DE320259C - Selbsttaetiger Schalter fuer Wechselstrom, der den Stromkreis an einem beliebigen Punkte der Stromwelle unterbricht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Schalter für Wechselstrom, die den Stromkreis an irgendeinem vorher bestimmten Punkte der Stromwelle öffnen.
Gemäß der Erfindung wird die Spule, welche zur Ausschaltung des Stromunterbrechers dient, hintereinander mit einer Funkenstrecke an die Klemmen des Kondensators eines Resonanzstromkreises gelegt, der im Nebenschluß an eine Drosselspule des zu schützenden Stromkreises angeschlossen ist.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltungsschema eines elektrischen Stromkreises, der den Gegenstand der Erfindung enthält.

Ein Generator 1 liefert Strom an einen Stromkreis 2, 3, 4. Ein Stromunterbrecher 5 ist in die Leitung 2, 3 des Stromkreises eingebaut, um ihn zu öffnen, sobald der Strom einen vorher bestimmten Wert erreicht hat. Der Unterbrecher ist nur einpolig dargestellt; er kann aber auch mehrpolig sein.

Eine Drosselspule 6, welche eine verhältnismäßig Meine Impedanz hat, ist im Stromkreise in die Leitung 2 eingesetzt und ein Spannungsresonanzstromkreis 7 im Nebenschluß zur Spule 6 angelegt. Dieser enthält einen induktiven Widerstand 8, einen Kondensator 9 und einen veränderlichen Widerstand 12. Die Auslösespule 10 des Schalters 5 ist hintereinander mit einer Funkenstrecke 11 im Nebenschluß zum Kondensator 9 angeschlossen,

: Die Funkenstrecke 11 ist so eingestellt, daß ein überspringen stattfindet, wenn eine bestimmte Spannung am Kondensator 9 herrscht, die ihrerseits von dem Strome im Stromkreis 2, 3, 4 abhängt. Wenn in der Funkenstrecke 11 Funken übergehen, wird die Spule 10 mit Energie versehen, und der Stromunterbrecher S schaltet aus.

Wenn die Spule 6 vollständig induktionsfrei wäre, so würde die Spannung des Kondensators 9 im Quadrate und proportional zu dem Strom sein, welcher die Spule 6 durchfließt. Es wird daher der Höchstwert der Spannung zu einer Zeit eintreten, wenn der augenblickliche Wert des Stromes gleich Null ist. Wenn die Spule 6 induktiv ist, so wird das Phasenverhältnis so \^rerändert, daß der Spannungshöchstwert des Kondensators 9 nach einer gewissen Zeit eintritt, und zwar ehe der augenblickliche Nullwert des Stromes erreicht wird.

Der Stromunterbrecher 5 arbeitet eine bestimmte Zeit später, als die Unterbrecherspule 10 mit Energie versehen wurde; diese Zeit hängt von der Konstruktion und von verschiedenen mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Stromunterbrechers ab.

Wenn daher das Phasenverhältnis zwischen der Spannung des Kondensators 9 und dem Strome in der Leitung 2 so abgestimmt ist, daß es mit der Zeit übereinstimmt, welche erforderlich ist, um den Stromunterbrecher 5 zum Arbeiten zu bringen, so wird dieser sich öffnen, sobald der augenblickliche Wert des Stromes, der den Stromkreis durchfließt, Null geworden ist. Folglich kann der Unterbrecher verhältnismäßig klein und wenig kostspielig hergestellt werden. Bei diesem Unterbrechungspunkte werden keine Schwingungen oder andere Störungen in dem Stromkreise zu der Zeit der Unterbrechung vorkommen.

Es ist klar, daß bei entsprechender Einstellung der Induktanz der Spule 6 der Stromunterbrecher 5 veranlaßt werden kann, den Stromkreis an irgendeinem bestimmten Punkte der· Stromwelle zu öffnen, aber in Anbetracht der erwähnten Vorteile wird der Nullpunkt der Welle gewöhnlich der gewählte Punkt sein, und die Spule 6 wird dementsprechend eingestellt werden.

Die für einen Stromunterbrecher benötigte Zeit bleibt vom Eintritt des Ereignisses ab, das die Auslösung· bedingt, bis zur völligen Öffnung seiner Kontaktteile immer die gleiche, da der elektrische Impuls, welcher die Unterbrecher spule 10 durchfließt, die Entladung- des Kondensators 9 von einer bestimmten Kapazität darstellt und stets bei der gleichen Spannung, nämlich der Ansprechspannung, der Funkenstrecke 11 stattfindet.

Es ist eine bekannte - Tatsache, daß bei plötzlichen Kurzschlüssen und Überlastungen es wünschenswert ist, den Stromkreis nurdann zu öffnen, nachdem die Reaktionen im Generator den Feldstrom verringert haben und eine unsymmetrische, vorübergehende Spannungswelle im Stromkreis einen symmetrischen, periodischen Wert erreicht hat. Da der Schalter 5 erst unterbricht, nachdem der Resonanzstromkreis 7 eine genügende Energiemenge aufgespeichert hat, um die Spannung des Kondensators 9 auf die Funkenspannung der Funkenstrecke 11 zu bringen, so kann er nicht auf das erste Anzeichen eines plötzlichen Kurzschlusses oder einer Überlastung ansprechen.

Der induktive Widerstand 8 wird nur zu dem Zwecke gebraucht, um den Stromkreis 7 auf Resonanz abzustimmen, und jede Änderung des Widerstandes 8 wird die Bedingungen der Resonanz verändern. Der veränderliche Widerstand 12 ist vorgesehen, um eine Dämpfung im Resonanzstromkreis 7 herzustellen, damit der Unterbrecher 5 nicht" durch die gewöhnlichen "Veränderungen in der Frequenz des Stromkreises zum Ausschalten gebracht wird. Der Widerstand 12 kann aber auch zur Einstellung des Unterbrechers 5 für verschiedene Werte der Überlastung benutzt werden. Wird der Widerstand 12 beispielsweise vermindert, so wird ein erhöhter Strom den Stromkreis 7 durchfließen, und das Verhältnis der Spannung des Kondensators 9 und des Stromes, der den Stromkreis durchfließt, wird verändert, ohne den Wert des. Stromstoßes bzw. des Stromes zu verändern, der die Ausschalterspule 10 durchströmt, da dieser von der Spannung an der Funkenstrecke 11 abhängt.

Claims (1)

1. 75 Patent-Anspruch:

   Selbsttätiger Schalter für Wechselstrom, der den Stromkreis an einem beliebigen, vorher bestimmten Punkte der Stromwelle unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösespule (10) des Schalters (5) hintereinander mit einer Funkenstrecke (11) an die Klemmen des Kondensators (9) eines Resonanzstromkreises gelegt ist, der noch einen Regelwiderstand (12) enthält und im Nebenschluß an eine in der Hauptleitung befindliche Drosselspule (6) angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.