Anordnung zur Schnellauslösung von Schaltern. Man benutzt zum Ausschalten
starker, schnell ansteigender Gleichströme, wie sie beim Kurzschluß schwerer Gleichstromkreise
auftreten, vielfach Ausschalter, die bei normalem Strom durch einen Haltemagneten
gesperrt werden, dessen Anker sich durch die Wirkung einer Feder erst löst, wenn
der Haltemagnetismus durch die entmagnetisierende Wirkung des ansteigenden Kurzschlußstroines
nahezu bis auf Null geschwächt wird. In Abb. i ist ein derartiger Magnet dargestellt.
Die Spannungswicklung n wird von einer Batterie e gespeist und hält norniak#rweise
den Anker a. fest. Erst wenn der ansteigende Strom i. mit seiner Hauptstromwicklung
h das Feld der Nebensclilußwiclslung n fast bis auf Null geschwächt hat, wird der
Anker a freigegeben, so daß er unter der Wirkung der Zugfeder f einen Lichtbogen
ziehen kann, der den Strom durch Entfernen der Kontakte b ausschaltet.Arrangement for quick release of switches. One used to switch off
strong, rapidly increasing direct currents, such as those caused by short-circuiting heavy DC circuits
occur, in many cases on-off switches, which with normal current through a holding magnet
be locked, the anchor of which is only released by the action of a spring when
the holding magnetism due to the demagnetizing effect of the increasing short-circuit current
is weakened almost to zero. Such a magnet is shown in Fig. I.
The voltage winding n is fed by a battery e and lasts normally
the anchor a. fixed. Only when the increasing current i. with its main current winding
h has weakened the field of the secondary winding n almost to zero, the
Armature a is released so that it creates an arc under the action of the tension spring f
can pull, which turns off the current by removing the contacts b.
Beim Ansteigen des Stromes in der Hauptwicklung k. wird in der Spannungswicklung
ya ein Gegenstrom induziert, der bewirkt, daß das Magnetfeld nicht nach -Maßgabe
des Ansteigens des Hauptstromes geschwächt wird, sondern nur nach Maßgabe der magnetischen
Zeitkonstante der Nebenschlußspule 3a, die im allgemeinen ziemlich groß ist. Der
Schalter löst daher nur mit erheblicher Verzögerung aus. Die Erfindung betrifft
nun eine Anordnung zur Schnellauslösung von Schaltern, bei der eine etwa konstant
erregte Spule (Spannungsspule) den Schalter durch Anziehen eines Ankers in geschlossenem
Zustand hält und die die Auslösung herbeiführende Ursache (z. B. der Überstrom)
eine den Magnetismus der Spannungsspule schwächende Spule erregt. Erfindungsgemäß
sind im Stromkreis der Spannungsspule Einrichtungen vorhanden, die einer durch die
magnetische Rückwirkung der die Auslösung herbeiführenden Spule bedingten Änderung
des Stromes der Spannungsspule entgegenwirken. Diese Einrichtungen können elektrischer
oder magnetischer Natur sein. Eine derartige Einrichtung besteht z. B. darin, daß
im Stromkreis der Spannungsspule ein Schalter vorgesehen ist, der vom Überstrom
ausgelöst wird. Ferner kann man die magnetische Zeitkonstante der Nebenschlußspule
(das Verhältnis der Selbstinduktion L zum Ohinschen Widerstand R) durch besondere
Mittel sehr klein halten, indem man etwa im Stromkreis der Nebenschlußspule einen
hohen Ohmschen Widerstand einschaltet. Diese letztere Anordnung kann mit der zuerst
genannten kombiniert werden derart, daß der Olimsche Widerstand durch einen Kurzschlußschalter
überbrückt ist, der durch den Überstrom geöffnet wird.
In den Abb.
2 bis 4 der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt. Bei der Anordnung nach; Abb. 2 ist, wie bereits erwähnt, in dem Stromkreis
der Nebenschlußspule iz ein Ohmscher Widerstand Y eingeschaltet, der bei geschlossenem
Zustand des Schalters durch einen Kurzschlußscbalter s überbrückt ist. Dieser Kurzschlußschalter
wird beim Auftreten eines Überstromes durch diesen geöffnet und so die Zeitkonstante
der Nebenschlußwicklung auf einen sehr geringen Wert gebracht, so daß die magnetische
Rückwirkung der Überstromspule h kein Ansteigen des Stromes in der Spule n herbeiführen
kann. Außerdem wird bei dieser Anordnung durch die Einschaltung des Widerstandes
der Strom in der Spule n sogar geschwächt, so daß auch das Nebenschlußfeld schnell
verschwindet, was der raschen Auslösung des Schalters förderlich ist.When the current in the main winding k increases. is in the voltage winding
ya induces a countercurrent, which causes the magnetic field to not conform to the standard
the increase in the main current is weakened, but only in accordance with the magnetic
Time constant of the shunt coil 3a, which is generally quite large. Of the
The switch therefore only trips with a considerable delay. The invention relates to
now an arrangement for the rapid tripping of switches, in which one is about constant
energized coil (voltage coil) closed the switch by tightening an armature
State holds and the cause causing the trip (e.g. the overcurrent)
energizes a coil weakening the magnetism of the voltage coil. According to the invention
there are facilities in the circuit of the voltage coil which one through the
magnetic reaction of the coil causing the triggering change
counteract the current of the voltage coil. These facilities can be electrical
or be magnetic in nature. Such a device consists, for. B. in that
A switch is provided in the circuit of the voltage coil, which prevents the overcurrent
is triggered. You can also find out the magnetic time constant of the shunt coil
(the ratio of self-induction L to Ohin's resistance R) by special
Keep means very small, for example in the circuit of the shunt coil
high ohmic resistance switches on. This latter arrangement can be compared with the first
are combined in such a way that the Olim's resistance is controlled by a short-circuit switch
is bridged, which is opened by the overcurrent.
In fig.
2-4 of the drawing are some embodiments of the device according to the invention
shown. In the arrangement according to; As already mentioned, Fig. 2 is in the circuit
the shunt coil iz an ohmic resistor Y switched on, which when the
State of the switch is bridged by a short-circuit switch s. This short circuit switch
is opened when an overcurrent occurs through this and so the time constant
the shunt winding brought to a very low value, so that the magnetic
The reaction of the overcurrent coil h does not cause an increase in the current in the coil n
can. In addition, in this arrangement, by switching on the resistor
the current in the coil n is even weakened, so that the shunt field is also fast
disappears, which is conducive to the rapid tripping of the switch.
In Abb. 3 ist eine äußere Selbstinduktion 1 in den Nebenschlußstromlzreis
eingeschaltet. Sie verhindert die Entwicklung eines starken Stromes unter der Wirkung
der von der Hauptstramspule h auf die Nzbenschlußspule n induzierten Spannung. Infolgedessen
vergrößert sich der Nebenschlußstrom beim Ansteigen des Hauptstromes nicht sehr
stark, so daß der Magnetismus des Haltemagneten relativ schnell verschwindet. Wenn
die äußere Selbstinduktion 1 einen Wert besitzt, der mit der Selbstinduktion der
Nebenschlußspule iz. nahezu übereinstimmt oder ihn sogar übertrifft, so drückt sie
durch ihre stromerhaltende Wirkung den Einfluß der magnetischen Verkettung von Haupt-
und Nebenschluß.wicklung auf ein geringes Maß herab. Die Selbstinduktion 1 wird
man im allgemeinen mit teilweise geschlossenem Eisenkern ausführen, um ihre Dimension
gering zu halten. Da sie von dem Erregergleichstroim der Spannungsspule n dauernd
durchflossen wird, so erhält das Eisen eine Vormagnetisierung. Es ist daher zweckmäßig,
diese Vormagnetisierung nicht über das magnetische Knie zu treiben, sondern besser
noch ein gut Teil darunter zu bleiben, um die wirksame Selbstinduktion für den von
der Hauptstromwicklung induzierten Zusatznebenschlußstrom möglichst groß zii halten.In Fig. 3 there is an external self-induction 1 in the shunt circuit
switched on. It prevents the development of a strong current under the effect
the voltage induced by the main winding coil h on the connecting coil n. Consequently
the shunt current does not increase very much as the main current increases
strong, so that the magnetism of the holding magnet disappears relatively quickly. if
the external self-induction 1 has a value that corresponds to the self-induction of the
Shunt coil iz. almost matches or even surpasses it, so it pushes
the influence of the magnetic linkage of main
and shunt winding down to a small level. The self-induction 1 becomes
one generally run with a partially closed iron core to their dimension
to keep it low. Since they are continuously from the excitation direct current of the voltage coil n
is flowed through, the iron receives a premagnetization. It is therefore advisable to
not to drive this bias over the magnetic knee, but rather better
still a good deal to remain below in order to achieve the effective self-induction for the by
keep the auxiliary shunt current induced in the main current winding as large as possible.
Man kann die induktive Einwirkung zwischen Haupt- und Nebenschlußspule
vollständig kompensieren, wenn man den Auslösestrom i., nach Abb. 4., durch die
Primärwicklung 7i eines Transformators schickt, der einigermaßen ähnliche elektromagnetische
Verhältnisse besitzt wie der Magnetkern mit dein Anker a, und wenn man die Sekundärwicklung
n' des Transformators mit vertauschten Polen in den Stromkreis der NTebenschlußwicklung
n einschaltet. Es läßt sich dann erreichen, daß bei ansteigendem Strome in der Auslösewicklung
h. sich in der äußeren Sekundärwicklung n' genau die gleiche Spannung ausbildet,
wie sie in der Nebenschlußwicklung n des Haltemagneten entsteht; und da diese beiden
Spannungen gegeneinander geschaltet sind, so heben sie sich in ihrer Wirkung auf.
Das Feld des Haltemagneten folgt daher bei dieser Anordnung jeder Veränderung des
Auslösestromes i völlig momentan und wird somit beim schnellen Ansteigen des Stromes
in äußerst kurzer Zeit bis auf Null geschwächt, so daß der Anker a unter der Wirkung
der Feder abreißt und in die Ausschaltstellung gelangt.One can see the inductive effect between the main and shunt coil
Compensate completely if the tripping current i., according to Fig. 4., through the
Primary winding 7i of a transformer sends the somewhat similar electromagnetic
Has proportions like the magnetic core with your armature a, and if you have the secondary winding
n 'of the transformer with reversed poles in the circuit of the N shunt winding
n turns on. It can then be achieved that with increasing current in the release winding
H. Exactly the same voltage develops in the outer secondary winding n ',
how it arises in the shunt winding n of the holding magnet; and there these two
If voltages are switched against each other, they cancel each other out in their effect.
With this arrangement, the field of the holding magnet therefore follows every change in the
The tripping current i is completely instantaneous and is thus when the current rises rapidly
weakened to zero in an extremely short time, so that the anchor a under the effect
the spring breaks off and reaches the switch-off position.