DE940309C - Leistungs- oder Schnellschalter mit von besonderen Merkmalen, z. B. Stromanstieg oder Stromhoehenunterschied, abhaengiger Stromausloesung - Google Patents

Description

• Leistungs- oder Schnellschalter mit von besonderen Merkmalen, z. B. Stromanstieg oder Stromhöhenunterschied, abhängiger Stromauslösung Die Erfindung bezieht sich auf einen in Gleichstromanlagen - vorwiegend in Gleichstrom-Bahnbetrieben - verwendeten Leistungs-.oder Schnellschalter, der mit einer zusätzlichen Stromauslösung ausgestattet ist, so daß .das Abschalten .der Anlage nicht erst .dann erfolgt, wenn der Strom den statischen Ansprechwert des Schalters erreicht hat, sondern schon vorher, in Abhängigkeit von besonderen Ansprechgrößen bei einem ungewöhnlichen Ereignis, z. B. einem Kurzschluß, in so großer Entfernung von der Speisestelle der Leitung, daß der statische Ansprechwert des Schalters nicht erreicht wird.
• Für dieses Problem gibt es eine Lösung, nach der man als Ansprechgröße entweder den Stromanstieg oder den Stromstärkenunterschied vor und während es Kurzschlusses verwendet. Jene Lösung besteht darin, daß man auf einen vom Stromleiter durchsetzten Eisenringkern zwei Wicklungen legt, von denen die eine vom zu überwachenden Strom gespeist wird und die andere einen durch die Stromänderung transformatorisch in ihr hervorgerufenen Spannungsstoß liefert. Dieser Spannungsstoß kann entweder selbst zur Auslösung des Schalters über Auslöseglieder benutzt werden, oder es kann durch ihn wiederum ein Stromstoß hervorgerufen werden, durch den die Auslösung erfolgt. Wird der Spannungsstoß benutzt, so erhält man eine stromanstiegsempfindliche Auslösung, wird dagegen der Stromstoß benutzt, so erhält man eine vom Stromstärkenunterschied abhängige Auslösung. In manchen Fällen kennzeichnen die oben beschriebenen Merkmale nicht hinreichend den Zustand für die erwünschte Auslösung des Schalters. Es kommt vor, daß bei nicht ungewöhnlichen Ereignissen bereits eine unerwünschte Auslösung des Schalters erfolgt. So tritt z. B. bei Bahnanlagen ein Stromstärkenunterschied bzw.. ein starker Stromanstieg schon auf, wenn bei der morgendlichen Inbetriebnahme der Bahnanlage oder bei der Inbetriebnahme der Anlage nach Abschaltung eines Kurzschlusses die Hilfsbetriebe der Triebwagen anlaufen. Hierbei können unerwünschte Auslösungen der mit einer entsprechenden Schutzeinrichtung versehenen Schalter `erfolgen.
• Erfindungsgemäß werden .die hier auftretenden Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß die Ansprechempfindlichkeit auf Stromanstieg bzw. auf Stromhöhenunterschiede erst wirksam wird, wenn ein bestimmter Mindeststrom in der Anlage fließt, d. h. der Stromschwellenwert erreicht ist. Dieser Stromschwellenwert ist so hoch gewählt, daß der Einfluß des Einschaltens der Hilfsbetriebe mit Sicherheit vermieden wird.
• Wie in der Fig. z dargestellt, wird erfindungsgemäß ein solcher Schwellenwert der Stromauslösung durch zwei verschiedene hintereinandergeschaltete Eisenringwandler I, II mit je zwei Wicklungen erreicht, wobei jeweils die -eine Wicklung z vom zu überwachenden Strom gespeist wird, während die anderen Wicklungen 2, 3 einen durch die Stromänderung transformatoriseh in ihnen hervorgerufenen Spannungsstoß liefern. Die von der Sekundärwicklung 2, 3 der Eisenringkerne erzeugten Spannungsstöße werden so groß gewählt, daß sie bei einer Primärstromstärke unterhalb eines gewünschten Stromschwellenwertes einander gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Die beiden Eisenringkerne 4, 5 unterscheiden sich in charakteristischer Weise. Während der eine Kern 4 mit einem ausreichend großen Luftspalt ö versehen ist, so daß er auch bei großen Strömen nicht in die Sättigung kommt, enthält der andere Kern 5 keinen oder nur einen geringen Luftspalt; so daß er von einer bestimmten gewünschten Stromstärke ab in die Sättigung kommt. Die Einstellung der Kerne kann durch Wahl verschiedener Eisenquerschnitte, verschiedener Windungszahlen oder ähnlich erfolgen. Da die Sekundärspülen 2, 3 der beiden Eisenringkerne gegeneinander geschaltet und so gewählt sind, daß sie unterhalb des Stromschwellenwertes eine gleich große Spannung bei Stromänderungen erzeugen, solange keiner der beiden Kerne in die Sättigung kommt, wird auch bis zu diesem Augenblick keine Auslösung des Schalters durch die zusätzliche Stromauslösung erfolgen können. Bei größeren Stromstärken überwiegt jedoch infolge der Sättigung des einen Kernes 5 -der vom anderen Kern erzeugte Spannungsstoß. Dadurch ist in gewünschter Weise eine vom Stromanstieg oder vom Stromstärkenunterschied abhängige Stromauslösung von Leistungs- oder Schnellschaltern möglich, die bei geringeren Strömen nicht anspricht und daher gegenüber Störungen unempfindlicher ist.
• Die Regelung der im Sekundärkreis von :den beiden Eisenringwandlern erzeugten Spannungen wird sich durch,die Wahl der Luftspalte bzw. der Eisenquerschnitte allein gelegentlich technisch etwas -schwer beherrschen lassen. Hierzu zeigt Fig.-2 ein Beispiel einer weiter ausgebildeten Ab-. gleichmöglichkeit. Die Sekundärklemmen der Wicklung des einen Eisenringwandlers I werden durch einen geeignet bemessenen Widerstand R1 überbrückt. Die gestrichelt gezeichneten Widerstände R3 und R4 lassen einen noch genaueren Abgleich des Auslösegliedes zu. Damit ergibt sich eine sehr viel einfacher wirkende Regelmöglichkeit.
• Die Einstellung der Empfindlichkeit-des Sekundärkreises und damit die genaue Einstellung des Auslösegliedes wird nun nicht mehr allein durch Verändern der Luftspalte der beiden Eisenringkerne bewerkstelligt. Vielmehr wird in den Sekundärkreis (Fig.2) ein weiterer Widerstand R2 in Reihe oder parallel zur Wicklung des Auslösegliedes eingebaut, .durch dessen Größe die Empfindlichkeit des Aüslösegliedes verändert wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Selbstschalter; insbesondere Leistungs-oder Schnellschalter, für Gleichstromanlagen mit von der Höhe des Stromstärkenunterschiedes oder der Größe des zeitlichen Stromanstiegs abhängiger Auslösung über vom überwachten Stromleiter. durchsetzte Ringkernwandler, dadurch gekennzeichnet, daß .die für diese Auslösung bestimmten Wicklungen (2, 3) und Kerne (4, 5) der Ringkernwandler (I, II) so bemessen sind, -daß die Ansprechempfindlichkeit des Schalters .erst nach Überschreiten eines vorbestimmten Stromschwellenwertes wirksam wird.
2. 2. Schalter nach Anspruch r, gekennzeichnet durch die Anwendung von zwei oder mehreren Ringwandlern (I, II) mit verschiedenem Sättigungsgrad und gegeneinander geschalteten und so bemessenen Sekundärwicklungen (2, 3), daß die erzeugten Spannungen bis zur Sättigung des einen Kernes beim vorbestimmten Stromschwellenwert gleichbleiben.
3. 3. Schalter nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinaibgleich der beiden gegeneinander wirkenden Sekundärwicklungen (2, 3) der Ringwandler in einem an die Klemmen einer oder beider Wicklungen gelegten veränderlichen Widerstand (R1) besteht.
4. 4. Schalter nach Anspruch r bis 3, gekennzeichnet durch einen zur Regelung der Ansprechempfindlichkeit des Auslösegliedes dienenden, in Reihe oder parallel zum Auslöseglied liegenden veränderlichen Widerstand (R2) im Sekundärkreis der Ringwandler