DE409414C - Schaltanordnung fuer spannungsabhaengigen UEberstromschutz - Google Patents

Description

in Frankfurt a, M.

Zusatz zum Patent 406038.

Wie bereits im Hauptpatent gezeigt wurde, sind die bisherigen Schaltungen für spannungsabhängigen Überstromschutz sehr kompliziert. Infolge der Verwendung von mehreren Relais und Hilfsrelais ergibt sich eine große Anzahl von Meßleitungen. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Auslösung unbedingt elektromagnetisch erfolgen muß, denn es ist im allgemeinen nicht möglich, die Relais direkt auf den Schalter aufzubauen. Für das Leistungsrelais muß im allgemeinen eine besondere 90 °- Schaltung angeordnet werden. Der größte Nachteil ist aber wohl der, daß immer ein Spannungswandler oder Transformator mit infolge der hohen Spannung sehr großem Übersetzungsverhältnis angeordnet werden muß. Es hat sich aber gezeigt, daß Spannungswandler für hohe Spannungen nur schwer ganz betriebssicher gebaut werden können. Durchschläge sind relativ häufig. Geht man hingegen mit dem Sicherheitsgrad sehr hoch, so werden die Spannungswandler groß und sehr teuer. Auch die gewöhnlichen Stromwandler für hohe Spannungen sind teuer und nicht sehr betriebssicher.

Alle diese Nachteile sind nun in der nachstehend beschriebenen Schaltanordnung vermieden; sie stellt die denkbar einfachste und darum auch billigste Lösung des Problems dar.

Sie besteht im wesentlichen aus der im Hauptpatent 406038 beschriebenen Relais-Hemmungsvorrichtung und einer eigenartigen Spannungsschaltung, die an Stelle des Spannungswandlers tritt. Diese letztere ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die Verwendung eines automatisch beim Auftreten eines Überstromes zu- und abschaltbaren Kondensators, der im Stromkreis der Spannungsspulen der Relais-Hemmungsvorrichtung gemäß Hauptpatent liegt. Die Anwendung des Kondensators ergibt, infolge der Eigenschaft einer Kapazität, dem Strom eine um 90 ° voreilende Phase zu geben, ganz von selbst, d. h.

¹ ohne jede Hilfsschaltung, die für das Leistungsrelais der Hemmungsvorrichtung nötige Phasenverschiebung zwischen Strom und , Spannung. Die Zu- und Abschaltung des Kondensators hat folgenden Zweck: ; Wie allgemein bekannt ist, ist es schwierig, einen Kondensator für hohe Spannungen, der dauernd eingeschaltet ist, vollkommen betriebssicher zu bauen. Die Erwärmung an den Belegungsrändern führt im allgemeinen mit der Zeit zu einer Zerstörung des isolierenden Dielektrikums, wodurch der Durchschlag eingeleitet wird. Diese Zerstörung ist wesentlich abhängig von der Zeit, während der der Kondensator an Spannung liegt; sie macht sich oft erst nach Jahren bemerkbar. Dieser Umstand, daß Kondensatoren sehr wohl betriebssicher gebaut werden können, wenn sie nur kurzzeitig an Spannung liegen, ist nun gemäß der Erfindung zur Anwendung gebracht. Der im Stromkreis der Spannungsspulen liegende Kondensator weist nur während der kurzen Zeit des Ansprechens der Hemmungisvorrichtung eine Potentialdifferenz zwischen seinen Belegen auf, also im allgemeinen nur etwa während 2 bis 3 Sekunden, in der übrigen Zeit ist die Potentialdifferenz Null. Dabei ist zu bedenken, daß im allgemeinen gerade während dieser Zeit infolge des Kurzschlusses eine beträchtliche Spannungsreduktion auftritt, wodurch die Beanspruchung weiter verringert wird. Um den Kondensator vor den bei der Abschaltung des Ölschalters oft auftretenden Überspannungen zu schützen, kann die Anordnung so getroffen werden, daß kurz vor der Abschaltung der Kondensator wieder in seine Ruhestellung kommt.

Zur Speisung der Stromspulen kann im allgemeinen mit Vorteil ein Durchführungsstromwandler verwendet werden.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in beiliegender Zeichnung beispielsweise zur Darstellung gebracht.

In Abb. ι bedeutet a die auf dem ölschalter sitzende Relais-Hemmungsvorrichtung gemäß Hauptpatent, b die Spannungsspule, c die mit dem Durchführungsstromwandler c verbundenen Stromspulen, d einen Hebel, mit Hilfe dessen das Uhrwerk aufgezogen und die Ausschaltung des ölschalters erreicht wird, f ist ein Magnet, der bei einem einstellbaren Überstrom anspricht. Sein Anker ist mit Hilfe

ίο der isolierenden Stange g mit dem Hebel d gekuppelt, h bedeutet ein zweites Überstromrelais. i ist der Meßkondensator, dessen einer Belag dauernd an der Hochspannungsleitungk liegt. I ist ein Schalthebel, der sich um die Achse η dreht, welche in Verbindung mit dem zweiten Belag des Kondensators steht. m bedeutet ein Gegengewicht aus Isolationsmaterial. 0 ist ein zweiter Hebel, der mit dem Hebel I in besonderer Weise gekuppelt ist. Er ist mit Hilfe der Stange ρ mit dem Anker des Magneten / verbunden, q ist der eine Endpunkt der Spannungsspule.

Abb. 2 erläutert die Kupplung des Hebels 0 mit der Achse η näher. Es bedeutet dabei 0 den Hebel 0 gemäß Abb. ι, η die Achse« gemäß Abb. i, r einen mit Hilfe der Feder s auf die Achse η gepreßten Stift, t eine Vertiefung in der Achse, in die r eingreift, u einen Vorsprung, der die Vertiefung t von der Rille ν trennt.

Entsteht infolge irgendeiner Ursache ein Überstrom von einem bestimmten Wert, so dreht sich der Anker des Magneten f um einen gewissen Winkel, wodurch das Uhrwerk der Hemmungsvorrichtung aufgezogen und gleichzeitig der Kondensator, welcher in seiner Ruhestellung beidseitig an derselben Hochspannungsleitung angeschlossen ist, in den Spannungskreis eingeschaltet wird, indem der Hebel I in die punktiert gezeichnete Lage V kommt. Kurz vor gänzlichem Ablauf der Hemmungsvorrichtung α wird in letzterer eine Verklinkung gelöst, derart, daß sich der Hebel d infolge der magnetischen Zugkraft des Relaismagneten / samt dem Relaisanker um einen weiteren kleinen Winkel vorschiebt. Da sich nun der Hebel I, der immer noch in der Lage /' ist, infolge des Anschlages bei q nicht weiter bewegen kann, bewegt sich der Stift r (Abb. 2) über die Erhöhung u hinweg und kommt. in die Rille v. Damit ist aber die Kupplung zwischen dem Hebel ο und der Achse η bzw. dem mit η starr verbundenen Schalthebel / aufgehoben. Der Schalthebel I wird durch das Gegengewicht« in seine ursprüngliche Lage gebracht, wodurch der Kondensator wieder gegen Überspannungen geschützt ist. Nun kann die Abschaltung des nischalters gefahrlos erfolgen. Entweder löst der Hebel d (Abb. i) direkt mechanisch die Verklinkung des ölschalters, oder es wird ein Kontakt geschlossen, der die Arbeitsstromspule einschaltet.

In vielen Fällen wird es vorteilhaft sein, einen für alle Schalter gemeinsamen Köndensator anzuordnen; die Einschaltung wird dann im allgemeinen elektromagnetisch erfolgen. Ob eine vorherige Abschaltung nötig ist, kommt ganz auf die speziellen Verhältnisse an; man wird in vielen Fällen davon absehen können, wodurch sich die Anordnung vereinfacht.

Sind in einer Anlage Nageische Kondensatorklemnien vorhanden, so ist auch die Verwendung dieser denkbar. Ihre Kapazität ist aber im allgemeinen so klein, daß ihre Anwendung ,große Schwierigkeiten hervorruft, auch können sie in ihrer Eigenschaft als Durchführungen nicht in der Weise wie ein besonderer Kondensator gegen äußere Einflüsse — wie Feuchtigkeit o. dgl. ■—· geschützt werden.

Es ist auch denkbar, daß in Serie mit dem Kondensator eine Induktivität mit Eisen geschaltet wird, deren Sättigung so gewählt wird, daß bei kleinen Spannungen, d. h. kleiner Sättigung und daher großer Induktivität, Resonanz auftritt. Durch passende Wahl kann dann die Empfindlichkeit der Anordnung erhöht werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltanordnung für spannungsabhängigen Überstromschutz nach Patent 406038, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Spannungswandlers ein oder mehrere abschaltbare Kondensatoren verwendet sind, welche bei Eintritt eines Überstromes selbsttätig in den Spannungskreis der betreffenden Hemmungsvorrich- tung eingeschaltet werden.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hochspannungsseitig angeordnete Magnet, welcher das Uhrwerk der Hemmungsvorrichtung gemäß Hauptpatent aufzieht, gleichzeitig die Einschaltung des oder der Kondensatoren bewirkt.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor Abschaltung des ölschalters der Kondensator bzw. die Kondensatoren wieder selbsttätig in ihre Ruheschaltung gebracht werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.