DE607222C

DE607222C - Differentialschutzrelais

Info

Publication number: DE607222C
Application number: DEF76892D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-01-10
Filing date: 1934-01-10
Publication date: 1934-12-19

Description

Gegenstand der Erfindung ist die besondere Ausbildung eines Differentialrelais nach dem Hauptpatent 596 043 zur Verwendung als Schutzschalter in Installationsanlagen mit dem Zweck der Verhütung von unnützem Stromverbrauch und der Gefährdung für Mensch und Tier infolge der in der Anlage auftretenden Fehlströme.

Soll eine Gefährdung von Mensch und Tier durch einen solchen Schutzschalter verhütet werden, so muß derselbe bereits bei einem ganz geringen Fehlstromfluß ansprechen. Es sind bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, die auf einen solchen geringen FehlstrornfLuß ansprechen mögen, sofern «in genügendes Spannungsgefälle vorhanden ist. Diese Vorrichtungen sind aber an einen engbegrenzten Strombereich im Verhältnis von etwa 1: ι ο zwischen Betriebsstrom und höchstzulässigem Fehlstrom gebunden. Dagegen reichen die bisher bekannten technischen Einrichtungen und Anordnungen nicht aus, Differentialrelais herzustellen, welche einerseits die geforderte Ansprechempfindlichkeit besitzen und anderseits den Durchfluß des normal in einer Installationsanlage fließenden Stromes ohne unzulässigen Spannungsabfall gestatten. Des weiteren versagen diese bekannten Vorrichtungen bei Auftreten einer stärkeren Fehlstrombelastung. Gegenstand der nachstehend beschriebenen Erfindung· ist ein Differentialrelais, welches die Vergrößerung" des Verhältnisses zwischen Fehl- und Betriebsstroin praktisch bis zu einem Verhältnis 1: oo gestattet; des weiteren wird die Verhütung von sich ergebenden Ansprecbfehlem durch bisher nicht bekannte Anordnungen beschrieben.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Fig. ι in einer beispielsweisen zweiphasäjgan Ausführung schematisch dargestellt. Der der Installationsanlage vom Netz zufließende Strom ist über zwei auf einem geschlossenen Eisenpaket α sitzende Hauptstromspulen b¹ und b~ gleicher Beschaffenheit geleitet. Dabei ist der Wicklungssinn der Spulen in bekannter Weise entgegengerichtet. Parallel zu diesen Hauptstromspulen b¹ und b² liegen die am Anfang und Ende dieser Spulen abgenommenen Steuerspulen c¹ und c². Diese Steuerspulen c¹ und c² sind wiederum auf einem Blechpaketd angeordnet; jedoch hat dasselbe einen viel geringeren Eisenquerschnitt sowie einen vielfach kleineren magnetischen Eisenweg als das· Blechpaket«. Geschlossen wird das Steuerorgan c¹, c" durch einen unter Federvorspannung stehenden, als Dauermagnet ausgebildeten Anker e nach dem Hauptpatent, welcher an die Schenkel

des Blechpaketes d kraft des in demselben vorhandenen permanenten magnetischen Flusses in ausgeglichenem Zustande des Differentialrelais anklebt. Wird das Gleichgewicht der Hauptstromspulen b¹ und h² und damit das der Steuerspulen c¹ und c² giestört, so wird der Ankern von den Schenkeln des Blechpaketes if abgerissen und die Auslösevorrichtung betätigt,
ίο Ein weiterer permanenter magnetischer Kraftfluß wird dem System nach dem Ausführungsbeispiel durch einen um dasselbe angeordneten Dauermagneten/ zugeführt. Der magnetische Eisenweg zwischen Dauermagnet / und Blechpaket d wird durch die Schließstücke g¹ und g- hergestellt. Dieselben liegen an den Außenseiten des Blechpaketes d an und verbreitern sich keilförmig von der Dicke des Blechpaketes d auf der einen Seite bis zur Dicke des Dauermagneten/ auf der anderen Seite. Außer durch die Schließstücke g ist das Blechpaket noch durch die weiteren Schließstücke i^l und P mit dem Dauermagneten verbunden. Die Schließstücke/ sitzen am entgegengesetzten Ende der Schenkel des Paketes, d wie die Schließstücke g. Die Schließstücke i^l und i² sind im Querschnitt geringer gehalten als die Schließstücke g.

Fig. 2 läßt die räumliche Anordnung der Schließstücke ,£ und in punktierter Andeutung auch diejenige der Schließstücke ζ erkennen. Letztere sind zwecks Erreichung eines gegen die Schließstücke g verschiedenen magnetisehen Widerstandes von geringerem Eisenquerschnitt und legen sich außerdem nur mit einem kleinen Querschnitt an den Dauermagneten/ an. Zweck der Schließstücke g und i ist die Schaffung eines parallelen Eisenweges zu den Schenkeln des Blechpaketes d mit der Absicht, eine Entmagnetisierung des Ankers e und damit ein Klebenbleiben des beweglichen Ankerst bei sehr starker einseitiger Erregung des Differentialsystems zu verhüten. Parallel zu den Hauptstromspulen b und damit natürlich auch zu den Steuerspulen c sind Einweggleichrichter Ii¹ und A³, z.B. Trocken gleichrichter, gelegt. Es sind bereits Anordnungen bekannt, die eine Gleichrichtung z. B. eines aus einem Differentialtransformator gewonnenen resultierenden Stromes bezwecken. Die Anordnung und die Wirkung der Gleichrichter der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine ganz andere und bisher nicht bekannte. Die Ablösung des Ankers e erfolgt bekanntlich durch die überwiegende Schwächung· in der einen Periode gegenüber der Verstärkung in der anderen Periode des in den Steuerrelais nach Fig. 2 fließenden magnetischen Wechselfiusses. Die Einwagjgleichrichter A sind nun derart angeordnet, daß dieselben das von den Hauptstromspulen aufgebrachte Spannungsgefälle in der den permanenten Fluß verstärkenden Halbperiode kurzschließen, so daß das Steuerrelais in dieser Halbperiode praktisch nicht durchflossen wird. Hierdurch wird einmal die Ansprechempfindlichkeit des Steuerrelais mangels der Gegenwirkung in der kurzgeschlossenen Halbperiode erhöht und andererseits der effektive Widerstand der Hauptstromspulen b verringert. Die Erfindung ist der Einfachheit halber an einem zweipoligen System beschrieben;"die Anwendung derselben auf beliebig viele Phasen ist die gleiche. Zum bequemen Abgleichen der Spulen gegeneinander können in den Zuleitungen zwischen den Hauptstrom- und Steuerspulen Regulierwi'derstände angeordnet sein.

Claims

80 Patentansprüche:

i. Differentialschutzrelais, bestehend aus der phasengleicheii Anzahl Hauptstromdifferentialspulen und einem als Dauermagnet ausgebildeten Anker nach Patent 596043, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstromdifrerentialspulen (b) auf einem ständig gänzlich geschlossenen Blechpaket (α) von überall gleichem Querschnitt und dem geringstmöglichen magnetischen Eisenweg angeordnet sind und daß parallel zu den Hauptstromspulen (&) Differentialsteuerspulen (c) liegen, die auf einem über den unter Federvorspannung normalerweise anklebenden Anker (e) geschlossenen Blechpaket (d) angeordnet sind, dessen Eisenquerschnitt und magnetischer Eisenweg um ein Vielfaches geringere Abmessungen haben als diejenigen des ständig· gänzlich geschlossen en Blechpaketes (a).
2. Differentialschutzrelais nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Hauptstrom- oder Steuerspulen Einweggleichrichter (A¹, A³) angeordnet sind, die den Durchfluß des Stromes in der Halbperiode freigeben, die eine Verstärkung des permanenten magnetischen Flusses bewirkt.
3. Differentialsehutzrelais nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das über den Anker (e) geschlossene Blechpaket (d) in einem weiteren magnetischen Kraftfluß eines permanenten Magneten (/) eingeschaltet ist, dessen Eisenquerschnitt denjenigen des Blechpaketes (d) um 'ein Vielfaches übersteigt, um eine Veränderung des permanenten Magnetismus des Dauermagneten (e) infolge zu" starker Schwächung bei sehr starker einseitiger Erregung des Systems zu vermeiden.
4· Diöerentialschutzrelais nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Steuerspulen (c¹, c²) tragenden Schenkeln des Blechpaketes (d) und dem permanenten Magneten (/) magnetisch leitende Brücken (g, i) angeordnet sind; die einen gleichen oder anderen magnetischen Widerstand wie die Schenkel besitzen.
5. Differentialschutzrelais nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen zwischen den Hauptstrom- und Steuerspulen Regulierwiderstände angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen