DE729761C

DE729761C - Einrichtung zum Einlegen eines elektromagnetisch betaetigten Schalters in einem genau bestimmten Punkt der Stromkurve

Info

Publication number: DE729761C
Application number: DEB188780D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Buchhold
Original assignee: THEODOR BUCHHOLD DR ING
Current assignee: THEODOR BUCHHOLD DR ING
Priority date: 1939-10-07
Filing date: 1939-10-07
Publication date: 1942-12-23

Description

Einrichtung zum Einlegen eines elektromagnetisch betätigten Schalters in einem genau bestimmten- Punkt der Stromkurve Zusatz zum Patent 7i8 697 In dem Hauptpatent wurde eine Einrichtung zum Schalten von Wechselstrom in einem genau bestimmten Punkt der Stromkurve vorgeschlagen, welche in der Art arbeitet, daß im .Steuerkreis .eines elektromagnetisch betätigten Schalters ein Lichtbogen gezogen wird, welcher genau oder mit großer Annäherung im natürlichen Nulldurchgang - des Steuerstromes ;erlischt. Im Hauptpatent sind Mittel angegeben, durch_ die dies erreicht werden kann. Sie bestehen darin, daß die Stromstärke im' Steuerstromkreis !eine geeignete Größe,erhält, das Kontaktmaterial am 'Steuerschalter geeignet ausgewählt wird -und Weg und Geschwindigkeit des - Steuerschalters geeignet bemessen werden.
In dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents :ist der :elektromagnetisch betätigte Schalter derart gestaltet, daß mit dem Erlöschen des Steuerlichtbogens der die Betätgungs.spule durchfließende Strom unterbrochen wurde und der Anker abfiel. Dabei wuide der Hauptstrom von den Kontakten des elektromagnetisch betätigten Schalters unterbrochen. Häufig wird jedoch in der Technik die umgekehrte Forderung gestellt, daß nämlich bei Betätigung des. Steuerschalters ein Magnet` bzw. ein :elektromagnetisch betätigter Schalter in :einem genau bestimmten Punkt der Strom- bzw. Spannungskurve anspringt.
Gemäß der Erfindung wird die in dem Hauptpatent vorgeschlagene Einrichtung derart ausgebildet, daß sie auch diese Aufgabe löst. Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es bedeutet a eine Drossel, die in Reihe mit dem Schalter b liegt. Parallel zum Schalter b ist eine Schützspule c gelegt, de einen Kontakt ,d betätigt. Abb. 2 zeigt die Spannung a und den Strom i, der durch die Drossela fließt, sofern der Schalter b geschlossen ist. Wird der Schalter b zu dem Zeitpunkt t1 (Abb. 2) geöffnet, so brennt der Steuerlichtbogen weiter bis annähernd zur Zeit t" und erlischt hier. Während der Zeit des brennenden Lichtbogens ist an den Kontakten nur eine mäßige Lichtbogenspannung vorhanden, die man außerdem durch kleine Kontaktabstände und geeignete Materialien klein halten kann, so daß der Magnet c nicht anspringt. Erst zur Zeit t" wenn der Spulenstrom i durch O geht und der Lichtbogen erlischt, liegt plötzliche volle Spannung an der Magnetspule c, so daß diese anspringt und den Kontakt d schließt. Durch diesen Kontakt kann irgendein Steü-erimpuls gegeben werden, z. B. kann die Einschaltvorrichtung oder die Auslösespule eines Hochleistungsschalters betätigt werden. Sorgt man dafür, daß die Reibungen am Schütz c genügend klein sind, so benötigt dieses zum Anspringen eine genau definierte Zeit d t. Da das Schütz seinen ersten Impuls beim Nulldurchgang des Stromes erhält, wird also der Auslöseimpuls stets um die gleiche Zeit d t später gegeben ,werden. Will man den Zeitpunkt des Auslösempulses verschieben, so kann man die Drossela an der Sekundärseite eines kleinen Drehreglers anschließen, bei dem, wenn der Rotor gedreht, die Phasenlage geschwenkt wird. Auch durch andere bekannte Kunstschaltungen kann der Zeitpunkt des Impulses geändert werden, z. B. indem man der Drossel Widerstände vorschaltet.
Abb. 3 zeigt eine Anordnung, um bei einem Überstrom im Nulldurchgang des Stromes abschalten zu können. Es sei e (die,eine Phase eines Wechsel,strom:systems, und j äst ein zugehöriger Stromwandler, der auf ein Relais g wirkt. Ist ein Überstrom vorhanden, so spricht das Relais g an und öffnet einen Kontakt b. durch den die Schützspule c kurzgeschlossen war. Der Lichtbogen an dem Kontakt b erlischt jedoch infolge der besonderen Ausbildung des Kontaktes b erst dann, wenn der Strom durch Null hindurchgeht, und erst jetzt ,wird der Wandlerstrom in Reihe mit g durch die Magnetspule e fließen, wodurch der zugehörige Anker angezogen und der Kontaktd zu einem genau definierten Zeitpunkt geschlossen wird. Durch den Kontakt d kann man den Auslöseimpuls für den Hauptschalter geben, der den überstrom unterbricht. Wählt man die feste Anspringzeit zuzüglich der Auslösezeit des Hauptschalters derart, daß auch der Hauptstrom im Nullpunkt unterbrochen ,wird; so hat man den kleinsten Kontaktabbrand.
Es wurde zwar schon vorgeschlagen, Schalter für Wechselstrom langsam zu öffnen, in der Meinung, daß hierbei der Schaltlichtbogen von selbst im Nulldurchgang des Stromes erlischt und so ein besonders schnelles und sicheres Auslöschen des Unterbrechungslichtbogens erzielt -werden kann. Dieser Vorschlag ist indessen für Schalter, die nennenswerte Ströme und Spannungen zu unterbrechen haben, nicht gangbar, da die Schaltkontakte beim langsamen öffnen zu stark verbrennen und auch die anderen Heizwirkungen des Lichtbogens unzulässig groß ,wären. Demgegenüber wird nach der Erfindung lediglich der Lichtbogen im Steuerstromkreis bis zu seinem natürlichen Nulldurchgang aufrechterhalten und bei seinem Erlöschen dann der Hauptschalter mit der vollen Schaltgeschwindigkeit plötzlich betätigt.
Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist es ohne weiteres möglich, dem Relais g eine bestimmte Zeiteinstellung zu geben oder es in der Art der bekannten Distanz- oder Impedanzrelai.s auszubilden, so daß eine gewünschte und zur selektiven Abschaltung von Fehlern notwendige Zeitverzögerung eingehalten wird. Der Zeitpunkt, in welchem der Kontakt b nach dem Auftreten des überstromes geöffnet wird, hängt nur von den Erfordernissen der Selektivität ab, während der Kontakt d den Hauptimpuls weitergibt, so daß der Leistungsschalter den Strom in dem nächsten Nulldurchgang unterbricht.
Wird der Kontakt d in Abb. i oder 3 so ausgebildet, daß @er sich beim Anziehen des Ankers der Spule c öffnet, und ist er genügend leistungsfähig, dann kann er auch den Hauptstrom direkt unterbrechen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -i. Einrichtung zum Einlegen eines elektromagnetisch betätigten Schalters in einem genau bestimmten Punkt der Stromkurve mit Hilfe eines Steuerschalters, an dessen Kontakten beim öffnen ein Lichtbogen auftritt, nach Patent 7 18 697, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerschalter (b) und der Zugspule (c) eine so große Impedanz (a) vorgeschaltet ist, daß beim Erlöschen des Lichtbogens am Steuerkontakt (b) eine plötzliche Spannungserhöhung von solcher Größe an der Zugspule (c) entsteht, daß der Anker der Spule (c) anspringt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (c) beim Anspringen einen Einschaltkontakt betätigt, der seinerseits die Einschaltvorl richtung oder die Auslösespule eines Hochleistungsschalters !einschaltet.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2 zum Abschalten eines Überstroms, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (b) und die zunächst durch den Steuerschalter kurzgeschlossene Magnetspule (c) durch einen Stromwandler gespeist werden. q..
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerrelais (ä, b) ein zeitabhängiges überstromrelais dient.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 und q.; dadurch gekennzeichnet, daß die der Magnetspule (c) vorgeschaltete Impedanz die Spule (g) des Steuerrelais ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da ß ein solcher Stromwandler verwendet wird, dessen @erzeugte Leerlaufspannung erheblich größer ist als die Lic'htbogenspannung am Steuerschalter (b).