DE3041211A1 - Ueberlastanzeiger - Google Patents

Description

• Uberlastanzeiger
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen überlastanzeiger zum Lokalisieren der Stelle eines Kurzschlusses oder überstromes in einem elektrischen Energieverteilernetz mit einem auf das magnetische Feld eines Leiters reagierenden beweglichen Organ, das bei einem Kurzschluss oder Uberstrom in Bewegung kommt. Der Anzeiger weist einen Flüssigkeitsbehälter auf, in dem sich eine Flüssigkeit mit pulverigem Farbstoff befindet, der sich nicht in dieser Flüssigkeit auflöst und wobei die Flüssigkeit und der Farbstoff sich aus einem gemischten Zustand allmählich wieder entmischen. Der Anzeiger weist ferner ein magnetisierbares Gestell auf, das sich in montiertem Zustand des Anzeigers teilweise um den Leiter und teilweise um den Flüssigkeitsbehälter herum erstreckt, so daß die infolge eines durch den Leiter hindurch fließenden Stromes erzeugten magnetischen Kraftlinien in der Nähe des genannten beweglichen Organs konzentriert werden.
• Solch ein Uberlastanzeiger ist aus der US-PS 2 562 434 bekannt, wobei das bewegliche Organ aus einem deckelförmigen Anker besteht, der auf einem verschließenden Stopfen an dem einen Ende einer Hohlkammer angeordnet ist, deren anderes Ende durch einen als Kolben wirkenden Zapfen geschlossen ist, der im Inneren eines zylindrischen Flüssigkeitsbehälters auf und ab gleiten kann. Die Hohlkammer hat einen kleineren Aussendurchmesser als den Innendurchmesser des Flüssigkeitsbehälters, wobei in dem derart geformten Zwischenraum die Flüssigkeit mit dem pulverigen Farbstoff vorgesehen ist. Auf dem Flüssigkeitsbehälter ist an dem Ende des Ankers ein Deckel aus ferromagnetischem Material geschraubt1 der mit Öffnungen versehen ist, durch welche Öffnungen der zu überwachende Leiter geführt werden kann.
• Dieser Überlastanzeigerist für sich horizontal erstreckende Leitungen bestimmt, so daß der Flüssigkeitsbehälter herunter hängt und die Hohlkammer dann in der Flüssigkeit eine aufwärts gerichtete Kraft erfährt, wodurch der Einfluß des Gewichts des Ankers teilweise ausgeglichen wird. Sowohl in dem Randteil als an dem Umfang des Ankers und in dem Randteil des Kolbens an dem anderen Ende der Hohlkammer sind sich schmal erstreckende Löcher vorgesehen, durch welche Löcher die Flüssigkeit strömen kann, falls der Anker bei einem Kurzschluß in die Richtung des Leiters gezogen wird. Durch den Strom der Flüssigkeit durch diese schmalen Löcher wird die Flüssigkeit eine wirbelnde Bewegung bekommen, wodurch das Pulver über der Flüssigkeit verteilt wird und angezeigt wird, daß ein Kurzschlußstrom durch diesen Leiter geflossen ist. Nach einer bestimmten Zeit werden das Pulver und die Flüssigkeit sich wieder miteinander entmischen, so daß keinerlei Handlung nötig ist, um den Überlastanzeiger wieder in seine Ruhestellung zurück zu bringen.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Überlastanzeiger der oben beschriebenen Art, der jedoch einfacher mit weniger Teilen ausgeführt ist und für vertikale Leitungen bestimmt ist. Der Überlastanzeiger nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegliche Organ aus einem axial magnetisierten scheibenförmigen permanenten Magnet besteht, der auf dem Boden des sich vertikal neben einem Leiter erstreckenden Flüssigkeitsbehälters ruht, daß das magnetisierbare Gestell aus einem ersten derart vorgesehenen U-förmigen Bügel besteht, daß beidseits des Flüssigkeitsbehälters und der Schenkel des U-förmigen Bügels ein Luftspalt entsteht und daß der Anzeiger mit einem zweiten U-förmigen Bügel versehen ist, dessen Schenkel sich parallel zum Flüssigkeitsbehälter und zum Leiter erstrecken und in die genannten Luftspalte hinein ragen, während der Flüssigkeitsbehälter sich durch eine Öffnung in dem nach unten gerichteten Rückenteil dieses zweiten U-förmigen Bügels hindurch erstreckt, so daß der scheibenförmige permanente Magnet sich dann auf ungefähr derselben Höhe wie dieser Rückenteil befindet.
• In der Praxis kann der Überlastanzeiger so ausgebildet sein, daß ein Kurzschlußstrom oder überstrom nur während einer kurzen Zeit auftritt, wobei es erwünscht ist, daß der scheibenförmige Magnet schon aufgerichtet ist und durch den Einfluß des Wechselfeldes unmittelbar eine hin- und hergehende oder runddrehende Bewegung ausführt, weil die Kurzschlußzeit tatsächlich zu kurz ist, um den Magnet auch noch aus einer liegenden in eine aufgerichtete Stellung zu heben. Eine vorzugsweise Ausführungsform des überlastanzeigers ist daher dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rückenteils des zweiten U-förmigen Bügels eine Platte aus magnetisierbarem Material vorgesehen ist, wodurch erreicht wird, daß der scheibenförmige permanente Magnet durch das Magnetfeld, das normal während des Betriebes des Verteilernetzes infolge des durch den Leiter hindurch fließenden Belastungsstromes erzeugt wird, in einer hochkant gerichteten Lage der Scheiben auf dem Boden des Flüssigkeitsbehälters stehen bleibt, und welche Platte damit auch als Stützmittel für den Flüssigkeitsbehälter dienen kann.
• Die Erfindung wird anhand einer einzigen Figur näher erläutert.
• Der scheibenförmige Magnet 1 ist axial magnetisiert und besteht aus einem Material mit einer hohen Koerzitivkraft, das sich schwer demagnetisieren läßt, wie Bariumferrit oder Samariumkobalt. Der Magnet ist in einer Kapsel 2 aus Glas oder einem durchsichtigen Kunststoff enthalten, welche Kapsel mit einer klaren Flüssigkeit und einem Farbstoff, der einen klaren Farbunterschied hinsichtlich dieser Flüssigkeit hat, gefüllt ist.
• Um den Leiter 3 herum ist ein U-förmiger Eisenbügel 4 vorgesehen, während zwischen den Schenkeln dieses Bügels 4 und der Kapsel ein zweiter Eisenbügel 5 mit einer Öffnung in dem Rückenteil 5A angeordnet ist, durch welche Öffnung die Kapsel geführt wird.
• Für eine schnelle und effektive Reaktion, d.h. drehen oder hin und her um eine vertikale Achse herum bewegen, auf ein bei einem Kurzschluß plötzlich auftretendes starkes Wechselfeld des Leiters 3 ist es notwendig, daß die magnetische Achse des Magneten horizontal ist und der Magnet frei von der Wand bleibt. Dafür sorgen der Eisenbügel 5 und der Eisenbügel 4, wodurch das magnetische Feld des Leiters auf den Überlastanzeiger konzentriert wird.
• Unterhalb der Kapsel kann noch eine eiserne Bodenplatte 6 vorgesehen werden, wodurch die Konzentration der magnetischen Kraftlinien zur Stelle des scheibenförmigen permanenten Magneten 1 noch gefördert wird, so daß dieser auch während des normalen Betriebes in einem hochkant gerichteten Stand stehen bleibt. Dazu wird jedoch bemerkt, daß die Anwendung dieser Bodenplatte 6 zur Erzielung des letztgenannten Effektes nicht immer notwendig ist.
• Eine schnelle Reaktion der magnetischen Scheibe 1 ist notwendig, weil Kurschlüsse im allgemeinen schnell abgeschaltet werden. Weiterhin soll die magnetische Scheibe bei vorübergehenden Stromstößen in dem Leiter 3, bei denen nicht abgeschaltet wird, wieder bei einem normalen Belastungsstrom zur Ruhe kommen, was bedeutet, daß das Zur-Ruhe-kommen bei einem Strom stattfinden soll, der nicht zu viel unter dem Ansprechstrom liegt. Dies wird durch den nicht magnetischen Weg oder Luftspalt 7 zwischen den Bügeln 4 und 5 und dadurch erreicht, daß der Bügel 5 zur Stelle 8 in dem Rückenteil 5A, in dem eine Öffnung für die Kapsel 2 vorgesehen ist, schnell magnetisch gesättigt wird.
• Die Kapsel 2, der Bügel 5 und die Bodenplatte 6 sind in einem Behälter aus Kunststoff vorgesehen, der mit einem Fenster zur Beobachtung einer Verfärbung vorgesehen ist. Diese Verfärbung wird durch die drehende oder hin- und hergehende Bewegung des scheibenförmigen Magneten 1 während eines Kurzschlusses oder eines Überstroms verwirklicht. Die Flüssigkeit und der Farbstoff sind derart gewählt worden, daß eine Mischung und demzufolge die Färbung mindestens eine Stunde genau erkennbar bleiben, wonach die beiden Stoffe sich wieder trennen, so daß der normale Zustand, bei dem der Farbstoff sich wieder unten in der Kapsel befindet, innerhalb einer Weile wieder hergestellt wird.

Claims (4)

1. A n 5 p r ü c h e tS überlastanzeiger zum Lokalisieren der Stelle eines Kurschlusses oder überstroms in einem elektrischen Energieverteilernetz, mit einem auf das magnetische Feld eines Leiters reagierenden beweglichen Organ, das bei einem Kurzschluß oder Überstrom in Bewegung kommt, wobei der Anzeiger einen Flüssigkeitsbehälter aufweist, in welchem sich eine Flüssigkeit mit einem pulverigem Farbstoff befindet, der sich nicht in dieser Flüssigkeit auflöst und Flüssigkeit und Farbstoff sich aus einem gemischten Zustand wieder allmählich entmischen, und mit einem magnetisierbaren Gestell, das sich in montiertem Zustand des Anzeigers teilweise um den Leiter herum und teilweise um den Flüssigkeitsbehälter herum erstreckt, so daß die infolge eines durch den Leiter hindurch fließenden Stromes erzeugten magnetischen Kraftlinien in der Nähe des beweglichen Organs konzentriert werden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das bewegliche Organ aus einem axial magnetisierten, scheibenförmigen permanenten Magnet (1) besteht, der auf dem Boden des sich vertikal neben einem Leiter (3) erstreckenden Flüssigkeitsbehälters (2) ruht, daß das magnetisierbare Gestell aus einem ersten derart vorgesehenen U-förmigen Bügel (4) besteht, daß beidseits des Flüssigkeitsbehälters (2) und der Schenkel des U-förmigen Bügels (4) ein Luftspalt vorhanden ist, und daß der Anzeiger mit einem zweiten U-förmigen Bügel (5) versehen ist, dessen Schenkel sich parallel zum Flüssigkeitsbehälter (2) und zum Leiter (3) erstrecken und in die genannten Luftspalte hinein ragen, während der Flüssigkeitsbehälter (2) sich durch eine Öffnung in dem nach unten gerichteten Rückenteil (5A) dieses zweiten U-förmigen Bügels (5) erstreckt, so daß der scheibenförmige permanente Magnet (1) sich auf ungefähr derselben Höhe wie dieser Rückenteil befindet.
2. 2. Überlastanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rückenteils (5A) des zweiten U-förmigen Bügels (5) eine Platte (6) aus magnetisierbarem Material vorgesehen ist, wodurch sich ergibt, daß der scheibenförmige permanente Magnet (1) durch das Magnetfeld, das normal während des Betriebes des Verteilernetzes infolge des durch den Leiter (3) hindurch fließenden Belastungsstromes erzeugt wird, in einer hochkant gerichteten Lage der Scheibe auf dem Boden des Flüssigkeitsbehälters stehen bleibt, und welche Platte (5A) damit auch als Stützmittel für den Flüssigkeitsbehälter dienen kann.
3. 3. überlastanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (2) aus einer länglichen, durchsichtigen, verschlossenen Kapsel aus Glas oder Kunststoff besteht.
4. 4. überlastanzeiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der permanente Magnet aus einem Material mit einer hohen Koerzitivkraft besteht, wie Bariumferrit oder Samariumkobalt.