DE160585C

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Info

Publication number: DE160585C
Application number: DE1903160585D
Authority: DE
Filing date: 1903-12-09
Anticipated expiration: 1923-12-10

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

M 160585 KLASSE 21 c.

Die gebräuchlichen, auf dem Schmelzen eines Metallstückes beruhenden Sicherungen wirken bekanntlich nicht schon bei einer nur geringen Erhöhung der Stromstärke, z. B. von nur io Prozent (unvollkommene Kurzschlüsse, Erdschlüsse, Körperschlüsse), sondern erst bei einer solchen von etwa ioo Prozent (vollkommene Kurzschlüsse). Auch dann aber muß die Stromstärkeerhöhung während einer gewissen Zeit andauern. Tritt sie z. B. nur •vorübergehend, eine kürzere Zeit hindurch auf (unzureichende vollkommene Kurzschlüsse), dann genügt diese Zeit zum Schmelzen der Sicherungen selbst dann nicht, wenn auch die vorübergehende Erhöhung der Stromstärke mehr als 100 Prozent betragen hatte. Auch unvollkommene und noch viel mehr unzureichende vollkommene Kurzschlüsse sowie Körper- und Erdschlüsse bergen Gefahren in sich. Sie rufen nämlich unter allen Umständen eine mehr oder weniger bedeutende Erwärmung und fast immer auch eine Funkenbildung (Lichtbogen) an der betreffenden Stelle hervor, was zu Bränden der Isolation oder sonstiger in der Nähe befindlicher Gegenstände Veranlassung geben kann. Auf derartige Kurzschlüsse sind viele in letzter Zeit vorgekommene Brände zurückzuführen.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Vermeidung der schädlichen Folgen jener .unzureichenden, d. h. nur verhältnismäßig kurze Zeit andauernden Kurzschlüsse.

Bei der Ausführung dieses Verfahrens wird von der bekannten Anordnung einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung Gebrauch gemacht, welche beim unzulässigen Ansteigen der Stromstärke, wie es durch das Auftreten eines Kurzschlusses herbeigeführt wird, anspricht und dadurch eine vollkommene Kurzschließung zwischen den Leitungen herstellt, so daß nun die Stromstärke weiter in dem Grade wächst, daß alsbald 'die Schmelzsicherungen oder die elektromagnetischen Ausschalter in Wirksamkeit treten und den Stromkreis unterbrechen. .;

Bei den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen dieser Art ist nun stets so verfahren worden, daß zur Einschaltung des elektromagnetischen Kurzschließers besondere, zusammen mit den zu schützenden Nützleitungen geführte Hilfsleitungen verwendet wurden. Oder aber die Kurzschließer waren, wenn auch ihre Wicklung in die Nutzleitungen selbst gelegt wurde, so konstruiert, daß der Anker bei der Anzugsbewegung absichtlich eingeführte Bremskräfte überwinden oder doch komplizierte Hebelverbindungen antreiben mußte, so daß eine schnelle Vollendung der Anzugsbewegung ausgeschlossen war.

Der Erfinder hat nun festgestellt, daß es auf eine sehr schnell und möglichst reibungslos sich vollziehende Anziehung des den Kurzschluß herstellenden Ankers in allererster Linie ankommt. Nur wenn der Anker bei Übersteigung der Stromstärke auch nur um einen verhältnismäßig ganz geringen Betrag

augenblicklich anspricht, nur dann kann in jedem Fall des Eintretens eines Stromüberganges, und sollte er auch nur ganz kurze Zeit währen, eine sofortige Stromlosmachung der Gefahrstelle herbeigeführt und damit auch die Entstehung zündender Funken an derselben praktisch gänzlich vermieden werden. Demgemäß besteht die Erfindung darin, in die zu schützenden Nutzleitungen in Reihen-Schaltung die Wicklung eines solchen Kurzschließers einzuschalten, dessen Anker nur einen kleinen und von Reibungs- und sonstigen Widerständen möglichst freien Weg bei der Anzugsbewegung zurückzulegen hat.

Die beiliegende Zeichnung zeigt in den Fig. I, 2 und 3 in schematischer Darstellung Ausführungsformen einer derartigen Vorrichtung für Gleichstrom, während die Fig. 4 und 5 die konstruktive Durchbildung der in Fig. ι dargestellten Ausführungsform veran-. schaulichen.

Die Vorrichtungen bestehen in an sich bekannter Weise aus einer oder mehreren Spulen mit eingeschobenen Eisenkernen, vor welchen sich ein federnder Wagnerscher oder Neef'scher Hammer befindet. In der schematischen Fig. 1 sind zwei solcher Spulen α und b mit den Kernen c und d vorgesehen. Der Hammer e ist mit einer bei h festgeklemmten Feder g verbunden. Deren freies Ende befindet sich gegenüber einem Anschlag/".

Die Vorrichtung ist in folgender Weise in den Stromkreis eingeschaltet. Der Strom tritt, von der Stromquelle i ausgehend, nach Durchsetzen der Metallsicherung k bei / in die erste Spule α ein, geht von dieser aus über m in den äußeren Stromkreis, z. B. zu den Lampen n, von diesen über ο durch die zweite Spule b, tritt bei ρ aus und geht dann durch die zweite Sicherung q zur Stromquelle i zurück. In demselben Augenblicke, in welchem eine, wenn auch nur geringe Erhöhung der Stromstärke im Stromkreis ein-

45'tritt, wird¹ der Hämmere durch die erregten !Magnete c und d angezogen, und die Feder g berührt den Anschlag/", eine Kurzschließung zwischen den Leitungen herstellend, unter deren Wirkung ein Durchschmelzen der Sicherungen q und k eintritt.

Der eben beschriebene Apparat ist bei Verwendung zweier Erregerspulen zweipolig. Er kann aber auch mit nur einer Spule zweipolig, z. B. nach Fig. 2, oder einpolig, z. B.

nach Fig. 3, hergestellt werden. Die Schaltungen ergeben sich aus der Zeichnung ohne nähere Erklärung. Die Wirkungsweise der anderen zwei Ausführungen ist derjenigen der zuerst beschriebenen gleich.

Selbstverständlich lassen sich ähnlich wirkende Vorrichtungen auch für Wechsel- und Drehstrom statt Gleichstrom herstellen, z. B. in der Weise, daß man zur Bildung des vollkommenen Kurzschlusses das Einziehen eines Eisenkernes in ein Solenoid oder das gegenseitige Anziehen zweier hintereinander liegenden Spulen, in die der Wechselstrom in gleicher Richtung eintritt, benutzt. - Die konstruktive Durchbildung einer der Fig. ι entsprechenden Vorrichtung zeigen die Fig. 4 und 5 in einem Vertikalschnitt und im Grundriß. Die beiden Spülen α und b sind an der aus nicht leitendem und nicht hygroskopischem Material, z. B. Steingut o. dgl., bestehenden Grundplatte r mitteis Schellen s befestigt. Die sonstigen Teile sind entsprechend mit gleichen Buchstaben wie in Fig. ι bezeichnet.

Die Empfindlichkeit der Vorrichtung wird durch Änderung des Widerstandes des magnetischen Kreises geregelt. Zu diesem Zwecke kann das Flacheisen t durch die Schraube u den Kernen c und d genähert und von denselben entfernt werden. Die seitlichen Stifte ν dienen dem Flacheisen hierbei zur Führung, während die Federn w bezwecken, das Flacheisen beständig gegen die Kerne zu drücken. Mit dieser Einrichtung ist man imstande, die Vorrichtung" bei der Montage ein für allemal entsprechend der jeweiligen Stärke des Verbrauchsstromes einzustellen.

Als ein besonderer Vorteil der Anordnung mag noch erwähnt werden, daß nach dem Durchschmelzen der Sicherung die Feder sofort wieder in ihre ursprmigTiche_ Lage

zyrüekgeht^ und die Vorrichtung wieder "betriebsfähig ist. Der Kurzschließer kann daher :in der einzelnen Installation gekapselt geliefert werden, der Konsument hat nichts mit ihm zu schaffen, und es ist daher eine ungemein wirksame Sicherheitsmaßnahme auch für den Fall getroffen, daß einmal stärkere Sicherungen als zulässig 'eingesetzt werden sollten. Denn wenn der Apparat auf die richtige Stromstärke eingestellt ist, so spricht er ein für allemal bei der geringsten Überschreitung derselben an, und unter der Wir- , kung des alsdann herbeigeführten Kurzschlusses schmelzen auch die stärkeren Sicherungen ab.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Verhütung der schädlichen Wirkungen eines Kurzschlusses in elektrischen Verteilungsnetzen durch An-Ordnung eines elektromagnetischen Kurzschließers, der im Gefahrfalle zwischen den Hauptleitungen einen vollkommenen Kurzschluß herstellt, so daß die gewöhnlichen Sicherungen in Wirksamkeit treten, dadurch gekennzeichnet, daß in die den Nutzstrom führenden Leitungen oder in

eine derselben in Reihenschaltung die Wicklung eines elektromagnetischen Kurzschließers eingeschaltet wird, dessen Anker nur einen sehr kleinen und möglichst \viderstandslosen Weg zurückzulegen hat und daher beim Eintreten auch eines sehr kurzdauernden Kurzschlusses zwischen den Nutzleitungen schon anspricht und die Gefahrstelle stromlos macht, zum Zweck, die Entstehung von zündenden Funken an der Kurzschlußstelle stark herabzumindern.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.