<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Begrenzung hoher Rurzschlussströme.
Es ist bekannt, dass bei grossen elektrischen Kraftzentralen die Beherrschung der ins Riesenhafte anwachsenden Kurzschlussstrome erhebliche Schwierigkeiten macht.
Zu ihrer Begrenzung verwendet man bisher Reaktanz (Drossel) ! pulsen, deren Einschaltung in Hochspannungsanlagen nach dem heutigen Stande der Technik als allein brauchbares Hilfsmittel anzusehen ist. die aber den Nachteil grosser Kostspieligkeit und grossen Platzbedarfes haben und im Normalbetrieb einen nicht unerheblichen Spannungsabfall sowie eine Verschlechterung des Leistungsfaktors
EMI1.1
der hohen Nennstromstärken der einzelnen Abzweige meist so teuer, dass ihr Einbau überhaupt nicht möglich ist. Und doch nehmen gerade bei diesen Spannungen, besonders z. B. in grossen Industriezentralen, die Kurzschlussstrome ganz gewaltige Dimensionen an, so dass man selbst die kleinsten Abzweige mit ganz unverhältnismässig grossen und damit teueren Schaltapparaten ausrüsten muss.
Da die Leistungsfähigkeit der Sehaltapparate selbst aber auch nicht in dem Masse zu steigern ist, wie es die Kurzschlussströme teilweise verlangen, wird die Sicherheit der elektrischen Betriebe vielfach stark in Frage gestellt.
Alle Nachteile, die die Verwendung von Reaktanzspulen mit sich bringt, werden erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass an Stelle der Reaktanzspulen in den zu schützenden Stromkreis ein oder mehrere Ohmsche Widerstände gelegt werden, die aus einem Stoff bestehen, dessen Widerstand mit steigender Temperatur stark zunimmt und die so bemessen sind, dass sie im normalen Betrieb auf niedrigen Temperaturen bleiben, durch die zu begrenzenden Kurzschlussströme aber in kurzer Zeit so erhitzt werden, dass ihr Widerstand sich vervielfacht. An sich bekannt ist es, Widerstände mit hohem Temperaturkoeffizienten als Strombegrenzer und zur Verhinderung eines schnellen Stromanstiegs zu verwenden.
Derartige temperaturveränderliehe Widerstände übernehmen gemäss der Erfindung die Aufgabe der zur Begrenzung hoher Kurzschlussströme bisher allein gebräuchlichen Reaktanzspule. Sie müssen natürlich so bemessen sein, dass sie bei dem normalen Dauerbetriebsstrom und dessen betriebsmässigen Spitzen" nur einen ganz geringen Spannungsabfall hervorrufen, dass also der Normalbetrieb, auch wenn er Schwankungen aufweist, nicht gestört wird. Werden beispielsweise die Widerstände so bemessen, dass sie bei dem normalen Nennstrom des betreffenden Abzweiges einen Spannungsabfall von 0'6% ergeben und dass sie sich im Kurzschlussfall so erhitzen, dass ihr Widerstand die achtfache Höhe des normalen annimmt, so wird der Kurzschlussstrom damit auf den etwa zwanzigfachen Wert des normalen Nennstromes begrenzt.
Das ist praktisch ungefähr die gleiche Wirkung, wie sie eine Reaktanzspulen mit 5% Spannungsabfall bei Normalstrom erreicht.
Durch die neue Einrichtung werden in einfacher Weise die Kurzsehlussstrome in erträglichen Grenzen gehalten. Gleichzeitig ergehen sich gegenüber den Reaktanzspulen folgende Vorteile : Der Spannungsabfall im Normalbetrieb beträgt nur einen Bruchteil des Spannungsabfalles von Drosselspulen gleicher Schutzwirkung, jede Verschlechterung des Leistungsfaktors im Normalbetrieb wird vermieden, und der Leistungsfaktor im Kurzschlussfall ist infolge des Uberwiegens des Ohmschen Wider-
EMI1.2
Einfluss auf die Abschaltleistung des verwendeten Schalters ist, da die Lichtbogenlöschung dadurch ausserordentlich erleichtert wird. Hinzu kommt ein viel niedrigerer Preise und geringerer Platzbedarf als der von Drosselspulen gleicher Schutzwirkung.
<Desc/Clms Page number 2>
Der Ohmsche Widerstand kann beispielsweise aus Eisen bestehen, mit dem ohne weiteres eine sechs-bis siebenfache und noch höhere Widerstandsvervielfachung zu erreichen ist. Erweist sich eine noch höhere Widerstandsvervielfachung als notwendig, so legt man die Widerstandsdrähte, für die ausser Eisen auch Nickel, Wolfram u. dgl. in Betracht kommt, in luftleere oder mit indifferenten Gasen gefüllte Räume, um höhere Temperaturen gefahrlos zu erreichen. Hiebei ist eine bis über zwölffache Widerstandssteigerung gegenüber dem kalten Zustand zu erlangen.
Reicht die natürliche Kühlung nicht aus, um die Widerstände im normalen Betrieb auf niedrigen Temperaturen zu halten, so muss zweckmässig irgendeine der bekannten künstlichen Kühlungsarten angewendet werden, damit die Temperatursteigerung durch die Kurzschlussströme eine möglichst grosse Widerstandsvervielfachung herbeiführen kann.
Da Reaktanzspulen besonders geeignet sind, den Stosskurzschlussstrom herabzudrücken und die Widerstände gemäss der Erfindung hauptsächlich den Dauerkurzsehlussstrom begrenzen, ist es in manchen Fällen vorteilhaft, Reaktanzspulen mit den kurzsehlussbegrenzenden Widerständen in Reihe zu schalten.
Weiterhin kann man vorteilhaft die Reaktanzspulen selbst aus dem widerstandsveränderlichen Material herstellen und so bemessen, dass sie durch augenblickliche Temperaturerhöhung bei Eintritt eines Kurzschlusses ihren Ohmsehen Widerstand vervielfachen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Begrenzung von solchen Kurzschlussströmen, die bisher mit Reaktanzspulen bekämpft wurden, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der Reaktanzspulen ein oder mehrere Ohmsche Widerstände in den zu schützenden Stromkreis gelegt sind, die aus einem Stoff bestehen, dessen Widerstand mit steigender Temperatur stark zunimmt und die so bemessen sind, dass sie im normalen Betrieb auf niedrigen Temperaturen bleiben, durch die zu begrenzenden Kurzschlussströme aber in kurzer Zeit so erhitzt werden, dass ihr Widerstand sich vervielfacht.