DE195377C

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Publication number: DE195377C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 c. GRUPPECLASS 21 c. GROUP

VOIGT & HAEFFNER,VOIGT & HAEFFNER,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Mai 1907 ab.Patented in the German Empire on May 15, 1907.

Bei größeren Verteilungsnetzen, welche an der Peripherie zusammenhängen, hat es sich im Laufe der Zeit als ein sehr großer Übelstand herausgestellt, daß eine in irgendeinem Zweig des Netzes auftretende starke Überlastung ·—■ infolge der Auslösung von automatischen Schaltern — einen großen Teil des Netzes stromlos machte. Es liegt dies an der Stromverteilung, welche bei einem Kurzschluß entsteht, namentlich daran, daß durch den Kurzschluß in einer Reihe von Zweigen sehr starke Überlastungen auftreten, so daß die Schalter für manche Zweige auslösen, welche nicht gerade zu dem vom Kurzschluß betroffenen Teil hinführen. Man hat versucht , durch bestimmte Schaltungsanordnungen hiergegen Vorkehrungen zu treffen; namentlich hat man sich in England bemüht, Schaltungen zu finden, wonach der in irgendwo einem Teil einer Ringleitung auftretende Kurzschluß auf den zunächst betroffenen Teil der Ringleitung beschränkt bleiben soll dadurch; ■ daß die beiden zunächst gelegenen automatischen Schalter des betreffenden Teiles die . Auslösung vollziehen. Bei diesen bekannten Systemen, welche für Ringleitungen bestimmt sind, ist die Anwendung von besonderen, neben dem Haüptkabel zu verlegenden Hilfskabeln für die Auslösung ein unabweisliches Bedürfnis. Die Schaltungsanordnungen werden durch die Einrichtung sehr kompliziert und durch die Anwendung der Hilfskabel sehr verteuert. Es ist deshalb wünschenswert, eine Anordnung zu haben, bei welcher man diese Hilfskabel entbehren kann, und die vorliegende Erfindung gibt den Weg an, auf welchem dieses Ziel zu erreichen ist. In the case of larger distribution networks, which are connected to the periphery, this is the case in the course of time it turned out to be a very great evil that one in some Branch of the network occurring severe overload · - ■ as a result of the triggering of automatic Switches - de-energized a large part of the network. It is up to this the current distribution that arises in the event of a short circuit, in particular due to the fact that through the short circuit in a number of branches very strong overloads occur, so that the switches trigger for some branches, which are not exactly to the one from the short circuit bring the affected part to it. Attempts have been made through certain circuit arrangements to take precautions against this; especially in England efforts have been made To find circuits, after which the occurring in some part of a ring line Short-circuit should therefore remain limited to the part of the ring line initially affected; ■ that the two next-located automatic switches of the relevant part the . Execute release. In these known systems, which for ring lines are determined, the use of special, to be laid next to the main cable Auxiliary cables for triggering an unavoidable need. The circuit arrangements are very complicated by the installation and very expensive by the use of the auxiliary cables. It is therefore desirable to have an arrangement in which one can dispense with these auxiliary cables can, and the present invention indicates the way in which this goal is to be achieved.

Hierbei wurde zunächst von einer grundlegenden Erkenntnis ausgegangen, welche demgemäß für die Erfindung als durchaus wesentlich anzusehen ist. Sie liegt darin, daß die Lösung der vorliegenden Aufgabe in einer reinen Ringleitung ohne die Anwendung der eingangs angeführten Hilfskabel nicht möglich ist. Der scheinbar einfachste Fall der reinen Ringleitung wurde deshalb außer Betracht gelassen, und die Lösung der Aufgabe bezieht sich auf den Fall, daß an einem Punkt des Netzes drei oder mehrere Leitungen zusammenstoßen, welche alle in irgendeiner Weise mit der Stromquelle (Zentrale) in Verbindung- stehen, d. h. es soll also nicht, etwa eine von den Leitungen eine abgehende Verbrauchsleitung sein. In dieser Beschränkung erweist sich die Aufgabe, den vom Kurzschluß zunächst betroffenen Leitungsstrang allein abzuschalten, als durchaus lösbar.Here, a basic knowledge was initially assumed, which is accordingly to be regarded as absolutely essential for the invention. It lies in that the solution of the present problem in a pure ring line without the application the auxiliary cables listed at the beginning are not possible. The seemingly simplest case of the pure ring main therefore became disregarded, and the solution to the problem relates to the case that at At one point in the network three or more lines meet, all of which are in are in some way connected to the power source (control center), d. H. it should thus not, for example, one of the lines being an outgoing consumption line. In this Restriction turns out to be the task of the wiring harness initially affected by the short circuit to switch off alone, as quite solvable.

Da sich jeder Kreuzungspunkt, an dem mehr als drei Leitungsstränge zusammenstoßen, leicht zerlegen läßt in mehrere Kreuzungspunkte von je drei zusammenstoßenden Leitungen, wie in Fig. 5 und 6 an einem vier- bzw. sechsteiligen Kreuzungspunkt gezeigt ist, so soll der nachstehenden Betrachtung ein solcher Punkt von nur drei zusammenstoßenden Leitungen zugrunde gelegt werden. Bei einem solchen dreiteiligen Kreuzungspunkt in den Zweigen a, b und c sind für die mögliche Stromverteilung bei einem Kurzschluß in irgendeinem Zweige drei FälleSince each intersection point at which more than three strands of lines collide can easily be broken down into several intersection points of three colliding lines each, as shown in FIGS Point of only three colliding lines. With such a three-part crossing point in the branches a, b and c there are three cases for the possible current distribution in the event of a short circuit in any branch

denkbar, welche in den Skizzen I, II, III (Fig. i) niedergelegt sind. Der von dem Kreuzungspunkt in der Pfeilrichtung wegfließende Strom soll die vom Kurzschluß betroffene Leitung darstellen. Die beiden anderen Ströme fließen also zur Kreuzungsstelle hin, und es sollen in der folgenden Betrachtung die zur Kreuzungsstelle hinfließenden Ströme als positiv und der von der Kreuzungsstelle wegfließende Strom als negativ angesehen werden. Wir haben für den Fall I: + a + b — c, für den Fall II: -f a — b + c und für den Fall III: —a + b -f c. Auf Grund dieser drei verschiedenen Fälle ist es nun möglich, Kombinationen für die Auslösung zu treffen, bei welchen immer nur der mit Kurzschluß behaftete Zweig abgeschaltet wird. Der Grundgedanke ist dabei der, daß man die beiden zu dem Kreuzungspunkt hinfließenden Ströme entweder in Kombination mit dem dritten oder auch allein so magnetisch wirken läßt, daß durch die charakteristische Stromrichtung, nämlich das Hinfließen der beiden Ströme zum Kreuzungs-conceivable, which are laid down in the sketches I, II, III (Fig. i). The current flowing away from the crossing point in the direction of the arrow is intended to represent the line affected by the short circuit. The other two currents therefore flow towards the crossing point, and in the following consideration the currents flowing towards the crossing point are to be viewed as positive and the current flowing away from the crossing point as negative. We have for case I: + a + b - c, for case II: -f a - b + c and for case III: - a + b -f c. Because of these three different cases, it is now possible to make combinations for tripping in which only the branch affected by the short circuit is switched off. The basic idea is that the two currents flowing towards the intersection point are allowed to act magnetically either in combination with the third one or also alone that the characteristic current direction, namely the flowing of the two currents towards the intersection

punkt hin, bei der Überlastung die Auslösung des dritten Stromzweiges bewirkt wird. Es kann dies in verschiedenerlei Ausführungen bewirkt werden und es sollen als Beispiele zwei betrachtet werden:point at which the overload triggers the third current branch. This can be done in different ways and two examples should be considered:

In Fig. 2 ist ein Relais dargestellt, bestehend aus einem zweiarmigen Hebel, an welchem einerseits die Spulen α und — b, andererseits die Spule c wirksam sind. Die Spulen α und — b sind magnetisch gegeneinandergeschaltet, so daß also ihre Wirkung sich aufhebt, wenn die beiden Ströme α und b zur Kreuzungsstelle hinfließen (Fall I). In diesem Falle wird also die Wirkung, der Spulen α und — b annähernd Null werden, während andererseits die Spule c kräftig zur Wirkung kommt. Das System ist durch die Feder f so ausbalanciert, daß, wenn der Strom im Zweige c eine Stärke erreicht, die einem Kurzschluß nahe kommt, die Kraft der Feder f überwunden und durch die Bewegung des Systemes ein Kontakt k geschlossen wird, welcher die Auslösung des im Zweige c gelegenen Schalters bewirkt. Dadurch , daß man drei Systeme dieser Art nach Fig. 2 aufstellt (die beiden anderen mit den magnetisch wirksamen Kräften b, — c und α bzw. c, — α und b), kann man erreichen, daß bei einem Kurzschluß in irgendeinem der drei Zweige immer nur der von dem Kurzschluß speziell betroffene Zweig zur Abschaltung gebracht wird.In Fig. 2, a relay is shown, consisting of a two-armed lever, on which the coils α and - b, on the one hand, and the coil c , on the other hand, are effective. The coils α and - b are magnetically connected to one another, so that their effect is canceled out when the two currents α and b flow towards the point of intersection (case I). In this case, the effect of the coils α and - b will be approximately zero, while on the other hand the coil c will be powerfully effective. The system is balanced by the spring f so that when the current in the branch c reaches a strength that comes close to a short circuit, the force of the spring f is overcome and a contact k is closed by the movement of the system, which triggers the causes switch located in branch c. . Characterized in that three systems of this type according to Figure 2 sets up (the other two with the magnetically effective forces b - c and α or c, - α and b), it can be achieved that in a short-circuit in any of the three Branches only the branch specifically affected by the short circuit is shut down.

Die Auslösung läßt sich auch noch auf eine andere Weise bewirken, und zwar mit Hilfe dreier Streuungstransformatoren. Ein solcher Streuungstransformator ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß, wenn die beiden zur Kreuzungsstelle hinfließenden Ströme -f α und + b die für den Kurzschluß im Zweige c kritische Richtung haben, dann in der Wicklung der Spule g eine starke Induktion entsteht, welche zur Auslösung des Zweiges c verwendet werden kann. Umgekehrt haben die Ströme α und b nicht die kritische Richtung des Falles I; ist also α und — b der Stromrichtung nach in dem Streutransformator wirksam, dann haben die nunmehr erzeugten Kraftlinien einen solchen Verlauf, daß sie sich für die Spule g zum größten Teil aufheben, so daß hier also eine wesentliche Induktion nicht stattfindet und demnach auch nicht eine Auslösung des Zweiges c eintritt. Natürlich braucht man drei solcher Streutransformatoren, einen mit der Bewicklung α und b, den zweiten mit b und c und einen dritten mit α und c. Der Auslösemechanismus ist so bemessen, daß er nur anspricht, wenn stärkere, den normalen Wert überschreitende Ströme in den beiden Spulen zum Kreuzungspunkte hinfließen.Tripping can also be effected in another way, namely with the aid of three leakage transformers. Such a leakage transformer is shown in FIGS. From Fig. 3 it can be seen that if the two currents flowing towards the crossing point -f α and + b have the critical direction for the short circuit in branches c , then a strong induction arises in the winding of the coil g , which leads to the triggering of the Branch c can be used. Conversely, the currents α and b do not have the critical direction of case I; if α and - b are effective in the direction of the current in the leakage transformer, then the lines of force now generated have such a course that they for the most part cancel each other out for the coil g , so that there is no substantial induction and therefore no induction either Triggering of branch c occurs. Of course you need three such leakage transformers, one with the wrapping α and b, the second with b and c and a third with α and c. The trigger mechanism is dimensioned so that it only responds when stronger currents, exceeding the normal value, flow in the two coils towards the point of intersection.

Claims

Patent Claims:

ι. Device for the automatic shutdown of a of three connecting strands of an electrical distribution system, characterized in that each strand of wire is under the action of a coil system, the two lying in the other two strands Belong to coils. .

2. Embodiment of the device according to claim 1, characterized in that that the disconnection of the overloaded strand causing the lever system on the one side of two belonging to the other two strands, which act against each other if the third strand is overloaded Coils and on the other hand is influenced by a coil belonging to the third strand.

3. Embodiment of the device according to claim 1 for alternating current, characterized marked that the the two

- coils belonging to non-overloaded strands as primary windings on the 110. outer legs of a three-legged transformer are attached and in. Case of overloading of the third line induce a secondary coil on the middle leg which causes the disconnection. :

1 sheet of drawings.