DE1082336B - Kurzschliesser zum Schutz elektrischer Geraete - Google Patents

Kurzschliesser zum Schutz elektrischer Geraete

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DE1082336B
DE1082336B DEJ12675A DEJ0012675A DE1082336B DE 1082336 B DE1082336 B DE 1082336B DE J12675 A DEJ12675 A DE J12675A DE J0012675 A DEJ0012675 A DE J0012675A DE 1082336 B DE1082336 B DE 1082336B
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short circuiter
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Edward John Diebold
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ITE Circuit Breaker Co
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ITE Circuit Breaker Co
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/222Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion

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Description

DEUTSCHES
Es ist bekannt, elektrische Geräte, insbesondere Umformer, durch einen Kurzschließer zu schützen, der sie im Störungsfalle überbrückt. Wenn in dem zu schützenden Gerät ein Fehler auftritt, schließt sich der Kurzschließer fast sofort, so daß ein Nebenweg mit sehr geringem Widerstand gebildet und verhindert wird, daß der Fehlerstrom über das gestörte Gerät fließt. Es fließt dann ein hoher Fehlerstrom über den Kurzschließer selbst, bis weitere Schutzeinrichtungen, die in Reihe mit dem Kurzschließer liegen, in Tätigkeit treten und den Kurzschließer abschalten.
Für derartige Kurzschließer ist die Arbeitsgeschwindigkeit von großer Bedeutung. Im Falle von Leistungsumformern ist die Kurzschlußfestigkeit des den Umformer speisenden Systems gewöhnlich sehr hoch; der Umformer ist daher beim Auftreten von Rückströmen der Einwirkung großer Energien ausgesetzt, die das Gerät zerstören können. Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit des Kurzschließers erhöht werden kann, wird der Energiebetrag, der im Umformer umgesetzt wird, und damit auch die Möglichkeit einer Beschädigung des Umformers vermindert.
Aus ähnlichen Gründen können auch Transformatoren und Generatoren, bei denen innere Störungen auftreten können> mit extrem schnell arbeitenden Kurzschließern versehen werden. Bei Generatoren kann ein Schutz durch extrem schnelle Unterdrückung des Feldes und durch hohe Gegenspannungen erreicht werden, während bei Transformatoren das Problem ähnlich liegt wie bei Leistungsumformern.
Alle gegenwärtig üblichen Einrichtungen zur Schließung von Stromkreisen durch mechanische Mittel arbeiten nach zwei eng verwandten allgemeinen Prinzipien. Nach dem ersten dieser Prinzipien wird eine Feder, die einen Schalter betätigt, durch die Einwirkung eines Motors oder eines Elektromagneten ausgelöst. Die Feder wird mit Hilfe einer Klinke derart verformt gehalten, daß sie Energie gespeichert hält. Wenn die Klinke mit Hilfe auslösender Mittel zurückgezogen wird, schließt die Feder die Schalteinrichtung.
Nach dem zweiten Prinzip wird die Schalteinrichtung unmittelbar mit Hilfe eines Magnetfeldes betätigt, das in einer Spule erzeugt wird und durch einen ferromagnetischen Körper fließt, der mit der Schalteinrichtung verbunden ist. Dieses Prinzip hat den Vorteil der Einfachheit; infolge von Sättigungseffekten ist jedoch die Kraft, die auf den ferromagnetischen Körper ausgeübt werden kann, relativ klein. Die Arbeitsgeschwindigkeit derartiger Schaltgeräte ist daher verhältnismäßig niedrig.
Es ist auch bereits bekanntgeworden, die abstoßende bzw. anziehende Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Spulen zur Bewegung der Kontakte eines Kurzschließer zum Schutz elektrischer
Geräte
Anmelder:
I-T-E Circuit Breaker Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Januar 1956
Edward John Diebold, Palos Verdes Estates, Calif.
(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
Schalters zu verwenden. Die bekannten Anordnungen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß bei Verwendung einer festen und einer beweglichen Spule letztere mit einer besonderen Kontaktanordnung mechanisch verbunden ist, so daß bei Erregung des Spulensystems sowohl der bewegliche Kontakt wie auch die bewegliche Spule beschleunigt werden müssen, um die Unterbrechung eines Stromkreises zu erreichen. Wegen der relativ großen Masse einer solchen beweglichen Anordnung, nämlich der beweglichen Spule und des beweglichen Kontaktes, sind die Kräfte zur Erzielung der erforderlichen Beschleunigung derart hoch, daß die verursachten Kräfte die im allgemeinen für Spulen und Kontakte verwendeten Materialien zerstören. Dies erfordert eine Verringerung der zulässigen Beschleunigung, wodurch aber die Eigenzeit des Schalters in unerwünschter Weise vergrößert wird. Neben der durch die verwendeten Materialien gegebenen Begrenzung besteht außerdem bei Beschleunigung einer großen Masse die Notwendigkeit, große elektrische Energien zur Erregung der Spulen bereitzustellen, was ebenfalls Schwierigkeiten bereitet.
Es ist ferner bekannt, zum Antrieb einer Schalteinrichtung die elektrodynamische Abstoßung zwischen einer feststehenden Spule und einem mit dieser induktiv gekoppelten, in sich geschlossenen Leiter zu verwenden, die dann auftritt, wenn der feststehenden Spule ein steiler Stromimpuls aufgeprägt wird. Bei
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einer bekannten Anordnung dieser Art ist der bewegliche Leiter als rechteckiger Kurzschlußring ausgebildet, der an seiner einen Seite durch ein Gelenk festgehalten und an seiner anderen Seite mit besonderen Kontaktansätzen versehen ist. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß die abstoßende Kraft nur teilweise genutzt wird. Im ganzen gesehen ist der bekannte Schalter, insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung und Anordnung seiner Kontaktstücke, nur als Unterbrecher geeignet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kurzschließer zum Schutz elektrischer Geräte, insbesondere von Umformern, mit einem beweglichen und mehreren festen Kontaktstücken. Sie besteht darin, daß das bewegliche Kontaktstück als in sich geschlossener elektrisch leitender, in Richtung seiner Achse frei beweglicher Kreisring mit konischer Kontaktfläche ausgebildet ist, daß die festen Kontaktstücke symmetrisch zur Achse des Ringes angeordnet sind und Kontaktflächen aufweisen, die Teile einer konischen, zur Kontaktfläche des Ringes passenden Fläche bilden, und daß koaxial und in enger induktiver Kopplung mit dem beweglichen Ring eine feststehende Antriebswicklung vorgesehen ist, die beim Auftreten einer Störung des zu schützenden Gerätes durch einen Stromimpuls derart erregt wird, daß sie den Ring in an sich bekannter Weise elektrodynamisch abstößt.
Kurzschließer nach dem Grundgedanken der Erfindung haben erhebliche Vorteile. Erstens ist die Kraft, die zwischen den beiden Spulen des Lufttransformators, der durch die bewegliche Kurzschlußwicklung und die Antriebswicklung gebildet wird, nicht durch irgendeine Materialkonstante begrenzt. Wenn die Primärwicklung bzw. Antriebswicklung, z. B. durch die Entladung eines Kondensators, durch einen sehr hohen Strom von sehr hoher Frequenz erregt wird, wird ein ebenfalls sehr hoher Strom der gleichen Frequenz in der Sekundärwicklung induziert, der dem Primärstrom entgegengerichtet ist. Eng gekoppelte Wicklungen induzieren Ströme solchen Betrages, daß die primären und sekundären Amperewindungen nahezu gleich sind. Wenn die Spulen an der Fläche, mit der sie einander gegenüberstehen, einen erheblichen Durchmesser haben und wenn ihr Abstand relativ klein ist, ist die Kopplung sehr gut. Die abstoßende Kraft zwischen derartigen Spulen ist proportional dem Quadrat der Stärke des Stromes, der durch sie fließt. Da die Kraft nur während eines sehr kleinen Zeitraumes benötigt wird, kann ein extrem hoher Strom zugelassen werden; bevor der Strom Zeit hat, die Wicklung in erheblichem Maße zu erwärmen, ist er nicht mehr erforderlich und auf Null zurückgefallen. Die einzige physikalische Begrenzung für die erreichbare Geschwindigkeit des erfindungsgemäßen Systems ist die mechanische Festigkeit seiner Komponenten.
Da bei dem Kurzschließer nach der Erfindung die Antriebskraft unmittelbar auf das bewegliche Kontaktstück einwirkt, sind keine weiteren beweglichen Konstruktionselemente vorhanden. Die beschleunigenden Kräfte werden daher nicht durch die zulässige Beanspruchbarkeit irgendwelcher Materialien begrenzt. Es ist also, wenn die Erregung der Antriebswicklung auf einen Fehler in dem zu schützenden elektrischen Gerät anspricht, möglich, das gestörte Gerät in extrem kurzer Zeit zu überbrücken.
Bei dem Kurzschließer nach der Erfindung kann die Erregerwicklung aus einem Leiter bestehen, der verhältnismäßig dünn und in Form einer Spirale gewickelt ist, in der die Höhe des Leiters wesentlich größer als seine Abmessung in radialer Richtung ist. Der bewegliche Kontakt ist in ähnlicher Weise als einzelne Windung oder Ring ausgebildet, wobei die Höhe des Leiters in der gleichen Größenordnung liegen oder größer sein kann als der Durchmesser der Windung. Diese Bemessung der beiden Wicklungen hat zur Folge, daß sich in ihnen bei Erregung mit einem Strom hoher Frequenz der sogenannte Skin-Effekt in erheblichem Maße auswirkt. Dieser
ίο führt dazu, daß die Stromverteilung in jeder Wicklung über den Querschnitt ungleichmäßig ist, und zwar in der Weise, daß größere Stromanteile an der Oberfläche jeder Wicklung fließen, die der anderen Wicklung in besonders geringem Abstand gegenübersteht, so daß der für die Kopplung wirksame mittlere Abstand zwischen den beiden Spulen durch die Wirkung des Skin-Effektes verringert wird und damit der Kopplungsgrad zwischen den Spulen wächst. Die abstoßende Kraft zwischen den beiden Spulen
ao wird daher durch die Wirkung des Skin-Effektes vergrößert.
Im folgenden werden an Hand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele für Kurzschließer gemäß der Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Gleichrichteranlage und eines zu ihrem Schutz verwendeten Kurzschließers nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Kontakt- und Antriebsanordnung des Kurzschließers.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Kurzschließer nach Fig. 2 entlang der Diagonal-Liniell-II. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Kurzschließers nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit 310 ein Gleichrichter bezeichnet, der einen dreiphasigen Wechselstrom (Anschlüsse 311, 312 und 313) in Gleichstrom (Anschlüsse 314 und 315) umformt. Der als Ganzes mit 316 bezeichnete Kurzschließer besteht aus den festen Kontakten 317, 318 und 319, einer Antriebswicklung 320 und dem beweglichen Kontaktring 321. Ein Kondensator 322, der mit einem isolierenden Mittel 323 gefüllt ist, wird durch einen Halbleiter-Gleichrichter 324 geladen gehalten, der seinerseits durch einen Transformator 325 aus einer Wechselstromquelle 326 gespeist wird.
Der Kondensator 322 ist mit der Antriebswicklung 320 über die Funkenstrecke 327 verbunden. Die Funkenstrecke 327 befindet sich in einem Behälter 328, der mit radioaktivem, ionisiertem Gas gefüllt ist. Sie besteht aus den Platten 330 und 331 und den Zündelektroden 332, 333 und 334. Die Zündelektroden 332, 333 und 334 werden durch Impulswandler 335, 336 und 337 gespeist, deren Hauptwicklungen mit 338, 339 bzw. 340, Impulswicklungen mit 341, 342 bzw. 343 und Vormagnetisierungswicklungen mit 344, 345 bzw. 346 bezeichnet sind. Die Vormagnetisierungswicklungen werden durch eine Gleichstromquelle 347 gespeist. Ein Ende der Impulswicklungen 341, 342 und 343 und die Platte 330 sind mit Erde 348 verbunden.
Zum Verständnis der Wirkungsweise der Impulswandler, die die Funkenstrecke 327 zünden, muß berücksichtigt werden, daß die Ströme, die von den Anschlüssen 311, 312 und 313 zum Umformer 310 fließen, Gleichstromimpulse sind, von denen jeder etwa Vs einer Periode dauert. Die Vormagnetisierungswicklungen 344, 345 und 346 sind aus der Quelle 347 derart mit Gleichstrom gespeist, daß die Vormagnetisierung ebenso gerichtet ist wie die durch
die Hauptwicklungen 338, 339 und 340 verursachte Magnetisierung. Die Kerne der Impulswandler bestehen aus einem Material mit praktisch rechteckförmiger Magnetisierungsschleife; unter normalen Bedingungen sind sie unter der gemeinsamen Einwirkung der Vormagnetisierungswicklungen 345, 346 und 347 und der Hauptwicklungen 338, 339 und 340 stets in positiver Richtung voll gesättigt.
Tritt jedoch infolge einer Rückzündung oder einer anderen Störung ein Rückstrom in einer der Wicklungen 338, 339 oder 340 ein, so erreicht dieser Rückstrom sehr schnell den kleinen Betrag, der durch die Erregung der Vormagnetisierungswicklungen 344, 345 und 346 bestimmt ist. Wenn die beiden Ströme gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind, wird der Kern des Impulswandlers entsättigt. Der Fluß des Kerns ändert sich dann sehr schnell, so daß eine sehr hohe Spannung in der zugehörigen Impulswicklung 341, 342 oder 343 induziert wird. Tritt die Störung beispielsweise in der Phase 311 auf, so besteht eine in der Wicklung 341 induzierte hohe Spannung zwischen der Elektrode 332 und der Elektrode 330. Diese Spannung erzeugt einen Funken zwischen diesen Elektroden, der unmittelbar auftritt, da die durch Punkte angedeutete Atmosphäre innerhalb des Behälters 328 mit Hilfe einer radioaktiven Substanz, wie z. B. Tritium, ionisiert gehalten wird.
Wenn die Funkenstrecke zwischen den Elektroden 332 und 330 zündet, entwickelt sich zwischen den Elektroden 330 und 331 infolge der hohen Spannung, die zwischen diesen beiden Platten besteht, sofort ein Lichtbogen, da der Kondensator 322 über den Gleichrichter 324 geladen gehalten ist. Sobald zwischen den Elektroden 330 und 331 ein Lichtbogen entstanden ist, entlädt sich der Kondensator 322 über seine Zuleitungen und die Wicklung 320.
Die Induktivität der Zuleitungen der Funkenstrecke und die Streuung der Spule 320 sind sehr niedrig gehalten, so daß ein extrem hoher Spitzenstrom bei sehr hoher Schwingungsfrequenz entsteht. Dieser Schwingungsstrom hoher Amplitude in der Spule 320 bewirkt einen ebenfalls sehr hohen Strom im Ring 321, der dadurch mit großer Kraft abgestoßen wird. Der Ring 321 bewegt sich infolgedessen nach oben, bis seine kegelförmige Außenfläche auf die Elektroden 317, 318 und 319 auftrifft, deren Innenflächen die gleiche Form haben wie die Außenfläche des Ringes 321. Der Ring preßt sich dann zwischen diese drei Elektroden, so daß er einen Kurzschluß sehr geringen Widerstandes zwischen den drei Elektroden 317, 318 und 319 herstellt. Dadurch werden die Leitungen 311, 312 und 313 unter sich kurzgeschlossen, so daß der Umformer 310 geschützt ist. Später können Trennschalter hinter den Anschlüssen 311, 312 und 313 wirksam werden, so daß die kurzgeschlossenen Leiter 311, 312 und 313 vom Netz abgeschaltet werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Kurzschließers, der gemäß Fig. 1 verwendet werden kann und vier Kontakte untereinander kurzschließt. Die Antriebswicklung 320 ist aus einem bandförmigen Leiter in Spiralform gewickelt und, wie aus Fig. 2 hervorgeht, mit koaxialen Zuleitungen 354 bzw. 355 versehen. Ein bandförmiger Leiter 356 dient zur Verbindung der Zuleitung 354 mit einem Ende der Spule 320.
Die Spule 320 ist von zwei Bändern 352 und 353 aus rostfreiem Stahl umgeben, die zwei geschlitzte Ringe bilden. Die Schlitze sind erforderlich, um Kurzschlußströme in diesen Bändern zu verhindern.
Die Bänder 352 und 353 können aus kaltgerolltem, federgehärtetem, rostfreiem Stahl bestehen, der eine Leitfähigkeit von 2,5% von Standard-Kupfer und eine Streckgrenze von 12 500 kg/cm2 aufweist. Dieses Material ist praktisch unmagnetisch, da es eine Permeabilität von 2,7 Gauß/Oersted und eine Koerzitivkraft von 200 Oersted aufweist. Die Bänder 352 und 353 sind zusammen mit der Wicklung 320 in einem Gießharzkörper 350 vergossen; sie haben die
ίο Aufgabe, die Festigkeit der Anordnung zu erhöhen. Das Gießharz kann ein Epoxy-Harz nach Art des unter dem Handelsnamen »Araldit« erhältlichen Harzes sein; es kann, falls erwünscht, mit einem Füllstoff, wie z. B. Glasfasern, gemischt sein. Das aus Gießharz bestehende Teil 350 ist an seiner Oberseite mit einem Zapfen 351 versehen, der innerhalb des beweglichen Kontaktstückes 321 liegt und zur Führung dieses Kontaktstückes dient. Die Ringe 352 und 353, die in das Teil 350 eingelassen sind, haben die Aufgabe, die Explosion des Teils 350 unter der Wirkung der Kräfte, die in der Spule 320 auftreten, zu verhüten.
Der bewegliche Ring 321 kann mit den Leitern 357, 358, 361 und 363 der Fig. 2 und 3 in Kontakt treten; diese Leiter haben kegelförmige Innenflächen, die zu der Außenfläche des Teil 321 passen. Die festen Kontaktstücke 357, 358, 361 und 363 sind mit Verbindungsstücken 359, 360, 362 und 364, diese ihrerseits mit Stromschienen 365, 366, 367, 368 bzw. 369 verschraubt. Im einzelnen sind gemäß den Fig. 2 und 3 die festen Kontakte und die Verbindungsstücke mit Hilfe von Schrauben 371 verschraubt. Die Verschraubung des Verbindungsstückes 351 mit der Stromschiene 365, des Verbindungsstückes 360 mit der Stromschiene 367, des Verbindungsstückes 362 mit den Stromschienen 368 und 369 und des Verbindungsstückes 364 mit der Stromschiene 366 erfolgt mit Hilfe der Schrauben 370.
Der Gußkörper 350 ist mit den Verbindungsstücken 359, 360, 362 und 364 durch Schrauben 372 verbunden. Die in Fig. 3 dargestellten Schrauben 373 verbinden die Teile 359, 360, 362 und 364 mit dem Isolierstück 374, das den Rückstellmechanismus für den Kurzschließer trägt.
Die kreisförmige, isolierende Platte 374 weist einen Stahleinsatz 377 auf, mit dem sie durch Schrauben 375 verbunden ist. Der Stahleinsatz 377 hat ein inneres Gewinde, das mit dem Teil 376 zusammenwirkt. Das Teil 376 besteht aus einer kräftigen Schraube und einem Zahnrad; es hat die Aufgabe, das Teil 321 zurückzudrücken, nachdem es sich infolge Erregung der Spule 320 zwischen die Kontaktstücke 357, 358, 361 und 363 gepreßt hat. Diese Rückstellung kann mit Hilfe der Schnecke 378 erfolgen, die mit dem Motor 379 verbunden ist. Der Motor 379 ist an einem Halter 380 befestigt.
Die Anordnung nach den Fig. 2 und 3 stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar; der Kurzschließer könnte auch mit zwei, drei oder fünf Kontakten ausgeführt sein, und die Rückstellung könnte auch durch Preßluft, Drucköl oder einen kräftigen Elektromagneten erfolgen.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Antriebswicklung 381 die Form eines Kegelstumpfes hat. Der Kontaktring 382 liegt innerhalb und oberhalb der Antriebs wicklung. Der Ring 382 gleitet frei auf dem Zylinder 383, der einen Teil des Gußstückes 386 bildet. Das Gußstück enthält außerdem die Ringe 384 und 385 aus rostfreiem Stahl, die die Spule 381 umfassen. Die Spule 381 ist mit Hilfe
bandförmiger Leiter 389 und 390 mit den koaxialen Zuleitungen 387 und 388 verbunden. Der Gußblock 386 ruht auf den Zuleitungen 393 und 394, die ihrerseits die festen Kontaktstücke 391 und 392 tragen. Auf diesen festen Kontaktstücken liegt der isolierende Ring 395, der seinerseits den Stahlring 397 trägt. Der Stahlring 397 besitzt ein Innengewinde, in das die Rückstellschraube 396 eingreift.
Die Anordnung nach Fig. 4 wirkt in der gleichen Weise wie die nach den Fig. 2 und 3. Wenn ein (nicht dargestellter) Kondensator sich über eine (ebenfalls nicht dargestellte) Schalteinrichtung, wie z. B. eine ionisierte Funkenstrecke, entlädt, fließt ein hoher hoher Strom von der Zuleitung 388 über den Streifen 390 und die Spule 3Sl zurück über den Streifen 389 und den äußeren Leiter 387 zum Kondensator. Der Gußblock 386 umgibt sämtliche Teile, die unter Spannung stehen; er stellt eine wirksame Isolierung gegen Durchschläge dar. Der hochfrequente Wechselstrom induziert im Ring 382 eine extrem hohen Wechsel- ao strom. Die abstoßende Kraft zwischen den beiden entgegengesetzten Strömen in den Spulen 381 bzw. 382 treibt den Ring 382 nach oben, wobei der Ring auf dem Zylinder 383 gleitet, bis er die festen Kontaktstücke 391 und 392 erreicht. Der Ring 382 preßt sich dann mit seiner kegelförmigen Außenfläche zwischen die entsprechenden Innenflächen der Kontaktstücke 391 und 392. Nach Beendigung des Schaltvorganges kann das Gerät mit Hilfe der Schraube 396 wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückgebracht werden. Die Kopplung der Wicklungen 381 und 382 und damit der Wirkungsgrad des Systems kann durch Verwendung eines Teiles aus Ferrit erhöht werden. So kann z. B. bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Zapfen 351 aus einem Ferritmaterial bestehen, ebenso bei der Anordnung nach Fig. 4 der Zapfen 383.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE; 40
1. Kurzschließer zum Schutz elektrischer Geräte, insbesondere von Umformern, mit einem beweglichen und mehreren festen Kontaktstücken, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (321) als in sich geschlossener elektrisch leitender, in Richtung seiner Achse frei beweglicher Kreisring mit konischer Kontaktfläche ausgebildet ist, daß die festen Kontaktstücke (357, 358) symmetrisch zur Achse des Ringes angeordnet sind und Kontaktflächen aufweisen, die Teile einer konischen, zur Kontaktfläche des Ringes passenden Fläche bilden, und daß koaxial und in enger induktiver Kopplung mit dem beweglichen Ring eine feststehende Antriebswicklung (320) vorgesehen ist, die beim Auftreten einer Störung des zu schützenden Gerätes durch einen Stromimpuls derart erregt wird, daß sie den Ring in an sich bekannter Weise elektrodynamisch abstößt (Fig. 2).
2. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch ge- 6α kennzeichnet, daß die Antriebswicklung (32Q) aus einem bandförmigen Leiter in Form einer Spirale gewickelt ist (Fig. 2).
3. Kurzschließer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale (320) und die ihr zugewandte Fläche des Ringes (321) eben sind (Fig. 2).
4. Kurzschließer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale (381) in Form eines Hohlkegelstumpfes gewickelt ist und daß die ihr zugewandte Fläche des Ringes (382) eine entsprechende, konvexe Kegelform aufweist (Fig. 4).
5. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswicklung (320) in einen Gießharzblock (350) eingebettet ist (Fig. 2).
6. Kurzschließer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswicklung innerhalb des Gießharzblockes von mindestens einem an einer Stelle unterbrochenen Stahlring (352, 353) umgeben ist (Fig. 2 und 3).
7. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Ringes (321) ein zentraler, zylinderförmiger Körper (351) vorgesehen ist (Fig. 2).
8. Kurzschließer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (351) •einen Teil des Gießharzblockes (350) bildet (Fig. 2).
_" 9. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswicklung (320) und der Ring (321) einen gemeinsamen Ferritkern aufweisen.
10. Kurzschließer nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern gleichzeitig als Führungszylinder ausgebildet ist.
11. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswicklung (321) über eine normalerweise offene Schaltvorrichtung (327), die auf eine Störung des zu schützenden Gerätes durch Schließen anspricht, an einen stets geladen gehaltenen Kondensator (322) angeschlossen ist (Fig. 1).
12. Kurzschließer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung des Kondensators (322) durch Zündung einer Drei-Elektroden-Funkenstrecke (327) ausgelöst wird (Fig. 1).
13. Kurzschließer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung des Kondensators (322) in Form einer Schwingung hoher Frequenz erfolgt.
14. Kurzschließer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Funkenstrecke (327) in einer durch eine beigefügte radioaktive Substanz ionisierten Atmosphäre befindet.
15. Kurzschließer nach Anspruch 12 zum Schutz von Gleichrichteranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Anodenleitung des Gleichrichters ein Sättigungswandler (335, 336, 337) angeordnet ist, der beim Auftreten eines Überstromes in der Leitung einen zur Zündung der Funkenstrecke (327) benutzten sekundären Spannungsimpuls erzeugt.
16. Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen zur Antriebswicklung als koaxiale Rohrleiter (354, 355) ausgebildet sind (Fig. 2).
In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 97 334;
schweizerische Patentschrift Nr. 227 246.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
009 52T/239 5.
DEJ12675A 1956-01-10 1957-01-09 Kurzschliesser zum Schutz elektrischer Geraete Pending DE1082336B (de)

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