DE707327C

DE707327C - Arrangement at overcurrent high-speed switches

Info

Publication number: DE707327C
Application number: DEL95967D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Metzger
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-10-25
Filing date: 1938-10-25
Publication date: 1941-06-19

Description

Anordnung an überstromschnellschaltern Zusatz zum Patent 704 485 Das Hauptpatent 704 485 betrifft überstromschrnellschalter mit einem Auslöseanker, der bei Überstrom durch einen vom Hauptstrom :erregten Auslösemagneten von einem ebenfalls hauptstromerregten Haltemagneten abgerissen wird, wobei der Haltemagnet mit einem Zusatzelektromagneten versehen ist, dessen Wicklung bei ansteigendem Hauptstrom in der :einen oder anderen Richtung von :einem Strom durchflossen wird, der allein durch den Hauptstrom transformatorisch .erzeugt wird. Ein solcher Schalter hat infolgedessen je nach der Polarität, die die Sekundärspule des Transformators gegenüber der mit ihr verbundenen Zusatzmagnetspule aufweist, .entweder Frühauslösung in beiden Hauptstromrichtungen oder Spätauslösung in beiden Hauptstromrichtungen. Um di,esie Wirkung auf nur eine Stromrichtung des Auslösestromes zu beschränken, also beispielsweise nur bei Rückstrom eine Frü;h-bzw. Spätauslösung, bei Vorwärtsstrom dagegen eine normale Auslösung zu erzielen, wird bei dem Gegenstand des Hauptpatents 704 485 de induzierten Strom der einen Stromrichtung der Weg durch die Wicklung des Zusatzmagneten mittels gleichrichtender Einrichtungen versperrt. Mit Schnellschaltern dieser Art läßt sich außer den in dem Hauptpatent 704 485 angegebenen Selektivitätsaufgaben erfindungsgemäß eine weitere sehr wichtige Aufgabe lösen. Die Erfindung betrifft nämlich eine Anordnung von überstromschnellschaltern nach dem Hauptpatent 704 ,185 in einem Gleichstromnetz, in dem eine Strecke über Schnellschalter von mehreren Sammelschienen gespeist wird, auf deren jede eine oder mehrere Stromquellen, beispielsweise Gleichrichter, über Schnellschalter arbeiten, und ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Rückstrom von der Strecke zur Sammelschiene, beispielsweise bei Rückzündung eines Gleichrichters, infolge der Wirkung des vom Hauptstrom induzierten Stromes in den Zusatzmagnetspulen der Schnellschalter die Auslös@ezeit des vom Rückstrom durchflossenen Gleichrichterschnellschalters kürzer ist als die der von Rückstrom und gegebenenfalls auch der von Vorwärtsstrom durchflossenen Strekkenschn.ellschalter.Arrangement of overcurrent switches Addendum to patent 704 485 Das Main patent 704 485 relates to overcurrent high-speed switches with a trip armature, the in the event of an overcurrent due to a tripping magnet excited by the main current: also from one Main current excited holding magnet is torn off, the holding magnet with a Additional electromagnet is provided, the winding of which when the main current increases is traversed in: one direction or the other by: a current that alone is generated by the main current in a transformer. As a result, such a switch has depending on the polarity that the secondary coil of the transformer opposite to that with their connected additional magnet coil,. Either early tripping in both main current directions or delayed tripping in both main current directions. Um di, esie effect on only one To restrict the current direction of the tripping current, for example only with reverse current a morning or. Late tripping, but normal tripping in the case of forward current to achieve is in the subject of the main patent 704 485 de induced current one current direction the path through the winding of the additional magnet by means of rectifying Facilities blocked. With quick switches of this type can except for the selectivity tasks specified in the main patent 704 485 according to the invention solve another very important task. Namely, the invention relates to an arrangement of overcurrent switches according to the main patent 704, 185 in a direct current network, in which a line is fed via high-speed switches from several busbars, on each of which one or more current sources, for example rectifiers, over High-speed switches work, and is characterized in that with reverse current of the route to the busbar, for example when a rectifier is reignited, due to the effect of the current induced by the main current in the auxiliary magnet coils the high-speed switch the tripping time of the rectifier high-speed switch through which the reverse current flows is shorter than that of reverse current and possibly also that of forward current traversed route speed switch.

Hierdurch wird somit die Aufgabe gelöst, beim Auftreten einer Rückzündung an einem Gleichrichter oder von Rückstrom infolge innerer Fehler oder Überschläge an Gleichstrommaschinen oder Umformern, wobei diese Fehler von den übrigen angeschlossenen Stromquellen auch über die Strecken gespeist werden, die kranke Stromquelle in an sich bekannter Art allein vom Netz abzuschalten, ohne daß der Betrieb der Strecken gestört wird.The object is thus achieved when a flashback occurs at a rectifier or from reverse current as a result of internal faults or flashovers connected to DC machines or converters, these errors being different from the rest Power sources are also fed via the routes that diseased power source in at disconnect yourself from the network in a known manner without disrupting the operation of the routes is disturbed.

Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, die Beschränkung der stromanstiegsabhängigen Früh- bzw. Spätauslösung auf nur eine der beiden Hauptstromrichtungen nicht, wie im Hauptpatent 704485 angegeben, durch Verwendung von (leichrichtern im Kreise der Sekundärspule zu erzwingen, sondern dadurch, daß das vom Hauptstrom erregte Transformatoreisendurch Gleichstrom so vormagnetisiert ist, daß die durch den ansteigenden Hauptstrom induzierte Spannung an der mit der Zusatzmagnetspule des Schnellschalters verbundenen Sekundärspule ihrem absoluten Betrag nach bei Hauptstrom der einen Richtung wesentlich größer ist als bei Hauptstrom der entgegengesetzten Richtung, so daß nur in der einen Hauptstromrichtung eine wesentliche Beeinflussung der normalen Auslösestromstärke eintritt.Another idea of the invention is the limitation the early or late release depending on the increase in current in only one of the two main directions of current not, as stated in main patent 704485, by using (leichrichters to force in the circle of the secondary coil, but by the fact that the main stream excited transformer iron is biased by direct current so that the through the increasing main current induced voltage at the auxiliary magnet coil the secondary coil connected to the high-speed switch according to its absolute value at main current one direction is much greater than the opposite for main flow Direction, so that only one main flow direction has a significant influence the normal tripping current occurs.

Diese Einrichtung ist in ihrer Wirkung vor',eilhafter als die Verwendung von Gleichrichtern, die wegen ihrer Empfindlichkeit nicht die gleiche Betriebssicherheit aufweisen und infolge ihrer verhältnismäßig hohen Zündspannung und bei Trockengleichrichtern auch infolge ihrer Kondensatorivirkung eine getreue Übertragung des Hauptstrom verlaufs auf die Sekundärspule und die Zusatzmagnetwicklung nicht zulassen.This establishment is in its effect before ', more urgent than the use of rectifiers, which because of their sensitivity do not have the same operational reliability have and due to their relatively high ignition voltage and dry rectifiers also due to their condensing effect a faithful transmission of the main stream course on the secondary coil and the additional magnet winding.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel in Anwendung auf eine Gleichstrombahnanlage. Zwei Gleichrichter a, b speisen über Schnellschalt@er d, e eine Sammelschiene g. Ein dritter Gleichrichter c speist über einen Schnellschalter f eine zweite Sammelschiene h. Die Bauart der Gleichrichterschneilschalter ist zunächst an sich gleichgültig, sofern sie nur die unten angegebenen Bedingungen erfüll@en. Von den Sammelschienen führt je eine Zuleitung zu der Strecke q über je einen Streckenschnellschalter m und r, die beide in gleicher Weise aufgebaut und mit einer Einrichtung zur Beschränkung der stromanstiegsabhängigen Spätauslösung bei Rückstrom (Rückstromspätauslösung) versehen sind, die weiter unten ausführlich beschrieben ist. Bei den Streckenschnellschaltern wird infolge dieser Einrichtung bei ansteigendem Hauptstrom in der Richtung von der Strecke q zur Sammelschiene g die eingestellte Auslösestromstärke und damit die Auslösezeit erhöht, also eine Spätauslösung bei Rückstrom erzielt. Bei ansteigendem Strom in der umgekehrten Richtung dagegen ist der Induktionsstrom in der Zusatzmagnetspule k infolge der Vorsättigung des Transformatoreisens sehr klein, so daß die eingestellte Auslösestromstärke etwa ihren normalen Wert behält.The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, for example. The figure shows a schematic representation of an exemplary embodiment applied to a DC railway system. Two rectifiers a, b feed a busbar g via high-speed switches d, e. A third rectifier c feeds a second busbar h via a high-speed switch f. The design of the rectifier high-speed switch is initially irrelevant as long as it only fulfills the conditions specified below. A feed line leads from the busbars to the section q via a section high-speed switch m and r, both of which are constructed in the same way and are provided with a device for limiting the current rise-dependent delayed release in the event of reverse current (reverse current delayed release), which is described in detail below. In the case of the high-speed circuit breakers, as a result of this device, when the main current rises in the direction from the line q to the busbar g, the set tripping current and thus the tripping time are increased, i.e. a late tripping in the event of reverse current is achieved. When the current increases in the opposite direction, however, the induction current in the additional magnet coil k is very small as a result of the presaturation of the transformer iron, so that the set tripping current remains approximately at its normal value.

Bei auftretendem Rückstrom, beispielsweise infolge Rückzündung im Gleichtrichter b, hat der Strom die durch Pfeile angedeutete Richtung und fließt im Streckenschnellschalter m von der Strecke q zur Stromquelle b. Der Gleichrichterschnellschalter e ist ebenso wie die Gleichrichterschnellschalter d und t im Gegensatz zu den Streckenschnellschaltern nicht mit Rückstromspätauslösung versehen. Die Gleichrichterschnellschalter können sogar gegebenenfalls mit Rückstromfrühauslösung versehen sein. Infolgedessen löst der Gleichrichterschnellschalter e bei Rückzündung aus, und der Streckenschnellschalter m bleibt eingeschaltet. Die Strecke wird also weiter durch den Gleichrichter a versorgt.When a reverse current occurs, for example as a result of backfire in the rectifier b, the current has the direction indicated by arrows and flows in the section high-speed switch m from the section q to the current source b. The high-speed rectifier switch e, like the high- speed rectifier switches d and t, in contrast to the high-speed circuit breakers, is not provided with a reverse current release. The high-speed rectifier switches can even be equipped with early reverse current release if necessary. As a result, the high-speed rectifier switch e triggers in the event of reignition, and the high-speed circuit breaker m remains switched on. The line continues to be supplied by the rectifier a.

Es ist zweckmäßig, die Gleichrichterschnellschalter mit normaler Auslösung bei Rück- ' strom und Spätauslösung bei Vorwärtsstrom zu versehen. An Stelle der Spätauslösung bei Vorwärtsstrom kann unter Umständen auch eine völlige Auslösesperrung zweckmäßig sein, wie sie bei manchen polarisierten ' Schnellschaltern vorhanden ist, die nur bei Rückstrom auslösen. Solche Schnellschalter können bei Vorwärtsstrom gegebenenfalls auch über ein besonderes Verzögerungsrelais ausgelöst werden, so daß sie bei Streckenkurzschlüssen auf alle Fälle eine längere Auslösezeit haben als die Streckenschnellschalter. Dadurch wird verhindert, daß bei Streckenkurzschlüssen die Gleichrichterschnellschalter, die dann vom Vorwärtsstrom durchflossen werden, zugleich mit oder gar vor den Streckenschnellschaltern auslösen und dadurch Betriebsunterbrechungen verursachen.It is advisable to use the rectifier high-speed switches with normal tripping to be provided with reverse current and delayed release with forward current. Instead of Delayed tripping in the case of forward current can, under certain circumstances, also result in a complete tripping block be useful, as found on some polarized 'quick switches' which only trigger with reverse current. Such quick switches can in the case of forward current, it may also be triggered via a special delay relay so that they in any case have a longer tripping time in the event of line short circuits have as the route quick switch. This prevents short-circuits in the event of a line short circuit the rectifier high-speed switches, through which the forward current flows, Trigger at the same time with or even before the line quick-release switches and thereby interrupt operations cause.

Die Verhältnisse ,ändern sich grundsätzlich nicht, wenn an Stelle der normalen Auslösung Frühauslösung und gleichzeitig an Stelle der Spätauslösung Normalauslösung gewählt wird.The conditions generally do not change when in place the normal release early release and at the same time instead of the late release Normal release is selected.

Besonders günstige Verhältnisse lassen sich erzielen, wenn man die Gleichrichterschnellschalter mit Rückstromfrühauslösung und Vorwärtsstromspätauslösung oder Vorwärtsstromauslös:esperrung ausstattet, die S:treckenschnells:chalter dagegen mit Rückstromspätauslösung und Vorwärtsstromnormalauslösung. Dann wird nämlich bei Rückzündung irgendeines Gleichrichters, z. B. b, nur der betreffende Gleichrichterschnellschalter e auslösen und auch der Streckenschnellschalter r .eingeschaltet bleiben, so da.ß die Versorgung der Strecke sogar von beiden Seiten sichergestellt bleibt. In solchen Fällen genügt für die Speisung der Sammelschiene ä ein einziger Gleichrichter.Particularly favorable conditions can be achieved if the Rectifier high-speed switch with reverse current early release and forward current release or forward current release: blocking equips the route fast: switch against it with reverse current release and forward current release. Then namely at Backfire of any rectifier, e.g. B. b, only the relevant rectifier quick switch Trigger e and also keep the section quick switch r on so that there is the supply of the route is guaranteed even from both sides. In such In some cases, a single rectifier is sufficient to supply the busbar.

Die Streckenschnellschalter m und r sind mit einer Einrichtung zur Beschränkung der stromanstiegsabhängigen Früh- oder Spätauslösung auf nur eine Stromrichtung versehen. Erfindungsgemäß wird das durch die Hauptstromschene s erregte Transformatoreisen i durch eine Gleichstromwicklung o von der Gleichstromquelle p so voimagnetisiert, daß infolge dieser Vorsättigung die induzierte Spannung an der Sekundärspule f und infolgedessen der Strom in der Zusatzmagnetspule h des mit der Hauptstromwicklung tt versehenen Streckenschnellschalters bei Hauptstrom in der einen Richtung wesentlich größer ist als bei Hauptstrom in der anderen Richtung. Hauptstromstöße in der einen Richtung, die den Vormagnetisierungsfluß zu vergrößern trachten, sind daher praktisch wirkungslos und- erzeugen so gut wie keinen Sekundärstrom. Hauptstromstöße in der entgegengesetzten Richtung jedoch, die den Vormagnetisierungsfluß herabsetzen, lösen praktisch die gleichen induktiven Wirkungen in der Sekundärspule lind somit auch in der Zusatzmagnetspule aus wie bei dem Hauptstromtransformator ohne Gleichstromvormagnetisierung nach dem Hauptpatent. Auch die Gleichrichterschnellschalter d und f können mit einer solchen Einrichtung versehen sein, die jedoch eine Rückstromfrühauslösung bewirkt.The high-speed circuit breakers m and r are provided with a device for limiting the current rise-dependent early or late release to only one current direction. According to the invention, the transformer iron i excited by the main current circuit s is voimagnetized by a direct current winding o from the direct current source p so that, as a result of this presaturation, the induced voltage at the secondary coil f and consequently the current in the auxiliary magnet coil h of the high-speed circuit breaker provided with the main current winding tt when the main current is in one direction is much larger than the main flow in the other direction. Main current surges in one direction, which seek to increase the bias flux, are therefore practically ineffective and generate almost no secondary current. Main current surges in the opposite direction, however, which reduce the bias flux, trigger practically the same inductive effects in the secondary coil and thus also in the auxiliary magnet coil as in the main current transformer without direct current bias according to the main patent. The high-speed rectifier switches d and f can also be provided with such a device, which, however, causes an early release of the reverse current.

Claims

PATEN TANSPRÜCHL: i. Arrangement of overcurrent high-speed switches according to patent 704 485 in a direct current network, in which a line is fed via high-speed switches from several busbars, each of which has one or more power sources, e.g. B. rectifier, work via high-speed switch, characterized in that with reverse current from the route (g) to the busbar (g), z. B. with reignition of a rectifier (b), due to the effect of the current induced by the main current in the high-speed switch additional magnet coils (k), the tripping time of the rectifier high-speed switch (e) through which the reverse current flows is shorter than that of the reverse current (in) and possibly also that of '' Forward current (r) through which a section high-speed switch flows.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the S: high-speed switch (in, r) are provided with delayed release for reverse current and normal release for forward current.

3. Arrangement according to claim i or 2, characterized in that the rectifier high-speed switches (d, e, f) are provided with normal or early release with reverse current, on the other hand with late release or release lock with forward current.

4. Overcurrent high-speed switch for arrangements according to claim i or the following, characterized in that the main current: energized transformer, iron (i) is biased by direct current (p) so that that caused by the rising Main current induced voltage at the one connected to the auxiliary magnet coil (h) Secondary coil (f) according to its absolute value with main current in one direction is much higher than the main flow in the opposite direction, so that only in one main current direction a significant influence on the normal tripping current strength entry.