DE1260587B

DE1260587B - Anordnung zur Abschaltung von Kurzschluessen in Wechselstromkreisen

Info

Publication number: DE1260587B
Application number: DE1966S0103656
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Ernst Slamecka; Kurt Waschulewski
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1966-05-06
Filing date: 1966-05-06
Publication date: 1968-02-08

Description

Anordnung zur Abschaltung von Kurzschlüssen in Wechselstromkreisen Wechselstronischalter werden aus wirtschaftlichen Gründen so gebaut, daß sie den Kurzschlußstrom mit einem Minimum an Lichtbogenarbeit im natürlichen Stromnulldurchgang unterbrechen. In besonderen Fällen, z. B. bei Kurzschlüssen großer Synehrongeneratoren, kann es jedoch vorkommen, daß über kürzere oder längere Zeit kein Stromnulldurchgang auftritt, da das Gleichstromglied bedeutend langsamer abklingt als der Wechselstromanteil des Kurzschlußstromes. Ein Wechselstromschalter würde infolgedessen sehr stark -überlastet werden.
Gemäß der Erfindung wird eine solche überlastung vermieden und eine schnelle Unterbrechung des Stromes dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise in Reihe mit dem Leistungsschalter ein sich schnell verlängernder Lichtbogen in den Stromkreis eingeschaltet und der Leistungsschalter so gesteuert wird, daß bis zum öffnen seiner Kontakte bereits mindestens ein Stromnulldurchgang aufgetreten ist.
Die Einschaltung eines solchen Lichtbogens kann z. B. mit Hilfe eines Trennschalters geschehen, der mit Abbrennelektroden versehen ist. Man kann aber auch zwei Elektroden, die durch einen Trennschalter überbrückt sind, verwenden. Wenn sich der Trennschalter öffnet, kommen die beiden Elektroden in Berührung und öffnen sich unter dem Einfluß der Stromkräfte, wodurch ein sich verlängernder Lichtbogen entsteht. Man kann auch zwei Elektroden durch einen Draht überbrücken und parallel dazu einen Sprengtrenner legen, der zum Abschalten gezündet wird. Es fließt dann der Strom über den Draht, der schmilzt, und es entsteht ein Lichtbogen zwischen den Elektroden, der sich schnell verlängert.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In F i g. 1 ist mit 1 ein Wechselstromleistungssehalter bezeichnet. Ein Trennschalter, der mit diesem in Reihe in dem Stromkreis liegt, trägt das Bezugszeichen 2. Er besitzt zwei mit Abbrandelektroden 4 versehene Messer 3. Parallel zu diesen liegen nicht dargestellte weitere Messer ohne Abbrandelektroden. Tritt ein Kurzschluß auf, #so werden zunächst diese Messer geöffnet, so daß der Strom auf die Messer3 kommutiert, die anschließend geöffnet werden. Zwischen den Abbrandelektroden 4 bildet sich dann ein sich schnell verlängernder Lichtbogen aus. Im Ausführungsbeispiel brennt der Lichtbogen in einer Kammer 5, die Isolierwände 6 mit metallischen Ansatzpunkten 7 besitzt, so daß der Lichtbogen, wie dargestellt, in mehrere Teillichtbögen aufgeteilt wird. Durch den Lichtbogen wird soviel Wirkwiderstand in den Stromkreis eingeschaltet,daß bald ein Nulldurchgang eintritt. Der Schalter 1 wird in Abhängigkeit von dem ersten oder einem der folgenden Nulldurchgänge ausgelöst, oder er kann auch bei Auftreten eines Kurzschlusses mit Zeitverzögerung so ausgelöst werden, daß bis zum Öffnen seiner Kontakte bereits mindestens ein Nulldurchgang auftritt.
Im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 liegt in Reihe mit dem Leistungsschalter 1 die Parallelschaltung aus einem Trennschalter 11 und zwei Elektroden 12. Diese sind durch ein Isolierstück 13, das mit dem beweglichen Messer 14 des Trennschalters verbunden ist, getrennt. Tritt ein Kurzschluß auf, so wird der Trennschalter geöffnet. Bevor das Messer 14 den Gegenkontakt 15 verläßt, ist das Isolierstück 13 so weit* heruntergezogen, daß sich die Elektroden berühren. Es wird nunmehr beim Öffnen des Trennschalters der Strom vom Trennschalter auf die Elektroden kommutiert. Diese öffnen sich unter dem Einfluß der Stromkräfte selbsttätig, so daß ein sich verlängernder Lichtbogen entsteht. Mit Hilfe der Federn 17 werden die Elektroden nach Erreichen der Totpunktlage nach außen gegen die Anschläge 16 gelegt. Der zwischen den Elektroden entstehende Lichtbogen vergrößert sich rasch und bewirkt die gewünschte Einschaltung eines ohmschen Widerstandes in den Stromkreis.
Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 3. Hier liegt in Reihe mit dem Leistungsschalter 1 die Parallelschaltung aus einem Sprengtrenner 20 und zwei Elektroden 21, die durch einen Zünddraht 22 verbunden sind. Sprengtrenner sind an sich bekannt, vgl. die Zeitschrift »Deutsche, Elektrotechnik«, 1958, S. 150, so daß sie nicht mehr beschrieben zu werden brauchen. Wird bei einem Kurzschluß der Sprengtrenner gezündet, so kommutiert der Strom auf die Elektroden und den Zünddraht 22. Dieser verbrennt, und es entsteht ein Lichtbogen, der sich durch die elektrodynamischen Kräfte schnell vergrößert.
Bei den Anordnungen nach F i g. 2 und 3 kann, ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 1, der Lichtbogen in eine Löschkammer gezogen werden.
Die Auslösung des Leistungsschalters bei den Anordnungen nach F i g. 2 und 3 erfolgt so, wie bei der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Abschaltung von Kurzschlüssen in Wechselstromkreisen, bei denen das Gleichstromglied langsamer abklin t als der C 9 Wechselstromanteil des Kurzschlußstromes, mit Hilfe eines Leistungsschalters, d a d u r c h g e - kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in Reihe mit dem Leistungsschalter ein sich schnell verlängernder Lichtbogen in den Stromkreis eingeschaltet und der Leistungsschalter so gesteuert wird, daß bis zum öffnen seiner Kontakte bereits mindestens ein Stromnulldurchgang aufgetreten ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Leistungs-#schalter ein Trennschalter mit Abbrennelektroden liegt. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Leistungsschalter die ParaUelschaltung aus einem Trennschalter und zwei Elektroden liegt, die sich nach Öffnen des Trennschalters selbsttätig unter dem Einfluß der Stromkräfte öffnen. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Leistungsschalter die Parallelschaltung aus einem Sprentrenner und zwei Elektroden liegt, die durch einen Zünddraht verbunden sind. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter mit zeitlicher Verzögerung ausgelöst wird. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschaltkommando für den Leistungsschalter in Abhängigkeit vom ersten oder einem der folgenden Nulldurchgänge des zu unterbrechenden Stromes erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 273 895; deutsche Auslegeschrift Nr. 1029 904.