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Anordnung für Auslöser, insbesondere Arbeitsauslöser von Maschennetzschaltern
In vermaschten Leitungsnetzen verwendete Selbstschalter sind häufig mit Arbeitsauslösern ausgestat- tet, deren Auslösespannung dem Netz entnommen wird. Um bei dem im Falle eines Netzkurzschlusses auftretenden Abfall der Netzspannung den Auslöser betätigen zu können, muss der Auslöser noch bei einer kleinsten Auslösespannung von etwa 10% der Nennspannung einwandfrei funktionieren. Für einen derarti- gen Auslösebereich sind die üblichen Arbeitsauslöser ungeeignet, die bekannten Maschennetzauslöser weisen jedoch die Nachteile auf, dass ihre Mechanik sehr empfindlich ist, dass eine komplizierte Einstel- lung erforderlich ist und dass ihre Herstellung kostspielig ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung für Auslöser, insbesondere Arbeitsauslöser von Maschen- netzschaltern, beider eine Auslösespule in Serie mit einem Kondensator geschaltet ist. Die oben erwähn- ten Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die Auslösespule und bzw. oder der Kon- densator einen spannungsabhängigen Induktivitäts- bzw. Kapazitätswert aufweisen und miteinander auf
Resonanz bei der kleinsten geforderten Auslösespannung, insbesondere 100/0 der Nennspannung, abgestimmt sind.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung bestehen darin, dass zufolge der Resonanz auch bei der kleinsten geforderten Auslösespannung die Spulenspannung eine zur Auslösung hinreichende Höhe auf- weist, während bei Spannungszunahme der Strom durch die Verstimmung des Resonanzkreises beschränkt wird, und dass die Verwendung von im wesentlich normal ausgeführten elektromagnetischen Arbeitsauslö- sern möglich ist, deren Herstellungskosten trotz grösserer Betriebssicherheit geringer sind.
Bei der praktischen Ausführung weist die Auslösespule vorteilhaft bei der kleinsten geforderten Auslösespannung ihren maximalen Induktivitätswert auf, der bei zunehmender Spannung vorzugsweise durch
Sättigung des Eisenkreises des Auslösers abnimmt. Dies ist durch geeignete Dimensionierung des Auslösers leicht erreichbar. Bei höherer Spannung, insbesondere Nennspannung, übernimmt vorwiegend der Kondensator die Strombegrenzung.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Kondensatoren oder Serienresonanzkreise Relaisspulen vorzuschalten, um Gleichströme bzw. Gleichstromanteile von den Relaisspulen fernzuhalten. Ebenso ist es bekannt, einer auf Resonanz bei Nennspannung und Nennfrequenz abgestimmten Serienschaltung von Kondensator und Relaisspule einen Kondensator parallelzuschalten, um Oberwellen oder hochfrequente Ströme am Durchfliessen der Relaisspule zu hindern. Die bekannten Schaltungen sind jedoch grundsätzlich nicht geeignet, eine Erweiterung des Ansprechbereiches einer Relaisspule zu gewährleisten.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltanordnung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, wobei eine Auslösespule eines elektromagnetischen Arbeitsauslösers eines Selbstschalters mit l, ein Kondensator mit 2 und ein Auslösekontakt eines Maschennetzrelais mit 3 bezeichnet sind. Fig. 2 zeigt den Verlauf von Strom J, Kondensatorspannung Uc, Auslösespulenspannung UL, Scheinwiderstand Z des Resonanzkreises und Spulenscheinwiderstand ZL in Abhängigkeit von der Auslösespannung UA, deren Nennwert UN z. B. 220 V beträgt. Die Auslösespule 1 benötigt z. B. 0, 31 A bei 50 V zur Auslösung und hat einen Blindwiderstand von 155 Ohm bei einem Scheinwiderstand von 160 Ohm. Der Kondensator 2 muss demzufolge bei 50 Hz eine Grösse von etwa 20 uF aufweisen.
Durch die Resonanz ergibt sich bereits bei einer Auslösespannung UA von 20 V eine Spulenspannung von 60 V, so dass eine einwandfreie Auslösung gewährleistet ist. Die nach einem weiteren Erfindungsgedanken bei höherer Auslösespannung UA
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auftretende Sättigung im Eisenkreis der Auslösespule 1 bewirkt eine Herabsetzung der Induktivität und somit auch des Spulenscheinwiderstandes ZL, während die dadurch bewirkte Verstimmung des Resonanzkreises eine Erhöhung dessen Scheinwiderstandes Z und somit eine Begrenzung des Stromes J verursacht.
Bei Verwendung eines Kondensators mit spannungsabhängigem Kapazitätswert, beispielsweise mittels einer veränderbaren Dielektrizitätskonstante, ergibt sich die prinzipiell gleiche Wirkungsweise. Einein Abhängigkeit von einer angelegten Gleichspannung, die bei der praktischen Ausführung vom Netz über Gleichrichter bezogen werden könnte, veränderbare Dielektrizitätskonstante weisen z. B. Barium-Stron- tium-Titanate auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung für Auslöser, insbesondere Arbeitsauslöservon Maschennetzschaltern, bei der eine Auslösespule in Serie mit einem Kondensator geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösespule und bzw. oder der Kondensator einen spannungsabhängigen Induktivitäts- bzw. Kapazitätswert aufweisen und miteinander auf Resonanz bei der kleinsten geforderten Auslösespannung, insbesondere 10% der Nennspannung, abgestimmt sind.