DE295762C

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Publication number: DE295762C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

. Die Schutzvorrichtung, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, beruht auf dem bekannten Grundsatz, eine Ausschaltung der durch Kurzschlüsse oder Erdschlüsse betroffenen Netzteile nur dann zu bewirken, wenn der Strom plötzlich und sprunghaft ansteigt, während bei einem langsamen Ansteigen des Stromes eine Ausschaltung nicht erfolgt.. The protective device that holds the object of the invention is based on the known principle of eliminating those affected by short circuits or earth faults To only operate power supplies if the current rises suddenly and abruptly, while a slow increase in the current does not switch off.

Zur Erreichung dieses Zweckes wird einTo achieve this, a

ίο von der Stromstärke beeinflußter Körper benutzt, welcher durch ein elastisches Glied mit den die Gegenkraft liefernden Organen verbunden ist, und gemäß der Erfindung wird mit dem elastischen Glied eine Kontaktanordnung verbunden, welche durch die Deformation des elastischen Gliedes betätigt wird.ίο body influenced by the current strength used, which is connected by an elastic member to the organs supplying the opposing force and according to the invention, the elastic member becomes a contact assembly connected, which is operated by the deformation of the elastic member.

Der bewegliche Körper besitzt bei der neuen Anordnung bei jeder Stromstärke eine entsprechende Gleichgewichtslage, und das elastisehe Glied bleibt bei normalen oder langsam veränderlichen Stromstärken unverändert, deformiert sich dagegen bei schnell und stark ansteigenden Stromstärken und betätigt durch diese Deformation den Kontakt und bewirkt damit die Auslösung.With the new arrangement, the movable body has a corresponding one for every current strength Equilibrium, and the elastic limb remains at normal or slow unchanged with changing currents, but deforms with fast and strong increasing current strengths and, through this deformation, actuates the contact and causes it thus triggering.

Eine Ausführungsform ist in der Zeichung dargestellt. Der Kern des Maximalrelais M ist durch eine Feder F an einem Wagebalken B befestigt, der um die Drehachse D drehbar und durch ein Gegengewicht G im Drehsinn entgegen dem Uhrzeiger beeinflußt ist. Durch eine Walzfläche W wird bei jeder Bewegung des Wagebalkens der Hebelarm des Gegengewichtes G verändert. Die Anordnung läßt sich leicht so treffen, daß jeder Stromstärke am Maximalrelais M eine andere Stellung des Kernes entspricht, und daß diese Kerristellungen einem beliebigen Gesetz entsprechen, daß also z. B. mit wachsender Stromstärke verhältnismäßig größere Wege des Kernes erzielt werden. ;■One embodiment is shown in the drawing. The core of the maximum relay M is fastened by a spring F to a balance beam B , which is rotatable about the axis of rotation D and is influenced by a counterweight G in the counterclockwise direction of rotation. The lever arm of the counterweight G is changed by a rolling surface W with every movement of the balance beam. The arrangement can easily be made so that each current intensity at the maximum relay M corresponds to a different position of the core, and that these Kerristellungen correspond to any law, so that z. B. with increasing current strength relatively larger distances of the core can be achieved. ; ■

Die Feder F ist so abgestimmt, daß sie durch die normale Stromstärke und durch die Stromstärken, welche bei Eintritt einer Überlastung, die noch nicht zur Ausschaltung führen soll, erzeugt werden, nicht gedehnt wird. Wenn dagegen der Strom übermäßig hoch wird, oder wenn ein plötzlicher Stromstoß, z. B. durch einen Erdschluß oder Kurzschluß, eintritt, wird die Feder gereckt. Im letzteren Fall allerdings nur momentan, da sich nachher die Feder wieder zusammenzieht.The spring F is tuned so that it is not stretched by the normal current strength and by the current strengths which are generated when an overload occurs, which should not yet lead to disconnection. On the other hand, if the current becomes excessively high, or if a sudden surge of current, e.g. B. by an earth fault or short circuit occurs, the spring is stretched. In the latter case, however, only momentarily, as the spring contracts again afterwards.

An den Enden der-Feder sind Körper starr befestigt, welche zusammen einen Kontakt K₁ bilden. Bei der gezeichneten Ausführungsform soll dieser Kontakt durch eine Dehnung der Feder geschlossen werden.At the ends of the spring bodies are rigidly attached, which together form a contact K ₁ . In the embodiment shown, this contact is intended to be closed by stretching the spring.

An dem beschriebenen Relais ist noch ein zweiter Kontakt K₂ angebracht, welcher in den Stellungen, die der normalen Stromstärke entsprechen, geöffnet ist, sich dagegen schließt, sobald eine übermäßig hohe Stromstärke eintritt.A second contact K _{2 is} attached to the relay described, which is open in the positions corresponding to the normal current intensity, but closes as soon as an excessively high current intensity occurs.

Ferner ist ein Nachlaufrelais N angebracht, welches durch den momentanen Stromschluß am Kontakt K₁ infolge eines Kurzschlusses und die gleichzeitige Schließung des Kontaktes UT₂ infolge der entsprechend hohen Stromstärke betätigt wird Das Nachlaufrelais N schließt einen Kontakt parallel zu dem Federkontakt K₁, so daß auch nach Aufhören des durch den Kurzschluß erzeugtenFurthermore, a follow-up relay N is attached, which is actuated by the instantaneous current circuit at the contact K ₁ due to a short circuit and the simultaneous closure of the contact UT ₂ due to the correspondingly high amperage The tracking relay N closes a contact in parallel with the spring contact K _1, so that after cessation of the generated by the short circuit

Ruckes die Auslösung erfolgen kann. Das Nachlaufrelais bleibt geschlossen, solange seine Spule über den eigenen Kontakt und den Kontakt K₂ an den Klemmen -j- ^un^ —, welche z. B. die Erregungsspannung darstellen, liegt. Die Wirkungsweise des Relais wird unter Vernachlässigung des in der Figur noch vorhandenen Spannungsrelais 5, auf das erst später eingegangen wird, beschrieben. BeiThe triggering can take place with a jerk. The run-on relay remains closed as long as its coil has its own contact and contact K ₂ at the terminals -j- ^un ^ -, which z. B. represent the excitation voltage is. The mode of operation of the relay is described while neglecting the voltage relay 5 which is still present in the figure and which will only be discussed later. at

ίο normaler Stromstärke liegt der Wagebalken B in der gezeichneten Lage, der Kontakt K₂ ist offen.ίο normal current strength the balance beam B is in the position shown, the contact K ₂ is open.

Übersteigt die Stromstärke die zulässigen Grenzen, wobei aber nur eine langsame Steigerung des Stromes stattfindet, so bewegt sich der Wagebalken im Sinne des Uhrzeigers, der Kontakt K₂ schließt sich, übt jedoch keinen Einfluß aus, da sowohl der Kontakt K₁ als auch der ihm parallele Kontakt des Nachlaufrelais N offen ist, mithin der Stromkreis der Auslösespule A unterbrochen bleibt.If the current strength exceeds the permissible limits, but only a slow increase of the current takes place, the balance beam moves clockwise, the contact K ₂ closes, but has no influence, since both the contact K ₁ and his parallel contact of the follow-up relay N is open, so the circuit of the trip coil A remains interrupted.

Tritt ein Kurzschluß ein, so dreht sich der Wagebalken im Sinne des Uhrzeigers und schließt den Kontakt K₂. Gleichzeitig reckt sich die Feder F, und der Kontakt K₁ wird geschlossen. Dadurch erhält einerseits das Nachlaufrelais TV Strom und schließt seinen Kontakt, wodurch der Kontakt K₁ kurzgeschlossen und seine Wirkung auch bei Zurückgehen der Feder F in die zusammengezogene Lage aufrechterhalten wird. Anderseits erhält die Auslösespule A über den Kontakt K₁ bzw. den parallel geschalteten Kontakt des Nachlauf relais N und den Kontakt K₂ Strom (das Relais S ist wegzudenken, sein Kontakt daher geschlossen), und die Auslösung des Schalters C wird bewirkt.If a short circuit occurs, the balance beam rotates clockwise and closes contact K ₂ . At the same time, the spring F stretches and the contact K ₁ is closed. As a result, on the one hand, the follow-up relay TV receives current and closes its contact, whereby the contact K _{1 is} short-circuited and its effect is maintained even when the spring F goes back into the contracted position. On the other hand, the trip coil A receives power via the contact K ₁ or the parallel connected contact of the follow-up relay N and the contact K ₂ (the relay S is unimaginable, its contact is therefore closed), and the triggering of the switch C is effected.

Diese Vorrichtung würde sämtliche durch den Kurzschluß betroffenen Schalter gleichzeitig ausschalten, soweit sie nicht durch Abstufung der Auslösekräfte gegen den betreffenden Kurzschlußstrom unempfindlich sind. Um die Anordnung derart zu ergänzen, daß eine selbsttätige Auswahl der Schalter erfolgt, wird die an sich bekannte Einrichtung verwendet, wonach eine von der Netzspannung am betreffenden Punkt abhängige Verzögerung benutzt wird. Hierzu dient das in der Zeichnung dargestellte Relais S, ein gedämpftes Nullspannungsrelais, dessen Kontakt in Serie mit den Kontakten K₁ bzw. Nachlaufrelais und K₂ liegt. Die Auslösung kann also nur dann erfolgen, wenn die im vorstehenden beschriebenen Bedingungen für die Auslösung, nämlich Eintritt eines Kurzschlusses und Aufrechterhaltung der hohen Stromstärke, so lange gedauert haben, bis das gedämpte Spannungsrelais S seinen Lauf beendet hat. Treten jedoch vor Ablauf des Spahnungsrelais normale Verhältnisse ein, d. h. sinkt der Strom auf den normalen Betrag und steigt die Spannung auf den vollen Wert, so dreht sich der Wagebalken B des Hauptrelais entgegen dem Sinne des Uhrzeigers und öffnet den Kontakt K₂, wobei die Spulen des Nachlaufrelais N ausgeschaltet werden und dieses in seine Ruhelage zurückgeführt wird, und das Spannungsrelais S zieht seinen Kern wieder in die höchste Lage. Das ganze Relaissystem ist demnach wieder in den Ruhezustand zurückversetzt.This device would switch off all switches affected by the short circuit at the same time, provided that they are not insensitive to the relevant short circuit current due to the gradation of the triggering forces. In order to supplement the arrangement in such a way that the switches are selected automatically, the device known per se is used, according to which a delay is used which is dependent on the mains voltage at the point in question. The relay S shown in the drawing is used for this purpose, a damped zero voltage relay, the contact of which is in series with the contacts K ₁ or follow-up relay and K ₂ . Triggering can only take place if the conditions described above for triggering, namely occurrence of a short circuit and maintenance of the high current intensity, have lasted until the damped voltage relay S has finished running. However, if normal conditions occur before the spanning relay expires, i.e. if the current drops to the normal amount and the voltage rises to the full value, balance beam B of the main relay rotates counter-clockwise and opens contact K ₂ , whereby the coils of the follow-up relay N are switched off and this is returned to its rest position, and the voltage relay S pulls its core back to the highest position. The whole relay system is therefore put back into the idle state.

Um die Zeiten, welche bei benachbarten Schaltern in Frage kommen, stärker abzustufen, wird man das erwähnte Nullspannungsrelais mit einer Verzögerung ausrüsten, welche von der Spannung besonders stark abhängig ist, indem man entweder sowohl die elektrisch wirkende Kraft des Relais (Zugkraft der Spule S) als auch die Dämpfung von der Netzspannung abhängig macht, oder indem man z. B. mehrere Magnete verwendet, von denen jeder nach Durchlaufen seines Hubes den folgenden, vorher durch eine Klinke gesperrten Magneten freigibt, bis der letzte den endgültigen Kontakt für die Auslösung bewirken kann. 'In order to graduate the times that come into question at neighboring switches more strongly, one will equip the mentioned zero voltage relay with a delay, which is particularly strongly dependent on the voltage by having either the electrical acting force of the relay (tensile force of the coil S) as well as the damping of the mains voltage makes you dependent, or by z. B. used several magnets, each of which after passing through its stroke the following, previously locked by a latch releases the magnet until the last one releases the final one Contact for triggering can cause. '

Das Spannungsrelais S kann natürlich auch in anderer Weise mit dem ersterwähnten Relais zusammenarbeiten, z. B. sind mechanische Verbindungen möglich.The voltage relay S can of course also be used in a different way with the first-mentioned relay work together, e.g. B. mechanical connections are possible.

Ebenso ist es möglich, die Arbeitsstrombetätigung, welche in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel durchgeführt ist, durch eine Ruhestrombetätigung zu ersetzen.It is also possible to activate the operating current, which in the illustrated embodiment is carried out, to be replaced by a closed-circuit actuation.

Es wird unter Umständen wünschenswert sein, das Spannungsrelais empfindlicher zu machen, wenn nämlich die Kurzschlüsse nicht so erheblich sind, daß sie ein sehr starkes Sinken der Spannung zur Folge haben. Dann wird man in an sich bekannter Weise durch das Nachlaufrelais N eine Schwächung der Erregung des Spannungsrelais S bewirken, z. B. indem ein in Serie mit der Spannungswicklung S liegender Widerstand, welcher normal überbrückt ist, durch Anziehen des Nachlaufrelais N eingeschaltet wird.It may be desirable to make the voltage relay more sensitive if the short circuits are not so severe that they result in a very large drop in voltage. Then you will cause a weakening of the excitation of the voltage relay S in a known manner by the follow-up relay N, z. B. by a resistor in series with the voltage winding S, which is normally bridged, is switched on by pulling in the follow-up relay N.

Das Hauptrelais M kann auch außer der erwähnten Wirkung des Ansprechens auf Kurzschlüsse zur Herstellung einer gewöhnlichen Maximalauslösung benutzt werden, indem bei entsprechendem Hube ebenfalls Kontakte betätigt werden.The main relay M can also be used in addition to the mentioned effect of responding to short circuits to produce a normal maximum trip, in that contacts are also actuated with the appropriate stroke.

Die Dehnung der Feder bei beliebiger Stromstärke läßt sieht praktisch gut einstellen, indem man die Federkraft und die Trägheit des Wagebalkens B aufeinander abstimmt, indem man z. B. die Masse des Wagebalkens B verändert oder an demselben eine zusätzliche Dämpfung anbringt.The expansion of the spring at any current strength can be adjusted practically well by coordinating the spring force and the inertia of the balance beam B by z. B. changes the mass of the balance beam B or applies additional damping to the same.

Claims

Patent Claims:

i. Protection device for electrical networks, in which one of the electricity

strongly influenced body is connected by an elastic member to the organs providing the counterforce, characterized in that electrically conductive parts attached to both sides of the elastic member (F) together form a contact (K ₁ ) for triggering the switch (C), that in the event of a deformation of the elastic member (J ⁷ ) in such an effect

ίο is set that triggering the switch (C) occurs only in the event of an excessively high or very rapidly and rapidly increasing current.

2. Protection device according to claim i, characterized in that the organs (B, G) supplying the counterforce receive the body moved by the current intensity in an equilibrium position at each current intensity (by means of the rolling surface W).

3. Protection device according to claim 2, characterized in that with the contact (K ₁ ) of the elastic member (F) a second, of the counterforce supplying organs (B, G) controlled contact (K ₂ ) is connected in series, the is only actuated when the current is excessively high and only then enables the switch (C) to be triggered.

4. Protection device according to claim 3, characterized in that by the working of both contacts (K ₁ and K ₂ ) a follow-up relay (N) is switched on and also after the current surge has ceased and the elastic member (F,

z. B. by a parallel contact) the triggering of the switch (C) ensures.

5. Protection device according to claim 4, characterized in that the follow-up relay (N) controls only one parallel contact to the contact (K ₁ ) of the elastic member and is therefore put out of action again after the excessively high current through the second contact (K ₂ ) has ceased will.

6. Protection device according to claim 1 or the following, characterized in that that another, provided with an attenuation, depends on the mains voltage Body (S) prevents tripping in a manner known per se at normal voltage, but releases after a corresponding time when the voltage has dropped.

1 sheet of drawings.