DE623439C - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE623439C DE623439C DENDAT623439D DE623439DA DE623439C DE 623439 C DE623439 C DE 623439C DE NDAT623439 D DENDAT623439 D DE NDAT623439D DE 623439D A DE623439D A DE 623439DA DE 623439 C DE623439 C DE 623439C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- iron
- arrangement according
- windings
- current
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 125
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- FDPIMWZHGJNESB-VCSXYVMHSA-N (2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3S)-2-[[(2S)-1-[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-6-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-amino-3-methylbutanoyl]amino]-3-sulfanylpropanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-3-carboxypropanoyl]amino]hexanoyl]ami Chemical compound C([C@@H](C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC=1NC=NC=1)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCN=C(N)N)C(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](N)C(C)C)C1=CC=CC=C1 FDPIMWZHGJNESB-VCSXYVMHSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/02—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
- H01F38/023—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation of inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/02—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
- H01F38/06—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation for changing the wave shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
DEUTSCHES kEiCH
AUSGEGEBEN AM
20. DEZEMBER 1935
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 c GRUPPE
$ipt-3ng. Theodor Radtke in Worms
Anordnung zum Unterbrechen von elektrischen Stromkreisen
Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Februar 1930 ab
Es ist bekannt, zur Begrenzung von Überströmen Drosselspulen mit oder ohne Eisen
zu verwenden. Fast ausschließlich werden solche ohne Eisen verwendet, weil nach allgemeiner
Auffassung strombegrenzenden Eisendrosseln erhebliche Nachteile anhaften, z. B. Eisenverluste, große Abmessungen, teure
Preise, und man zur Erzielung wirksamer Strombegrenzung unterhalb der Eisensättigung
bleiben muß. Nach Erreichung der Eisensättigung verspricht man sich nach allgemeiner
Auffassung keine Vorteile in bezug auf die Strombegrenzung gegenüber Luftdrosseln.
Die Erfindung sieht nun neben der Anwendung der an sich bekannten strombegrenzenden
Drosselspulen oder auch unter Verzicht darauf eine Anordnung von elektrischen
Stromkreisen vor, bei der in den Strornkreisen Wicklungen von Drosselspulen oder
Transformatoren, insonderheit Hauptstromtransformatoren, eingeschaltet sind mit während
des Abschaltvorganges nur in der Nähe des periodisch auftretenden Nullwertes des
Stromes ungesättigtem, während des übrigen Stromverlaufes jedoch gesättigtem Eisen.
Solange der Eisenkern nun ungesättigt ist, tritt auch bei starker Belastung, z. B. bei
Kurzschluß oder Überstrom, eine Spannung gleich dem größten Teil der zur Verfügung
stehenden Betriebsspannung an den Klemmen dieser Wicklungen oder Drosseln mit Eisenkern
auf, während bei gesättigtem Eisenkern die Spannung an den Klemmen nur klein ist.
In beiden Fällen wird die Differenz zwischen der jeweiligen Betriebsspannung und der
Spannung an der Eisendrossel von den übrigen Teilen des geschlossenen Stromkreises
aufgenommen, z. B. von Stromverbrauchern, Leitungen, strombegrenzenden Drosseln.
Wie aus den Schaulinien Abb. 1 hervorgeht, erzeugt eine Wicklung mit magnetisch
wirksamem geschlossenem Eisen kurz vor und nach Durchgang durch den Nullwert des
Stromes eine Gegenspannung fast von der Größe der Betriebsspannung, und nur ein kleiner Rest der Betriebsspannung entfällt
auf die übrigen Induktivitäten des betreffenden Stromkreises. Infolge des verhältnismäßig
kleinen Stromes zu dieser Zeit kann der Ohmsche Spannungsabfall vernachlässigt
werden. Die jeweiligen Spannungen an den Eisendrosseln und an den übrigen Induktivitäten
des Leitungsweges verhalten sich dann zueinander wie die augenblicklichen Koeffizienten
der Selbstinduktion der einzelnen Teile des Stromweges. Durch praktisch geschlossenen
Eisenkern läßt es sich nun leicht ermöglichen, daß bei kleinem Strom der Koeffizient der Selbstinduktion an der Eisendrossel,ein
Vielfaches von dem des übrigen Stromkreises ist, während umgekehrt nach Eintritt der Eisensättigung der Koeffizient
der Selbstinduktion der Eisendrossel nur einen Bruchteil des übrigen Stromkreises beträgt.
628439
In Abb. ι bedeutet Schaulinie io den auftretenden
Strom bzw. Überstrom, Schaulinie ■ Ii die Betriebsspannung. Die gestrichelte
Schaulinie 12 ist die Spannung an den Klemmen
einer Wicklung mit geschlossenem Eisenkern. Sie erhebt sich bei kleinen Werten der
Stromstärke bis zur Höhe der Betriebsspannung; nach Eintritt der Sättigung fällt sie jedoch
fast mit der Nullinie, zumal wenn man ihren Ohmschen Widerstand vernachlässigt, zusammen. Die schraffierten Teile 13 sind die
Differenz aus den Zeitwerten von 11 und 12. Aus 13 läßt sich für jeden Wert der Stromstärke
die jeweilige Spannung des Stromkreises ohne den auf die Eisendrossel entfallenden
Teil abgreifen. Man erkennt, daß die Kurve der Betriebsspannung in jeder Halbperiode in drei Teile zerlegt wird. Im
mittleren Teil wird fast die volle Betriebsspannung von der Wicklung der Eisendrossel
aufgenommen, während im ersten und dritten die Spannung an den übrigen Teilen des
Stromkreises in der Hauptsache der Betriebsspannung das Gleichgewicht hält. Dabei ist
in dem vorliegenden Fall die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung genau
90°, weil die Ohmschen Widerstände vernachlässigt sind. Aber auch unter Berücksichtigung
von Ohmschen Widerständen wird an der Zerlegung in mehrere Stücke sich nicht
viel ändern, nur wird der Nullwert des Stromes und der Höchstwert der Spannung nicht
mehr zusammenfallen, und die Spannung an den Klemmen der Eisendrossel wird nicht
mehr, dem höchsten Zeitwert der Betriebsspannung beinahe gleichkommen, sondern
darunter bleiben. Die entsprechenden Schaulinien lassen sich, unter Berücksichtigung der
in' jedem einzelnen Fall auftretenden Widerstände,
leicht finden. Wie aus der Kurve 12 in Abb. 1 ersichtlich, wechselt die Spannung
an der Wicklung der Eisendrossel zwischen einem sehr niedrigen Wert bei gesättigtem
Eisenkern und' sehr hohen- Werten bei ungesättigtem.
Der Übergang von niedrigen zu hohen Werten und umgekehrt läßt sich mehr oder weniger plötzlich gestalten. Will man
einen allmählichen Übergang erzielen, so kann dieses durch Einschalten eines kleinen Luft-Zwischenraumes
in den Eisenweg oder durch teilweise Verengung der Kraftl'inienwege im Eisen erzielt werden, während geschlossene
Eisenwege mit gleichmäßigem Eisenquerschnitt und Widerständen Verhältnismäßig
steiles Überspringen von niedriger zu hoher Spannung zur Folge haben. "' ". :'....:
Die Erleichterung von Abschaltungen und dadurch die Erhöhung der Abschaltleistung
sämtlicher bekannter Schalter mit Hilfe der Erfindung ist'im wesentlichen darauf zurückzuführen,
daß der Abschaltstrom sich eine verhältnismäßig große Zeit in der Nähe des
Nullwertes hält. Es verbleibt also eine weit größere Zeit zur Abkühlung und Entionisierung
der Unterbrechungsstelle als bei den bisher bekannten Vorrichtungen. Die Erleichterung
bei den Abschaltvorgängen ist jedoch eine noch weitergehende. Zerlegt man den Abschaltvorgang in mehrere Teile, wobei z. B.
beim ersten Teil eine kurzgeschlossene Drosseispule mit gesättigtem Eisenkern durch öffnen
des Kurzschlusses in den Stromkreis eingeschaltet wird, im zweiten der gesamte Strom unterbrochen oder nach Art eines Vorkontaktschalters
zunächst nur Ohmsche oder induktive Widerstände in den Abschaltstromkreis gelegt werden, so erlischt der Lichtbogen
bei jeder Schaltstufe verhältnismäßig leicht, weil sowohl die Spannung an den Klemmen der Eisendrossel als auch an den
sonstigen elektrischen Widerständen aus Perioden hoher Spannung und aus verhältnismäßig
langen Perioden kleiner. Spannungen besteht. Während bisher im allgemeinen beim Abschalten induktiver Stromkreise die Kurve
der Spannung an der Unterbrechungsstelle, d. h. die Lichtbogenspannung, von einem positiven
in einen negativen Wert von oft erheblicher Höhe beinahe senkrecht überzuspringen
pflegte und.es nur mit Hilfe von Kapazitäten möglich war, diese Steilheit zu mildern, läßt
sich mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ein fast waagerechter Schnitt der Kurve der
Lichtbogenspannung mit der Nullinie für jede der vorgesehenen Schaltstufen und damit ein
sicheres Erlöschen des Lichtbogens erreichen bzw. die Wiederzündung erschweren oder verhindern.
Bei diesen Betrachtungen sind die hochfrequenten Oszillationen, die zwischen Erlöschen und endgültiger Neuzündung des
Lichtbogens einzutreten pflegen, nicht berücksichtigt, und unter Kurve der Lichtbogenspannung
ist daher der Mittelwert der periodisch verlaufenden Kurve zu verstehen.
Verwendet man entsprechend abgeglichene Ohmsche, induktive oder kapazitive Widerstände
parallel in Serie oder in beliebiger . Kombination mit Wicklungen der Eisendrosseln,
so kann man den Spannungskurven an den einzelnen Teilen des abzuschaltenden
Stromkreises mannigfache Form geben und es erreichen, daß sich der Abschaltvorgang
ähnlich wie in einem Stromkreis mit überwiegend Ohmschen Widerständen gestaltet.
Bekanntlich schalten sich Stromkreise mit 11S
rein Ohmschen Widerständen deshalb so leicht ab, weil bei ihnen der Nullwert der Betriebsspannung,
und daher auch der Zündspannung des Schaltlichtbogens- mit dem Nullwert des abzuschaltenden Stromes ganz
oder beinahe zusammenfällt. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer Kombination von
6234B9
elektrischen (d. h. Ohmschen, induktiven oder kapazitiven) Widerständen, die mit den Wicklungen
der Eisendrossel zweckentsprechend abgestimmt sind. Auch hier läßt sich für die
Zeit, in der das Eisen der Drosselspule ungesättigt ist, die effektive mittlere Lichtbogenspannung
ebenso wie die Stromstärke eine Zeitlang annähernd auf dem Nullwert halten. Die auftretenden Oszillationen sind
ίο auch bei dieser Betrachtung unberücksichtigt
geblieben. Dieses ist um so eher zulässig, als die Summe der Produkte aus Strom mal
Lichtbogenspannung und damit die Wärmeerzeugung bzw. der Energieumsatz im Lichtbogen
eine von der Größe der Leistung der Drossel abhängende Zeit hindurch klein bleibt.
Es ist sogar möglich, die hochfrequenten Entladungen durch an sich bekannte Überspannungssicherungen
und Schutzeinrichtungen für die Neuzündung des Lichtbogens unschädlich zu machen, indem an geeigneten Stellen
des abzuschaltenden Stromkreises, z. B. parallel oder in Serie zu den Wicklungen oder
elektrischen Widerständen, insonderheit parallel zu den Unterbrechungsstellen der Schalter,
an sich bekannte Überspannungssicherungen angeordnet sind. Der Lichtbogen kann also für diejenigen Unterbrechungsstellen
vollkommen unterdrückt werden, die man nach Art eines Vorkontaktschalters durch einen elektrischen Widerstand oder eine Überspannungssicherung
überbrückt, sei es, daß man hierzu Ohmsche, induktive oder kapazitive Widerstände oder Funkenstrecken und
Überspannungssicherungen in beliebiger Kombination verwendet, wie dieses aus 34 und
35 (Abb. 3) ersichtlich ist.
Die elektrischen Widerstände und etwaige Hilfsfunkenstrecken oder Überspannungssicherungen
können innerhalb oder außerhalb des eigentlichen Schalters bzw. der Schaltflüssigkeit
angeordnet werden. Gegebenenfalls können sie durch die leitende Flüssigkeit eines Elektrolytschalters oder durch
*5 einen leitenden Flüssigkeits- oder Dampfstrahl
gebildet werden.
Wie bei allen Abschaltungen sind gemäß der Erfindung gewisse Schaltüberspannungen
möglich, wenn z. B. eine Unterbrechung nicht genau im Nullpunkt des Stromes stattfindet.
Auch die Rück- und Neuzündung der Schaltlichtbogen pflegt von Überspannungen, Spannungsspitzen
und Spannungsoszillationen begleitet zu sein. Statt oder neben allen an sich bekannten Überspannungssicherungen
läßt sich die Schaltüberspannung an den Klemmen der Eisendrossel dadurch in mäßigen
Grenzen halten, daß man das Eisen der Drosselspule teilweise aus grob unterteiltem
magnetischem Material herstellt oder um den Eisenkern eine Kurzschlußwicklung mit verhältnismäßig
hohem Ohmschen Widerstand legt. Statt den Widerstand in eine Wicklung zu verlegen, ist es auch möglich, Primär-,
Sekundär-, Tertiär- oder beliebige andere Wicklungen dauernd oder nur während des
Schaltvorganges über eine beliebige Kombination von elektrischen Widerständen zu
schließen. Verluste in diesen Wicklungen und Widerständen werden im normalen Betrieb
nicht zu befürchten sein, weil die zur Unterdrückung des Kraftlinienflusses vorgesehenen
Kurzschlußwicklungen und Einrichtungen sehr viel wirksamer sind als sie. Dagegen
wird beim Abschaltvorgang ein Restkurzschluß strom sich in ihnen entwickeln können, der genügt, um Überspannungen zu
unterdrücken, ohne die sonstigen bereits näher dargelegten Wirkungen der Drosselspulen
wesentlich zu stören. Diese Kurz-Schluß wicklung von ho'hem Widerstand bzw.
elektrischen Überbrückungswiderstände können dauernd geschlossen bzw. eingeschaltet
sein oder erst durch eine an sich bekannte Überspannungsschutzeinrichtung geschlossen
werden. So wie sämtliche Ohmsche und induktive Widerstände mit und ohne Eisen, die
nach der Erfindung angewandt werden können, durch Funkenstrecken oder beliebige Überspannungssicherungen gegen die an ihren
Klemmen auftretenden Überspannungen geschützt werden können, so können auch die überbrückungswiderstände 27 (Abb. 2) mit
Überspannungssicherungen 26 (Abb. 2) zusammen in beliebiger Schaltung angewandt werden.
Die Erfindung ermöglicht es, die Betriebsspannung in mehrere Teile zu zerlegen und
dadurch auch die Abschaltung in mehrere verhältnismäßig leicht zu beherrschende Schaltvorgänge aufzulösen. Ebenso gestattet
sie auch mit Hilfe von an sich nicht neuen Überspannungsschutzeinrichtungen, die bekannten
Schaltüberspannungen unwirksam zu machen, indem sie einerseits die magnetische
Energie des Stromkreises herabsetzt und die Löschung etwa auftretender Überspannungen
außerhalb des Schaltlichtbogens oder des Schalters ermöglicht und dadurch Rückzündungen
des Schaltlichtbogens vermeidet. Die angewandten Überspannungseinrichtungen stellen also bei der Auflösung der Abschaltvorgänge
in mehrere Teile unter Umständen einen wichtigen Teil des Abschaltvorganges dar.
Die vorliegende Erfindung bietet außer den angegebenen Schalterleichterungen auch die
Möglichkeit einer praktisch lichtbogenfreien Unterbrechung. Diese wird dadurch herbeigeführt,
daß beim ersten oder einem beliebig späteren Durchgang des Abschaltstromes durch den Nullwert mit Hilfe der an der
62B4B9
Eisendrossel zu diesem Zeitpunkt auftretenden hohen Spannung die Zündung eines Explosivgemisches
hervorgerufen wird. Dieses bewirkt seinerseits die Stromunterbrechung,
und zwar unter Umständen so schnell, daß eine nennenswerte Lichtbogenbildung an der
betreffenden Stelle nicht auftreten kann, weil die Eisendrossel in ungesättigtem Zustand,
wie bereits früher ausgeführt, die gesamte zu ίο dieser Zeit zur Verfugung stehende Energie
des Stromkreises an sich reißt, die dann ebenso wie etwaige Schaltüberspannungen an
einer anderen Stelle, z. B. mit Hilfe der an sich bekannten Überspannungsschutzvorrichtungen,
wie bereits früher ausgeführt, abgeleitet werden.
Während des normalen Betriebes ' sind Eisenverluste oder starke Erwärmung der der
Erfindung zugrunde liegenden Eisendrosseln ao im Falle hoher Eisensättigung zu erwarten.
Dieses läßt sich dadurch vermeiden, daß die Primärwicklung im Normalfall kurzgeschlossen
ist oder daß bei stromdurchflossener Primärwicklung der Kraftlinienfluß durch
kurzgeschlossene Wicklungen oder durch Wirbelstrombildende Metallteile im Normalbetrieb
größtenteils oder vollständig unter'
■ drückt wird. Um den Kraftlinienweg im Eisenkern während Abschaltvorgänge voll
zur Wirkung kommen zu lassen, werden die zu seiner Unterdrückung im Normalbetrieb
angewandten Einrichtungen beim Auftreten von Überstrom unwirksam gemacht. Zu diesem
Zwecke werden' kurzgeschlossene Wickhingen geöffnet oder den Kraftlimerufluß hindernde
bewegliche Kurzschrußwicklungen und wirbelstrombildende Metallteile in eine unwirksame
Lage gebracht, wobei die bei Überstrom auftretenden magnetischen Kräfte in bekannter Weise zu beschleunigter Bewegung
benutzt werden können. Das gleiche gilt für bewegliche Eisenkerne, die für sich allein
oder zusammen mit Kurzschluß oder Wirbelstrom erzeugenden Wicklungen nur bei
*5 Stromunterbrechungen einen bequemen Kraftlinienweg
bieten, während sie *im Normalbetrieb aus dem Kraftlinienweg entfernt sind oder ihn gar durch Wirbelstrombildung behindern,
Soll die während des Normalbetriebes vorhandene Beschränkung des Kraftlinienflusses
in der Eisendrossel durch Öffnen, der kurzgeschlossenen Primär-, Sekundär- oder Tertiärwicklungen
stattfinden," so kann dieses in bekannter Weise durch Sicherungen, Hilfsschalter
oder Hilfskontakte oder Hauptschalter erfolgen. Diese Unterbrechung läßt sich leicht erzielen, weil die verhältnismäßig
kleine Eisendrossel zum Übertragen großer Energien nicht imstande ist und weil auch
bei Abschaltung einer Sekundärwicklung Perioden hoher Spannung und solche ganz
niedriger Spannung abwechseln, ähnlich wie es in Abb. 1 dargestellt ist. Aus diesen Gründen
bildet eine öffnung kurzgeschlossener Wicklungen einen leicht durchzuführenden,
jedoch unter Umständen wichtigen Teil des gesamten Abschaltvorganges. Die gleiche
Wirkung wie durch die Öffnung kurzgeschlossener Wicklungen läßt sich durch Bewegung
von Kurzschlußwicklungen oder sonstigen, den Kraftlinienfluß hindernden Elementen,
z. B. wirbelstrombildenden Metallteilen, quer zur Kraftrichtung 21 (Abb. 2) gestellten Eisenkernen
oder auch durch das Hineinbringen von Eisenkernen in den Kraftlinienweg, erreichen.
Die erheblichen magnetischen Kräfte, die bei der Bewegung von Kernen und
Kurzschlußwicklungen auftreten, lassen sich mit Vorteil zur Bewegung von Schaltern
verwenden, und zwar können die Schalterbewegungen dadurch eingeleitet und beschleunigt,
aber umgekehrt die Kräfte auch durch Schaltvorgänge, z.B. durch das Öffnen von vorher
kurzgeschlossenen Sekundärwicklungen, erst eingeleitet bzw. hervorgerufen werden.
Eine mechanische oder elektrische Kupplung der Schaltvorgänge bzw. -vorrichtungen in
Primär- und Sekundärkreisen mit der Bewegung der den Kraftlinienfluß ändernden
Teile ist zur Durchführung des Erfindungsgedankens erwünscht, unter Umständen erforderlich.
Wie die magnetischen Kräfte an der Eisendrossel zur Bewegung von Schaltern dienen können, so ist es auch möglich,
die Schalter zum Abbremsen der durch magnetische Kräfte bewegten Massen zu benutzen,
z. B. durch bremsende Wirkung der Schalterflüssigkeit.
Durch ruhende oder bewegliche Eisenwicklungen läßt sich an magnetischem Material
sparen; besonders gilfdieses für kurzgeschlossene Wicklungen oder wirbelstrombildende
Eisenteile, die nur bei Überstrom den Kraftlinien einen bequemen Weg bieten, im Normalbetrieb
jedoch infolge Kurzschließung oder Drehung um etwa 90 ° den Kraftlinienfluß durch Kurzschluß oder Wirbelstrombildung
bis auf einen Restweg unterbrechen.
Die Drosselspulen mit magnetisch wirksamem
und bei Überstrom während des größten Teiles der Zeit gesättigtem Eisen werden zweckmäßigerweise so bemessen, daß sie in
ihrer Größe zu einzelnen Stromerzeugern, Umspannern oder auch Kraftwerken und Netzteilen passen. Sie werden oftmals zwischen
den Stromquellen, also Stromerzeugern, Umspannern oder Sammelschienen einerseits
und den für den betreffenden Stromkreis in Frage kommenden Schaltern andererseits, vorgesehen.
Aber auch die Verwendung mehrerer solcher Eisendrosseln in Serie und ihre Ver-
teilung auf beliebige Stellen des Abschaltstromkreises kann vorteilhaft sein. Die der
Erfindung zugrunde liegenden Eisendrosseln lassen sich mit Stromerzeugern, Umspannern
5 oder beliebigen Apparaten kombinieren, und zwar so, daß sie gemeinschaftliches aktives
Eisen oder auch gemeinsame Wicklungen erhalten, so daß z.B. die Endwindungen der
betreffenden Stromerzeuger, Umspanner oder
ίο Apparate durch die Eisendrosseln gebildet
werden, die gleichzeitig als Schutz gegen die gefürchteten Durchschläge der Endwindungen
dienen.
In der einpolig gezeichneten schematischen Abb. 2 bedeutet 20 das magnetisch wirksame
Eisen der Drosselspule. 21 ist ein um eine Achse 22 drehbarer Anker, der aus unterteilten
Eisenblechen und aus unmagnetischen Endblechen 23 besteht. Im Normalbetrieb
nimmt der drehbare Teil die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung ein und setzt dabei
den Kraftlinien einen großen Widerstand infolge des sich bildenden Luftabstandes und
infolge der Kurzschluß- bzw. Wirbelströme in den Eisen und besonders in den Endblechen
entgegen. Die punktiert gezeichnete Lage von 23 entspricht der Schaltstellung. Das unterteilte
Eisen gibt in dieser den Kraftlinien einen fast geschlossenen Eisenweg, da die Luftabstände zwischen 20 und 21 außerordentlich
klein gehalten werden können. 24 ist die vom Betriebsstrom durchflossene Wicklung
der Eisendrossel, die dauernd von dem durch Pfeile angedeuteten Betriebsstrom durchflössen
oder auch durch einen nicht gezeichneten Schalter kurzgeschlossen sein kann. 25
ist eine Sekundärwicklung, die durch eine Funkenstrecke 26 bei Überspannungen geschlossen
werden kann, falls die Überbrückung dieser Wicklung durch den Ohmschen Widerstand
27 nicht zur Unterdrückung der Schaltüberspannungen ausreichen sollte. Die Überbrückung
von Wicklung 24 durch einen hoch-, ohmschen Widerstand würde zwar eine ähnliehe
Wirkung bei der Unterdrückung von Überspannurgen ausüben. Die Anordnung einer besonderen Wicklung 25 gewährt jedoch
vollkommene Freiheit bezüglich der Höhe der Überspannungen und Bemessung der Überspannungsableiter,
ohne Rücksicht auf die Betriebsspannung.
Abb. 3 ist wiederum das einpolige Schema eines Ausführungsbeispiels. Darin bedeutet
30 den geschlossenen Eisenkern und 31 die Wicklung der Drosselspule mit magnetisch
wirksamem gesättigtem Eisen. Die Wicklung
31 ist im Normalbetrieb durch einen Hilfsschalter
32 kurzgeschlossen. Dabei kann der Hilfsschalter 32 gekuppelt oder zu einer Einheit
derart verbunden sein, daß 32 Hilfs- oder Vorkontakte des Hauptschalters bilden.
ist eine strombegrenzende Drosselspule ohne Eisenkern. 35 ist eine Kapazität oder
eine beliebige andere Überspannungsschutzvorrichtung parallel zur Drosselspule 34 und
zur Unterbrechungsstelle des Schalters 33.
Die in der Beschreibung und den Ansprüchen vorgesehenen und die sonstigen
Möglichkeiten, den Abschaltstromkreis mit beliebigen elektrischen Widerständen und
Überspannungssicherungen auszurüsten, z.B. die Anordnung von Funkenstrecken und Überspannungssicherungen
parallel oder in Serie zu beliebigen Teilen der Abschaltstromkreise oder zwischen zwei Phasen oder einer Phase
und Nullpunkt, sind in dem Schema nicht angedeutet.
Claims (10)
1. Anordnung zum Unterbrechen von elektrischen Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Stromkreis Wicklungen von Drosselspulen oder Transformatoren, insonderheit Hauptstromtransformatoren,
eingeschaltet sind, deren Eisen während des Abschaltvorganges nur in
der Nähe des periodisch auftretenden Nullwertes des Stromes ungesättigt, während
des übrigen Stromverlaufes jedoch gesättigt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen ganz
oder fast vollständig geschlossen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Wicklungen
parallel oder in Serie Ohmsche oder induktive oder kapazitive Widerstände liegen.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, too dadurch gekennzeichnet, daß an beliebigen
Stellen des abzuschaltenden Stromkreises, insonderheit parallel zu den Wicklungen,
elektrischen Widerständen und den Unterbrechungsstellen der Schalter, Kondensatoren,
Funkenstrecken oder andere bekannte Überspannungssicherungen angeordnet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen
oder elektrischen Widerstände durch einen Hilfsschalter, gegebenenfalls' durch einen Vorkontakt zum Hauptschalter,
überbrückt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5>
dadurch gekennzeichnet, daß an den Schalterkontakten oder Vorkontakten Schutzwiderstände
vorgesehen sind, die gegebenenfalls durch die leitende Flüssigkeit eines Elektrolytschalters oder durch einen
leitenden Flüssigkeits- oder Dampfstrahl gebildet sind.
7· Anordnung nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb
der Schaltzeit eine Sättigung des Eisens durch geschlossene Primär-, Sekundär-, Tertiär- oder durch bewegliche, den Kraftlinienfluß
beeinflussende Kurzschlußwicklungen oder durch wirbelstrombildende
metallische Teile vermindert oder verhindert ist.
8. Anordnung nach Anspruch ι 'bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen aus stromdurchflossenen oder kurzgeschlossenen
Eisenwicklungen besteht.
9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des
Eisens beweglich, insonderheit drehbar, angeordnet sind.
10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen
der Drosselspule von einem Teil des Eisens von Transformatoren, Stromerzeugern oder beliebigen Apparaten gebildet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE623439C true DE623439C (de) |
Family
ID=576422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT623439D Active DE623439C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE623439C (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE744554C (de) * | 1941-04-04 | 1944-01-20 | Otto Kreutzer | Schaltanordnung zur Verhuetung von Schaltfunken in Wechselstromkreisen |
DE764828C (de) * | 1937-12-31 | 1952-11-24 | Siemens Schuckertwerke A G | Einrichtung zum Unterbrechen oder Regeln von Wechselstroemen |
DE767729C (de) * | 1940-05-23 | 1953-04-16 | Siemens Schuckertwerke A G | Anordnung zum Schutze von Schaltstellen, insbesondere Relaiskontakten |
DE767771C (de) * | 1939-11-21 | 1953-05-18 | Siemens Schuckertwerke A G | Schaltanordnung zur grobstufigen Spannungsregelung von Umformungseinrichtungen |
DE756510C (de) * | 1936-11-21 | 1953-06-01 | Siemens Schuckertwerke A G | Schalteinrichtung, insbesondere fuer periodische Schaltungen |
DE975510C (de) * | 1938-08-21 | 1961-12-14 | Siemens Ag | Selektivschutzanordnung fuer zusammenhaengende Netze |
DE1238067B (de) * | 1960-10-06 | 1967-04-06 | Texas Instruments Inc | Schaltung zur Erzeugung steiler Impulse aus einer Gleichspannungsquelle |
DE102011103619A1 (de) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Vorrichtung zur Strombegrenzung |
DE102011108547A1 (de) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Bashkim Gashi | Induktiver Strombegrenzer, spannungsdurschlags-basiert |
-
0
- DE DENDAT623439D patent/DE623439C/de active Active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE756510C (de) * | 1936-11-21 | 1953-06-01 | Siemens Schuckertwerke A G | Schalteinrichtung, insbesondere fuer periodische Schaltungen |
DE764828C (de) * | 1937-12-31 | 1952-11-24 | Siemens Schuckertwerke A G | Einrichtung zum Unterbrechen oder Regeln von Wechselstroemen |
DE975510C (de) * | 1938-08-21 | 1961-12-14 | Siemens Ag | Selektivschutzanordnung fuer zusammenhaengende Netze |
DE767771C (de) * | 1939-11-21 | 1953-05-18 | Siemens Schuckertwerke A G | Schaltanordnung zur grobstufigen Spannungsregelung von Umformungseinrichtungen |
DE767729C (de) * | 1940-05-23 | 1953-04-16 | Siemens Schuckertwerke A G | Anordnung zum Schutze von Schaltstellen, insbesondere Relaiskontakten |
DE744554C (de) * | 1941-04-04 | 1944-01-20 | Otto Kreutzer | Schaltanordnung zur Verhuetung von Schaltfunken in Wechselstromkreisen |
DE1238067B (de) * | 1960-10-06 | 1967-04-06 | Texas Instruments Inc | Schaltung zur Erzeugung steiler Impulse aus einer Gleichspannungsquelle |
DE102011103619A1 (de) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Vorrichtung zur Strombegrenzung |
DE102011103619B4 (de) * | 2011-06-08 | 2015-05-13 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Vorrichtung zur Strombegrenzung |
DE102011108547A1 (de) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Bashkim Gashi | Induktiver Strombegrenzer, spannungsdurschlags-basiert |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2546627A1 (de) | Ueberstrombegrenzungseinrichtung fuer elektrische hochleistungsuebertragungsleitungen | |
DE102009048813A1 (de) | Stufenschalter | |
DE623439C (de) | ||
DE2208432A1 (de) | Leistungsschalter für Hochspannungssysteme | |
WO2014056694A1 (de) | Laststufenschalter mit ticklerwindung und verfahren zum betrieb eines laststufenschalters | |
DE721077C (de) | Anordnung zum Schutz eines Reihenkondensators | |
DE112013006274T5 (de) | Thyristorgestützter Laststufenschalter sowie zugehöriges Verfahren | |
DE4207983A1 (de) | Reaktorschalter | |
DE1017248B (de) | Wechselstromschalteinrichtung | |
AT256219B (de) | Anordnung zur Begrenzung von Überströmen | |
DE4030413A1 (de) | Kurzschlussstrombegrenzer | |
EP3667895B1 (de) | Schütz zur beschleunigten schwächung des läuferfelds einer synchronmaschine | |
DE202013103544U1 (de) | Transformator sowie Laststufenschalter mit einem solchen Transformator | |
DE822128C (de) | Anordnung zum Unterbrechen von elektrischen Stromkreisen | |
DE703452C (de) | Schutzeinrichtung fuer Reihenkondensatoren | |
DE2742965A1 (de) | Vorrichtung zum unterbrechen eines gleichstromkreises | |
CH227018A (de) | Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen. | |
DE621967C (de) | Bei einem UEberstrom selbsttaetig ansprechende Schaltvorrichtung zur Beeinflussung des Ausschaltvorganges von Gleichstromanlagen | |
DE670514C (de) | Anordnung zur Speisung von Sammelschienen | |
EP1060553B1 (de) | Anordnung sowie verfahren zur strombegrenzung mit einer supraleitenden transformatoranordnung in einem elektrischen schaltkreis | |
DE715211C (de) | Wechselstromschalteinrichtung fuer Starkstrom | |
AT84341B (de) | Schutzeinrichtung gegen Störungswellen für in Streckenabschnitte zerfallende Leitungssysteme. | |
DE2234056C3 (de) | Anordnung zum Abschalten einer elektrischen Last bei unsymmetrischen Strömen in diese | |
DE258436C (de) | ||
DE925597C (de) | Schaltanordnung fuer Umformungseinrichtungen |