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Relais zur Anzeige der Ungleichheit von Strömen, vorzugsweise in Drehstromanlagen.
Die Feststellung der Ungleichheit der Ströme in den Phasen einer Drehstromleitung ist für Anlagen gleicher Belastung, also Kraftübertragungsleitungen, von Wichtigkeit, um Schäden in den Leitungen und auch in den Maschinen und Apparaten möglichst rasch erkennen und beseitigen zu können. Zweckmässig wird eine Anzeige der Unsymmetrie des Stromes gleich mit der Abschaltung des fehlerhaften Stockes verbunden. Ob das auf die Ungleichheit der Ströme ansprechende Gerät nun zur Anzeige oder zur Betätigung eines Schalters oder zu beiden dient, bedingt aber nur Verschiedenheiten des Aufbaues, die jedem Fachmann geläufig und von der Grundanordnung des Gerätes unabhängig sind.
Relais zur Abschaltung bei Auftreten von Unsymmetrie der Ströme sind bereits verschiedentlich vorgeschlagen worden. Man hat z. B. ein solches Relais zusammengesetzt aus drei Überstromrelais in den einzelnen Phasen. Dies hat aber Nachteile für den Fall, dass die Anlage regelmässig vorübergehenden starken Belastungen ausgesetzt ist, wie z. B. in Walzwerken. Die Unsymmetrie würde in der genannten Anordnung nur dadurch erkannt werden, dass ein Strom einen besonderen grossen Wert annähme. Da aber die Relais bei der normalen starken vorübergehenden Belastung nicht ansprechen dürfen, so würde man die Grenze der Stromstärke für das Ansprechen der Relais reichlich hoch nehmen müssen.
Weiter ist beispielsweise eine Schaltung vorgeschlagen, bei der die Sekundärwicklungen von drei Strom trans- formatoren je einem in jeder Phase parallel geschaltet sind und an diese Parallelschaltung das Relais oder die Hauptstromspule des Relais gelegt ist. Diese Schaltung spricht aber nur in solchen Fällen an, in denen mit der Ungleichheit der Phasenströme eine Abweichung ihrer Summe vom Wert 0 verbunden ist. Sie ist zur Feststellung von Erdschlüssen bestimmt, versagt aber beispielsweise bei unsymmetr ; scher
Stromverteilung in Motoren. Schliesslich sind auch Nullspannungsvoltmeter zur Feststellung von Ungleichheiten der Ströme gebraucht worden, die auf der Voraussetzung beruhen, dass mit der Ungleichheit der Ströme eine entsprechende der Spannungen verbunden sei.
Diese Annahme ist aber praktisch nicht durchgehend erfüllt. Es kann z. B. bei Bruch, also Stromlosigkeit einer Leitung, in der beschädigten Phase von eiten der unbeschädigten eine Spannung induziert werden, die der normalen annähernd gleich ist.
Alle diese Mängel werden erfindungsgemäss vermieden bei einem Gerät, das auf Differenzen von
Strömen anspricht. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass durch die Ströme Kräfte an einem
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Werden die Ströme ungleich, so werden es auch die von ihnen erzeugten Bewegungen und der Anzeigemechanismus wird in Tätigkeit gesetzt, sobald die Relativbewegung der gesteuerten Organe gegeneinander ein gewisses Mass überschreitet. Die Kräfte, die die Ströme ausüben, sind vorzugsweise elektromagnetischer Natur. Beispielsweise werden Eisenkerne in Stromspulen eingezogen oder Ferrarizzsehseibeii in Drehung versetzt ; doch können auch Hitzdraht-oder andere Anordnungen verwendet werden, in denen der Strom mechanisch wirkt. Handelt es sich um Drehstrom, so können die drei Phasenströme entweder unmittelbar ihre Kräfte ausüben oder aber auch durch Vermittlung von Stromwandler.
Die den drei Phasen zugehörigen Stromkreise, in denen die Kräfte entwickelt werden, können voneinander getrennt gehalten oder miteinander verbunden werden. In letzterem Fall werden zweckmässig nur solche Verbindungen gewählt, bei denen die Kräfte nicht geringer sind als bei getrennten Stromkreisen.
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In Fig. 1 sind 1, 2 8 die Drehstromleitungen und 4, 5, 6 die Primärwicklungen von Stromwandlern, an deren Sekundärwicklungen 7, 8, 9 getrennt voneinander die Stromspulen 10, 11, 12 liegen. Diese tragen Anker-M, 74, 73, die je nach der Stärke des Stromes mehr oder weniger weit in die Spulen hineingezogen werden.
Die der Bewegung entgegenwirkenden Organe, welche zur Einstellung gemäss der Stromstärke notwendig sind, etwa Federn, sind nicht dargestellt. Die Anker sind verschieden ausgebildet, u. zw. trägt der mittlere 14 einen wagerechten'Arm 16, der an der linken Seite Kontaktplatten 20, 21 und an der rechten Kontaktplatten 22, 23 trägt. Die Anker 18 und 15 tragen untereinander verbundene Kontakte
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die Ströme zweier Spulen einen so starken Unterschied aufweisen, dass die Höhenstellung der Anker um den mittleren Abstand der Kontakte verschieden ist, werden die zugehörigen Kontakte zur Berührung kommen. Wird beispielsweise der Strom in 10 schwächer als die unter sich gleichen Ströme in 11 und 12, so kommen die Kontakte 24 und 20 zur Berührung.
Von den drei Ankern 16, 17, 18 gehen biegsame Leitungen 36, 37,. 38, die der Bewegung der Anker praktisch keinen Widerstand entgegensetzen, zu den Polen einer Batterie 39, u. zw. ist der mittlere Anker mit dem einen Pole verbunden, die beiden äusseren Anker mit dem andern Pol. In dem Stromkreis der Batterie liegt weiter ein Anzeigegerät 40, das auf beispielsweise akustischem Wege die Herstellung des Kontaktes zur Kenntnis bringt. An Stelle von 40 kann auch ein Relais für den Ausschalter der gestörten Leitung angeordnet sein. Auch können an Stelle des einen Signalgerätes 40 zwei derartige 40'und 40" in den beiden Zweigen des Stromes angebracht werden, wie punktiert angedeutet ist.
Ist die Summe der drei Phasenströme = 0, so wird der Strom in den Spulen 10, 11, 12 unverändert bleiben, wenn die Rückleitungen der einzelnen Phasen fortgelassen und dafür die Anfänge der Rückleitungen unter sich und ebenso die Endpunkte der Rückleitungen unter sich kurzgeschlossen werden, wenn also die Spulen 7, 8, 9 einerseits und 10, 11, 12 anderseits in Stern ohne Nulleitung geschaltet werden.
Der eine Kurzschluss, entsprechend dem Nullpunkt des einen Sterns, ist durch die punktierte Linie 81, der andere durch die punktierte Linie. 32 angedeutet. Die zwischen den punktierten Linien 81 und. 32
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Fig. 2 zeigt eine Anordnung bei der an Stelle der Spulen mit axial verschiebbarem Anker Ferrarisscheiben verwendet werden. Es sind dies die Scheiben 41, 42, 43, die sich um die Achsen 44, 45, 46 gegen die Kräfte der Federn 47, 48, 49 drehen lassen. Die von den Strömen der drei Phasen erregten Magnete sind 5. 3, 54 und 55. Die auf den Polen derselben aufsitzenden Kurzsehlussringe sind durch die punktierten Linien bei 56, 57, 58 angedeutet. Von den drei Ferrarisscheiben tragen die beiden äusseren Kontaktpaare 24, 25 und 26,27.
Die mittlere Scheibe trägt einen Arm 19, der mit den Kontakten 20, 21, 22, 23 versehen ist. Bei ungleichen Stromstärken werden die Kontakte relativ zueinander verschoben und sobald die Differenz der Stromstärken einen bestimmten Betrag überschreitet, kommt es zwischen Kontakten der l\1ittelscheibe und der äusseren Scheiben zu einem Schluss des Stromkreises der Batterie 39 mit dem Signalapparat 40 (s. Fig. 1), die in dieser Figur der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Relais zur Anzeige der Ungleichheit von Strömen, vorzugsweise in Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass in parallelen Bahnen geführte, von den Einzelströme beeinflusste Kontakte bei etwaigen Differenzen der Ströme relativ zueinander verstellt werden.
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