CH239834A - Schutzeinrichtung gegen Netzkurzschlüsse für Sperrkreise von Fern-Steueranlagen mit tonfrequenten Überlagerungsströmen. - Google Patents

Description

      Sehutzeinrielitung    gegen     Netzkurzsehlüsse    für Sperrkreise von       Fern-Steueranlagen    mit tonfrequenten     Überlagerungsströmen.       Bei     Fernsteueranlagen,    die mit überlager  ten     Tonfrequenzströmen    arbeiten, müssen an  den     Einspeisestellen    Sperrkreise vorgesehen  werden, welche für die Steuerströme einen  hohen Widerstand darstellen, um das Ab  fliessen der tonfrequenten Energie über die       Einspeisestellen    hinweg     in    die Stromerzeuger  zu verhindern.

   Solche Sperrkreise bestehen in  der Regel aus einer     Induktivität    mit parallel  geschalteter Kapazität. Diese Kombination  muss natürlich so bemessen sein, dass dem  Durchgang des Netzstromes ein möglichst ge  ringer Widerstand dargeboten wird. Der     netz-          frequente    Strom durchfliesst dabei in der  Hauptsache die     Induktivität.    Diese kann als  Luftdrossel oder aber als Drosselspule mit  Eisenkern und Luftspalt ausgeführt sein.  Aus prinzipiellen Gründen muss die     Reaktanz     solcher Spulen weitgehend stromunabhängig  sein.  



  Bei dieser bekannten Einrichtung erweist  es sich als besonders nachteilig, dass die In  duktivität bei Auftreten eines Netzkurz-         schlusses    nach dem Sperrkreis von einem  hohen     Kurzschlussstrom    durchflossen wird, so  dass an ihr ein entsprechend grosser Span  nungsabfall auftritt, welcher dem parallel  geschalteten Kondensator gefährlich werden  kann.  



  Erfindungsgemäss zeichnet sich die vor  liegende Schutzeinrichtung gegen Netzkurz  schlüsse für Sperrkreise von Fernsteuer  anlagen mit tonfrequenten     Überlagerungs-          strömen    dadurch aus, dass parallel zum Sperr  kreis ein stromabhängiger Widerstand mit  derartigen Eigenschaften geschaltet ist, dass  er bei     Netzkurzschluss    für die Zeit vom Ein  tritt des Kurzschlusses bis zum Zeitpunkt, bei  dem eine den Sperrkreis überbrückende Über  stromschutzeinrichtung anspricht, die Span  nung am Sperrkreis auf einen unterhalb der  Durchschlagsspannung des Kondensators des  Sperrkreises liegenden Wert begrenzt.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  spiel der Erfindung dargestellt.      Es bedeuten in der Figur: 1-1 einen Lei  ter eines     Energieübertragungsnetzes,    2 eine       Induktivität    und 3 eine Kapazität. Die     Induk-          tivität    2 und die Kapazität 3 bilden zusam  men einen     Parallelschwingungskreis,    der die  Sperrung der überlagerten Tonfrequenz be  wirkt. Parallel zum Schwingungskreis 2, 3  (Sperrkreis) liegen einerseits eine Drossel  spule 4 und anderseits ein     Kurzschlussschalter     5. Letzterer wird durch einen Magneten 6  betätigt, welcher an die Spannung eines       Hilfsnetzes    7, 8 gelegt werden kann.

   Im Zuge  des Leiters 1-1 liegt ferner die Primärwick  lung 9 eines Stromwandlers 10, dessen Se  kundärwicklung 11 ein Relais 12 speist. Das  Relais 12 hat einen Kontakt 13, der im Strom  kreis des Schaltermagneten 6 liegt. Die mit  den Bezugsziffern 5 bis 13 bezeichnete Ein  richtung ist eine an sich bekannte Überstrom  schutzeinrichtung.  



  Die Vorrichtung     arbeitet    folgendermassen:  Durch den Leiter 1-1, die     Primärwiclzliiit#,;     9 des Stromwandlers 10 und den     Parallel-          schwingungskreis    fliesst der netzfrequente  Strom. Die beispielsweise auf den linken Teil  des Leiters 1-1 aufgeprägten     tonfrequenten     Steuerströme können durch die Sperrwir  kung des     Parallelschwingungskreises    2, 3  nicht in die beispielsweise an den rechten Teil  des Leiters 1-1 angeschlossenen Stromerzeu  ger abfliessen.

   Im     Parallelschwingungskreis     2, 3 fliesst der netzfrequente Strom in der       Hauptsache    durch die     Induktivität    2.     wä    B  rend die parallel geschaltete Drosselspule 1  beim normalen Netzstrom einen solch hohen  Widerstand aufweist,     da,ss    ein im Verhältnis  zum Betriebsstrom nur sehr kleiner Teil des  selben über sie fliesst. Ebenfalls klein ist der  Betrag des     netzfrequenten    Stromes, welcher  über die Kapazität 3 fliesst. Unter Betriebs  strom ist ein solcher zu verstehen, bei welchem  die     Überstromsehutzeinrichtung    5-13 noch  nicht anspricht.  



  Im Gegensatz zur     Induktivität    2, welche  eine stromunabhängige     Reaktanz    aufweist,  ist der Widerstand der Drosselspule 4 stark  stromabhängig, und zwar nimmt ihr Wider  stand bei steigendem Strom sehr stark ab.    Zu diesem Zweck weist die Drosselspule 4  einen verhältnismässig kleinen Eisenquer  schnitt auf, wobei ihre     Magnetisierung    im  Normalbetrieb gerade das Knie der     Magneti-          sierungskurve    erreicht und beim maximalen  Betriebsstrom gerade Sättigung eintritt.

   Im       Kurzschlussfallewird    dann die Drosselspule 4       übersättigt    und ihre     Reaktanz    sinkt derart  stark herab, dass sie für die Zeit vom Eintritt.  des Netzkurzschlusses bis zum Zeitpunkt, bei  dem die den Sperrkreis überbrückende Ein  richtung 5-13 anspricht, die Spannung am  Sperrkreis auf einen unterhalb der Durch  schlagsspannung des Kondensators des Sperr  kreises liegenden Wert begrenzt.  



  Zum Schutz des     Kondensators    3 ist es nun  sehr wichtig, dass bereits die Spannungsspitze  der ersten     Halbwelle    des     Kurzschlussstromes     so weit abgedämpft wird, dass sie noch inner  halb der zulässigen Grenze bleibt. Durch die  beschriebene Anordnung wird dies auch er  reicht. Hingegen ist die Drosselspule 4 nur  für die vom Eintritt eines Netzkurzschlusses  an bis zum Ansprechen der     Übertromschutz-          einrichtung    wirksame thermische Belastung       Beinessen    und muss ebenfalls von einer Über  lastung geschützt werden, was durch die Ein  richtung 5-13 geschieht.

   Das Relais 12 ist  dabei so dimensioniert, dass es erst .arbeitet,  wenn durch die Primärwicklung 9 des Strom  wandlers 10 ein hoher     Kurzschlussstrom    fliesst,  aber dann auf Bruchteile von 0,01 Sek. an  spricht. Der Schaltermagnet 6     betätigt    seiner  seits den     Kurzschlussschalter    5 und     überbrückt     somit sowohl den Sperrkreis 2, 3 als auch die  Drosselspule 4, wodurch letztere vor einer  Überlastung geschützt wird.  



  Der besondere Vorteil der beschriebenen An  ordnung besteht darin, dass die     Schutzeinrich-          t:ting        praktisch        trägheitslos    anspricht. Durch  die nachfolgende Kurzschliessung des Sperr  kreises wird ferner erreicht, dass die Dros  selspule 4 verhältnismässig schwach dimen  sioniert werden kann, denn der     Kurzschluss-          strom    beansprucht sie nur während der sehr  kurzen Zeit bis zur Kurzschliessung des Sperr  kreises.

   Vorteilhaft. ist ferner, dass die     Sperr-          eigensehaften    des     Sperrkreises    durch die vor-      geschlagene     Schutzeinrichtung    kaum beein  flusst werden.  



  Eine weitere Verkleinerung des Sperr  kreiswiderstandes im     Kurzschlussfall    kann  ausserdem dadurch erreicht werden, dass die  Drosselspule 4 noch mit einer zweiten Wick  lung 14 versehen wird, deren Klemmen zu  einer Funkenstrecke 15 führen, welche bei  Auftreten eines Kurzschlusses anspricht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH; Schutzeinrichtung gegen Netzkurzschlüsse für Sperrkreise von Fernsteueranlagen mit tonfrequenten Überlagerungsströmen, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Sperrkreis ein stromabhängiger Widerstand mit der artigen Eigenschaften geschaltet ist, dass er bei Netzkurzschluss für die Zeit vom Eintritt des Kurzschlusses bis zum Zeitpunkt, bei dem eine den Sperrkreis überbrückende Überstrom schutzeinrichtung anspricht, die Spannung am Sperrkreis auf einen .unterhalb der Durch schlagsspannung des Kondensators des Sperr kreises liegenden Wert begrenzt. UNTERANSPRMIE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als stromabhäu- giger Widerstand eine Drosselspule mit ge schlossenem Eisenweg verwendet wird. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselspule bei Betriebsstrom im Netzleiter eine solche Induktivität aufweist, dass in ihrem Eisenkörper höchstens gerade noch keine Sättigung eintritt. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch undl den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Drosselspule nur für die vom Eintritt eines Netzkurzschlusses an bis zum Ansprechen der Überstromschutzeinrich- tung wirksame thermische Belastung bemes sen ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Drosselspule eine zweite Wicklung aufweist, deren Klemmen zu einer Funkenstrecke führen, zum Zwecke, beim Eintreten eines Kurzschlusses im Verteilungs netz den Widerstand des gesamten Sperr kreises zu verkleinern. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Teil der Über stromschutzeinrichtung parallel zum Sperr kreis ein Kurzschlussschalter angeschlossen ist, welcher durch einen Magneten betätigt wird, wenn letzterer über einen Kontakt eines an der Sekundärwicklung eines Stromwand lers angeschlossenen Relais an eine Hilfs spannung gelegt wird.