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Hochleistungssehalter.
Die Entwicklung des Sehalterbaus ist im wesentlichen von der Aufgabe beherrscht, mit möglichst geringem Aufwande sowohl an Raum wie Gewicht und Preis möglichst grosse Sehaltleistungen zu beherrschen.
Die Erfindung betrifft in dieser Hinsicht eine wesentliche Verbesserung für Hochleistungsschalter mit überstromabhängiger Auslösung, u. zw. wird es ermöglicht, mit derartigen Schaltern unter im übrigen gleichen Voraussetzungen ganz erheblich grössere Abschaltleistungen zu beherrschen, wenn der Schalter nach der Erfindung derart ausgebildet wird, dass zwischen Auslöseimpuls und Beginn der Kontakttrennung ein Zeitintervall eingeschaltet ist, innerhalb dessen der Effektivwert des abzuschaltenden Kurzschlussstromes bereits wesentlich abklingt. Hiebei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Abschaltvermögen eines Schalters um sehr viel grösser sein muss, wenn gefordert wird, dass er jeden nahen Kurzschluss innerhalb einer Zeitspanne abschaltet, die etwa 0-18 nach Beginn des Kurzschlusses endet.
Das Wechselstromglied des Kurzschlussstromes ist bei nahen Kurzschlüssen in dieser
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Stromerzeuger erst später auswirkt. Schon deshalb müsste die Abschaltleistung des Schalters bedeutend höher gewählt werden. Ausserdem muss aber der Schalter in dieser Zeitspanne einen unsymmetrischen, d. h. um das Gleichstromglied des Kurzschlussstromes verlagerten Strom abschalten, was für viele Leistungsschalter eine besonders ungünstige Beanspruchung ergibt.
Anderseits geht das Bestreben dahin, Fehlsehaltungen von Leistungssehaltern mit Rücksicht auf einen ungestörten Betrieb unbedingt zu vermeiden. Da nun die Abschaltverzögerung, die dem Schalter durch einen verzögerten Auslöser, ein Relais od. dgl. erteilt wird, nicht unbedingt gewährleistet ist, weil ein solcher verzögerter Auslöser gerade bei schweren (nahen) Kurzschlüssen oft durchreisst", d. h. seine Verzögerungseinrichtung versagt, so sieht man sich aus diesem Grunde veranlasst, den Schalter für die hohe Kurzschlussleistung auszulegen, die in der Zeitspanne 0 bis 0'1 s nach dem Kurzschluss auftritt.
Demgegenüber schafft der Vorschlag der Erfindung eine wesentliche Verbesserung, indem der Schalter mit absoluter Zuverlässigkeit erst zu einem späteren Zeitpunkt öffnet, da der bereits stark abgeklungene Kurzschlussstrom eine Unterbrechung mit viel geringerem Schaltaufwand erlaubt. Es ist hiedurch die Möglichkeit gegeben, die Stabilität eines Betriebes gegenüber dem jetzigen Zustand bedeutend zu verbessern.
Der Schalter kann infolge der Möglichkeit, die Grösse des Kurzschlussstromes, der um die angegebene Zeitspanne nach dem Höchststromwert vorliegt, sehr genau vorauszuberechnen, für eine verhältnismässig geringe Leistung ausgelegt werden, so dass also eine Überdimensionierung erspart wird, da bei der neuen Art der Auslösung nicht die Gefahr besteht, dass der Schalter jemals überlastet wird.
Während sich bei der bisher für den überstromabhängigen Kurzschlussschutz üblichen Schnellabschaltung vielfach die Notwendigkeit ergeben hat, überaus grosse Schaltertypen einzusetzen, ja während es in Netzen mit hoher Kurzschlussleistung vielfach oft gar nicht mehr möglich war, mit den vorhandenen Schaltertypen auszukommen, kann durch eine Abänderung der Steuerung des Schalters nach dem Vorschlag der Erfindung in vielen Fällen unter Beibehaltung des vorhandenen Schalters der im Ausbau des Netzes entsprechenden Vergrösserung der Kurzsehlussleistung ohne weiteres Rechnung getragen werden.
Der Schalter nach der Erfindung kann um so sicherer arbeiten, weil er infolge Verzichts auf die Schnellausschaltung nicht mehr an der oberen Grenze seines Schaltvermögens
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arbeiten muss, sondern sein Sehaltvermögen verhältnismässig reichlich bemessen ist, so dass ein gewisser Spielraum besteht. Schliesslich ist die bei Anwendung der Erfindung erzielbare kleine Sehaltergrösse aus wirtschaftlich-technischen Erwägungen richtig, denn der Mehraufwand an Absehaltleistung ist - mindestens in europäischen Netzen-wegen der viel grösseren Seltenheit der Kurzschlussabschaltungen nicht gerechtfertigt.
Im ganzen ist also durch die Erfindung ein wesentlicher Fortschritt für Bau und Betrieb elektrischer Hochleistungsanlagen erzielt.
Mit besonderem Vorteil wird das Zeitintervall mit Hilfe einer Verzögerungseinrichtung erreicht, die unmittelbar auf den bewegliehen Schaltstift des Leistungssehalters einwirkt.
Vorzugsweise soll die Zeit vom Beginn der Bewegung des beweglichen Sehaltteiles bis zur Trennung der Schaltstücke länger als 0'1 Sekunde, z. B. 1 Sekunde, gemacht werden. Die Wirkung der Verzögerungseinrichtung soll spätestens im Augenblick der Trennung der Schaltstüeke aufhören, um eine rasche Trennung der Schaltstück und damit eine Unterbrechung mit hohem Wirkungsgrad zu ermöglichen. Es wird dann also trotz des grossen Zeitintervalls zwischen Ausloseimpuls und Kontakttrennung von dem Augenblick der Trennung an mit grosser Schaltgeschwindigkeit geschaltet, d. h. der oder die beweglichen Kontakte werden mit grosser Beschleunigung bereits nach dem kurzen Kontaktweg von beispielsweise 3-5 ein auf die für moderne Schaltgeräte übliche hohe Schaltgeschwindigkeit von über 2, insbesondere 3-5 1n pro Sekunde gebracht.
Eine derartige Kontaktbewegung kann man erreichen, indem man Zusatzmassen oder Verzögerungspumpen od. dgl. unmittelbar mit dem beweglichen Schalterteil kuppelt. Die Kupplung wird mit Vorteil mit der Trennung der Schaltstücke gelöst.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist auf Hoehleistungssehalter beliebiger Bauart anwendbar. Mit besonderem Vorteil können Expansionsschalter oder auch Druckluftschalter auf diese Weise gesteuert werden. Bei Schaltern, bei denen ein Lösehmittel vom Lichtbogen selbst erzeugt wird, ist es möglich, die Lösehmittelbildung oder Löschmittelzufuhr bereits unmittelbar vom Auslöseimpuls selbst zu steuern, so dass im Augenblick der etwas später einsetzenden Kontakttrennung besonders günstige Bedingungen für die Unterbrechung des Stromes vorliegen. Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist jedoch nicht auf die genannte Möglichkeit beschränkt. Insbesondere kann auch bei Schaltern für verhältnismässig kleine Leistungen auf diese Weise eine Vergrösserung des Anwendungbereiches erreicht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hochleistungsschalter mit überstromabhangiger Auslösung mit einer Verzögerungseinrichtung, durch die in an sich bekannter Weise der Kurzschlussstrom von der Abschaltung abklingen gelassen wird, insbesondere Schalter, dessen Kontakte mit grosser Geschwindigkeit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verzögerungseinrichtung ein Zeitintervall zwischen den auf den Sehalter wirkenden Auslöseimpuls und den Beginn der Kontakttrennung eingeschaltet ist, das auf eine Zeit abgestimmt ist, die ausreicht, dass indessen der Effektivwert des abzusehaltenden Kurzsehlussstromes im wesentlichen abklingt.