VorrichtungaumSchutzvonGeneratoren durch schnell ansprechende. Hochleistungssicheurngen.Devices to protect generators with quick-acting. High performance security.
In vielen elektrischen Betrieben, beispielsweise bei Gleichstromgeneratoren
auf Schiffen, ist es wich-
tig, dass bei schweren Kurzschlüssen keine Beschädigungen
i tL ng n
der Kommutatoren und des Bürstonapparates der Generatoren auftreten, sodass sie
auch nach Auftreten von schweren Kurzschlüssen botriebsbereit bleiben. Diese Sicherheit
ist bei kompoundierten Gleichstrommaschinen, Einankorumformern und dergl. nicht
vorhanden, infolgedessen besteht das Bedürfnis nach einer Schutzeinrichtung für
Generatoren, die beim Auftieicn von extrem hohen Strömen, beispielsweise bei Kurzschlüssen
in unmittelbarer Nähe der Sammelschiene, so schnell anspricht, dass garkeine Beschädigung
des Generators möglich ist. Man hat zu diesem Zweck besonders schnell ansprechende
Hochleistungssicherungen entwickelt, beispielsweise Sicherungspatronen mit Lamellen
mit einem Isthmus, d. h. mit Lamellen, deren Querschnitt an einer Stelle
Stelle
stark verjüngt ist. Die Ansprechzeit solcher Sicher rungen bei extrem hohen Stromstärken
wird umso kleiner sein, je höher der Strom und je schneller er anwächst.In many electrical companies, for example direct current generators on ships, it is important It is important that there is no damage in the event of severe short circuits
i tL ng n
the commutators and the burner tone apparatus of the generators occur, so that they remain ready for operation even after severe short circuits have occurred. This safety is not available in compounded DC machines, single-core converters and the like. As a result, there is a need for a protective device for generators that responds so quickly when extremely high currents occur, for example in the event of short circuits in the immediate vicinity of the busbar, that the generator is not damaged at all is possible. For this purpose, responding high-performance fuses have been developed particularly quickly, for example fuse cartridges with lamellae with an isthmus, ie with lamellae whose cross-section is strongly tapered at one point. The response time of such fuses at extremely high currents will be shorter, the higher the current and the faster it grows.
Denn wenn die in dem verjüng@@n querschnitt beim Stromdurchgang entwickelte
Wärme schneller erzeugt wird oder stärker anwächst, als sie infolge der Wärmeleitung
durch die stärkeren Teile der Lamelle nach der Fassung abfliessen
-enj die umso
kann, so wird eine Wärmostauung eintreten, die umso
schneller ein Durchschmelzon herbeiführt, je kleiner die Metallmenge, d.h. der Querschnitt
am Isthmus, gehalten werden kann und je kleiner die Wärmeleitfähigkeit der an die
verjüngte Stelle anschliessenden Teile der Sicherung ist. zUnterBerücksichtigung
dieser physikalischen Tatsache werden erfindungsgemäss für den Schutz eines Generobrs
eine Mehrzahl jo für die gleiche Ansprechstromstärke bemessene Sicherungen parallolgeschaltet,
und zwar werden vorzugsweise so viele parallelgeschaltete Einzelsicherungen verwendet,
dass das Ansprechen von einzelnen dieser Sicherungen, welches orfahrungsgemäss infolge
von Ungleichmässigkeiten bei der Fabrikation oder infolge von
verschiedenen Ubergangswi-. s'cänden oder ähnlicher Zufällig-
keiten beim Auftreten geringfügier Überlastungen auftritt, kein unerwünschtes Ansprechen
der übrigen parallelgeschalteten Sicherungen zur Folge hat. Durch die Verwendung
einer grösseren Anzahl von parallolgesohaltetan Patronen erreicht man eine ausserordentlich
kurze Abschmelzzeit, weil die Patronen kleiner Nennstromstärke, wie pben auseinandergesetzt
gesetzt
wurde, bei einem Vielfachen des Nennstromes viel schneller ansprechen, als Pat@onen
grosser Nennstromstärke beim gleichen Vielfachen ihres Nennstrmes.Because if the heat developed in the tapered cross-section during the passage of current is generated faster or increases more rapidly than it flows away due to the heat conduction through the thicker parts of the lamella after the socket -enj all the more
can, so a heat build-up will occur, which all the more
The faster a melt-through occurs, the smaller the amount of metal, ie the cross-section at the isthmus, can be kept and the smaller the thermal conductivity of the parts of the fuse adjoining the tapered point. Taking this physical fact into account, according to the invention, for the protection of a generator, a plurality of fuses rated for the same response current are connected in parallel, and preferably so many individual fuses connected in parallel are used that the response of individual fuses, which, according to experience, is due to irregularities in manufacture or as a result of from different transition divisions. s'canden or similar random-
When minor overloads occur, the other fuses connected in parallel do not respond in an undesired manner. By using a larger number of parallel-connected cartridges, an extremely short melting time is achieved, because the cartridges with a low nominal current, as explained above, respond much faster at a multiple of the nominal current than cartridges with a high nominal current at the same multiple of their nominal current.
Wenn man nur wenige, beispielsweise zwei Sicherungen zum Schutz eines
Generators parallelschaltet, so besteht die Gefahr, dass die einzelnen Patronen
infolge von Zufälligkeiten, z. B. von Ungleichmässigkeiten bei der Fabrikation oder
von verschiedenen Übergangswiderständen, die sich beispielsweise beim Einsetzen
der Patronen ergeben können, nicht die gleichen Toilströme führen. Es kann aus diesem
Grunde vorkommen, dass diejenige patrone, welche den grösston Strem führt, bei einer
längcrc Zeit bestehenden,
an sich zulässigen Überlastung, die bei gleichmässig
belasteten Patronen noch kein Durchschmelzen zur Folge haben würde, allmählich zum
Durchschmelzen kommt und infolgedessen nach ihrem Abschmelzen die Bolastung der
übrigen Sicherungspatronen so hoch ansteigt, dass sie entweder unmittelbar oder
kurze Zeit darauf auch zum Abschmelzen kommen.If you only connect a few, for example two, fuses in parallel to protect a generator, there is a risk that the individual cartridges as a result of accidents, e.g. B. of non-uniformities in the manufacture or of different contact resistances, which can arise for example when inserting the cartridges, do not lead to the same toilet currents. For this reason, it can happen that the cartridge which carries the greatest strength permissible overload, which at uniform
loaded cartridges would not yet result in melting through, gradually melting through and as a result, after they have melted, the load on the remaining fuse cartridges increases so high that they either immediately or shortly thereafter also melt.
Es ist also bei Verwendung nur woniger parallelgeschalteter ', Patronen
zu befürchten, dass bei betricbsmässig zulässigen
Überlastungen eine Sicherung anspricht, und als Folge davon
3
eine sehr unerwünschte Störung eintritt, da der Generator ohne Grund abgeschaltet
wird, und erst nach Einsetzen neuer Sicherungen wieder betriebsfähig ist. Besonders
verhängnisvoll kann das im Schiffsbetrieb worden, wenn das Abschalten in einem unerwünschten
Zeitpunkt erfolgt,beispielsweise bei Schiffsmanövern zur Vermeidung einer Havarie.
Auch dieser Nachteil
Nachteil, der sich bei Verwendung von nur wenigen,
beispielsweise zwei oder drei parallolgeschalteten Patronen ergibt, wird bei der
Erfindung vermieden, wenn man orfindungsgemäss eine solche Anzahl von einzelnen
parallelgeschalteten Sicherungen verwendet, dass das zufällige Ausfallen einer einzelnen
Sicherung nicht ein unerwünschtes Abschalten des Generators nach sich ziehen muss.When using only a few parallel-connected cartridges, it is to be feared that with operationally permissible Overloads a fuse responds, and as a result of it
3
a very undesirable malfunction occurs because the generator is switched off for no reason and is only operational again after new fuses have been inserted. This can be particularly disastrous in ship operation if the shutdown occurs at an undesired point in time, for example during ship maneuvers to avoid an accident. Also this disadvantage, which arises when using only a few, for example two or three parallel-connected cartridges, is avoided in the invention if such a number of individual parallel-connected fuses are used according to the invention that the accidental failure of a single fuse does not result in undesired disconnection of the generator.
Die einzelnen parallelgeschalteten Sicherungen des Generators wird
man, gemöss der weiteren Erfindung vorzugsweise zu einer baulichen Einheit zusammenfassen,
sodass die parallelgesohalteten Sicherungen gemeinsam eingesetzt werden können.
Man wird die einzelnen Sicherungen verteilhaft mit Anzeigevorrichtungen ausrüsten,
sodass man die Sicherungen, welche angesprechen haben, rasch auffinden kann. Besonders
vorteilhaft ist es, die Sicherung des Generators oder die Gruppe paralleler Sicherungen
gemäss der weiteren Erfindung in einem Kühlluftstrom, und zwar vorzugsweise im Kühlluftstrom
des überwachten Generators
selbst anzuordnen. Durch diese zuästzliche Kuhlung der
, d, 0 r
Sicherungen wird die sicherheit dafür, dass sie bei nermalen oder zulässigen Überlastungen
nicht vorzeitig anspricht, noch erhöht, weil die Abführung der beim normalen Betriebe
erzeugten Wärmemenge verbesseert wird. In Figur 1 ist ein
Ausfithrungsbeispiel der Er-L
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist
ein Gleichstromgenerator einer Zentrale bezeichnet. 2 ist der Kollektor, 3 die positive
Bürste, 4 die negative Bürste. 5 ist die Schalttafel, an die beispielsweise mittels
eines
eines Schalters 6 ein Veteilernetz 7S angeschlossen vo,
An diesem Verteilernetz lio, eine. Reihe von Verbrauchern
9, 10 die mittels der Schalter 11, 12 an Spannung gelegt
werden können. Zur Sicherung des Generators gegen die
von
Auswirkung/ausserrdentlich schweren Kurzschlüssen is » En
den positiven Pol 3 eine Sammelschiene 14 mit einer Mehrzahl
u
parallelgeschaltoter Hoohleitsungssicherungspatroncn 15
gleichen Nennstromes angeschlossen, scdass jede Sicherung
beispielsweise 1/10 de : j gesamten Stromes u führen hat.
Der durch die einzelnen Sicherungen fließende Teilstrom
wird in einer Saumciaohienc 16 vereinigt und von dort über
ein oder mehrere Leitungen 17 zu der an der Schalttafel
montierten positiven Samme'Lcuhiene 18 geleito'c. Die nega-
tive Bürste 4 ist mit Hilf von einer oder mehreren Leitung-
gen 19 an die negative Schiene 20 der Schalttafel gelegt.
Die Ungleichmasrd. kciten, welche durchdie
Fabrikation oder irgendwelche Zufälligkeiten bedingt sind,
werden infolge der Verwendung einer entsprechend grossen
, einer en'tspr (7. c1-iond grossen
Anzahl von einzelnen panllMjoscalteten Sicherungen nicht
sosark ins Gewicht fallen und sich besser ausgleichen sodass
man die Gewähr dafür hat, ac : ss ein Abschalten des Generators
in einem unerwünschten Zeitpunkt vermieden wird.
Die gesamte Gruppe der parallelgeschalteten
Sicherungen wird vorzugsweise zu einer baulichen Einheit
zusammengefasst., indem man die einzelnen Sicherungen bei-
spielsweise in einen gemeinsamen Halter nsetzt. der dann
als
a
f
als bauliche Einheit an einer geeigneten Stelle, vorzugs-
weise in den Kühlluftstrom der zu schützenden Maschine
selbst eingebaut ist. In Figur 2 ist schematisch ein Halter 21 dargestellt, in welchem
ciragrössere Anzahl von parallelgeschalteten Sicherungen 15 eingesetzt ist. Figur
3 und 4 zeigt eine Aufsicht und einen Querschnitt durch einen . alter für mehrere
parallelgeschaltete Einzelpatronen.According to the further invention, the individual fuses of the generator connected in parallel are preferably combined to form a structural unit, so that the fuses kept in parallel can be used together. The individual fuses will be distributed with display devices so that the fuses that have responded can be found quickly. It is particularly advantageous to fuse the generator or the group of parallel fuses according to the further invention in a cooling air flow, specifically preferably in the cooling air flow of the monitored generator to arrange yourself. This additional cooling of the
, d, 0 r
Fuses, the security that they will not respond prematurely in the event of severe or permissible overloads, is increased because the dissipation of the amount of heat generated in normal operations is improved. In Figure 1 is a Ausfithrungsbeispiel der Er-L
Embodiment of the invention shown. With 1 is
a DC generator of a control center. 2 is the collector, 3 is the positive brush, 4 is the negative brush. 5 is the switchboard to which, for example, a a switch 6 a distribution network 7S connected to
On this distribution network lio, one. Range of consumers
9, 10 which are applied by means of the switches 11, 12 to voltage
can be. To secure the generator against the
from
Effects / extremely severe short circuits are »En
the positive pole 3 a busbar 14 with a plurality
u
dead cable fuse cartridges connected in parallel 15
connected with the same rated current, every fuse
for example 1/10 de: j has to carry the entire current u.
The partial current flowing through the individual fuses
is united in a Saumciaohienc 16 and from there over
one or more lines 17 to the one on the control panel
mounted positive collectors 18 geleito'c. The nega-
tive brush 4 is with the help of one or more line
gene 19 placed on the negative rail 20 of the control panel.
The unequal masrd. kciten, which through the
Fabrication or any coincidences are caused,
are due to the use of a correspondingly large
, an en'tspr (7th c1-iond large
Number of individual panllMjoswitched backups not
So much weight and balance better so
one has the guarantee that the generator will be switched off
is avoided at an undesirable point in time.
The entire group of those connected in parallel
Fuses preferably become one structural unit
summarized. by the individual fuses of both
for example nsetzt in a common holder. that then
as
a
f
as a structural unit at a suitable location, preferably
wisely into the cooling air flow of the machine to be protected
itself is built in. A holder 21 is shown schematically in FIG. 2, in which a larger number of fuses 15 connected in parallel is inserted. Figures 3 and 4 show a plan view and a cross section through one. age for several individual cartridges connected in parallel.
Mit 22 und 23 sind zwei Deckplatten bezeichnet, die bei 24 bezw. 25
Bohrungen für den Ansohluss der Generatorleitungen besitzen. Zwischen diesen beiden
Deckplatten sind die Sicherungspatronen 15 mit Hilfe eines Schraubenbolzens 26 eingeklemmt.
Der Schraubenbolzen ist von der Deckplatte 22 durch einen Isolierring 27 isoliert.With 22 and 23 two cover plates are referred to, respectively at 24. 25th
Have holes for the connection of the generator lines. Between these two
The fuse cartridges 15 are clamped in on cover plates with the aid of a screw bolt 26.
The screw bolt is isolated from the cover plate 22 by an insulating ring 27.
Die einzelnen Patronen werden dabei vorzugsweise mit Anzeivorrichtungen
versehen, sodass man bei einer Kontrolle leicht erkennen kann, ob einzelnem Sicherungen
angesprochen haben, Der Halter selbst lässt sich leicht so anordnen, dass ein nachträgliches
Einsetzen von bereits ausgefallenen Patronen möglich ist. Ausserdem gestattet er
das Auswechseln der ganzen Sicherungsgruppe nach aufgetretenen Kurzschlüssen in
kürzerer Zeit als das Auswechseln von zwei oder mehreren Einzelpatronen. The individual cartridges are preferably provided with display devices
provided so that you can easily see during a check whether individual backups
have addressed, The holder itself can easily be arranged so that a subsequent
Insertion of already failed cartridges is possible. He also allows
the replacement of the entire fuse group after a short circuit has occurred in
Less time than changing two or more individual cartridges.
4. Figuren : 2 Schutzansprüche. Schutzansprüche :4. Figures: 2 claims for protection. Protection claims: