DE274611C

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Publication number: DE274611C
Application number: DENDAT274611D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c. GRUPPE

SIEMENS-SCHUCKERT WERKE G. m. b. H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1913 ab.

Um in elektrischen Anlagen mit weitverzweigtem Verteilungsnetz beim Auftreten starker Überströme eine Sicherheit dafür zu haben, daß nur derjenige Teil des Netzes abgeschaltet wird, in dem ein Überstrom aufgetreten ist, wird bekanntlich das Netz durch selbsttätig wirkende Schalter in einzelne Bezirke eingeteilt, und die Auslösezeiten dieser Schalter werden so abgestuft, daß die Schalter in den

ίο letzten Ausläufern des Netzes die kürzeste Auslösezeit haben bzw. daß die Auslösezeiten um so größer werden, je näher die Schalter bei der Zentrale liegen.

In weitverzweigten Netzen liegen oft viele Schalter hintereinander. Da nun der Unterschied zwischen den Auslösezeiten zweier aufeinanderfolgender Schalter nicht zu klein gewählt werden darf, um die richtige Reihenfolge ihrer Auslösung zu sichern, so ergibt sich, daß die Schalter in der Nähe der Zentrale eine sehr lange Auslösezeit haben müssen. Es werden also Überströme, die in· der Nähe der Zentrale entstehen, erst nach verhältnismäßig langer Zeit abgeschaltet. Hierin liegt ein wesentlicher Mangel der Sicherheitseinrichtungen mit abgestufter Auslösezeit der Schalter. Denn bei langer Dauer der Kurzschlüsse tritt ein Spannungsabfall im ganzen Netz ein, der sich besonders fühlbar macht, wenn belastete Motoren an das Netz angeschlossen sind. Diese nehmen bei verminderter Spannung entsprechend mehr Strom auf, wodurch die Spannung immer mehr sinkt, bis

die Motoren schließlich stehenbleiben. Es werden dann Teile des Netzes in Mitleidenschaft gezogen, die gar nicht unmittelbar von dem Kurzschluß betroffen sind. Andererseits sind Kurzschlüsse gerade in der Nähe der Zentrale schon deswegen gefährlich, weil der Widerstand der Leitungen bis zur Zentrale sehr gering ist. Wenn diese starken Überströme nun aber außerdem sehr lange wirken, so sind schwere Schäden und Störungen des Betriebes unausbleiblich.

Die Erfindung bezieht sich darauf, die riehtige Reihenfolge in der Auslösung der selbsttätigen Schalter zu sichern, auch wenn deren Auslösezeiten gleich lang bemessen sind. Sie besteht darin, daß von demjenigen Schalter aus, in dessen Bereich der Überstrom aufgetreten ist, durch die Wirkung dieses Stromes die Auslösung des nächsten Schalters nach der Zentrale hin gesperrt wird. Man hat es dadurch in der Hand, die Auslösezeit der Schalter kurz zu bemessen, sie jedenfalls so einzustellen, wie es mit Rücksicht auf die gegebenen Verhältnisse der Anlage zweckmäßig erscheint.

Wenn also in einer Zentrale beispielsweise zwei Schalter hintereinander angeordnet sind, und es tritt ein Überstrom hinter dem von der Zentrale weiter entfernt liegenden Schalter auf, so verriegelt dieser durch einen ohne Verzögerung wirkenden Hilfsstromkreis die Auslösevorrichtung des vorhergehenden Schalters. Tritt dagegen ein Kurzschluß zwischen

den beiden Schaltern ein, so tritt an dem der Zentrale näher liegenden Schalter die Verriegelung nicht in Tätigkeit, und der Schalter kann schnell herausfallen. Voraussetzung ist dabei, daß die Grenzstromstärken der beiden Schalter richtig eingestellt sind, so daß der der Zentrale näher liegende Schalter bei höherem oder gleichem Strom anspricht wie der entfernter liegende Schalter.

ίο In Fig. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für zwei hintereinander angeordnete Schalter a_x und a₂ dargestellt. Der Schalter «j liegt näher an der Zentrale als der Schalter a₂. Die Auslösevorrichtung jedes Schalters besteht in einer Relaisspule S₁ &₂, deren Anker C₁ c₂ mittelbar über die Feder dj d₂ auf die Kontaktvorrichtung e_x e₂ wirkt. Mittels der Kontakte e_x e₂ wird ein Auslösestromkreis geschlossen, der die Kontaktmesser des Schalters zum Herausfallen bringt. Die Auslösung kann aber auch mechanisch durch den Arm e_s e₄ erfolgen. Wird der Relaisanker C₁ c₂ beim Auftreten eines Stromes gehoben, so werden -die Kontakte e_x e₂ nicht sofort geschlossen, sondern erst wenn die Dämpfungsvorrichtung f₁ f_z abgelaufen ist.

Mit dem Magnetkern C₁ c₂ ist nun unmittelbar, also ohne Vermittlung einer Feder, eine Hilfskontaktvorrichtung g_x g₂ verbunden, die den Stromkreis eines Verriegelungsmagneten h an dem jedesmal vorhergehenden Schalter schließen kann. Wenn ein Überstrom hinter dem Schalter a₂ auftritt, so spricht Höchststromrelais b₂ an und schließt sofort die Kontakte g₂, der Magnet h zieht seinen Anker an und verriegelt durch seine Bewegung nach links die Auslösevorrichtung des Schalters a_v so daß die Kontakte e_x nicht geschlossen werden und Schalter ^₁ nicht geöffnet wird, auch

wenn die Spule S₁ ihren Kern C₁ anzieht. Der Schalter a₂ wird aber ausgelöst, da nach Ablauf der Dämpfung f₂ die Kontakte e₂ geschlossen werden.

Wenn dagegen ein Kurzschluß zwischen α_λ und a₂ auftritt, so fließt der Kurzschlußstrom nur durch das Relais des Schalters ^₁ und erreicht das Relais des Schalters a₂ nicht. Es . spricht daher b₂ nicht an, und eine Verriegelung der Auslösung des Schalters «-, tritt nicht ein. Der Kurzschlußstrom kann also schnell abgeschaltet werden. Wenn zwischen Schalter ^₁ und der Zentrale noch weitere Schalter liegen, so werden sie durch den darauffolgenden Schalter verriegelt.

Bei der Auslösevorrichtung nach Fig. 1 werden die Kontakte gj g₂ der Hilfsstromkreise von einem Kontaktarm geschlossen, der unmittelbar mit dem beweglichen Teile des Höchststromrelais des selbsttätigen Schalters verbunden ist. Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig, es ist aber auch möglich, den Hilfsstromkreis von einem besonderen Relais schließen zu lassen, das in beliebiger Weise in Beziehung zum Überstrom gebracht ist.

Zur' Verriegelung des einen Schalters durch den folgenden ist eine Hilfsleitung erforderlich, die je nach der Entfernung der Schalter voneinander bedeutende Länge haben kann, z. B. dann, wenn die Schalter nicht in einem Schalthaus beieinander sich befinden, sondern in verschiedenen Stationen, die weit voneinander entfernt liegen. Um an Leitungen zu sparen, können für die Zwecke der Verriegelung ohnehin vorhandene Leitungen, wie z. B. Signalleitungen, beliebiger Art benutzt werden.

Bei Anlagen, in denen Generatoren und Transformatoren parallel geschaltet sind, ist es üblich, ganze Gruppen von parallel angeordneten Schaltern mit anderen Gruppen in Reihe zu legen. In Fig. 2 ist eine solche Anordnung dargestellt, in der auf die Schalter m der einen Gruppe die Schalter η der anderen Gruppe folgen. Mit 0 sind die Stromquellen bezeichnet. Wenn hinter einem Schalter der Gruppe η ein Kurzschluß auftritt, so wäre ein Herausfallen aller oder einzelner Schalter der Gruppe m möglich. Um dies zu verhindern, wird vom Relais des betreffenden Schalters η eine Verriegelung der Auslöseeinrichtungen aller Schalter m herbeigeführt, indem man deren Verriegelungsmagnete parallel oder in Reihe schaltet.

Die Erfindung kann mit Vorteil gemeinsam mit anderen Schutzeinrichtungen gegen Überstrom verwendet werden, auch mit solchen, die ohne Hilfsleitungen arbeiten können, z. B. mit dem System der abgestuften Auslösezeiten. Man faßt die Bezirke, in denen die Schalter einander nahe liegen, also insbesondere die Schalter in einem einzelnen Schalthause, zusammen und stattet sie mit der Verriegelung nach der Erfindung aus. Entfernte Unterstationen mit mehreren Schaltern können ebenfalls mit der Verriegelung der Schalter versehen werden; dann wird aber die Auslösezeit dieser Schalter gegenüber der Auslösezeit der Schalter in der Zentrale oder der vorhergehenden Unterstation verkürzt. . Auf diese Weise ist es möglich, den Vorteil der Erfindung auszunutzen, nämlich auch in der Zentrale verhältnismäßig kurze Auslösezeiten der Schalter zu erhalten, ohne daß der Nachteil langer Hilfsleitungen in Kauf genommen werden muß.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Sicherheitseinrichtung zum Schutz gegen Überströme in elektrischen Anlagen mit hintereinander angeordneten Höchststromschaltern, die beim Überstrom nur

den Teil der Anlage abschalten sollen, in dessen Bereich ein Überstrom aufgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes auf Überstrom ansprechende Relais eine Verriegelung des nächsten in der Richtung nach der Stromquelle hin angeordneten Schalters betätigt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verriegelungsströme Leitungen verwendet werden, die gleichzeitig anderen Zwecken, z. B. Signalzwecken, dienen.
3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schalter von Gruppen parallel angeordneter Schalter, die in Reihe mit anderen Gruppen parallel geschalteter Schalter liegen, beim Auftreten eines Uberstromes die Verriegelung sämtlicher Schalter der anderen Gruppe herbeiführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.