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Niederspannungsschaltanlage mit blanken Stromleitern Die Erfindung
betrifft eine Niederspannungsschaltanlage mit blanken Stromleitern, bei der Kurzschlußlichtbögen
durch die Ausbildung der Stromleiter an hierfür vorgesehene Stellen geleitet und
dort gelängt und gelöscht werden.
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Es ist bekannt, die Stromleiter mit Entladungsteilen nach Art von
Hörnerableitern zu versehen, deren Schenkel mit verschiedenen Phasen verbunden sind.
Ein zwischen den Phasen entstandener Lichtbogen kann in den Ableiter hineinlaufen
und gelöscht werden. Eine solche Anordnung arbeitet nicht sicher genug. Der an den
Stromleitern entlanglaufende Kurzschlußlichtbogen ist nicht gezwungen, unter allen
Umständen den Weg in die Hörner zu nehmen. Es kann vorkommen, daß er an den Stromleitern
mit großer Geschwindigkeit an den Entladungsteilen vorbeiläuft.
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Eine andere bekannte Anordnung weist zwischen Stromleitern verschiedener
Phasen ein Isolierstück auf. Dabei wird der mit seinen Fußpunkten an den Leitern
entlanglaufende Lichtbogen in seinem mittleren Teil aufgehalten und infolge Weiterlaufens
der Fußpunkte zum Zweck seiner Löschung gelängt. Dabei ist es nicht ausgeschlossen,
daß die Lichtbogenäste hinter dem Isolierstück zusammenschlagen und der Kurzschluß
nicht beseitigt wird.
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Um einen zwei Stromleiter überbrückenden und an ihnen wandernden Lichtbogen
zum Stillstand zu bringen, hat man auch schon Hilfsleiter vorgesehen, die mit einem
Ende an den Stromleitern befestigt sind und auf die der Lichtbogen bis zum freien
Ende des Hilfsleiters läuft. Insbesondere ist ein solcher Hilfsleiter rohrförmig
ausgebildet und umgibt den Stromleiter. Die Beseitigung des Kurzschlußlichtbogens
erfolgt hierbei durch einen den Stromleiter unterbrechenden Schalter.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Niederspannungsanlagen
mit blanken Stromleitern eine Anordnung zu schaffen, die einen zwischen Stromleitern
entlanglaufenden Kurzschlußlichtbogen wesentlich sicherer an vorbestimmten Stellen
festhält und durch Längung löscht, so daß er insbesondere von Anlagenteilen ferngehalten
wird, die er beschädigen könnte, und beseitigt wird, ohne daß eine Betriebsunterbrechung
notwendig ist.
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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß die Stromleiter
an geeigneten Stellen in bekannter Weise scharf abgewinkelt sind, daß sie hinter
der Abwinkelung streckenweise isoliert sind und daß sie an den durch die Abwinkelung
gebildeten Ecken stummelartige Ansätze aufweisen. Die erfindungsgemäße Ausbildung
wird der gestellten Aufgabe wohl gerecht, was an Hand noch zu beschreibender Ausführungsbeispiele
ohne weiteres klar wird.
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Natürlich bleibt es in Schaltanlagen nicht aus, daß Stromleiter je
nach der vorzusehenden Stromführung gekröpft und abgewinkelt werden müssen. Es kann
auch aus irgendwelchen Gründen erforderlich sein, hinter-- einer Abwinkelung ein
Stück des blanken Stromleiters zu isolieren. Solche sich aus anderen Gründen zufällig
ergebenden Ausbildungen haben jedoch nicht die Wirkung der Erfindung. Übliche Leiterabbiegungen
haben runde Ecken, um die ein Lichtbogen herumwandert. Leiterisolierungen, die an
sich nicht für das Aufhalten eines Lichtbogens gedacht waren und im Hinblick auf
ihre eigentliche Aufgabe nicht angegriffen werden sollten, werden in Mitleidenschaft
gezogen. Stummelartige Ansätze, die die erfindungsgemäße Wirkung garantieren helfen,
sind auch nicht vorhanden.
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Nähere Einzelheiten über die Wirkungsweise und die Anwendung der Erfindung
sind in den folgenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
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F i g. 1 zeigt in Seitenansicht einen Stromleiter einer mehrpoligen
Niederspannungsanlage. Mit 1 sind die Isolatoren und mit 2 der Leiter bezeichnet.
An der Stelle 3 ist der Leiter scharf abgewinkelt, wobei der eingeschlossene Winkel
a möglichst gleich oder kleiner als 90° sein soll. Die Wirkungsweise ist folgende:
Beim Auftreten eines Kurzschlusses bleibt der entstehende Lichtbogen, der sich in
Richtung des eingezeichneten Pfeiles mit sehr großer Geschwindigkeit fortbewegt,
mit seinen Fußpunkten an der Stelle 3 stehen, wobei der Lichtbogen weiterhin sehr
schnell in der ursprünglichen Wanderungsrichtung gelangt und dadurch gelöscht wird.
Vom Entstehen des Kurzschlusses bis. zu seiner Löschung vergeht dabei nur eine sehr
kurze Zeit, so daß der
Kurzschluß beseitigt ist, ehe die im Zuge
der Leitung liegende Schutzschalter ansprechen.. Die Löschung des Lichtbogens erfolgt
dabei so schnell, daß ein merkbarer Abbrand an den Abwinklungen, wie er bei den
bekannten Lichtbogenbarrieren auftritt, nicht zu verzeichnen ist. Die Erfindung
hat also nicht nur den Vorteil der Eingrenzung des Kurzschlusses auf ein bestimmtes
Gebiet, der Lenkung des Kurzschlusses an ungefährliche Stellen, der Beseitigung
der allgemeinen Lichtbogenauswirkungen, sondern auch der Abschaltung des Kurzschlusses
ohne Unterbrechung der Stromversorgung.
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Die Ausbildung der Stromleiter kann in verschiedener Form erfolgen,
wie es. beispielsweise die F i g. 1 bis 3 zeigen. Bei Anordnungen nach F i g. 1
und 2 ist jedoch darauf zu achten, .daß der Ab-
stand a so groß ist, daß ein
Überschlag des Lichtbogens auf die gegenüberliegende Leiterabwinklung und somit
eine Neuzündung unmöglich ist. Sollte der Fall eintreten, daß der Lichtbogen von
der Stelle 3 in F i g. 1 auf das Leiterstück 4 überschlägt, erfolgt eine erneute
Längung und Löschung an der Stelle 5. Aus diesem Grund sind auch die Ausführungen
nach F i g. 1 und 2 in gewissem Sinne günstiger als die von F i g. 3. Um die Längung
und Löschung des Lichtbogens an den Stellen 3 bzw. 5 mit Sicherheit zu gewährleisten,
ist das hinter der Abwinklung liegende Leiterstück noch zusätzlich isoliert, wie
es beispielsweise die F i g. 4 an der Stelle 6 und 7 zeigt. Es ist natürlich außerdem
möglich, das Leiterstück 4 vollständig zu isolieren. Das ist dann angebracht, wenn
der Abstand b in F i g. 4 infolge beengter Raumverhältnisse sehr klein ist.
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Die Anwendung der Erfindung bezieht sich natürlich nicht nur auf durchlaufende
Stromleiter, sondern auch auf Einspeisungen und Abgänge. In diesen Fällen ist ebenfalls
darauf zu achten, daß scharfe Abwinklungen an den Verbindungsstellen entstehen.
Außerdem ist es notwendig, in Richtung des wandernden Lichtbogens hinter den Abwinklungen
die Leiter streckenweise zu isolieren, wie es beispielsweise in F i g. 5 bei einer
Einspeisung und in F i g. 6 bei einem Abgang gezeigt ist. Bei der Einspeisung nach
F i g. 5 wird der Kurzschluß auf die Verbindungsstelle 8 begrenzt und ein übergreifen
auf die Anlage vermieden. Bei dem Abgang nach F i g. 6 wird das Abwandern des Kurzschlußlichtbogens
in den Abgang verhindert.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Zuge der
Leitung angeordnete Geräte, wie Schalter, Wandler u. dgl., in einfacher Weise vor
dem Lichtbogen geschützt werden können. Beispiele hierzu zeigen die F i g. 7 und
8, und zwar ist in F i g. 7 ein Schalter in einer Einspeisungsleitung dargestellt,
wobei vor dem Schalter eine Abwinklung der Stromleiter vorgenommen ist, so daß an
dieser Stelle der Kurzschlußlichtbogen gelängt und gelöscht und somit vom Schalter
ferngehalten wird. Die F i g. 8 zeigt dementsprechend .den Schutz eines Schalters,
der in einem Abgang liegt. Auch bei dieser Ausführung ist es natürlich möglich,
das hinter den Abwinklungen liegende Leiterteil zu isolieren. Die Längung und Löschung
des Lichtbogens kann noch dadurch verbessert werden, daß an den Abwinklungen der
Leiter die Lichtbogenlöschung begünstigende Abdeckplatten angeordnet sind.
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In Weiterverfolgung des Erfindungsgedankens ergibt sich auch noch
folgende Möglichkeit, die den Betrieb von Niederspannungsanlagen ganz erheblich
vereinfacht: Wie schon erwähnt, wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Stromleiter
ein Kurzschluß innerhalb kurzer Zeit beseitigt, ehe überhaupt ein Schalter angesprochen
hat. Dieser Umstand kann dazu benutzt werden, in einer derartigen Niederspannungsanlage
Schalter mit einem geringen Abschaltvermögen einzubauen, die aber derart ausgebildet
sind, daß sie beim Abschalten einer Leistung, die ihr Abschaltvermögen überschreitet,
einen Kurzschluß einleiten. Dieser wird dann an den erfindungsgemäß ausgebildeten
Stellen in der Anlage gelöscht.