DE628720C

DE628720C - Differentialrelais

Info

Publication number: DE628720C
Application number: DEF76299D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-10-01
Filing date: 1933-10-01
Publication date: 1936-04-14

Description

Die nachstehend beschriebenen Neukonstruktionen stellen eine Erweiterung bzw. eine Vervollkommnung des Hauptpatentes 596 043 dar. Neben der Darstellung versehiedener Möglichkeiten der Ausbildung und des Einbaues des beweglichen Schließjoches nach dem Hauptpatent werden Vorrichtungen zur Beeinflussung des erregenden KraftfLusses bzw. der Wahrung der Ansprechempfind·

to lichkeit dargelegt.

Statt, wie die beispielsweise Ausführung des Hauptpatentes zeigt, den beweglichen Schließteil des Relais als Seite eines Viereckes auszubilden, ordnet man denselben gemäß der

ig Erfindung in manchen Fällen zweckmäßiger als überzähligen Schenkel, gemessen an den im Relais vereinigten Phasen, an. Fig. 1 zeigt eine solche Anordnung für zweiphasigen Wechselstrom. Fig. 2 deutet die Anordnung

ao für z. B. Drehstrom an. Die Schenkel bzw. Spulen der einzelnen Phasen sind mit a, der überzählige Schenkel mit b und die auf das Schließteil wirkende Feder mitf bezeichnet.

Um eine Schädigung bzw. Überlagerung des permanenten oder Gleichstrornmagneten bei sehr großen einphasigen Fehlerströmen, unmöglich zu machen, sind auf die erregenden Schenkel des Magnetsystems außer den Hauptstromspulen (Fig. 3) von großem Kupferquerschnitt und relativ geringer Windungszahl noch Kompensationsspulen d_± und d₂ von hoher Windungszahl und relativ geringerem Kupferquerschnitt aufgebracht.

Diese letzteren Spulen d sind den Hauptstromspulen entgegengeschaltet und von deren Anfang bzw. Ende abgenommen. Bei Gleichheit der beiden Differential ströme ist der Widerstand der Spulen« gering, und es fließt infolge des um ein Vielfaches höheren Widerstandes nur ein sehr geringer Strom durch die liodhiohmigen Spulen d. Erst wenn infolge großen Felllerstromes der Widerstand der Spulen α wächst, steigert sich auch der durch die Spulen d fließende Abzweigstrom, und zwar um so mehr, je größer der die Spulen α durchfließende Strom ist. Die Amperewindungen der Spulen d üben also bei ganz kleinen Differenzströmen keinen oder doch nur einen geringen Einfluß auf den das Relais steuernden Fehlerstromkraftfluß aus. Dagegen wirken dieselben mit Steigerung des Fehlerstromes dem von diesem erregten Kraftfluß entgegen. Windungszahl, Kupfer- und Eisenquerschnitt der Spulen α und d werden so aufeinander abgestimmt, daß bei beliebig ' großem Fehlerstrom stets nur ein Fehlerkraftfluß bestimmter Größenanordnung fließen kann, der eine störende oder schädigende Wirkung auf den permanenten oder Gleichstrommagneten nicht ausüben kann.

Eine weitere Lösung zur Erreichung des vorstehend geschilderten Zieles, nämlich die Schonung des permanenten oder Gleichstromkraftflussesj zeigt Fig. 4. Anstatt wie im letzten Absatze den Fehlerstromkraftfluß zu S5 schwächen, .wird hier der* erregende perma-

nente oder Gleichstrommagnet verstärkt. Die Fig. 4 zeigt die Anordnung. Parallel zu den Hauptstromspulen α sind über Gleichrichter e_t und e₂ die auf dem erregenden Magneten angebrachten Spulen g_t und g₂ geschaltet. Infolge des niederen Ohmschen Widerstandes der Spulen« wird bei ausgeglichenem Differentialsystem oder bei einem ganz geringen Fehlerstrom kein oder nur ein sehr geringer ίο gleichgerichteter Strom 'durch die Spulen g fließen. Erst bei Auftreten großer Fehlerströme nimmt das Spannungsgefälle in der betreffenden Hauptstromspule α zu und damit der durch die Spuleng· über die GleichrieÜLter e fließende abzweigende Äusgleidhstrom. Durch entsprechende Abstimmung von Windungszahl Kupferquerschnitt und umfaßten Eisenquerschnitt werden die Spulen ä und g unter Berücksichtigung der zwiscbengeschalteten Gleichrichter derart bemessen, daß die Verstärkung des permanenten oder Gleichstrommagneten durch die Spulen-g der Erregung des Systems durch einen einseitigen Fehlerstromfluß bis zu einem bestimmten Grade angepaßt ist.

Die in vorstehendem beschriebenen Relaisanordnungen besitzen als erregende, ein Festkleben des Schließteiles an den Schenkein eines geschlossenen Magnetsystems unter FedfervOzspannung 'bewirkende Kraft entweder einen permanenten oder einen Gleichstrommagnet. Es ist.dabei gleichgültig, ob der Sitz der erregenden Kraft dem bewegliehen Teil der Konstruktion, also dem Schließteil, oder einem Teil des übrigen Eisenweges zugeordnet ist. Man kann aber auch als erregende Kraft des Systems der beschriebenen Art an Stelle des Gieichkraftfiusses einen von einer Wechselspannung· erzeugten Kraftfluß verwenden. Fig. 5 gibt eine' solche Anordnung wieder. Die den Kxaftfiuß hervorrufenden wechaelstromjgiespeisten Spulen mögen auf dem beweglichen Teile des Relais auf dem Schließteil angeordnet sein. Die Speisung der Spule erfolgt direkt von der Netzspannung. Um zu verhüten, daß die Spule η als Primärspule für das System wirkt, ist in die Zuleitung die Drosselspule 0 eingeschaltet. Die Daten dieser Drosselspule 0 sind in Verbindung mit denjenigen der Erregerspule η derart bemessen, daß der Stromzufluß zu der Erregerspule λ bei allen Erregungen des Systems durch einen Differentialstrom praktisch konstant bleibt. Der Wicklungssinn der Erregerspule ist der Richtung des auftretenden Erd- bzw, Fehlerstromflusses entgegengerichtet. Außer durch Drosselspulen kann man die Konstanz der Erregerspule auch noch durch andere Anordnungen erreichen. Fig. 6 zeigt eine beispielsweise weitere Lösung dieses Problems. Zur Speisung· der Erregerspule dient hier ein besonderer, vom Leitungsnetz gespeister Transformator besonderer Bauart. Der hochübersättigte erregende Eisenkern trägt auf der Sekundärseite für jedes zu speisende Relais eine besondere Spule p_t, p₂ usw. Die Spulen besitzen bei relativ wenigen Windungen einen sehr großen Kupferquerschnitt. Dieser Besonderheit ist auch die erregende Spule» angepaßt. Es wind also in dem Stromkreis der einzelnen Erregerspulen die Indukt-ionswirkung fast gänzlich ausgeschaltet, so daß der erregende Stromfluß praktisch auch bei dieser Anordnung konstant bleibt. Die Anordnung eines besonderen Transformators kommt vor allem für Drehstromrelais zur selektiven Erdschlußkontrolle in Hochspannungsanlagen in Frage.

Claims

Patentansprüche:

1. Differentialrelais nach dem Hauptpatent 596043, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schließteil (b) des magnetischen Eisenweges als überzähliger Schenkel des gesamten Relais, gemessen an der Anzahl der im Relais vereinigten Phasen, angeordnet ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom erregenden magnetischen Fluß durchflossene Eisenweg außer den Differentialspulen (α) noch weitere parallel zu diesen Differentialspulen (a), liegende Kompensationsspulen (d bzw. g) trägt, die das Ansteigen eines Fehlerstromflusses über eine gewisse Stärke durch Gegenerregung begrenzen, und dadurch, daß der durch das Spannungsgefälle der Differentialspule (α) verstärkte Abzweigstrom über die gegengeschalteten Kompensationsspulen (g) durch zwischengßschaltete Gleichrichter

(e) gleichgerichtet wird und die Gleichflufierregung des Systems verstärkt i°5 (Fig. 3 und.4).

3. Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der beschriebenen Gleichfluß erregung eine Erregung dies Systems durch Wechselstrom beliebiger Frequenz tritt, wobei die Leistungsaufnahme der Weehselstromerregerspule {%) durch vorgeschaltete Drosselspulen (0) oder sonstige Vorrichtungen (p_lt P₂, ps) begrenzt und praktisch konstant gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen