DE584299C - Einrichtung zum Schutz von elektrischen Schaltern u. dgl. gegen UEberbeanspruchung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
18. SEPTEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M584299 KLASSE 21c GRUPPE 6860

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Mai 1932 ab

Es sind Anordnungen bekannt, welche bewirken, daß die Unterbrechung von Überströmen durch einen Schalter dann verhindert wird, wenn diese Überströme einen Grenzwert überschreiten, der vom Schalter ohne Schaden nicht mehr bewältigt werden kann. Bei diesen Einrichtungen dient gewöhnlich eine Relaisanordnung zur Unterbrechung des Schalters bei für ihn unschädlichen Uberströmen, eine zweite derartige Anordnung dagegen dazu, bei höheren, einen unteren Grenzwert überschreitenden Strömen, die durch die erste Relaisanordnung angestrebte Schalterunterbrechung auf die eine oder andere Art zu verhindern.

Gegenstand der Erfindung ist eine auf diesem Grundgedanken beruhende Einrichtung, bei der erfindungsgemäß ein einziger Stromwandler mittels zweier Sekundärwicklungen

ao zwei Relais speist. Der Eisenkern des Stromwandlers, dessen Kräftfluß mitTfeTSen SelcundärwTckTurigen'l
L1^

^ng^uj^BeJätig^g_Mj|e^^n^__R.elais dimensioniert. Die__eejng,dßt=beidea Sekundär-Wicklungen ist^ so zu bemessen,., daß _ der Stromwandler, wenn sein Primärstrom eine bestimmte Größe überschreitet und nur diese Sekundärwicklung an ihr Relais angeschlossen ist, im Sät^jungs^ebiet_-_arbeitet.—JDie ~~ ' "' »--ist-so-zu-betnessen.,.

daß der Stromwandler_bd demselben, Primärst'röm, ^w^nnTnÜTT^ese^zweite Wicklung an ihr RJIHs~ängeschlossen wird, im ungesättigten

Bei einem im normalen Arbeitsbereich arbeitenden Stromwandler besteht der Primärstrom aus dem vemachlässigbaren Magnetisierungsstrom und der zur Kompensierung des sekundären Stromes notwendigen Komponente, welche dem Produkt Primärstrom mal Windungsverhältnis gleich ist. Es gibt nun bei einem Stromwandler von bestimmtem Eisenquerschnitt drei Fälle, in welchen der MagnetisierungsstiOm nicht mehr vernachlässigt werden kann, und zwar 1. übergroßer Primärstrom, der den Eisenquerschnitt übersättigt (normaleBürde vorausgesetzt); 2.übergroße Bürde; 3. zu geringe Windungszahl der Sekundärwicklung (normale Bürde vorausgesetzt). In allen drei Fällen ist der sekundäre Strom nicht mehr gleich dem Produkt aus Primärstrom und dem Verhältnis der Windungszahlen, sondern, ergibt sich aus der von dem nicht vernachlässigbaren Magnetisierungsstrom, beziehungsweise dessen Feld, erzeugten Spannung und dem Widerstand des

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

Ing. Hans Humburger in Wien.

sekundären Kreises. Während bei einem normalen Stromwandler die Linienzahl etwa B = 500 Linien beträgt, kann bei einem Wandler, bei dem einer oder mehrere der oben angegebenen Fälle zutreffen, die Linienzahl auf 15 000 Linien und mehr ansteigen. Besitzt ein Wandler eine sekundäre Wicklung aus wenigen Windungen, die auf eine größere Bürde arbeitet, so hat er eine Charakteristik nach Fig. 1, arbeitet also im Sättigungsgebiet. Besitzt er dagegen eine Sekundärwicklung aus vielen Windungen, die auf eine kleine Bürde arbeitet (normaler Stromwandler), so hat er eine Charakteristik nach Fig. 2, arbeitet also im ungesättigten Gebiet. Wenn nun ein Wandler zwei Sekundärwicklungen aufweist, deren eine wenige Windungen besitzt und auf eine größere Bürde arbeitet, während die andere viele Windungen besitzt und mit einer geringen Bürde belastet ist, so verschwindet nahezu der ganze, sekundäre Strom der erstgenannten Wicklung (i_± in Fig. 3), da das Feld durch die andere Wicklung bestimmt und daher sehr klein ist, so daß die Charakteristik eines solchen Stromwandlers (i₂ in Fig. 3) nahezu die gleiche ist wie im Fall der Fig. 2.

Ein Beispiel, daß die vorerwähnten Eigenschaften eines Zweiwicklungsstromwandlers verwendet, sei an Hand der Fig. 4 beschrieben. In ihr bedeuten e die primäre Wicklang, / und g die genannten" zwei sekundären Wicklungen, f die Überstromwicklung mit der geringen Windungszahl, entsprechend einer klei-r nen Übersetzung, g die Blockierwicklung mit großer Windungszahl, entsprechend der erforderlichen großen Übersetzung, α das Überstromrelais mit einer Spule großer Impedanz (viele Windungen) und mit eingebautem Zeitwerk Z, b das Blockierrelais mit einer Spule kleiner Impedanz (wenig Windungen), c die Auslösespula des Ölschalters, d die Batterie des Auslösestromkreises. Das Uberstromrelais ist ständig an die eine Wicklung f des Stromwandlers angeschlossen, das Blockierrelais wird erst nach dem Ansprechen des Überstromrelais an, die zweite Wicklung g des Stromwandlers gelegt, wodurch, wie bereits erklärt wurde, die Wicklung f automatisch wirkungslos wird, das Überstromrelais, nur durch ein Zeitwerk Z gehemmt, abfällt und den Auslösestromkreis einschaltet. Je nachdem, ob das Blockierrelais während der Abfallperiode des Überstromrelais ange^- sprachen hat oder nicht, tritt Auslösung oder Blockierung des ölschalters ein.

Durch die zeitlich aufeinanderfolgende Betätigung der Relais wird erzielt, daß der Eisenkern des Stromwandlers ein Minimum an Größe erhält, entsprechend dem Leistungsbedarf nur eines Relais, und zwar des unbe dingt notwendigen Überstromrelais. Ein weiterer Vorteil dieser Schaltart ist die sichere Gewähr, daß notwendig und zwangsläufig stets folgende Reihenfolge der Arbeitstakte eingehalten wird¹: 1. Ansprechen des Überstromrelais, 2. Zuschalten des Blockierrelais, 3. Schließen des Auslösekreises. Dabei werden stets die einzelnen Arbeitstakte zeitlich voneinander scharf getrennt.

Wirkungsweise der Einrichtung

i. Wenn ein Überstrom auftritt, dessen Größe unterhalb der unteren Grenze des Blockierstromes liegt, so betätigt die Sekundärwicklung f das Überstromrelais a. Beim Aufwärtsgang wird Kontakt 1 geöffnet, die Schalter 2 und 3 geschlossen, dadurch die Sekundärwicklung g an das Blockierrelais b gelegt, ohne daß dieses aber anspricht. Nach dem früher Gesagten führt nur dieser Stromkreis den ganzen sekundären Strom. Wicklung f und das Überstromrelais α werden praktisch stromlos, dadurch fällt letzteres, nur durch das Zeitwerk Z gehemmt, ab. (2 und 3 bleiben auch beim Abwärtsgang geschlossen). Nach Schließen des Kontaktes 1 wird der Ölschalter ausgelöst. 2. Tritt ein Blockierstrom auf, so spricht das Überstromrelais α genau wie im Fall 1 an. Nach Einschalten der Schalter 2 und 3 spricht, während des durch das Zeitwerk Z gehemmten Abfallens des Überstromrelais a, das Blockierrelais 5 an, unterbricht den Kontakt 4 und verhindert trotz Schließens von Kontakt 1 die Auslösung des Ölschalters. Nach jedem Schaltvorgang müssen die Schalter 2 und 3 rückgestellt (unterbrochen) werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Schütze von elek- · irischen Schaltern u. dgl. gegen Uberbeanspiuchung mit zwei Schaltvorrichtungen, von denen die eine dazu dient, die Unterbrechung des Schalters bei Beanspruchung innerhalb zulässiger Abschaltleistungen zu bewirken, wogegen die andere bei Eintritt höherer, die Abschaltleistung überschreitenden Beanspruchungen die Unterbrechung des Schalters verhindern soll, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorrichtungen (a bzw. b) je von einer besonderen Sekundärwicklung (/ bzw. g) eines gemeinsamen Stromwandlers gespeist werden, derart, daß bei sehr großen primären Strömen und bei Belastung der einen sekundären Wicklung (/) der Wandler im Sättigungsgebiet, bei Belastung der anderen sekundären Wicklung (g) des Wandlers im vollkommen ungesättigten Gebiet arbeitet. ..
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sättigungsgebiet arbeitende sekundäre Wicklung (f) auf eine Relaisspule großer Impedanz, die im ungesättigten Gebiet arbeitende sekundäre Wicklung (g) auf eine Relaisspule mit sehr kleiner Impedanz arbeitet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks siehe- ι ο rer Einhaltung der gewünschten Schaltfolge der beiden Schaltvorrichtungen (α bzw. b) ein Unterbrechungskontakt (2) im Stromkreis des Blockierkreises vorgesehen ist, der, für gewöhnlich offen, bei Ansprechen des Überstromrelais (a) geschlossen wird.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen