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Sicherungsanordnung mit Schmelzsicherungen Es war bisher bekannt,
in vermaschten Netzen eine Sicherungsanordnung zum Schutz der Kabel zu verwenden,
deren Prinzip darauf beruhte, daß .die Sicherungspatronen im ÜberstromgebJet und
insbesondere auch im Kurzschlußgebiet eine derartige Kennlinie aufwiesen, daß das
Kabel auf jeden Fall selektiv abgeschaltet wurde. Die Arbeitsweise dieser Anordnung
beruhte darauf, daß nur in dem Kabel, , in dem der Kurzschluß lag, die volle Kurzschlußstromstärke
floß, während in den Zuführungskabeln des Maschennetzes nur Teilbeträge des Stromes
geführt wurden. Damit die Sicherung selektiv abschaltete, mußte sie eine verhältnismäßig
träge Kennlinie besitzen, um bei .den verschiedenen Stromstärken sehr unterschiedliche
Abschaltz.eiten zu erhalten. Die Folge davon war, daß nur die Sicherungen, die im
beschädigten Kabel lagen, abschmolzen, während die anderen in ihrer Wirkungsweise
urverändert blieben.
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Es war in derartigen Netzen üblich, Kabel gleichen Querschnittes zu
verlegen und Sicherungen gleich großer Nennstromstärke zu wählen. Aus der trägen
Kennlinie der Sicherungen und der Tatsache der gleichen Nennstromstärken ergab sich
die gewünschte Wirkungsweise der selektiven Abschaltung von selbst. In. Abb. i der
Zeichnung ist ein Maschennetz und .in Abb. a eine Stromzeitcharakteristik der in
solchen Maschennetzen bisher verwendeten Sicherungspatronen dargestellt. Jeder Kabelstrang
ist im Knotenpunkt durch eine Sicherung geschützt. Das Netz wird von mehreren Stellen
aus gespeist, z. B." wie es in der Zeichnung dargestellt ist, durch die beiden Transformatoren
a und b. Tritt an irgendeiner Stelle, z. B. an der durch den Zickzackpfeil
gekennzeichneten Stelle, ein Kurzschluß auf, so müssen die zunächst liegenden Sicherungen
durchschmelzen, während die übrigen im Knotenpunkt angeordneten Sicherungen unversehrt
bleiben. , Aus der Lage der verschiedenen Verbraucherstellen im Netz wird sich jedoch
in vielen Fällen ergeben, daß die Wahl verschiedener Kabelquerschnitte aus wirtschaftlichen
Gründen unbedingt nötig wird. Verschiedene Kabelquerschnitte sind in der Regel auch
in bestehenden Netzen, die nachträglich vermascht wenden, vorhanden. Die Erfindung
bezweckt, auch in derartigen Netzen eine selektive Abschaltung zu erreichen.
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Es ist, wie dein Fachmann bekannt, möglich, eine einigermaßen ausreichende
Selektivität zu erzielen, wenn in den. einzelnen Kabelquerschnitten Sicherungen
verschiedener Nennstromstärken mit verschiedenartigen
Kennlinien
(flink, halbträge, träge) angeordnet werden. Derartige Anordnungen haben jedoch
den Nachteil, daß für die Projektierungsarbeiten verhältnismäßig große Be= rechnungen
oder Modellversuche nötig sin4. und daß nur eine beschränkte Anzahl der verschiedenen
Sicherungstypen zur Verfügung stehen.
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Es ist daher vorgeschlagen worden, in vermaschten Netzen mit verschiedenen
Kabelquerschnitten besondere Sicherungen zu verwenden, die alle mit einer gleichartig
wirksamen Kurzschlußschmelzstelle ausgestattet sind, während die übrige Gestaltung
derart verschieden ist, daß die Sicherungen den verschiedenen Kabelquerschnitten
entsprechend unterschiedliche Grenzströme aufweisen: Die Kennlinien solcher Sicherungen
laufen also im Kurzschlußgebiet zusammen.
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Erfindungsgemäß wird nun eine ausreichende Selektivität erreicht,
dadurch, daß an jeder Absicherungsstelle des vermaschten Netzes eine aus zwei hintereinandergeschalteten
Sicherungen bestehende Sicherungsanordnung verwendet wird, bei der die eine Sicherung
eine verhältnismäßig flinke Sicherung ist mit einer für den betreffenden Kabelquerschnitt
zu großen Grenzstromstärke, die andere eine träge Sicherung mit ,einer dem betreffenden
Kabelquerschnitt angepaßten Grenzstromstärke, jedoch mit einer größeren Kurzschlußträgheit
als die flinke Sicherung, wobei alle flinken Sicherungen der Sicherungsanordnungen
des Maschennetzes einander gleich sind. Im Kurzschlußfall übernimmt die flinke Sicherung,
im Überstromfall die träge Sicherung die Abschaltung.
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Die bereits bekannten, aus einem.besonderen, nicht kurzschlußfesten
trägen Teil und einer normalen Patrone zusammengesetzten Sicherungen setzen voraus,
daß .der entsprechend dem Nennstrom bemessene träge Teil, der nur bei Überstrom
ansprechen soll, in einem bestimmten Verhältnis zur kurzschlußfesten normalen Patrone
steht. Wird diese Forderung nicht erfüllt, d. h. wird eine Normalpatrone zu hoher
Nenn- und damit Grenzstromstärke einsgesetzt;- besteht die Gefahr, daß bei Kurzschlüssen
nicht die kurzschlußfeste Patrone, sondern der träge Teil anspricht und durch den
zerstörenden Lichtbogen Zerstörungen verursacht werden. Da also der träge Sicherungsteil
bestimmter Nennstromstärke nur in Verbindung mit einer Patrone entsprechender, dazu
passender Nennstromstärke verwendet werden kann, würde sich bei der Verwendung solcher
zusammengesetzter Sicherungen in Maschennetzen mit verechiedenen Querschnitten ergeben,
d.aß die erforderliche Selektivität nicht vorhanden ist, da die Kennlinien der verwendeten
Sicherungen infolge der unterschiedlichen Flinkheit der Normalpatronen verschiedener
Nennstromstärke im Kurzschluß-;= ebiet nicht zusammenlaufen.
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' n. Abb: 3 ist ein Maschennetz mit verschie-'d@nen Kabelquerschnitten
und in Abb. q. sind =de Kennlinien der gemäß der Erfindung zu verwendenden Sicherungsanordnungen
dargestellt.
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Im Grenzstromgebiet und bei mäßigen Überströmen sind die Kennlinien
den zulässigen Belastungsstromstärken der zugehörigen Kabel angepaßt. In diesen
Gebieten werden also Überströme infolge Überlastung ,der trägen Sicherungen abgeschaltet:
Im Kurzschlußgebiet dagegen. besitzen die Anordnungen .eine gemeinsame Kennlinie.
Damit wird erreicht, @daß der in dem fehlerhaften Kabelquerschnitt fließende Strom,
der dort am größten ist, die flinke Sicherung der Sicherungsanordnung an dieser
Stelle abschaltet, während die anderen, nur Teilströme führenden Sicherungsanordnungen
infolge ihrer geringeren Belastung unbeeinflußt bleiben.
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Die Eigenschaften der Sicherungsanordnung von zwei hintereinandergeschalteten
Sicherungspatronen können, wie bereits vorgeschlagen und erwähnt, auch `: in einer
einzigen Patrone vereinigt sein. Diese kann dabei mit einem Schmelzleiter träger
Bauart versehen sein. Um die gleiche Kurzschlußschnelligkeit, die aufgabegemäß für
Sicherungen verschiedener Grenzstromstärke gefordert wird, zu Herreichen, wird bei
dieser Sicherung beispielsweise der Schmelzleiter in der Mitte derart geschwächt,
daß die Kennlinien der einzelnen Sicherungsgrößen im Kurzsch.lußgebiet praktisch
völlig übereinstimmen. Die zuletzt erwähnte Wirkung läßt sich 'auch dann erreichen,
wenn Sicherungen oder Sicherungsanordnungen mit verschiedenen Schmelzleitermetallen,
wie Silber, Aluminium, Blei- oder Zinnlegierungen, zur Anwendung gelangen. Eine
andere Lösungsmöglichkeit besteht darin, daß die Schmelzleiter gleichen Querschnitt
besitzen, daß ihre Querschnittsform jedoch verschieden ist. Auch derartige Sicherungen
besitzen die Eigenschaft, .im Kurzschlußfalle gleiche Kennlinien zu besitzen, während
im Überstromgebiet die Grenzstromstärken je nach Ausbildung der Oberflächen verschieden
ausfallen: