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Einrichtung zur Begrenzung von Kurzschlußströmen Es sind Einrichtungen
zur Begrenzung von Kurzschlußströmen vorgeschlagen worden, bei denen zu den Kontakten
einer im Hauptstromkreis liegenden, bei Kurzschluß sehr schnell öffnenden Srihaltvorrlchtung
eine Reihenschaltung eines Strombegrenzurygswiderstandes mit einem Nehenschalter
liegt, der zwecks Abschaltung des durch den Widerstand fließenden Reststromes durch
-ein trom- oder zeitabhängiges Auslösegled ausgelöst wird. Diese Einrichtungen haben
den Zweck, hehr Auftreten hoher Kurzschlußströme hinter der Schnellschaltvorrichtung
liegende Schaltgeräte geringerer Scbaltleisturvg vor den Folgen des Auslösens unter
zu hoher, ihre Schaltleistung überschreitender Kurzscblußstromstärke zu schützen.
Die Schnellschaltvorrichtung öffnet in. diesem FaUe ihre Kontakte schneller als
die nachgeschalteten Schaltgeräte und schaltet den Parallelwiderstand in den Stromkreis,
der den Kurzschlußstrom auf einen geringeren Wert herabdrückt. Diesier wird von
den nachgeschalteten Schaltern abgeschaltet, und die Schnellschaltvorrichtung wird
selbsttätig wieder geschlossen. Für den Fall, daß der Reststrom jedoch nicht *ordnungsgemäß
abgeschaltet werden sollte, wird er durch Auslösien des Nehenschahers mittels des
Auslösegliedes unterbrochen.
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Dä;e Erfindung betrifft eine besonders zweckmäßige Ausführungsform
eines solchen Kurzschlußstrombegrenzers, und zwar wird erfindungsgemäß, ähnlich
wie bei einer bekannten Art von Schnellschaltern, der bewegliche Kontakt der Schaltvorrichtung
bei Kurzschluß durch das schlagartige Auftreffen eines durch die Zugkraft eines
Hauptstrom.auslösemagneten von einem Haltemagneten abgerissen,gn Schlagankers gegen
die Wirkung der Kontaktdruckfeder in Ausschaltrichtung bewegt, worauf durch einen
vom Reststrom b ;etätigten Auslöser ein Schaltschloß ausgelöst und hierdurch der
bewegliche Kontakt in der Ausschaltstellung gesperrt und der Nebenschalter ;geöffnet
wird. Die Einrichtung nach der Erfindung gestattet durch ihre schnellschaltartige
Wirkung
dem Kurzschlußstrom nicht, bis zu seinem Höchstwert anzusteigen,
sondern zwingt die Stromkurve bereits während es Anstieges zur Umkehr. Sie ist.
auch für große Stromstärken, z. B. in Bahnanlagen mit Speisung durch Gleichrichter
oder Umformer, geeignet und hat den heiteren Vorteil, daß sie sich aus. einer Schnellschalterform,
die für derartige Anlagen benutzbar ist, durch kleine Abänderungen herstellen läßt.
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Die weitere Ausbildung eines Kurzschlußstrombegrenzers nach der Erfindung
ist an einem Ausführungsbeispiel in Fg. i und 2 erläutert, und zwar stellen Fig.
i die Schnellschalterfoim und Fig.2 den eigentlichen Kurzschlußstrombegrenzer nach
der Erfindung dar.
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Fig.3 zeigt in einem Schaltbild ein spezielles. Anwendungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes.
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Einem Haltemagneten 2, der durch die Stromzuführungsschiene zu dem
festen Kontakt 4 :erregt wird, steht ein sehr kräftiger Auslösemagnet i gegenüber,
der, durch die Hauptstromspule 5 erregt, bei Kurzs;chluß den Schlaganker 3 ;gegen
die Kraft der schwachen Haltefedern 32 von den Polen des Haltemagneten abreißt.
Der Schlaganker schlägt hierbei auf einen um :eine Achse 2o drehbaren Auslösehebel2i
und unmittelbar darauf auf den bew=eglichen Kontakthebel 6, der um eine ortsfeste
Achse 16 schwenkbar ist. In der dargestellten Einschaltstellung wird der Kontakthebel
6 gegen das feste Kontaktstück 4. durch :eine als Zugfeder 7 ausgebildete Kontaktdruckfeder
gezogen, Z]iei bei 28 an dem Kontakthebel 6 :einerseits angreift und andererseits
an seiner Schubstange 27 befestigt ist. Letztere greift mit ihrem rechten gabelförmigen
Ende um das Befestigungsende 28 der Feder 7; mit ihrem linken Ende ist sie mit einem
mit der Schaltwelle 8 fest verbundenen Hebelarm 33 gelenkig verbunden. Mit der Schaltwelle
8 ist die hintere Seite !eines Schaltschlosses 9 mit Freiauslösung verbunden, an
dessen vorderer Seite der Antriebshehel 3o befestigt ist. Dias Schloß wird nach
dem Einschalten durch eine Endklinke 18 in der Einschaltstellung gehalten und kann
dadurch ausgelöst werden, daß ein Winkelhebel 19, 25 gegen Federkraft 24 im Uhrzei;gersinn:e
um seine Achse: i i gedreht wird, so daß er auf den Auslösesporn 26 des Schlosses
trifft.
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Der Schalter hat folgende Wirkungsweise: Beim Einschalten durch Drehen
des Antriebshebels 30 im Uhrzeigersinne wird durch das verklinkte Schaltschlo:ß
die Schaltwelle 8 im Uhrzeigersinne gedreht, die Schubstange 27 über den Hebelarm
33 nach links gezogen und der bewegliche Kantakthebül 6 durch den Zug der nunmehr
gespannten Kontaktdruckfeder 7 geben den festen Kontakt 4 gedrückt. Der Auslösehebel
2 i wird durch die Ausl.ösestange 23 unter dem Zuge der Feder 22 mit seinem oberen
Hebelarm leicht gegen den Schlaganker 3 gedrückt. Bei Kurzschluß dreht der nach
links abgerissene Schlaganker zunächst den Auslösehebe121 gegen den Uhrzeigersinn
und trifft sodann auf den beweglichen Kontakthebe16 hammerartig auf, so daß nach
Trennung der Kontakte der Lichtbogen auf die Funkenhörner 29 getrieben und in. dem
sehr starken Blasfeld des Auslösemagneten rasch zum Erlöschen gebracht wird. Währenddessen
hat der Auslösebeb :cl 21 die Auslösestan:ge 23 nach rechts gezogen und dadurch
den Winkelhebel i9, 25 im Uhrzeigersinne gedreht. Hierdurch wird das Schloß 9 ausgelöst,
so daß die Schubstange 27 sich unter dem Zuge der auf die Schaltwelle 8 wirkenden
Ausschaltfeder 31 nach rechts bewegt und den vom Schlaganker getroffenen Schalthebe16
durch Drücken auf das Ende 28 der Feder 7 in der Ausschaltstellung festhält. Diabei
fällt der Antriebshebel3o in die Ausschaltstellung zurück, das Schloß verklinkt
wieder, und der Schalter kann von neuem eingeschaltet werden.
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Aus dieser Schnellschalterform l:äßt sich ein Strombegrenzer nach
der Erfindung in einfacher Weise herstellen, indem man entsprechend Fig@2, in der
alle unwesentlichen Teile weggelassen sind, die zwischen dem Schlaganker 3 und dem
Schloß 9 befindlichen Kupplungsteile, also im wesentlichen den Auslöseheb:el 21
und die Auslösestange 23, mit der Feder 22 herausläßt und statt dessen einen Schalthebel
14 eines als 1\ebeuscbalter dienenden Hebelschalters 14, 15 auf der Schaltwelle
8 anbringt sowie dem Winkelhebel 19, 25 einen Auslöser, z. B. ein Bimetallglied
12, zuordnet, das bei einer bestimmten Stromerwärmung über den Winkelhebel das Schloß
9 auslöst.
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Die Einrichtung nach Fig. 2 wirkt in einer Anlage nach Fig.3 wie folgt:
Tritt in einem der durch Verteilungsschalter 4o geschützten Verteilungsstromkreise
ein Kurzschluß, z. B. an der angekreuzten Stelle, auf, so fließt der Kurzschlußstrom
durch die Cberstromauslösemagnetspule 5, die bewegliche Leitung 17, den beweglichen
Kontakt 6, den festen Kontakt der Schaltvorrichtung sowie durch den Verteilungsschalter
4o und dessen überstromausl:ös@er 41. Der Üb:erstromauslöser .H erhält einen Auslöseimpuls;
ehe aber der zugehörige Schalter 40 seine Kontakte öffnen kann, schlägt der Schlaganker
3 den Kontakthebel 6 nach links, so daß der Kurzschlußstrom gezwungen ist, über
den Begrenzungswiderstand io zu gehen. Dien hierdurch begrenzten Kurzschlußstrom
schaltet der leistungsschwache Schalter 40 ohne Schaden ab, und der Schlaganker,
der
durch die Wirkung des begrenzten Stromes auf den Auslösemagneten i bis dahin in
seiner Auslösestellüng gehaltem. wurde, ohne daß jedoch der Schalthebel 6 in seiner
Ausschaltstellung g espierrt worden ist, kehrt nach Aufhören des Stromes wieder
in seine Ruhelage und der Kontakthebel 6. -daher in seine Einschaltstellung
zurück. Die Stromversoirgung ist also nur für einen Bruchteil. einer Sekunde unterbrechen,
nämlich vom Öffnern. des Kontakthebels 6 bis zu seinem Wiederschließen.
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Sollte der Schalter q.o versagen. oder der Kurzschluß an einer Stelle
der Anlage zwischen dem Schalter q.0 und dem Schalter q., 6 liegen, so wird der
Bimetallstreifen 12, der von dem in Richtung der doppelten Pfeile fließenden Reststrom,
gegebenenfalls unter Parallelschaltung eines Neb,enschlußwiderstandes 13, beheizt
wird, nach kurzer Zeit so warm, daß @er durch seine nach unten gerichtete Aasbiegung
den Winkelhebel i g, 25
im Uhrzeigersinne dreht und .dadumch das Schloß 9
auslöst. Hierdurch wird die Schaltwelle 8 unter dem Zuge der Feder .3 i im Gegensinne
des Uhrzeigers ,gedreht und durch die Schubstange 27, wie vorher beschrieben, der
Kontakthebiel 6 in seiner durch das Auftreffen des Schlagankers bewirkten Ausschaltstellung
festgehalten. Gleichzeitig wird durch die Direhung der Schaltwelle 8 der Kontakthebel
14 von seinem festen Giegenkontakt 15 entfernt- und somit durch Öffnen des Nkeibenschalters
1q., 15 der durch Doppelpfelle gekennzeichnete Stromkreis des Reststromnes unterbrochen,
so daß die Anlage stromlois wird. Der Begrenzungswiderstand io braucht nur für kurzzeitige
Belastung ausgelegt zu sein, da er durch das Ansprechen des Auslösers 12 gegen zu
hohe Erwärmung durch länger dauernde: Belastung ;geschützt ist.