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1'It'lektivrelais.
Es ist bekannt, Relais zu bauen, deren Auslosezeit proportional mit der Impedanz, gemessen von der Fehlerstelle bis zur nächsten Einbaustelle des Relais, zunimmt. Diese Relais haben vor ändern den grossen Vorzug, dass sie sieh selbsttätig den Netzverhältnissen anpassen.
Ferner ist es bekannt, diese Relais mit einem einstellbaren Spannungsglied. einem thermiselh ver- zögerten Stromglied und einem Energierichtungsrelais in einer solchen Kombination auszurüsten, dass das Öffnen und Schliessen des Relaiskontaktes durch mechanische Zwischenglieder bewirkt wird, auf welche das Stromglied und das Spannungsglied einwirken. Das Energierichtungsrelais verriegelt hiebei auf rein elektrischem Wege das Selektivrelais bei Energiefluss zum Knotenpunkt.
Die Erfindung stellt eine weitere Ausgestaltung des Selektivrelais mit diesen drei bekannten
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derart gekuppelt sind, dass sie bei gleichzeitiger mechanischer Einwirkung auf ein Schaltschloss einen im Relais befindlichen Schaltkontakt betätigen.
Ein weiteres Kennzeichen besteht darin, dass der einzige im Relais vorhandene Kontakt, der Auslösekontakt, nicht direkt betätigt, sondern von Hand geschlossen bzw. gespannt und durch das Relais ledig- lieh eine Verklinkung gelöst wird, die dann den Kontakt freigibt. Der Kontakt stellt somit eine Art Schaltapparat dar. Der Zwischenmechanismus ist als Schaltsellloss anzusehen, und das eigentliche Relais, bestehend aus den vorhin geschilderten drei Systemen, bildet das Überwachungsorgan. Es ist zweckmässig, das ganze Stromsystem des Relais durch einen zusätzlichen Schalter, der von einem vom Strom durchflossenen Magneten gesteuert wird, im normalen Betriebszustand zu überbrücken.
Die Überbrückung wird aufgehoben, sowie der Strom einen das zulässige Mass überschreitenden Wert annimmt.
Da im Kurzschlussfall die Spannung sich erniedrigt, ist es vorteilhaft, dem Spannungssystem (Voltmeter) eine möglichst grosse Empfindlichkeit im Bereich kleinerer Spannungen zu geben. Dies lässt sich bei Weieheiseninstrumenten beispielsweise durch entsprechende Formgebung des Eisenkerns erreichen. Als Stromsystem kann vorteilhaft ein vom Strom durchflossener Bimetallstreifen verwendet werden. Um eine Überlastung desselben zu vermeiden, kann er in an sich bekannter Weise über einen kleinen Zwischenwandler gespeist werden, dessen SättigungsverhÅaltnisse so gewählt werden, dass der
Sekundärstrom von einem bestimmten Wert an langsamer als der Primärstrom zunimmt. Wird als Stromsystem ein Bimetallstreifen verwendet, so kann die Temperaturkompensation z.
B. dadurch erreicht werden, dass ein zweiter, dem ersten geometrisch gleicher, jedoch nicht vom Strom durchflossener Bimetallstreifen mit dem beheizten Streifen zusammen auf ein drehbares System gesetzt wird. wobei der Kompensationsstreifen an seinem äusseren Ende festgehalten wird. Solange die Aussentemperatur konstant ist, ist die Stellung des drehbaren Systems gegeben durch die Form des Kompensationsstreifens. Ändert sich nun die Raumtemperatur, so verbiegt sich der Kompensationsstreifen. Da aber sein äusseres Ende fest- gehalten ist, muss sich das drehbare System um seine Achse verdrehen. Gleichzeitig weist der vom Strom durchflossene Streifen infolge der Erhöhung der Raumtemperatur ebenfalls eine zusätzliche Verbiegung auf.
Die Anordnung ist nun so getroffen, dass durch den Kompensationsstreifen das System gerade um so viel zurückgedreht wird, als der Arbeitsstreifen infolge Erhöhung der Raumtemperatur voreilt. Sind beide Streifen stromlos und ändert sich lediglich die Raumtemperatur, so wird durch den Kompensationsstreifen das System um so viel zurückgedreht, als sich der Arbeitss1reifen bei festgehaltenem System vorwärts bewegen würde. Dadurch wird erreicht, dass die Nullstellung des ganzen Systems unabhängig von der Raumtemperatur wird. Mit Hilfe an sich bekannter Mittel kann auch das Stromsystem eine
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Kurvenscheibe in Bewegung setzen, deren Formgebung eine beliebige Gestaltung der Charakteristik des Relais erlaubt.
Das wesentliche der Relais soll an Hand der Abbildungen erläutert werden.
Fig. 1 stellt das Prinzip der Zusammenwirkung von Relais, Sehaltschloss und Schaltkontakt dar.
Fig. 2.3 und 4 zeigen einige Lösungsmöglichkeiten des Sehaltschlosses. Fig. o zeigt die Temperaturkompensation bei Verwendung von Bimetallstreifen.
In Fig. 1 bedeutet a das Voltmeter mit der Spule 1, dem Eisenkern und der Kurvenscheibe. 3, die sich auf der Führung 4 bewegt, b das thermische, verzögerte Stromsystem mit dem Hitzdraht 5, der
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und bei Entklinkung sich unter dem Einfluss der Feder 16 schliesst. Aus Fig. 1 sind also die Grundbestand- teile des Relais klar ersichtlich. a und b stellen das eigentliche Distanzrelais dar.c das Energierichtungs- relais, welches die Relais a und b nur zur Wirkung kommen lässt, falls die Energie aus einer Schaltstation
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Die Wirkungsweise der Relais ist folgende :
Bei Auftreten einer t'oberlastung senkt sich im allgemeinen die Spannung.
Die Kurvenscheibe. 3 begibt sieh in eine der veränderten Spannung entsprechende Lage. Unter dem Einfluss des anwachsenden Stromes erwärmt sich der Hitzdraht und dehnt sich somit aus. Die Feder 8 dreht die Kurvenscheibe 7
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Spannungsystems. Bei Berührung des Dreiecks mit der Kurvenscheibe wird beispielsweise seine Grundlinie verkürzt. Dadurch wird, wie weiter unten zu Fig. 2 erläutert, die Verklinkung, M um die Achse 1. 5 im Gegenzeigersinn gedreht, wodurch bei Energiefluss aus der Station die Verklinkung des Schalters e aufgehoben wird und der Kontakt unter Einfluss der Feder 16 sich schliesst. Fliesst hin-
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Es tritt dann lediglich eine Deformation des Schaltsehlosses ein, ohne dass aber eine Auslösung zustande kommt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 angedeuteten Ausbildungsform des Sehaltschlosses ist in Fig. 2 näher erläutert. Das Sehaltschloss besteht aus einem Gelenkdreieck mit den Seiten 1, 2, 3. Die Seite ist in der Mitte aufgeteilt. Die Enden werden durch eine Feder 4 auseinandergepresst. Das ganze Dreieck wird durch die Führungen 5 in einer bestimmten Lage gegen senkrechte Verschiebungen festge-
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so verschiebtsieh zunächst das ganze Dreieck waagrecht, bis die linke Ecke auf den durch die Kurvenscheibe des Spannungssystems gegebenen Widerstand 7 auftrifft.
Von diesem Moment ab tritt eine Deformation des Dreiecks auf, indem sich eine Grundlinie.) verkÜrzt. Die Feder 4 wird etwas gespannt, und der Punkt 8 verschiebt sich nach oben, wodurch, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Klinke 14 der Fig. 1 im Gegenzeigersinn gedreht wird.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Schaltschlosses aufgezeichnet. Es bedeutet 1 einen doppelarmigen Hebel, der sich um den Punkt 2 dreht. An seinem linken Ende 6 wirkt das Stromsystem ein, während an dem rechten Ende y die Kurvenscheibe des Spannungssystems einen Widerstand bietet. Der Drehpunkt 2 befindet sich am Ende einer senkrecht verschiebbaren Klinke 5, die sich in der Lagerung 4 bewegen kann.
Der Vorgang ist nun folgender : Solange zwischen 7 und 8 ein Zwischenraum besteht, dreht sich der Hebel 1 um den Punkt 2. Bei Berührung an 8 verwandelt sich der zweiarmige Hebel in einen einarmigen, der sich um einen Berührungspunkt auf der Kurvenscheibe 8 dreht. Dadurch wird die Klinke. 3 in der Führung 4 nach unten bewegt und der Kontakt freigegeben, so dass er sich schliessen kann.
Eine gegenüber Fig. 3 etwas umgeänderte Ausführungsform des Schaltschlosses ist in Fig. 4 dargestellt. Dieses Schloss besteht im wesentlichen aus einem Hebel 1, der um den Punkt 2 drehbar ist. Der Punkt 2 ist seinerseits über einen Hebel3 mit dem feststehenden Drehpunkt 4 verbunden. Der Hebel 3 trägt die Klinke, welche den Kontakt sperrt. Bei Auftreten eines Überstromes dreht sich zunächst der Hebel 1 unter der Einwirkung der Kraft 6 des Stromgliedes im Gegenzeigersinn, bis sein rechts liegendes Ende 7 auf den Widerstand 8 auftrifft. Von diesem Moment ab wird das System 1, 3 um die Achse 4 gedreht, die Klinke rutscht vom Kontakt weg, worauf er sich schliesst.
In Fig. 5 ist die Temperaturkompensation für Bimetallstreifen dargestellt. Es bedeutet 1 den vom Strom durchflossenen Streifen, 2 den Kompensationsstreifen, der an seinem rechten, äusseren Ende festgelegt wird. Das ganze System ist drehbar um den Punkt. 3 angeordnet. Tritt nun z. B. eine Erhöhung der Aussentemperatur auf, so verbiegt sich der Kompensationsstreifen 2 in die punktiert gezeichnete Lage. Da er an seinem rechten Ende festgehalten wird, wird infolge seiner Verbiegung das ganze System um den Punkt 3 im Gegenzeigersinn zurückgedreht. Der Streifen 1, der geometrisch genau gleich dem
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Uhrzeigersinn bewegen. d h. sein oberes Ende würde nach rechts wandern.
Genau um diesen Betrag wird nun das ganze System, das, wie bereits erläutert, durch den Kompensationsstreifen im Gegenzeigersinn gedreht wird, wieder zurückgedreht, so dass das äussere Ende des Streifens 1, dessen Bewegung in dem Relais ausgenutzt wird, trotz der Deformation des Streifens 2 genau in die ursprüngliche Lage zurückkommt. Daraus geht hervor, dass das obere Ende des Streifens 1, unabhängig von der Aussentemperatur, immer an der gleichen Stelle verbleibt, so lange kein Strom in der Leitung fliesst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selektivrelais mit einstellbarem Spannungsglied, thermisch verzögertem Stromglied und Energierichtungsrelais, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Systeme mechanisch so miteinander gekuppelt
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lichen Schaltkontakt betätigen.