DE365222C

DE365222C - Spannungsrueckgangrelais fuer Wechselstrom

Info

Publication number: DE365222C
Application number: DES53490D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Gaarz
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1920-06-23
Filing date: 1920-06-23
Publication date: 1922-12-11

Description

AUSGEGEBEN
AM 11. DEZEMBER 1922

KLASSE 21c GRUPPE

(S53490VIIH21C*)

Die Erfindung betrifft diejenige Klasse von Spannungsrelais, die beim Sinken der Spannung unter eine bestimmte Mindestgrenze ausgelöst werden und erst nach einer gewissen, von der Spannung am Ort des Relais abhängigen Zeit den gefährdeten Teil des elektrischen Leitungsnetzes abschalten.

Die Abhängigkeit der Ablaufzeit der meisten Relais dieser Art von der sie beeinflussenden Spannung ist sb. beschaffen, daß die Ablaufzeit bei hohen Werten der Spannung sich außerordentlich rasch ändert^ bei niedrigen Werten der Spannung jedoch nahezu denselben Wert behält. In Abb. 1 ist in schaubildlicher Darstellung diese Abhängigkeit in einer Kurve a wiedergegeben, die gegen die Achse der Spannung stark konvex ist. Dieses Abhängigkeitsverhältnis ist aber für die praktische Verwendung der Spannungsrückgangrelais sehr unerwünscht.

Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist der Vorschlag gemacht worden, in Reihe mit dem Relais einen Variator, d. h. einen in Wasserstoff gebetteten Eisendraht, zu schalten, der bei starken Spannungsschwankungen den größten Teil, der Spannung aufnimmt, während die Spannung am Relais innerhalb des gewollten Bereiches sich nur um geringe Beträge ändert. Auf diese 'Weise kann die starke Abhängigkeit der Auslösezeit des Relais von der Spannung in den mittleren Teil der erwähnten Kurve verlegt werden, so daß das Abhängigkeitsverhältnis zwischen Auslösezeit und Netzspannung gleichmäßiger ist, beispielsweise nach Kurve b der Abb. ι verläuft.

Wenn auch auf diese Weise die gewünschte Abhängigkeit der Auslösezeit des Relais von der Spannung erreicht wird, so leidet die Methode doch an dem Ubelstand, daß die Variatoren infolge des dauernden Glühzustandes und der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Gaar\ in Charlottenburg.

durch den Betrieb bedingten Erschütterung eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer haben und demgemäß öfters ausgewechselt werden müssen. Es kommt noch hinzu, daß der Variator erne störende thermische Trägheit besitzt.

Diese Nachteile sind gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß das Relais an einem von der Netzspannung gespeisten Leiterelement mit gesättigter Charakteristik liegt, das innerhalb eines weiten Bereiches von Schwankungen der Netzspannung unabhängig konstante Spannung liefert. Dieses Leiterelement kann aus einer Drosselspule mit gesättigtem Eisen bestehen. In diesem Falle ist ein Leiterelement mit ungesättigter Charakteristik, zweckmäßig ein Ohmscher Widerstand, vorgeschaltet, um die Schwankungen der Netzspannung aufzunehmen. Auch kann ein Transformator mit gesättigtem Eisen verwendet werden, an dessen Sekundärspule das Relais angeschlossen ist. Hierbei kann von der Verschaltung ernes Widerstandes abgesehen werden.

Die Abb. 2 der Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Der wesentliche Teil des Relais besteht aus der um die Achse α drehbaren Aluminiumscheibe s. Die Scheibe rotiert zwischen den Polen des mit der Spule b versehenen Magneten m. Die Spule δ liegt parallel zur Drosselspule d, welcher der Widerstand w vorgeschaltet ist. Dieser dient dazu, einen Teil der von der Stromquelle gelieferten Spannung aufzunehmen; auch beeinflußt er die Phasenlage, c und j' bezeichnen die Klemmen des Generators G, von dem die Netzleitung JV ausgeht, e ist ein auf der Scheibe s angebrachter Anschlagstift, der die Bewegung der Scheibe durch Anschlag an dem Haltestück h begrenzt. 0 ist ein mit der Scheibe verbundener Hebelarm, der am Ende ein Kontaktstück k{ trägt, das mit dem festen Kontaktstück A₂ bei Drehung der Scheibe in Berührung gelangen kann. Die Feder f greift an der Achse der Scheibe an und sucht diese im Sinne des Uhrzeigers zu drehen. Auf dem einen Pol des Magneten m liegt die Kurzschlußwindung n.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei normaler Spannung ist das durch den mit der Spule b versehenen Magneten m an der Scheibe s hervorgebrachte Drehmoment größer als das ihm entgegenwirkende Drehmoment der Feder f, so daß die Scheibe entgegen dem Uhrzeigersinn so weit gedreht wird, bis der Stift e- an dem Haltestück h anliegt. Sobald im Netz ein Kurzschluß entsteht, sinkt die Spannung des Generators G und somit auch die Spannung an der Spule b, und das Drehmoment der Feder f überwiegt. Die Scheibe beginnt sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Geschwindigkeit der Drehung ist aber abhängig von der an der Spule δ herrschenden Spannung. Da die Drosselspule d bei normaler Spannung von so starken Strömen durchflossen wird, daß ihr Eisenkern magnetisch gesättigt ist, so ändert .sich ihre Spannung auch bei starkem Gesamt-Spannungsrückgang zunächst nur um geringe Beträge. Die Drosselspule und das Relais sind so abgeglichen, daß unmittelbar unterhalb des Mindestspannungswertes, bei der das Relais ausgelöst wird, die Ablaufzeit des Relais und die zugehörige Spannung in dem mittleren Teil der erwähnten Kurve δ nach Abb. 1 liegen. Hierbei entspricht einer Spannungsänderung von 1 Volt eine Ablaufzeit des Relais von ungefähr 1 Sekunde. Sobald bei der Drehung der Scheibe s unter dem Einfluß der Feder f das Kontaktstück A₁ das feste Kontaktstück &₂ berührt, findet die Abschaltung des gefährdeten Netzzweiges in an sich bekannter Weise statt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beruhte das Spannungsrückgangrelais auf dem Induktionsprinzip. Aber auch andere Relaisformen sind für die Einrichtung der Erfindung geeignet, beispielsweise' elektromagnetische Relais oder Hitzdrahtrelais.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Spannungsrückgangrelais für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Leiter des Relais an einem von der Netzspannung gespeisten Leiterelement mit gesättigter Charakteristik liegt, das innerhalb eines weiten Bereiches von Schwankungen der Netzspannung unabhängig konstante Spannung liefert und daher erne starke Änderung der Ablaufzeit des Relais auch für niedrige Werte der Netzspannung bewirkt.

2. Spannungsfückgangrelais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterelement mit gesättigter Charakteristik durch eine Drosselspule gebildet wird, die dem wirksamen Leiter des Relais parallel geschaltet ist und der ein Leiterelement mit ungesättigter Charakteristik, zweckmäßig ein j.05 Ohmscher Widerstand, vorgeschaltet ist,

3. Spannungsrückgangrelais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter mit gesättigter Charakteristik als Transformator ausgebildet ist, an dessen Sekundärspule der wirksame Leiter des Relais liegt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.