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Selbsttätige elektrische Abschaltvorrichtung mit Zeiteinstellung.
Die Erfindung betrifft eine solche selbsttätige elektrische Abschaltvorrichtung, welche die Abschaltung einer Leitung, einer Maschine, eines Transformators oder dgl. bei Überlastung oder bei Kurzschluss erst dann bewirkt, wenn die Überlastung oder der Kurzschluss eine gewisse Zeitlang angedauert hat, und zwar wird die eingestellte Abschaltzeit, deren Grösse nach Wunsch gewählt werden kann, in jedem Falle bestimmt eingehalten, gleichgiltig wie hoch die Betriebsstromstärke vor dem Kurzschluss war und wie hoch der Kurzschluss- oder Überlastungsstrom selbst ist. Die Abschaltvorrichtung ist also eine solche, deren Zeiteinstettung von dem Überstrom unabhängig ist.
Die bisher bekannt gewordenen Ausschaltvorrichtungen mit vom Aualösestrom unabhängiger Zeiteinstellung haben den Nachteil, in ihrem Aufbau und in ihrer Anordnung sehr kompliziert zu sein ; denn sie bestehen im allgemeinen aus einem mit annähernd konstanter Geschwindigkeit laufenden Uhrwerk, welches einen Windflügel oder ein ähnliches Arbeit ver- zehrendes Organ antreibt. Das Uhrwerk ist auch durch einen kleinen, mit unveränderter Geschwindigkeit laufenden Elektromotor oder dgl. ersetzt werden. Uhrwerk und Elektromotor werden durch den Uberstrom auf irgend eine Weise ausgelöst. bzw. eingeschaltet und schliessen dann nach einer bestimmten Zeit durch einen Kontakt einen Auslösestromkreis, welcher den Hauptschalter ausschaltet.
Ein weiterer grosser Nachteil der bekannten Anordnungen besteht
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besitzt, gänzlich beseitigt.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Anordnung lässt sich sowohl für Gleichstrom als auch für Wechsel-und Drehstrom ausführen. Als Ausfuhrungsbeispiel ist eine zweipolige, durch einen Schalter abzuschaltende Leitung gewähr worden.
In Fig. 1 stellt a und b die zweipolige, von einer beliebigen Stromquelle zu dem Netz führende Leitung dar, in welche em zweipoliger. selbsttätiger Schalter c eingebaut ist. Sobald durch die
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sind bei beiden Instrumenten, wie durch die punktierten Linien angedeutet, mit dem Zeigerkontakt n bzw. n1 und dem verstellbaren Kontaktarm o bzw. o1 verbunden. Die gezeichneten
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und 6 entsprechen.
Bezüglich der Beschaffenheit der beiden Kontaktinstrumente- ist ferner vorausgesetzt.
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Kontaktarm o zurückzugehen, gleich der gewünschten Ausschaltzeit ist. Durch Verstellen des Kontaktarmes o lässt sich die Auslösezeit beliebig ändern.
Tritt nun im Netz zwischen den Leitungen a und b ein längere Zeit andauernder Überstrom
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bei der geringen Dämpfung dieses Instrumentes fast sofort um den Winkel p bis an den Kontaktarm 01 vor und schliesst den Kontakt des Kontaktamperemeters i. Da bei dem Überstrom die Betriebsspannung zwischen den Leitungen a und b herabsinkt, so geht ferner der Zeigerkontakt n des Kontaktvoltmeters h aus seiner normalen Betriebsstellung zurück, gelangt aber infolge der grossen Dämpfung dieses Instrumentes erst nach einer bestimmten Zeit, die dem Winkel Cl : ent- spricht, mit dem Kontaktarm o in Berührung.
In diesem Augenblick ist der Auslösestromkreia geschlossen, und es fliesst von der Stromquelle e ein Strom über die Kontakte des Kontaktvoltmeters h und des Kontaktamperemeters i zu der Auslösespule d, welche in bekannter Weise den Hauptschalter zum Ausschalten bringt.
Sollte der Überstrom verschwunden sein, bevor der Zeigerkontakt n des Kontaktvoltmeters h seinen Weg bis zum Kontaktarm o zurückgelegt hat, so nimmt die Spannung zwischen
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voltmeters h geht, ohne den Kontaktarm o berührt zu haben, in seine normale Betriebsstellung zurück. Es unterbleibt also im Falle eines vorübergehenden Überstromes das Ausschalten.
Um ein Ansprechen des Kontakivolimeters 11, auch dann zu bewirken, wenn die Spannung bei Auftreten des Kurzschluss-oder Überlastungsstromes nicht weit genug herabsinkt, kann die Anordnung gegebenenfalls auch so getroffen werden, dass in den an den Hauptleitungen a und b liegenden Spannungskreis des Kontaktvoltmefels h ein Unterbrecher eingefügt wird, welcher durch das Kontaktamperemeter i geöffnet wird, sobald dieses selbst anspricht.
In Fig. 2 ist die Anordnung schematisch für die automatiche Streckenunterteilung einer
Fernleitungslinie dargestellt. Hierin bedeuten p die Zentrale und q, r und s drei Schaltstationen.
An allen Stellen ist je ein selbsttätiger Schalter c nebst Kontaktvoltmeter A und Kontaktampere- meter i eingebaut. Infolge des natürlichen Spannungsabfalles auf der Linie nimmt der Winkel a ) bei gleicher Einstellung der Kontaktarme o der Kontaktvoltmeter h in sämtlichen Stationen mit der Entfernung von der Zentrale p ab. Der Winkel f1 nimmt dagegen bei gleicher Einstellung der Kontaktarme 01 der Kontaktamperemeter i in sämtlichen Stationen infolge der Stromabgabe mit der Entfernung von der Zentrale p zu.
Da jedoch der Kurzschluss- oder Überlastungsstrom um so grösser ist, je näher sein Angriffspunkt zur Zentrale liegt, so können die Kontaktarme o1 I der Kontaktamperemeter i auch verschieden eingestellt werden, und zwar entweder so, dass der Winkel ss in sämtlichen Stationen gleich gross ist, oder dass er mit wachsender Entfernung von der Zentrale etwas abnimmt.
Findet nun z. B. im Punkte t ein Kurzschluss statt, so werden in der Zentrale p und in den Schaltstationen q und r sofort die Kontakte der Kontaktamperemeter ? geschlossen. In der Schaltetation s geht dagegen der Zeigerkontakt des Kontaktamperemeters t auf Null zurück, so dass in dieser Station der Schalter c nicht ausschalten kann.
Ferner gehen in der Zentrale p und in sämtlichen Schaltstationen q, r, s die Zeigerkontakte der Kontaktvoltmeter h zurück, und zwar wird bei gleicher Dämpfung sämtlicher Kontaktvoltmeter zuerst dasjenige in Station s Kontakt machen, da dessen Zeiger den kürzesten Weg bzw. den kleinsten Winkel 2. zurückzulegen hat ; eine Öffnung des Schalters c in Station s kommt jedoch, wie gesagt, nicht zustande, da dt'r Kontakt des zugehörigen Kontaktamperemeters i geöffnet ist. Als zweiter wird der Kontakt des Kontaktvoltmeters A in Station r geschlossen, da dessen Zeiger den zweitkleinsten Weg bzw.
Winkel x zurückzulegen hat. Sobald dies der Fall ist, wird, da der Kontakt des Kontaktamperemeters i bereits geschlossen ist, sofort der Schalter c in Station r zum Ausschalten gebracht und hiemit die fehlerhafte, hinter Station r liegende Teilstrecke abgetrennt. Da in diesem Augenblick in der Zentrale p und in der Station q die Betriebsspannung wieder auf ihre normale Höhe steigt, so gehen hier die Zeiger der Kontaktvoltmeter h sofort in ihre normale Betriebsstellung zurück, ohne mit ihren Kontaktarmen Kontakt gemacht und die zugehörigen Hauptschalter c zum Auslösen gebracht zu haben. Es wird also bei einer Überlastung im Punkte t lediglich der Schalter c in Station r zum Ausschalten gebracht.
Die Zeitabstufung zwischen den Abschaltvorrichtungen der einzelnen Stationen kann dadurch noch vergrössert werden, dass der Winkel a durch verschiedene Einstellung der Kontaktarme der Kontaktvoltmeter h mit wachsender Entfernung von der Zentrale noch weiter verkleinert wird.
Wie bereits hervorgehoben, kann die Stromquelle e, als welche nach der Zeichnung eine
Batterie oder dgl. benutzt wird, auch gegebenenfalls durch einen in die Hauptleitung ein- geschalteten Stromwandler ersetzt werden, dessen Sekundärklemmen dann an Stelle der Batterie- klemmen treten.
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FernerkannderHilfsstromkreis statt, wie in der Zeichnung dargestellt, durch Arbeitsstrom und Arbeitakontakte auch durch Ruhestrom und Ruhekontakte erregt werden. In letzterem Fälle werden die Ruhekontakte erregt werden. In letzterem Falle werden die Ruhekontakte parallel zu der Auslösespule angeordnet.
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