AT201705B - Elektrische Schalteinrichtung für Gleich- oder Wechselstrom - Google Patents

Description

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  Elektrische Schalteinrichtung für Gleich-oder Wechselstrom 
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei elektischen Schalteinrichtungen für Gleich-oder Wechselstrom mit einem lediglich für die Unterbrechung von Betriebsstrom ausgelegten Schalter, beispielsweise einem Leistungstrennschalter, eine Unterbrechungseinrichtung in Reihe zu legen, die nur auf   Ober- bzw.   Kurzschlussstrom anspricht. An den Betriebsstromschalter werden also keine höheren Anforderungen gestellt.   über- bzw.   Kurzschlussströme werden durch die hiefür bestimmte Untevbrechungseinrichtung abgeschaltet. 



   Bekannt ist es bei Einrichtungen dieser Art, eine Sicherung mit einem Lasttrennschalter in Reihe zu legen. Auf äusserste Schnelligkeit der Abschaltung wurde hiebei kein Wert gelegt. Vielmehr wurde die Arbeitsweise von Schmelzsicherungen   fals     afusEeichend   angesehen. Diese unterbrechen einen Überstrom an sich auch innerhalb einer normalerweise durchaus ausreichenden Zeit. Nun kann es jedoch vorkommen, dass gerade in dem Augenblick, in dem eine Abschaltung des Betriebsstromes mittels des Lasttrennschalters im Gange ist, ein kräftiger Überstrom auftritt. Ehe in diesem Falle aber die Sicherung diesen Überstrom unterbricht, können die Kontakte des Lasttrennschalters erheblich   beschädigt   werden, denn er ist für die Führung derart hoher Ströme nicht vorgesehen.

   Etwa eine Verriegelung anzuwenden, die das Ausschalten des Lasttrennschalters bei Übersteigen einer gewissen Stromstärke verhindert, nützt jedoch nichts, wenn der Überstrom erst auftritt, nachdem sich die Kontakte des Lasttrennschalters bereits zu öffnen beginnen. 



   Durch die Erfindung wird aber nun erreicht, dass der Lasttrennschalter ernstlich nicht gefährdet werden kann. Man braucht ihn daher nur tatsächlich   für das Abschalten   von Betriebsströmen zu bemessen. Dies wird dadurch erreicht, dass an Stelle der bisher verwendeten Schmelzsicherung für das Unterbrechen von über-bzw. Kurzschlussströmen ein Sprengtrenner (mit Sprengmitteln ausgelöster bzw. betätigter Unterbrecher) dient, welcher eine Auslöseeinrichtung unmittelbar bei Entstehen des   über- bzw.   Kurzschlussstromes in   Abhängigkeit   von der Steilheit des Stromanstieges auslöst.

   Sollte es nun vorkommen, dass überstrom in dem Augenblick auftritt, in dem sich die Kontakte des Lasttrennschalters trennen, so wird dieser Überstrom schon unmittelbar beim Entstehen unterbrochen und somit werden etwaige schädliche Auswirkungen auf den   Lasttrennschal-   ter mit grösster Sicherheit vermieden. 



   Sprengtrenner der verwendeten Art sind an sich bekannt (ETZ, Ausgabe A 1955, Seiten 187 bis 190). Sie wurden bisher als selbständige Schaltgeräte, nicht aber in Verbindung mit einem nur für betriebsmässige Ströme zu bemessenden Schalter verwendet. 



   Zweckmässig wird für den Zweck der Erfindung ein im Hauptstrompfad angeordneter Sprengtrenner mit im Nebenpfad angeordneter Unterbrechungsstelle für die endgültige Abschaltung verwendet, wobei die im Nebenpfad liegende Unterbrechungsstelle vorzugsweise ohne mechanisch be wegte Teile aufgebaut ist, beispielsweise derart, dass ein Schmelzdraht zwischen   Lichtbogenelektroden   einer Löschkammer gespannt ist, der durch das äusserst schnelle Auftrennen des Hauptstrompfades schnellsten-in die Strombahn eingeschaltet wird. 



  Vorteilhaft ist es, die Lichtbogenlöschung im Nebenpfad durch Längung bzw. Querablenkung   un-   ter dem Einfluss von Magnetfeldern zu bewirken Es sind bereits Vorschläge gemacht worden, wie eine solche Unterbrechunigseinrichtung besonders wirkungsvoll und zweckdienlich aufgebaut werden kann. 



   Zur Zündung des Sprengtrenners ist ein Zündkreis erforderlich, dessen Ansprechspannung so eingestellt werden muss, dass die Zündung dann sofort erfolgt, wenn ein Stromanstieg vorliegt, der einen schädlichen   Über-bzw. Kurzschlussstrom er-   warten lässt. Man wird diesen Zündkreis zweckmässig über einen Wandler an die stromführende Leitung anschliessen. Zur Einstellung des Zündkreises auf beliebige Stromanstiege kann eine Regeldrossel oder ein Regelwiderstand, die bzw. der   zu.   einem Transformator parallel liegt, dienen. Man kann auch statt der Regeldrosseln bzw. an Stelle des Widerstandes eine einstellbare Messfunkenstrecke oder mehrere dieser Mittel vor- 
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 des Zündkreises an die Messeinrichtung einen   L. wischenwandler   zu benutzen. 
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 ist.

   Mit ihm liegt eine Unterbrechungseinrichtung 2 für   Über- bzw. Kurzschlussströme   in Reihe, die einen Sprengtrenner enthält, dessen Zündkreis über den Wandler 3 angeschlossen ist. Der Sprengtrenner kann ein Schalter sein, bei dem ein Halteglied, welches ihn entgegen der Wirkung einer Ausschaltkrafc geschlossen hält, durch Sprengstoff zerlegt wird. Er kann aber auch als aufsprengbarer Leiter ausgebildet sein. 



   Ein Beispiel für den Zündkreis ist in Fig. 2 dargestellt. An die Sekundärseite des Zwischenwandlers 4   is't die   Zündeinrichtung 5 angeschlossen. Im Zündkreis liegt der Kondensator 6. Die Ansprechspannung des Zündkreises kann durch die Regel- 
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 ser Mittel eingestellt werden. 



   Durch die Erfindung ist ein Schalter geschaffen worden, der sich für weitestgehende Verwendung eignet. Der Aufwand eines sonstigen Leistung schalters, der sowohl Betriebs- als auch Kurzschlussströme beherrschen muss, ist vermieden. Man kommt mit einem Lastschalter für die Schaltung von Betriebsströmen ohne jeden Nachteil aus. Da eine Abschaltung bei   überströmen   bzw. Kurzschüssen infolge der schnellen Abschaltmöglichkeit mit Sprengtrennern schon bald nach dem Entstehen, jedenfalls weit vor Erreichen des Strommaximums erfolgen kann, brauchen die hinter dieser Schaltapparatur liegenden Anlagenteile dynamisch nicht mehr für die Höchstwerte des Kurzschlussstromes bemessen zu werden. 



   Wegen der überaus kurzen Abschaltzeiten, die mit Sprengtrennern erreichbar sind, ist es sogar   möglich,   eine Staffelung der Abschaltzeiten bei mehreren im Zuge der Leitung in Reihe liegenden Abschalteinrichtungen zu erreichen, so dass auch die zuletzt ansprechende Schaltapparatur noch erheblich vor dem Scheitelwert des   Kurzschluss-oder   überstromes abschaltet. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Schalteinrichtung für Gleich- oder Wechselstrom, bestehend aus einem für die Un- 
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 ter und einer damit in Reihe liegenden Unterbrechungseinrichtung, die   nur auf über- bzw.   Kurzschlussströme anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass für das Unterbrechen von   über- bzw.   Kurzschlussströmen ein Sprengtrenner (mit Spreng- mitteln   ausgelöster   bzw. betätigter   Unterbrecher)   dient, welcher eine Auslöseeinrichtung unmittelbar bei Entstehen des   Über-bzw.   Kurzschlussstromes in   Abhängigkeit   von der Steilheit des Stromanstiegs auslöst.

Claims (1)

1. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Sprengtrenners mit im Nebenstrompfad angeordneter Unterbrechungsstelle, die vorzugsweise ohne mechanisch bewegte Teile aufgebaut ist, beispielsweise derart, dass ein Schmelzdraht zwischen Lichtibogenelektro- den einer Löschkammer gespannt ist, und beispielsweise die Lichtbogenlöschung durch Längung bzw. Querablenkung unter dem Einfluss von Magnetfeldern bewirkt.

   3. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösekreis über einen Wandler an die stromführende Leitung angeschlossen ist.

   4. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Gleichstrom der Wandler eine zusätzliche Vormagnetisierung erhält, so dass an den Wicklungen des Wandlers bei einem einzustellenden Strom infolge des Durchlaufens des ungesättigten Gebietes eine Spannung entsteht.

   5. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ansprechspannung für die die Steilheit des Stromes messende Einrichtung die Spannung auf der Sekundärseite des Wandlers benutzt wird.

   6. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der An- sprechspannuI1Jg durch eine parallel zur Sekundär- wicklung angeschaltete Drosselspule und/oder einen Widerstand einstellbar ist.

   7. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung der Ansprechspannung an die Messeinrichtung ein Zwischenwandler dient.

   8. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung, eine Messfunkenstrecke dient.

   9. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung eine Dreielektrodenfunkenstrecke, evtl. mit vorgeschalteter Funkenstrecke, dient.

   10. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren im Zuge der Leitung in Reihe liegenden ähnlich schnellen Abschalteinrichtungen das Ansprechen des Zündkreises kurzzeitig so gestaffelt verzögert wird, dass nur die der Kurzschlussstelle direkt vor- EMI2.4