapcsolóérintkezők közé való visszafutását. Visszagyújtások ennek következtében nem léphetnek fel. A fúvóka következtében, a nagy nyomás folytán az ív nagy sebességre lesz felgyorsítva. A plazmának valamivel 1 Mach alatti áramlási sebességét olyan fúvókával érhetjük el, mely csupán egy aerodinamikus gyorsításra méretezett keresztmetszetszűkületet tartalmaz. 1 Mach feletti áramlási sebességet olyan fúvókával kaphatunk, amelynek keresztmetszete a szűkítés végén ismét bővül. Nagy sebességre történő aerodinamikus felgyorsítása által az ív járulékos aerodinamikus hűtését nyerjük, és ezáltal megfelelően javított oltási hatást. Az ív nagy sebességgel fut a kis térközű lemezek közé is, és ott hurokképződés nélkül is nagy feszültséget vesz fel. A találmány szerinti kapcsolónál a lemezek kis térköze, mely kevesebb mint 1 mm is lehet, a részívek megfelelően csökkentett hosszúsága és az ívnek a lemezeken történő nagy sebességű felütközése által a hűtőhatás növelését érjük el. A technika jelenlegi állása szerinti feszültségnövekedést, melyet az ismert kapcsolóknál a hurokképzéssel nyerünk, a találmány szerinti kapcsolónál azzal a járulékos intenzív aerodinamikus hűtéssel kompenzáljuk, mely az ívoltó lemezekből eredő hűtéshez hozzáadódik. A lemezek száma és ezzel a részívek száma azonos kamraszélességnél növelhető. Ezzel ugyancsak megnövelt oltófeszültséget nyerünk. A találmány tárgyának további részleteit a találmány szerinti kapcsoló példakénti kiviteli alakja kapcsán, vázlatos rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra egy kapcsolót ábrázol keresztmetszetben olyan ívoltó csatornával, amely a kapcsolóérintkezők mozgásirányában helyezkedik el, míg a 2. ábra az ívoltó csatorna metszete a kapcsolóérintkezők mozgásirányára merőlegesen, az A-A vonal mentén, a 3. ábra az ívoltókamra egy különleges kiviteli alakját szemlélteti. Az 1. ábrán bemutatott, például 300-3000 A és 320 V egyenáram számára alkalmas villamos kapcsolónál a kapcsolóérintkezőket 2 hivatkozási számmal, az ívoltó csatornát határoló vezető síneket 4 hivatkozási számmal és az ívoltó lemezeket 6 hivatkozási számmal jelöltük. A 2 kapcsolóérintkezők mozgásiránya - amelyek közül általában az egyik álló érintkező, míg a másik mozgó érintkező lehet - kettős nyíl jelöli. A 4 vezető sínek mindenkor a hozzájuk rendelt 2 kapcsolóérintkezővel azonos potenciálon vannak. A kapcsolóérintkezők mindenkor egyenáramú kapocsra csatlakoznak; ezeket a kapcsokat a P és N jelöli. A 6 ívoltó lemezek 1 mm vastag vaslemezből készülhetnek és egymástól azonos távolságban helyezkednek el; ez a távolság 0,5-2,5 mm-ig terjedhet, előnyösen 0,7-2 mm, különösen előnyösen pedig kb. 0,8-1,2 mm távolságban egymástól és a például kb. 30 mm széles ívoltó csatorna b szélessége mentén vannak elosztva. Az ívoltó lemezek h magassága kb. 35 mm lehet. Az ívnek az ívoltó lemezek közé való behatolására kedvező hatással van ismert módon, hogy a 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2