DE1009273B - Anordnung zur Begrenzung von UEberstroemen, insbesondere von Rueckstroemen - Google Patents
Anordnung zur Begrenzung von UEberstroemen, insbesondere von RueckstroemenInfo
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- DE1009273B DE1009273B DES42774A DES0042774A DE1009273B DE 1009273 B DE1009273 B DE 1009273B DE S42774 A DES42774 A DE S42774A DE S0042774 A DES0042774 A DE S0042774A DE 1009273 B DE1009273 B DE 1009273B
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- H01H71/14—Electrothermal mechanisms
- H01H71/20—Electrothermal mechanisms with fusible mass
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Description
Die Hauptpatentanmeldung K 17816 VIIIb/21 c betrifft eine Anordnung, mit der allgemein Überströme
in Gleich- und Wechselstromnetzen begrenzt werden können. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine für die Nennspannung und einen Bruchteil des Nennstromes der Anordnung
bemessene Sicherung und mindestens ein diese Sicherung im Betriebszustand überbrückender Schalter vorhanden
sind, wol>ei die Impedanz des Schalterzweiges derart bemessen ist, daß der durch die Sicherung
fließende Strom betriebsmäßig unter dem Nennstrom der Sicherung liegt, und wobei Mittel vorgesehen
sind, die die Kontakttrennung des Schalters spätestens 0,5 ms nach Auftreten des Kurzschlußstromes bewirken.
In der Hauptpatentanmeldung ist dabei eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher ein elektrischer
und ein mechanischer Energiespeicher vorhanden sind, wobei die Energie des elektrischen Energiespeichers
zur Auslösung des mechanischen Energiespeichers dient, dessen Energie den Überbrückungsschalter
betätigt.
Die Erfindung betrifft nun eine besondere Ausführungsform einer solchen Anordnung. Ihr Kennzeichen
besteht darin, daß die Energie des elektrischen Energiespeichers teilweise in Druckenergie umgewandelt
wird, die ihrerseits die Auslösung des mechanischen Energiespeichers und zugleich eine zusätzliche Beschleunigung
der beweglichen Schaltbrücke des Überbrückungsschalters bewirkt.
Nachstehend wird an Hand der Zeichnung die erfindungsgemäße
Anordnung näher erläutert, und zwar an einer Gleichrichteranlage zur Begrenzung des
Rückstromes.
Es stellen dar: 1 die Primärnetzklemmen der Gleichrichteranlage, 3 den Gleichrichtertransformator,
4 die Gleichrichterschaltkontakte, 2 die vor den Primäranschlüssen des GleichrichtertransformatoTS 3
liegende Schaltanordnung, die die Abschaltung bei Auftreten von Rückströmen vornimmt. Diese Schaltanordnung
2 besteht im wesentlichen aus einer für die Nennspannung und einen Bruchteil des Nennstromes
der Anlage bemessenen Sicherung 23 und dem diese Sicherung im Betriebszustand überbrückenden Schalter,
der aus der beweglichen Schaltbrücke 21, dem unter dem Einfluß der Druckfeder 26 stehenden Kontakt
25, dem blockierenden Organ 22 und der Druckfeder 24 besteht. Die Impedanz der Schaltanordnung2
ist dabei derart bemessen, daß der durch die Sicherung fließende Strom betriebsmäßig unter dem Nennstrom
der Sicherung liegt. Zum Beispiel wird bei einer Anlage für einen Nennstrom von 100 A und
einem Widerstand des Schalters von weniger als 0,001 Ohm eine Sicherung für 6 oder 10 A mit einem
Widerstand von etwa 0,1 Ohm im kalten Zustand ge-Anordnung
zur Begrenzung von überströmen,
insbesondere von Rückströmen
insbesondere von Rückströmen
Zusatz zur Patentanmeldung K 17816 VIIIb/21 c
(Auslegeschrift 1 005 606)
(Auslegeschrift 1 005 606)
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 29. April 1954
Schweiz vom 29. April 1954
Walter Baer, Zürich, und Samuel Hämmerli,
Oberengstringen (Schweiz),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
wählt. Ferner ist ein Wandler 5 vorhanden, der einen Ringkern aus hochpermeablem Werkstoff, z. B.
Nickeleisen, besitzt. Der Wandler 5 wird vor der Inbetriebnahme der Anlage durch Schließen des Druckkontaktes
55 durch den über die Wicklung 53 fließenden Strom der Stromquelle 54 in der gleichen
Richtung magnetisiert, wie er durch den Anodenstrom des Gleichrichters im Betrieb magnetisiert wird. Infolge
der Rechteckform der Hysteresisschleife des Kernmaterials des Wandlers tritt im Normalbetrieb
nur eine vernachlässigbare Induktionsänderung im Kern und damit nur eine kleine Spannung in der Sekundärwicklung
52 auf. An der Sekundärwicklung 52 liegt die Primärwicklung 61 eines Hochspannungstransformators
6. Dessen Sekundärwicklung 62 ist an die Elektroden 71 und 73 einer Mehrfachfunkenstrecke
7 angeschlossen. Entsprechend der Zahl der Gleichrichteranoden sind auch die Elemente 5 und 6
vorhanden, und auch die Funkenstrecke 7 weist die gleiche Zahl von Zündelektroden 71 auf. Mit 8 ist ein
Hochspannungskondensator bezeichnet, der über den Hochspannungstransformator 82 und den Gleichrichter
81 dauernd auf eine konstante Spannung aufgeladen wird. 9 stellt eine Druckkammer aus z. B.
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armiertem Hartgewebe dar, die mit einem wenig kompressiblen, isolierenden Medium 92, z. B. Öl, Fett,
Wasser, Glykol, gefüllt ist. 91 ist ein feiner Draht, z. B. ein Schmelzleiter aus Wolfram, mit einem Durchmesser
von 0,1 mm oder weniger, der im Entlade-Stromkreis des Kondensators 8 liegt. 93 ist eine nachgiebige
Stelle, z. B. eine Cu-Membran, die das Medium 92 gegen außen abschließt. Diese Membran 93
dient zugleich zur Stromzuführung zum Draht 91. Mit der Membran 93 ist ein starres Isolierorgan 10,
z. B. ein Stößel aus Hartgewebe oder ähnlichem Material, verbunden, der seinerseits bei Ausbuchtung der
Membran nach außen auf die bewegliche Schaltbrücke 21 stößt. Die mechanische Blockierung 22 besteht aus
einem Material mit hoher Druck-, jedoch geringer Schlagbiegefestigkeit, z. B. Hartpapier, keramischem
oder glasartigem Material.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Bei Eintritt einer Rückzündung wird der Kern des
Wandlers 5 plötzlich ummagnetisiert, und an der Sekundänvicklung 52 tritt ein starker Spannungsstoß
auf. Dieser Spannungsstoß wird durch den Hochspannungstransformator 6 auf die Mehrfachfunkenstrecke 7
übertragen, wobei es zum Überschlag in der Luftstrecke zwischen den Elektroden 71 und 73 kommt.
Durch den Überschlag zwischen den Elektroden 71 und 73 gelangt die Hauptentladestrecke 72, 73 zur
Zündung, wodurch die Entladung des Hochspannungskondensators 8 über den Schmelzleiter 91 in der
Druckkammer 9 eingeleitet wird. Der Schmelzleiter 91 ist so bemessen, daß er durch den Entladestrom
des Kondensators 8 in sehr kurzer Zeit geschmolzen wird. Dies ermöglicht das Entstehen eines Lichtbogens.
Dadurch wird das umgebende Medium verdampft und vergast, so daß ein Druckstoß entsteht.
Dieser wird über die Abschlußmembran 93 an den isolierenden Stößel 10 abgegeben, der seinerseits auf
die bewegliche Schaltbrücke 21 drückt und die Blockierung 22 sprengt; der Schaltarm 21 wird unter
dem Einfluß des Stoßes des Isolierorgans 10 in die geöffnete Stellung gebracht, wobei er durch die nun
entspannte Feder 24 zusätzlich beschleunigt wird. Die Sicherung 23 übernimmt nun den ansteigenden, auf
die Primärseite reduzierten Rückstrom und schmilzt sehr rasch, d. h. in ungefähr 1 bis 2 ms, durch. Dadurch
wird die Anlage vom Netz getrennt. Je nach der Phasenzahl erfolgt die Abtrennung ein- oder
mehrphasig, da die Elemente 9, 10 und 2 in jeder Phase vorhanden sind. Die Kontakttrennung zwischen
Schaltbrücke 21 und feststehendem Kontakt 25 ist in einer ausgeführten Anordnung in weniger als
2 · IO-4 s nach Beginn der Rückzündung vollzogen,
d. h„ der Schalter ist geöffnet, bevor an seinen Kontakten eine unzulässige Spannung entsteht. Es hat sich
als vorteilhaft erwiesen, die Funkenstrecke 7 durch Spuren eines radioaktiven Präparates 74, z. B.
Tritium, vorzuionisieren. Dieses Präparat 74 wird dabei in die als Ansatzstelle der Entladung in Frage
kommenden Punkte der Kathode 73 eingelagert. Damit wird erreicht, daß die Entladeverzugszeiten höchstens
einige Mikrosekunden betragen.
Die beschriebene und dargestellte Anordnung ist selbstverständlich nicht nur zur Erfassung bzw.
Begrenzung von Rückströmen in Gleichrichteranlagen beschränkt. Sie kann ganz allgemein im Sinne der
Hauptpatentanmeldung zur Begrenzung von Überströmen in geeigneter Form verwendet werden. Sie
weist den großen Vorteil auf, daß die zur Auslösung des Schalters benutzten Energiespeicher mit Zubehör
gegen den abzuschaltenden Stromkreis isoliert sind und daher auf der Niederspannungsseite angebracht
werden können.
Claims (8)
1. Anordnung zur Begrenzung von Überströmen nach dem Anspruch 1 der Hauptpatentanmeldung
K17816VIIIb/21c mit einem elektrischen und einem mechanischen Energiespeicher, gekennzeichnet
durch Mittel zur teilweisen Umwandlung der Energie des elektrischen Energiespeichers in
Druckenergie, die ihrerseits die Auslösung des mechanischen Energiespeichers und zugleich eine zusätzliche
Beschleunigung der beweglichen Schaltbrücke bewirkt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Energiespeicher
und die Mittel zur Umwandlung seiner elektrischen Energie in Druckenergie vom abzuschaltenden
Stromkreis elektrisch isoliert sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckenergie in einem mit
mindestens einer nachgiebigen Stelle versehenen Druckbehälter erzeugt wird, der mit einem Medium
gefüllt ist, in dem ein durch den Entladestrom des elektrischen Energiespeichers gespeister
Lichtbogen gezündet wird.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Lichtbogens
durch Verdampfung eines im Medium angeordneten und vom Entladestrom des elektrischen
Energiespeichers durchflossenen Schmelzleiters hervorgerufen wird.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Stelle des
Druckbehälters über ein starres Isolierorgan auf die bewegliche Schaltbrücke des Überbrückungsschalters
einwirkt.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Schaltbrücke in
geschlossenem Zustand des Überbrückungsschalters mechanisch blockiert ist, wobei das blockierende
Organ aus Material von hoher Druck-, aber geringer Schlagbiegefestigkeit besteht.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufprallen des
Isolierorgans auf die bewegliche Schaltbrücke das blockierende Organ zerstört wird, wodurch die
Kontakttrennung eingeleitet wird.
8. Anordnung nach Anspruch 1 als Rückstromschutz, gekennzeichnet durch mindestens einen
vom Vorwärtsstrom magnetisierten Wandler, der bei Rückstrom ummagnetisiert wird und dabei in
einer Wicklung einen Spannungsimpuls hervorruft, der zur Zündung mindestens einer im Entladestromkreis
des elektrischen Energiespeichers angeordneten vorionisierten Funkenstrecke dient.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 545/338 5.57
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1009273X | 1954-04-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1009273B true DE1009273B (de) | 1957-05-29 |
Family
ID=4552412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES42774A Pending DE1009273B (de) | 1954-04-29 | 1955-02-22 | Anordnung zur Begrenzung von UEberstroemen, insbesondere von Rueckstroemen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1009273B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3067361A (en) * | 1958-08-27 | 1962-12-04 | Ite Circuit Breaker Ltd | High speed interrupters and d.-c. circuits |
-
1955
- 1955-02-22 DE DES42774A patent/DE1009273B/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3067361A (en) * | 1958-08-27 | 1962-12-04 | Ite Circuit Breaker Ltd | High speed interrupters and d.-c. circuits |
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