DE529640C

DE529640C - UEberlastungsschutzeinrichtung fuer Transformatoren und aehnliche elektrische Apparate, beruhend auf dem Zusammenwirken mehrerer von den Belastungsstroemen des Apparates und der Temperatur des Kuehlmittels abhaengiger Waermeausloeser

Info

Publication number: DE529640C
Application number: DEK108617D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-23
Filing date: 1928-03-23
Publication date: 1931-07-15

Description

Die bisher auf den Markt gebrachten Schutzvorrichtungen gegen unzulässige Belastung von Transformatoren entsprechen nicht den tatsächlichen Erwärmungsverhältnissen dieser Apparate.

Mit Wärmeverzögerung versehene Überstromschalter sind als Transformatorenschutz unzureichend. Wird ein ursprünglich schwach belasteter Transformator überlastet, dann löst, ungeachtet der großen Wärmekapazität, der Überstromschalter den Transformator vorzeitig aus. Anderseits ist es unstatthaft, die zulässige Überlastung nach der bloßen öltemperatur zu beurteilen. Signalvorrichtungen, welche aus einem Quecksilberthermometer oder einer anderen im öl befindlichen Vorrichtung bestehen, zeigen nur an, daß die Temperatur des Öles die zulässige Grenze überschritten hat.

Die V. D. E.-Vorschriften gestatten eine zulässige Grenzerwärmung des Öles in der obersten Schicht von 6o° C und eine solche der Wicklung von 70 ° C. Es wurde also eine Temperaturdifferenz zwischen Öl und Wick-

«5 lung von 10⁰C bei voller Beanspruchung zugrunde gelegt. Diese Temperaturdifferenz ändert sich mit großer Annäherung porportional den Kupferverlusten. Es ergibt sich demnach eine Abhängigkeit zwischen prozentualer Überlast und zulässiger Belastungsdauer, wie sie in Abb. 1 dargestellt ist. Die Charakteristik A gilt für einen Transformator, der vor Einsetzen der Überlast im Leerlauf war, Charakteristik B für einen ursprünglich halb belasteten Transformator.

Abb. 2 zeigt die zulässige Überlastbarkeit eines Transformator für gegebenen Zuwachs der Öltemperatur. Kurve α wurde unter der Voraussetzung errechnet, daß die Temperatur der Umgebung 35⁰C beträgt, Kurve & entspricht einer Außentemperatur von 25⁰ C.

Aus dem Gesagten ist ersichtlich, daß ein verschiedenen Belastungsverhältnissen entsprechender Überlastungsschutz sowohl der Temperatur des Öles als auch der Temperatür der Wicklungen Rechnung tragen muß.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die sich mit Hilfe mehrerer Wärmeauslöser den tatsächlichen Erwärmungsverhältnissen genau anpaßt.

Diese Einrichtung setzt sich aus mehreren der Zahl der zu schützenden Phasen entsprechenden Zylindern zusammen (in Abb. 3: P₁, P₂, P₃). Diese Zylinder sind mit einer Flüssigkeit oder Masse von großem Ausdehnungskoeffizienten gefüllt, welche bei Erwärmung dicht eingepaßte Kolben J₁, J₂, J₃ herausdrückt. Geheizt werden die Zylinder durch

Claims

Wicklungen aus Widerstandsdraht I₁,I₂, l_s, die entweder von den Hauptströmen oder deren Bruchteilen der zu schützenden Stromkreisen durchflossen werden. Pie Wicklung ist so angeordnet, daß die Kolbenbewegung der durch die Wicklung fließenden Stromstärke proportional ist.

An den Enden der Kolben befinden sich die untereinander elektrisch verbundenen Kontakte O₁, d₂, d₃, gegen welche sich die Kontakte d_it d₅, d_e bewegen, welche auf einer gemeinsamen Traverse sitzen, die ihrerseits von einem ins öl oder irgendein anderes Kühlmedium eingesetzten Kolben bewegt wird. Die Bewegung der Kontakte d_lt d_z, d_s und U₄., d_s, d_e ist derart abgestimmt, daß die Kontakte sich einander berühren, sobald die Temperaturen und zulässige Belastung" des Transformators die in Abb. 2 angegebenen Werte erreichen. Die praktische Ausführung ist überaus einfach, da die Abhängigkeit von Überlastung und Temperatur linear ist. Bei Berührung der Kontakte wird mittels der Spannungsspule U der Transformatorschutzschalter geöffnet.

Durch die Ausdehnung der im Zylinder befindlichen Flüssigkeit oder Masse wird der· Kolben unter hohem Druck herausgedrückt. Es läßt sich daher die Bewegung der Kolben zur mechanischen Betätigung der Freiauslösung des Transformatorschutzschalters verwenden.

Die Zylinder P₁, P₂, P₈ können auch aus Eisen hergestellt werden; sie wirken dann vorteilhaft als Magnetpole, welche bei Kurzschluß die ihnen gegenüberliegende Traverse anziehen und so die Abschaltvorrichtung elektrisch oder mechanisch auslösen.

Paten τ α ν s ι· κ ϋ cn e :

ι, Überlastungsschutzeinrichtung für Transformatoren und ähnliche elektrische Apparate, beruhend auf dem Zusammenwirken mehrerer von den Belastungssirröimen des Apparates und der Temperatur des Kühlmittels abhängiger Wärmeauslöser, die aus eine Masse oder Flüssigkeit von großem Ausdehnungskoeffizienten und einen beweglichen Kolben enthaltenden Zylindern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolben der von den Beilastungsströmen beheizten Wärmeauslöser und der Kolben des von der Temperatur des Kühlmittels beeinflußten Wärmeauslösers gegeneinander bewegen und bed, gegenseitiger Berührung den Stromkreis der Ausschaltvorrichtung des zu schützenden Apparates schließen.
2. Überlastungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder der von den Belastungsströmen abhängigen Wärmeauslöser aus Eisen bestehen und mit den sie umgebenden Wicklungen Elektromagnete bilden, die bei unzulässig hohen Stromstärken des zu schützenden Apparates durch Anziehen des von der Temperatur des Kühlmittels beeinflußten Kolbens die augenblickliche Schließung des Stromkreises der Ausschaltvorrichtung herbeiführen.
3. Überlastungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der gegeneinander wirkenden Kolben direkt, zum mechanischen öffnen des Transformatorschalters verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen