DE1070281B

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Publication number: DE1070281B
Application number: DENDAT1070281D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-03

Description

Strombegrenzer in Form von WiderstandsschaJtern können einen so hohen Endwert des Widerstandes und damit so kleinen Reststrom aufweisen, daß die endgültige Unterbrechung durch den Widerstandsschalter selbst erfolgen kann. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßiger, den Widerstandsschalter so auszubilden, daß der Reststrom in der Größenordnung des Ansprechstromes liegt, wobei der Ansprechstrom etwa den doppelten Betrag des Nennstromes aufweist. In diesem Fall ist es notwendig,, den Widerstandsschalter mit einem Reststromschalter zu kombinieren, der in der Lage ist, Ströme bis zum Wert des Ansprechstromes betriebssicher zu unterbrechen. Es ist vorteilhaft, den Reststromschalter als sogenannten Vorstufenschalter auszubilden, damit.z.B. beim Zuschalten leer laufender Transformatoren kein Stromstoß (rush) auftritt, der den Ansprechstrom des Widerstandsschalters überschreitet. Der Reststromschalter kann für alle betriebsmäßigen Schaltungen verwendet werden; er kann auch mit einer Uber-Stromschutzeinrichtung versehen werden, so daß er Uberströme, die kleiner oder gleich dem Ansprechstrom des Widerstandsschalter sind, noch selbsttätig abschaltet. Anordnungen solcher Art sind bereits in der Patentliteratur vorgeschlagen worden.Current limiters in the form of resistance switches can have such a high final value of the resistance and thus such a small residual current that the final interruption can be made by the resistance switch itself. In general, however, it is more expedient to design the resistance switch in such a way that the residual current is of the order of magnitude of the response current, the response current being approximately twice the amount of the rated current. In this case it is necessary to combine the resistance switch with a residual current switch which is able to reliably interrupt currents up to the value of the response current. It is advantageous to design the residual current switch as a so-called pre-stage switch, so that, for example, when switching on idle transformers, no rush occurs which exceeds the response current of the resistance switch. The residual current switch can be used for all operational switching; it can also be provided with an overcurrent protection device so that it automatically switches off overcurrents that are less than or equal to the response current of the resistance switch. Such arrangements have been suggested in the patent literature.

Ferner ist vorgeschlagen worden, für den Selektivschutz in elektrischen Netzen, die mit Strombegrenzern in Form von Widerstandsschaltern ausgerüstet sind, die Spannung gegen Erde oder auch die verkettete Spannung als auswählende Größe zu verwenden. Zusätzliche Überlegungen haben gezeigt, daß die Spannungsmessung für den Selektivschutz bei einem mittleren Wertbereich des einzuschaltenden Widerstandes erfolgen muß, da nur dann die Selektivität gesichert ist.It has also been proposed that for selective protection in electrical networks equipped with current limiters in the form of resistance switches, the voltage to earth or the line-to-line voltage should be used as the selectable variable. Additional considerations have shown that the voltage measurement for selective protection must take place with a medium value range of the resistor to be switched on, since only then is the selectivity ensured.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Selektivschutzeinrichtung für elektrische Netze mit Strombegrenzern, die aus einem Widerstandsschalter, mindestens einem zugehörigen Reststromschalter und einer Einrichtung zur Messung der Spannung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches des einzuschaltenden Widerstandes besteht. Die Lösung besteht darin, daß die Reststromschalter derart in Ausschaltabhängigkeit von der Spannungsmeßeinrichtung stehen, daß beim Ansprechen der Widerstandsschalter nur derjenige Reststromschalter ein Auslösekommando erhält, dessen . zugehörige Spannungsmeßeinrichtung eine Spannung gleich oder kleiner einer vorgegebenen Mindestspannung feststellt, während sämtliche Widerstandsschalter in ihre Einschaltstellung zurückgehen.The invention relates to a selective protection device for electrical networks with current limiters, which consists of a resistance switch, at least one associated residual current switch and a device for measuring the voltage within a predetermined range of the resistor to be switched on. The solution is that the residual current switch are so dependent on the voltage measuring device that when the resistance switch responds, only that residual current switch receives a trip command. associated voltage measuring device detects a voltage equal to or less than a predetermined minimum voltage, while all resistance switches return to their switched-on position.

Der besondere Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß an dem eigentlichen Widerstandsschalter im allgemeinen nicht wie bisher zusätzliche Kontakte und spannungsabhängige elektro-Selektivschutzeinrichturig für elektrische Netze mit Strombegrenzern The particular advantage of the device according to the invention is that on the actual resistance switch generally not, as before, additional contacts and voltage-dependent electrical selective protection devices for electrical networks with current limiters

Anmelder: Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Applicant: Siemens-Schuckertwerke Corporation, Berlin and Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.rTedm. Samuel Hämmerli, Oberengstrmgen, Zürich (Schweiz), ist als Erfinder genannt wordenDipl.rTedm. Samuel Hämmerli, Oberengstrmgen, Zurich (Switzerland), has been named as the inventor

magnetisch gesteuerte Klinken erforderlich sind. Die Widerständsschälter werden in ihrer Ausschaltstellung nicht mehr festgehalten, sondern kehren ihre Bewegungsrichtung um, so daß der eingeschaltete Widerstand wieder ausgeschaltet wird. Da die Widerstandseinschaltung im allgemeinen etwa 5 ms benötigt, müssen diejenigen Reststromschalter, die ausgeschaltet werden sollen, so gesteuert werden, daß die endgültige Unterbrechung erfolgt ist, bevor wieder durch Abnahme des Widerstandes der Strom einen Wert über dem Ansprechstrom erreicht hat. Im allgemeinen genügt es; wenn der Reststromschalter den Stromkreis unterbricht, bevor mindestens der zugehörige Widerstandsschalter beim Wiedereinschalten den für die Selektivität maßgebenden vorgegebenen Widerstandsbereich durchläuft.magnetically controlled pawls are required. The resistance switches are in their off position no longer held, but reverse their direction of movement, so that the switched on Resistance is switched off again. Since the resistor switch-on generally takes about 5 ms, those residual current switches that are to be switched off must be controlled so that the final Interruption has taken place before the current has a value again by decreasing the resistance has reached the response current. In general it is enough; when the residual current switch disconnects the circuit interrupts before at least the associated resistance switch reaches the for the selectivity passes through the decisive predetermined resistance range.

In der Zeichnung ist zur näheren Erläuterung schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing for a more detailed explanation shown.

Es bedeutet 1 eine Stromquelle, die auf die Belastung 2 arbeitet. Mit 3 ist der Widerstandsschalter bezeichnet, der aus den beiden Widerständen 4, 5, dem beweglichen Stromabnehmer 6 besteht. Der Stromabnehmer erhält über das Isolierstück 7 einen mechanischen Impuls von dem elektrodynamischen Antrieb 8. Mit 9 ist ein Stromwandler bezeichnet. Parallel zu seiner Bürde 10 liegt die Zündstrecke der Kaltkathodenröhre 11. Der Kondensator 12 wird durch eine nicht gezeichnete Einrichtung aufgeladen. In Reihe mit dem Widerstandsschalter 3 liegt der Reststromschalter 13, bestehend aus der beweglichen Schaltbrücke 14, dem Hauptkontakt 15 und dem Vorkontakt 16, der über den Widerstand 17 mit demIt means 1 a power source that works on load 2. 3 with the resistance switch is designated, which consists of the two resistors 4, 5, the movable current collector 6. The current collector receives a mechanical impulse from the electrodynamic drive 8 via the insulating piece 7. A current transformer is denoted by 9. The ignition path of the cold cathode tube 11 lies parallel to its burden 10. The capacitor 12 is charged by a device (not shown). In series with the resistance switch 3 is the residual current switch 13, consisting of the movable switching bridge 14, the main contact 15 and the pre-contact 16, which via the resistor 17 with the

909 587/320909 587/320

Claims

Main contact 15 is connected. The insulating piece 18 connects the electrodynamic drive 19 to the switching bridge 14. The capacitor 20 is charged by a device, not shown. The ohmic resistance 21, 22 is used to measure the voltage to earth. The winding 23 of a magnet system 24 lies parallel to the lower section of the resistor 22. The armature 25 is pressed against the magnet system 24 by an adjustable spring 26. A second spring 27 is connected to the armature 28, the left end of which moves in the guide 29. The armature 28 is excited by the winding 30. By moving the armature 25 in the counter-clockwise direction, the contacts 31 are bridged by the switching bridge 32. The mode of operation of the arrangement is as follows: In the normal operating state, the current I flows from the current source 1 via the resistance switch 3, the residual current switch 13 and the load 2. If the current / response value Zfll is reached, the voltage drop across the load 10 of the converter 9 is as follows large that the cold cathode tube 11 ignites. Thus, the capacitor 12 discharges through the fixed winding of the electrodynamic drive 8, the cold cathode tube 11 and the winding 30 in series with it Resistors 4 and 5 are turned on; on the other hand, as a result of the excitation of the winding 30, the armature 28 is moved to the left as far as the stop on the guide 29, the spring 27 being tensioned. If the voltage drop across the partial resistor 22 is higher than the minimum voltage, the armature 25 of the magnet system 24 remains in the position shown. The contacts 31 are not bridged. However, if the voltage drop across the partial resistance is less than or equal to the minimum voltage, the armature 25 is moved counter-clockwise as a result of the now much smaller magnetic holding force, the contacts 31 being closed after a certain period of time, which depends in particular on the mass of the armature 25 will. This has the consequence that the capacitor 20 is now discharged via the stationary coil of the dynamic drive 19, whereupon the current bridge 14 of the residual current switch 13 moves into the switched-off position. The time delay until the contacts 31 close is now selected so that while these contacts are bridged, the switching bridge 6 just passes through the resistance range ΔR of the resistance switch predetermined for the voltage measurement. After the discharge current of the capacitor 12 has subsided, the spring 26 pulls the armature 25 of the magnet system 24 back into the position shown. Instead of the described magnetic control device of the residual current switch, electronic means (electron tubes, transistors and the like) can also be used. However, it is also possible to derive the switching off of the residual current switch directly from the movement of the current collector 6 with the help of predominantly mechanical means. Patent claims ε:

1. Selective protection device for electrical networks with current limiters, consisting of a resistance switch, at least one associated residual current switch and a device for measuring the voltage within a predetermined range of the resistance to be switched on (Δ R) , characterized in that the residual current switches are so dependent on the voltage measuring device when it is switched off that when the resistance switch responds, only that residual current switch receives a trip command whose associated voltage measuring device detects a voltage equal to or less than a predetermined minimum voltage, while all resistance switches return to their switched-on position.

2. Selective protection device according to claim 1, characterized in that the residual current switch has interrupted the circuit before at least the associated Wi of the level switch passes through the predetermined resistance range (<d R) when switched on again.

3. Selective protection device according to claim 1, characterized in that the F.eststromschalter is moved into the off position by an electrodynamic drive.

1 sheet of drawings