Stand der Technik Aus der DE 198 53 580 C1 ist eine solche Strombegrenzungseinrichtung be- kannt, die zwei Elektroden aus Festmetall und mehrere teilweise mit Flüssig- metall aufgefüllte, zwischen den Elektroden hintereinander liegende Verdich- terräume enthält, die durch druckfeste Isolierkörper und durch diese gehalte- ne, elektrisch isolierende Zwischenwände mit Verbindungskanälen gebildet werden, wobei zur Einsparung preis-und arbeitsintensiver Materialien die Zwi- schenwände im Bereich der Verbindungskanäle Buchsen aus hochtempera- tur-und abbrandfestem isolierendem Material aufweisen und im übrigen aus einem demgegenüber geringwertigeren Werkstoff, beispielsweise einem form- beständigen Formstoff, bestehen. Im Normalbetrieb besteht über das Flüs- sigmetall eine durchgehende innere leitende Verbindung zwischen den Elek- troden. Im Strombegrenzungsfall wird infolge der hohen Stromdichte schlagar- tig das Flüssigmetall aus den Verbindungskanälen verdrängt. Damit ist die elektrische Verbindung der Elektroden über das Flüssigmetall unterbrochen, was zur Begrenzung des Kurzschlussstromes führt. Nach Abschaltung oder Beseitigung des Kurzschlusses füllen sich die Verbindungskanäle wieder mit Flüssigmetall, worauf die Strombegrenzungseinrichtung erneut betriebsbereit ist. Von Nachteil ist die extreme Temperatur-und Druckbelastung der Strom- begrenzungseinrichtung, insbesondere für die Zwischenwände und die Isolier-

körper, durch die zündenden Lichtbögen, die bei einem zu begrenzenden äu- ßeren Kurzschluss auftreten.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Temperatur-und Druck- belastung der Strombegrenzungseinrichtung zu senken.

Ausgehend von einer Strombegrenzungseinrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.

Die widerstandsbehafteten Zwischenwände wirken gegenüber den Verbin- dungskanälen als Parallelwiderstände, wobei im Normalbetrieb der größere Teil des Stromes durch die Verbindungskanäle geführt wird. Im Strombegren- zungsfall wird das Flüssigmetall explosionsartig aus den Verbindungskanälen getrieben, wobei der Strom auf die widerstandsbehafteten Zwischenwände kommutiert. Damit wird entstehenden Lichtbögen Energie entzogen, wodurch diese sehr schnell gelöscht werden. Durch eine entsprechende Dimensionie- rung des Widerstandes der Zwischenwände kann die Entstehung von Lichtbö- gen sogar weitestgehend unterdrückt werden. Die widerstandsbehafteten Zwi- schenwände verringern demnach die Gesamtbelastung der Strombegren- zungseinrichtung, was zu einer wesentlichen Erhöhung deren Lebensdauer führt. Die Zwischenwände haben im übrigen den Temperatur-und Druckbean- spruchungen außerhalb der Verbindungskanäle zu genügen.

Für die widerstandsbehafteten Zwischenwände sind vorteilhaft leitfähige Poly- mere, leitfähige Keramiken oder leitfähige Gemische dieser Materialien unter- einander oder mit anderen Materialien zu verwenden. Durch die Verwendung von Materialien mit NTC-Verhalten kann die Lichtbogenlöschung weiter be- schleunigt werden.

Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass wenigstens die widerstandsbehafteten Zwischenwände mit einer lichtbogenfesten und diffusionsbeständigen Materialschicht überzogen sind, die ihrerseits auch ei- nen endlichen Widerstand aufweist. Einerseits werden die Zwischenwände damit vor dem Einfluss der Lichtbögen und des Flüssigmetalls abgeschirmt, was wiederum die Verwendung von sonst gegenüber diesen Einflüssen emp- findlichen, jedoch häufig preiswerten Materialien für die Zwischenwände er- laubt. Anderseits werden die Zwischenwände bei einer ausreichend starken Ausgestaltung der Materialschicht gegenüber hohen Drücken stabiler, was wiederum die Verwendung von sonst gegenüber hohen Drücken empfindli- chen, jedoch häufig preiswerten Materialien für die Zwischenwände erlaubt.

Für die Materialschicht sind metallische Überzüge aus beispielsweise Wolf- ram, Molybdän, Nickel, Chrom oder Edelstahl zweckmäßig. Ein an bestimmten Stellen der Oberfläche vorgesehener Teilüberzug mit einer derartigen Materi- alschicht hat den Vorteil, den Ort und die Intensität der Lichtbogenkommutie- rung und damit die Begrenzungseigenschaften und/oder die Gesamtbelastung der Strombegrenzungseinrichtung zu beeinflussen.

Zweckmäßig ist eine durch Pulverbeschichten hergestellte Materialschicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgen- den, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen Figur 1 : im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Strombegrenzungseinrich- tung ; Figur 2 : eine Ausführungsform einer einzelnen Zwischenwand aus der Strombegrenzungseinrichtung nach Fig. 1.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Die Strombegrenzungseinrichtung 10 nach Fig. 1 enthält zu beiden Seiten je eine Elektrode 1 aus Festmetall, vorzugsweise Kupfer, die bezüglich der Längsachse 3 der Strombegrenzungseinrichtung 10 rotationssymmetrisch ausgebildet ist und in einen äußeren Anschlussleiter 2 übergeht. Zwischen den Elektroden 1 befinden sich mehrere Verdichterräume 4, die durch eine entsprechende Anzahl von ringförmigen Dichtscheiben 11 sowie von Zwi- schenwänden 12 gebildet werden. Durch ein Formgehäuse 5 werden die Elektroden 1, die Dichtscheiben 11 und die Zwischenwände 12 gehalten, wo- bei bekannte Mittel zum Abdichten der Verdichterräume 4 und zum kraft- schlüssigen Verbinden der im Formgehäuse 5 gelagerten Elemente 1,11 und 12 vorgesehen, jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Die Mittel zum Abdichten können beispielsweise Dichtringe zwischen den Dichtscheiben 11 und den Zwischenwänden 12 bzw. Elektroden 1 sein. Die Mittel zum kraftschlüssigen Verbinden sind beispielsweise durchgehende Spannschrauben. Die beiden äußeren Verdichterräume 4 werden seitlich je- weils durch eine der Elektroden 1 sowie durch eine Zwischenwand 12 be- grenzt. Die inneren Verdichterräume 4 werden seitlich jeweils durch zwei Zwi- schenwände 12 begrenzt. Das im allgemeinen mehrteilige Formgehäuse 5 und die Dichtscheiben 11 sind druckfeste erste bzw. zweite Isolierkörper. Alle Verdichterräume 4 sind teilweise mit einem Flüssigmetall 7, beispielsweise einer GalnSn-Legierung, ausgefüllt. Oberhalb des Flüssigmetalls 7 befindet sich beispielsweise Vakuum. Die Zwischenwände 12 sind mit unterhalb der Längsachse 3 angeordneten Verbindungskanälen 8 versehen. Die Verbin- dungskanäle 8 sind ebenfalls mit Flüssigmetall 7 gefüllt, so dass zwischen den Elektroden 1 eine durchgehende elektrisch leitende Verbindung besteht. Die Zwischenwände 12 sind im Bereich ihrer Verbindungskanäle 8 mit Buchsen 13 versehen, die aus einem hochtemperatur-und abbrandfesten keramischen Material bestehen, wobei auch andere geeignete Materialien Anwendung fin- den können. Die Zwischenwände 12 bestehen im Gegensatz zum Stand der Technik aus einem Material mit einen endlichen Widerstand, beispielsweise

aus einem leitfähigen Kunststoff. Der Widerstand der Zwischenwände 12 ist jedoch größer als der Widerstand des Strompfades über das Flüssigmetall 7 in dem zugehörigen Verbindungskanal 8 unter Normalbedingungen ist. Im Strombegrenzungsfall wird jedoch der Widerstand der Verbindungskanäle 8 durch das verdrängte Flüssigmetall 7 schlagartig vergrößert, so dass über die leitenden Zwischenwände ein erheblicher Teil des zu begrenzenden Stromes geleitet wird, was zu einer sehr schnellen Löschung der in den Verbindungs- kanälen 8 entstehenden Lichtbögen oder sogar zur Vermeidung von Lichtbö- gen führt.

Wie im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Zwischenwände 12 zu bei- den Seiten mit einer leitenden Materialschicht 14 aus einem gegenüber dem Flüssigmetall 7 diffusionsbeständigen und gegenüber Lichtbogeneinflüssen resistenten Material, beispielsweise aus Molybdän, beschichtet. Eine derartige leitfähige Kombination aus Zwischenwand 12 und Materialschichten 14 ist ausreichend widerstandsfähig sowohl gegen die im Strombegrenzungsfall auftretenden extremen Druckbedingungen als auch gegen materialschädi- gende Einflüsse des Flüssigmetalls 7 sowie kommutierter Lichtbögen, wobei die Buchsen 13 aus beidseitig eingepressten Halbkörpern eine hohe Lichtbo- genfestigkeit gewährleisten. Die diffusionsbeständigen Materialschichten 14 verhindern ein Aufquellen oder Auflösen der Zwischenwände 12, eine damit verbundene Verunreinigung des Flüssigmetalls 7 und somit eine unerwünsch- te Veränderung der Eigenschaften der Strombegrenzungseinrichtung 10. Die Aufbringung der Materialschichten kann beispielsweise durch Aufdampfen, Aufvulkanisieren oder Aufkleben erfolgt sein.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausfüh- rungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So können beispielsweise die Zwi- schenwände 12 nur einseitig mit einer Materialschicht 14 überzogen oder beidseitig oder einseitig nur zum Teil mit einer Materialschicht 14 versehen sein. Auch Kombinationen aus mehr als drei Schichten sind denkbar. Ebenso kann es sinnvoll sein, die Zwischenwände 12 nur zum Teil aus einem wider-

standsbehafteten und im übrigen aus einem isolierenden Material aufzubauen, wobei derartige Zwischenwände keinen, einen teilweisen oder einen vollstän- digen ein-oder beidseitigen Überzug mit einer Materialschicht 14 aufweisen können. Weiterhin ist es sinnvoll, nur einen Teil der Zwischenwände wider- standsbehaftet und den übrigen Teil isolierend auszuführen.