DE721555C

DE721555C - Electromagnetic protective device for the automatic shutdown of electrical three-phase machines and systems in the event of electrical faults

Info

Publication number: DE721555C
Application number: DEM144765D
Authority: DE
Inventors: Kurt Mosetter; Werner Mosetter
Original assignee: KURT MOSETTER
Current assignee: KURT MOSETTER
Priority date: 1939-04-05
Filing date: 1939-04-05
Publication date: 1942-06-11

Description

Elektromagnetische Schutzvorrichtung zum selbsttätigen Abschalten elektrischer Drehstrom-Maschinen und -Anlagen bei elektrischen Störungen Bei elektrischen Drehstrom-Maschinen und -Anlagen können Störungen eintreten, die je nach der Art derselben verzöberte oder sofortige Ausschaltung nötig machen.. Diese Störungen werden verursacht insbesondere durch Kurzschluß, Wicklungsschluß, über-Strom, Windungsschluß, Erdschluß und Unterbrechung einer Phase. .Electromagnetic protection device for automatic shutdown electrical three-phase machines and systems in the event of electrical faults in the event of electrical Three-phase machines and systems can malfunction, depending on the type make the same delayed or immediate disconnection necessary .. These disturbances are caused in particular by short circuit, winding short circuit, over-current, interturn short circuit, Earth fault and interruption of a phase. .

Um bei solchen Störungen eine selbsttätige Ausschaltung herbeizuführen, ist bereits !eine elektromagnetische Schutzvorrichtung, bekanntgeworden, .die in jeder Phase liegende Auslöseelektromagnebe in Dreiecksanordnung aufweist, denen ein @entsprechend ausgebildetes dreieckförmiges Ankersystem zugeordnet ist, das, je nachdem welche seiner Auslösemagnete auf es einwirken, axiale oder kippba .e Auslös@ebewegungen ausführt. Bei dieser Vorrichtung wird bei Erhöhung des Normalstromes in allen drei Elektromagneten eine verzögerte und bei sehr hohen Strömen, z. B. bei gewöhnlichem zweipoligem Kurzschluß, in einem oder allen Elektromagneten durch einen zweiten Anker eine sofortige Abschaltung bewirkt. Erhöht sich der Strom nur in einer oder zwei Phasen, so wird keine Abschaltung bewirkt; nähert sich die Stromstärke der gewöhnlichen Kurzschlußstromstärke, so erfolgt eine viel zu späte Abschaltung. Vermindert sich die Stromstärke in einer oder in. zwei Phasen oder sinkt der Strom in einer Phase auf Null, so wird ebenfalls keine Ausschaltung herbeigeführt. Es besteht hier also der Nachteil, daß nicht alle Störungsarten erfaßt werden. Diesem Mangel bei dieser bekannten Schutz-Vorrichtung abzuhelfen, ist Aufgabe der Erfindung. Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß das Ankersystem in seinem Schwer- bzw. Mittelpunkt auf einer durch eine beiderseitige gleich starke Abfederung in Gleichgewichtslage gehaltenen, axial geführten Schaltstange gleitbar angeordnet ist, auf der es bei seiner Axialbewegung über eine auf der Schaltstange verschiebbar sitzende Hülse die allphasige verzögerte Überstrom- und urverzögerte Kurzschlußauslösung, dagegen bei seinen Kippbewegungen durch Klemmwirkung über das eine bzw. das andere Ende der Schaltstange die übrigen urverzögerten bzw. kurzverzögerten Auslösungen bewirkt.In order to switch off automatically in the event of such malfunctions, an electromagnetic protection device has already become known, which is in each phase has tripping electromagnets arranged in a triangle, which an appropriately designed triangular anchor system is assigned which, depending on which of its release magnets act on it, axial or kippba .e Performs triggering movements. In this device, when the normal current is increased in all three electromagnets a delayed and at very high currents, z. B. in the event of a normal two-pole short circuit, in one or all of the electromagnets a second armature causes an immediate shutdown. The current only increases in one or two phases, no shutdown is effected; the current strength approaches the usual short-circuit current strength, a shutdown takes place much too late. If the current strength decreases in one or in two phases or decreases the If the current in one phase is at zero, no switch-off is brought about either. The disadvantage here is that not all types of disturbance are recorded. This one The object of the invention is to remedy deficiencies in this known protection device. The essence of the invention is that the anchor system in its gravity or center point on a cushioning that is equally strong on both sides in Axially guided shift rod held in a position of equilibrium and slidably arranged is on which it can be moved during its axial movement via a on the shift rod seated sleeve the all-phase delayed overcurrent and delayed short-circuit tripping, on the other hand, with its tilting movements by clamping action over one or the other At the end of the switching rod, the remaining delayed or short-delayed releases causes.

Durch die Erfindung ist :eine selbsttätige, sowohl für Hoch- als auch für Niederspannungsanlagen brauchbare Schutzeinrichtung geschaffen worden, welche gleichzeitig mehrere Störungsarten :erfassen kann, was dann je nach der Ursache derselben eine verzögerte oder sofortige selektive Abschaltung bzw. Signalisierung zur Folge hat. Diese Schutzeinrichtung unterscheidet sich von bekannten Vorrichtungen außer durch ihre vielseitige Wirkung durch größte Einfachheit und durch das Wegfallen von Zusatzapparaten und :der 'der Hauptleitung entlang sich erstreckenden Hilfsleitungen.With the invention is: an automatic, both for high and suitable protective device has been created for low-voltage systems, which several types of disturbance at the same time: can detect what then depends on the cause the same a delayed or immediate selective shutdown or signaling has the consequence. This protective device differs from known devices apart from their versatile effect through the greatest simplicity and the fact that they are omitted of auxiliary equipment and: the auxiliary lines extending along the main line.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der neuen Schutzeinrichtung. In einem Gehäuse, von dem nur vier parallele Wände 1, '2, 3 und 4 im Schnitt dargestellt sind, befinden sich so viele Solenoidspulen 5, als Phasen in der Stromverbraucher-oder Stromverteilerleitung vorhanden sind, für Drehstrom also drei Spulen in Dreiecksanordnung. Die zugehörigen Spulenkern@e 6 sind an einem dreieckförmigen Anker 7 befestigt, der auf einer Druckfeder 8 ruht, welch letztere auf der Wand 2 abgestützt ist. Durch die Mitte des Ankers 7 ist gleitbar eine Schaltstange 9 axial ,geführt, die einen Teller io trägt, auf den von jeder Seite her eine Druckfeder i i. bzw. 12 wirkt, die gegen die Wände 3 bzw. 4 derart abgestützt sind, daß die Schaltstange g zwischen dem unten befindlichen Doppelhebel 13 und einer durch irgendeine Richtkraft in der gezeichneten Ruhelage gehaltenen Klappe 14 in einer Gleichgewichtslage gehalten wird. Auf der Schaltstange 9 ist eine Hülse 15 verschiebbar angeordnet, die auf dem einen Arm eines Doppelhebels 16 aufruht, dessen anderer Arm eine Schubstange 17 trägt, auf die ein Hemmwerk 18 irgendwelcher Art einwirkt. Unter der Schaltstange 9 liegt der eine Arm eines Doppelhebels 13, der eine Schubstange i 9 trägt. Beide Schubstangen 17 und i9 endigen oben ebenso- wie die Schaltstange g unter der Klappe 14. Letztere ist mit einem Sperrhebel 2o verbunden, der die Sperrnase 21 eines Ausschalters 22 entgegen der Wirkung einer Feder 23 festhält.The drawing illustrates an embodiment of the new protective device. In a housing, of which only four parallel walls 1, 2, 3 and 4 are shown in section, there are as many solenoid coils 5 as there are phases in the power consumer or power distribution line, i.e. three coils in a triangular arrangement for three-phase current. The associated coil cores 6 are attached to a triangular armature 7, which rests on a compression spring 8, the latter being supported on the wall 2. A shift rod 9 is slidably guided axially through the center of the armature 7 and carries a plate io onto which a compression spring i i from each side. and 12 acts, which are supported against the walls 3 and 4 in such a way that the switching rod g is held in an equilibrium position between the double lever 13 located below and a flap 14 held in the rest position shown by some directional force. A sleeve 15 is slidably arranged on the shift rod 9 and rests on one arm of a double lever 16, the other arm of which carries a push rod 17 on which an inhibiting mechanism 18 of any kind acts. One arm of a double lever 13, which carries a push rod 9, is located under the shift rod 9. Both push rods 17 and 19 end at the top as well as the switching rod g under the flap 14. The latter is connected to a locking lever 2o which holds the locking lug 21 of a circuit breaker 22 against the action of a spring 23.

Erhält jede der drei Spulen 5 einen gleichen Strom, der z. B. der Nennstromstärke des Dreiphasenstromverbrauchers entspricht, so wird der Anker 7 axial nach unten gezogen und gelangt dadurch an das obere Ende der Hülse 15. Erhöht sich nun die Stromstärke in den :drei Phasen und somit auch in den drei Spulen 5 gleichmäßig; z. B. durch überlastung, so drückt der Anker 7 mittels der Hülse 15 auf den Doppelhebel 16; dieser schiebt die Stange 17 entgegen der verzögernden Wirkung des Hemmwerkes 18 nach oben. Nach einer bestimmten, am Hemmwerk engestellten Zeit hebt die Stange 17 die Klappe 14 und löst dadurch an der Sperrklinke 20 und Sperrnase 21 den Ausschalter 22 aus, so daß eine Stromuntlerbrechung eintritt.If each of the three coils 5 receives the same current, the z. B. the The armature 7 pulled axially downwards and thereby reaches the upper end of the sleeve 15. Increased the current strength in the: three phases and thus also in the three coils 5 evenly; z. B. by overload, the armature 7 presses by means of the sleeve 15 on the double lever 16; this pushes the rod 17 against the retarding effect of the escapement 18 to the top. After a certain time set on the inhibitor the rod 17 lifts the flap 14 and thereby releases the locking pawl 20 and locking lug 21 the circuit breaker 22 off, so that a current interruption occurs.

In an sich bekannter Weise kann die Einrichtung so gestaltet werden, daß bei sehr hoher Stromstärke in den Spulen 5 die Sperrung des Hemmwerkes 18 aufgehoben und eine sofortige Ausschaltung bewirkt wird.In a manner known per se, the facility can be designed in such a way that that at very high amperage in the coils 5, the blocking of the inhibiting mechanism 18 is lifted and an immediate switch-off is effected.

Erhalten nur zwei oder eine Spule 5 während des Betriebes Überstrom, so wird der Anker 7 einseitig angezogen und dadurch schräggestellt, so daß zwischen Anker 7 und Schaltstange g eine Klemmung eintritt. Infolge dieser Klemmwirkung wird auch die Schaltstange g axial nach unten bewegt, und diese Bewegung wird über den Doppelhebel 13 und die Schubstange i9 auf die Klappe 14 übertragen, so daß wiederum der Schalter 22 ausschaltet. Dasselbe gilt auch beim Einschalten, wenn nur eine oder zwei Spulen Strom bzw. Überstrom erhalten. Tritt nach gleichmäßigem Stromverlauf in den drei Spulen 5 eine Stromverminderung in einer bzw. zwei Phasen auf, so wird wiederum eine Kippbewegung des Ankers 7 hervorgerufen, wodurch :der Anker 7 infolge der eingetretenen Klemmung zwischen dem Anker 7 und der Schaltstange 9 die Schaltstange 9 axial nach oben bewegt, was wiederum über die Klappe 14 eine- Ausschaltung hervorruft.If only two or one coil 5 receives overcurrent during operation, so the armature 7 is tightened on one side and thereby inclined so that between Armature 7 and shift rod g a jamming occurs. As a result of this clamping effect also moves the shift rod g axially downward, and this movement is via the Double lever 13 and the push rod i9 transferred to the flap 14, so that again the switch 22 turns off. The same also applies when switching on, if only one or two coils receive current or overcurrent. Occurs after a steady flow of current in the three coils 5 a current reduction in one or two phases, so becomes in turn caused a tilting movement of the armature 7, as a result of which: the armature 7 as a result the clamping that has occurred between the armature 7 and the shift rod 9, the shift rod 9 moved axially upwards, which in turn causes a switch-off via the flap 14.

Ist eine sofortige Ausschaltung durch die Schaltstange 9 unerwünscht oder soll die Schaltstange g :erst bei gewissen Stromverhältnissen ansprechen (bei Trafo 30% des normalen Stromes), so kann die Schaltstange 9 mit einem Zeitglied gekuppelt werden bzw. die Ansprechverhältnisse durch die beiderseitige Abfederung i i, 12 abgestimmt oder eingestellt werden. Bei der konstruktiven Durchbildung der Schutzeinrichtung werden selbstvergtändlich die nur schematisch angedeuteten Einzeleinrichtungen in anderer praktischer Weisse ausgebildet werden. Der Schalter 22 wird regelmäßig nicht eineinpoliger Schalter, sondern ein mehrpoliger sein. -If an immediate switch-off by the switching rod 9 is undesirable or should the shift rod g: only respond under certain current conditions (with Transformer 30% of the normal current), the switching rod 9 can with a timer be coupled or the response conditions due to the cushioning on both sides i i, 12 be voted or discontinued. In the constructive Implementation of the protective device will of course only be schematic indicated individual devices are trained in other practical white. The switch 22 is regularly not a single-pole switch, but a multi-pole one be. -

Claims

PATENT CLAIM: Electromagnetic protective device for automatic Switching off electrical three-phase machines and systems in the event of electrical faults, the tripping electromagnets located in each phase in a triangular arrangement, those. an appropriately designed triangular anchor system is assigned, that, depending on which of its release magnets act on @es, axial or tiltable Executes triggering movements, characterized in that the anchor system (2) in his Center of gravity or center point on a cushioning that is equally strong on both sides (11, 12) held in equilibrium, axially guided shift rod (9) slidable is arranged on which it is in its axial movement via a on the shift rod slidably seated sleeve (15) the all-phase delayed overcurrent and undelayed Short-circuit release, on the other hand with its tilting movements, gene by clamping effect one or the other end of the shift rod (9) the rest. undelayed resp. causes short-delayed releases.