Für den Selektivschutz geeigneter Mmellschalter. In Gleichstromanlagen, und zwar haupt- sässlilich im Gleichstrom-Bahnbetriebe, wer den vielfach Schnellschalter angewandt, de ren Unterbreehungszeit nur einen sehr klei nen Bruchteil einer Sekunde beträgt.
Mass- Z, Olebend ist dabei die Erkenntnis, dass in Gleichstromanlagen im Kurzschlussfalle der Stromanstieg bis zu<B>500000</B> AmpAre pro Se kunde und mehr betragen kann, wodurch nicht nur gefährliche thermische und meeha- nische Erscheinungen eintreten können, son dern es kann auch infolge der raschen Feld änderung an Generatoren und Umformern Rundfeuer entstehen, wenn nicht genügend rasch abgeschaltet wird.
Ähnlich wie bei Wechselstromanlagen ist es aussli in Gleich stromanlagen wegen der Aufrechterhaltung des Betriebes erwünscht, dass bei Kurzschlüs sen nur jene Schalter betätigt werden, welche für die Abtrennung eines Fehlers erforder- lieh sind.
Der -bei Wechselstromanlagen meist besehrittene Weg der Auslösezeitstaf- felung lässt sieh aber nicht ohne weiteres auf Gleichstroma-nlagen übertragen, da Zeit abstufungen von mehreren Sekunden aus den vorerwähnten Gründen vollständig aus geschlossen sind.
Auf einfache Weise kann man gemäss vorliegender Erfindung die Bedingungen der Sclehtivität erfülleii, wenn man die Auslö sung eines Schnellschalters durch einen Strom beeinflusst, welcher vom Stromanstieg des Kurzschlussstromes in Amp./Sek. ab hängig ist. Diesen Strom kann man vor- teilhafterweise der Sekundärwicklung eines Stromwandlers entnehmen, da der in der Sekundä.rwicklung fliessende Strom von der Stromänderung pro Zeiteinheit abhängig ist.
Durch Beeinflussung der elektrischen Daten des betreffenden Stromwan#dlers kann die Auslösezeit beliebig geregelt werden.
In Fig. <B>1</B> ist ein Schnellschalter gemäss der Erfindung beispielsweise und schema tisch dargestellt.
Der Anker.<B>8</B> des gezeichneten Schnell- scha.Iters wird entgegen der Zugkraft einer kräftigen Feder<B>F</B> durch den Haltemagneten M in geschlossener Stellung gehalten. Letz terer wird durch die an der Klemmenspan nung liegende Wie-klung <B>N</B> und durch die beiden Wicklungen<B>A</B> und B erregt. Die Spule B wird unmittelbar vom Hauptstrom erregt,_während die Spule -4 über einenklei- nen Stromwandler T gespeist wird, und zwar nur dann, wenn sieh der Hauptstrom stoss weise verändert.
Die Schaltung der Wicklun- gen # <B>1</B> und B ist m -ich Belieben derart, dass diese ent-veder bei Vorwärts- oder Rückstroln den Haltemagneten entregen. Bei Kurz- schlLiss züm Beispiel wird der Anker<B>8</B> voll ständig entmagnetisiert,
und der Schalter wird durch die _starke Feder F infolge der relativ kleinen Alasse des Schalters mit holier Gesehwindigkeit a.usgesehaltet.
Die Kurven Fig. 2 und<B>3</B> zeigen die Ar- #M beitsweise dieser Anordnung für raschen und langsamen Stromalistieg, wobei die von den einzelnen Wieklungen herrührenden Amp#re- ,vindungszahlen in Funktion der laufenden Zeit dargestellt sind. In beiden Fällen liegt die Wieklung <B>N</B> an einer konstniiteii Span nung, somit ist die Amp6rewiiidungszahl derselben ATVN konstant. Für den Fall Fig.
steig-t der Kurzsehlussstrom sehr rasch an, damit auch die erregenden Amp#rewindungen der Wichlung B (Fig. <B>1),</B> welche mit<B>A</B> fVii bezeichnet sind. Im sehundären Kreise des Transformators wird unter diesen Umständen ein Strom induziert, welcher rasch ansteigt und auf Null abfällt, sobald der Kurzschluss- strom einen Konstanten Wert erreicht; die von diesem Strome herrührenden AW sind mit AJVA bezeichnet.
Somit wird die Auslösung, wenn wir von Nebensächliehkeiten absehen, eintreten, wenn die, Summe aller auf den Halteinagneten wir- henden AW gleich Null ist. Dieser Zeitpunkt ist in Fig. 2 und<B>3</B> mit t, bezeiehnet. Ganz analoo, ist der VQrlauf der Ströme nach Fil-. <B>3,</B> jedoch mit dem Unterschiede, dass hier der Kurzsehlussstrom langsamer ansteigt.
Mithin ist auch die induzierte MTIK bezw. ider Strom im Sekundärkreis des Transformators T be- deutend kleiner und hat somit eine wesent lich kleinere Besehleunigungswirkung auf den Auslösevorgang, was sieh in einer Ver grösserung der Auslösezeit bemerkbar macht.
Die Grösse und der Verlauf des Stromes in der Wichlun- <B>A</B> hän-t nach bekannten Gesetzen vom Widerstande und der Indukti- vität des sekundären Kreises ab; man kann somit durch Re-elung dieser Grössen die Aus- lösezeiten verschiedener hintereinander ge schalteten Selniellsehalter abstufen.
Es lassen sich somit mit diesem Schalter alle jene in Wechselstromanlagen vielfach gebräuehlielieri Selektivschutzschaltungen ausführen, welehe auf dem Prinzip der Auslösezeitabstufungen beruhen. Für den Selektivsehutz kann ferner noch das 3,1erkmal ausgenützt werden, dass diese Schaltergattung nur bei einer bestimm ten Stromriehtung anspricht ohne Anwen dung von getrennten Riiel#stromrelais.
Mmell switch suitable for selective protection. In direct current systems, mainly in direct current railway operations, high-speed switches are often used, the interruption time of which is only a very small fraction of a second.
Measure- Z, Olebend is the knowledge that in DC systems in the event of a short circuit the current increase can amount to <B> 500000 </B> Amps per second and more, which means that not only dangerous thermal and mechanical phenomena can occur, but However, as a result of the rapid change in the field at generators and converters, round fires can occur if the system is not switched off quickly enough.
Similar to alternating current systems, in direct current systems it is desirable, in order to maintain operation, that in the event of a short circuit only those switches are actuated which are required to isolate a fault.
The route of the tripping time graduation, which is mostly used in AC systems, cannot, however, be easily transferred to DC systems, since time gradations of several seconds are completely excluded for the reasons mentioned above.
According to the present invention, the conditions of the ability to operate can be met in a simple manner if the triggering of a high-speed switch is influenced by a current which depends on the rise in the short-circuit current in amps / sec. from is dependent. This current can advantageously be taken from the secondary winding of a current transformer, since the current flowing in the secondary winding depends on the current change per unit of time.
The tripping time can be regulated as required by influencing the electrical data of the relevant current transformer.
In Fig. 1, a quick switch according to the invention is shown as an example and schematically.
The armature. <B> 8 </B> of the quick switch shown is held in the closed position by the holding magnet M against the tensile force of a powerful spring <B> F </B>. The latter is excited by the <B> N </B> winding on the terminal voltage and by the two <B> A </B> and B windings. The coil B is excited directly by the main current, while the coil -4 is fed via a small current transformer T, and only when the main current changes suddenly.
The connection of the windings # <B> 1 </B> and B is as desired in such a way that these de-energize the holding magnet either when flowing forward or backward. In the case of a short circuit, for example, the armature <B> 8 </B> is completely demagnetized,
and the switch is held up by the strong spring F due to the relatively small size of the switch at holier speed.
The curves Fig. 2 and <B> 3 </B> show the mode of operation of this arrangement for rapid and slow stromal increases, with the number of ampere turns resulting from the individual vibrations being shown as a function of the current time. In both cases, the weighting <B> N </B> is due to a constant voltage, so the amplification number of the same ATVN is constant. In the case of Fig.
The short-circuit current rises very quickly, with it the exciting ampere turns of winding B (Fig. 1), which are labeled with A fVii. Under these circumstances, a current is induced in the secondary circuit of the transformer, which rises rapidly and falls to zero as soon as the short-circuit current reaches a constant value; the AW resulting from this stream are designated AJVA.
Thus, if we disregard incidental matters, the trip will occur when the sum of all AWs on the holding magnets is zero. This point in time is denoted by t in FIGS. 2 and 3. Quite analogous is the flow of the currents to film. <B> 3, </B> with the difference that the short-circuit current increases more slowly here.
Thus, the induced MTIK is also respectively. The current in the secondary circuit of the transformer T is significantly smaller and thus has a significantly smaller acceleration effect on the tripping process, which can be seen in an increase in the tripping time.
The magnitude and course of the current in the Wichlun <B> A </B> depend, according to known laws, on the resistance and inductance of the secondary circuit; Thus, by regulating these values, the triggering times of various series-connected safety switches can be graded.
This switch can therefore be used to carry out all those selective protection circuits which are widely used in AC systems and which are based on the principle of tripping time graduations. For selective protection, the feature that this type of switch only responds to a certain current direction without the use of separate direct current relays can also be used.