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Schaltanordnung zur Umformung von Starkstrom mittels mechanisch: bewegter
Kontakte Zusatz zum Patent log 656 Im Hauptpatent ist unter anderem eine Schaltanordnung
zur Umformung von Starkstrom mittels mechanisch bewegter Kontakte beschrieben, bei
der zum Schutze .der Kontakte beim. Einschaltvorgang eine Drossel mit bei Nennstrom
hochgesättigtem und während des Einschaltvorganges ungesättigtem Magnetkern mit
den Kontakten in Reihe geschaltet ist. Außerdem liegt parallel zu den Kontakten
ein vorzugsweise käpazItiver Nebenpfad, durch den der Anstieg .der wiederkehrenden
Spannung beim Ausschaltvor-, -, %n- ZD verzögert wird. Der Entladungsstrom eines
zu den Kontakten parallel geschalteten Kondensators fließtf beim Einschaltvorgang
über ,die Kontakte und kann hier unerwünschte Materfalwan@derung und bei höherer
Betriebsspannung unter Umständen sogar Schaltfeuer in Gestalt von Vorentladungen
zwischen den sieh nähernden Kontakten hervorrufen. Es ist bekannt, zur Vermeidung
von Beschädigungen an den Kontakten parallel zu diesen besondere Hilfskontakte vorzusehen,
die sich vor den Hauptkontakten schließen, und die entweder gegen die obenerwähnten
Beschädigungen unempfindlich sind oder durch zusätzliche Mittel vor Beschädigungen
geschützt werden können. Es ist ferner bekannt, parallel zu den Kontakten ein Entladungsventil
anzuordnen, dass kurz vor dem Schließen der Hauptkontakte gezündet wird. Die Entladungsspannung
eines solchen Ventiles kann aber an den sich schließenden Kontakten unerwünschte
Materialwandung hervorrufen.
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Erfindungsgemäß können die Kontakte beim Einschalten auf einfache
Weise dadurch geschützt werden, daß zu -dem die Kontakte überbrückenden Kondensator
die Oberispannungsseite,eines Hilfstransformators parallel geschaltet ist, dessen
Unterspannungsseite
jedesmal vor dem Einschalten der Hauptkontakte
durch Hilfskontakte kurzgeschlossen wird. Dann können die Hauptkontakte im wesentlichen
Strom- und spannungsfrei geschlossen werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form
eines einpoligen Schaltschemas dargestellt. Aus dieseln können Anordnungen beliebiger
Phasenzahl leicht abgeleitet werden.
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In einer Leitung i i sind die Hauptkontakte i2 angeordnet. In Reihe
mit diesen liegt eine Drossel 13, deren Magnetkern 14 aus einer magnetisch hochwertigen
Eisenlegierung bestehen möge, deren Magnetisierungskennlinie im ungesättigten Gebiet
möglichst wenig gegen die Flurachse geneigt sein, an den Übergangsstellen in die
gesättigten Gebiete je einen möglichst scharfen Knick aufweisen und in den gesättigten
Gebieten möglichst parallel zur Erregerachse verlaufen soll. WindungSzalil und Querschnitt
des Magnetkerns der Drossel seien so bemessen, daß die Drossel schon bei kleinen
Bruchteilen des Nennstromes hochgesättigt ist. Beim Schließungsvorgang befindet
sich der Magnetkern im ungesättigten Zustand, oder er ist entgegen der Richtung
des zu erwartenden Stromes gerade bis zum Knie der Magnetisierungskennlinie gesättigt,
so daß er unter dem Einfiuß des bei der Kontaktschließung entstehenden Stromes zunächst
entsättigt wird. Hierdurch wird der entstehende Strom zunächst vorübergehend auf
einen praktisch vernachlässig-bar kleinen Wert begrenzt. Er kann erst auf höhere
Augenblickswerte ansteigen, nachdem sich die Kontakte 12 fest ge-- schlossen haben
und die Drossel 13, 14 wieder gesättigt ist. Geni;iß dein Hauptpatent kann irrrier
der Öffnungsvorgang mittels eines in Reibe finit den Kontakten geschalteten Wirk-,
Blind- (-derScheinwiderstand d erleichtert «erden. Als Reilien-,v-iderstand in diesem
Sinne kann beispielsweise auch die Drossel 13 selbst dienen. Der gewünschte vIagnetisierungsverlauf
des Drosselkernes 14 kann erforderlichenfalls mit Hilfe einer zusätzlichen. Vorniagnetisierungswicl;lung
1s so gesteuert werden, daß sich der Kern beim Einschalten und auch beim. Ausschalten
im ungesättigten Zustand befindet. Parallel zu den Hauptkontakten 12 liegt ein Kondensator
16. Es kann noch ein weiterer Kondensator 17 vorgesehen sein, mit dein ein Dämpfungswiderstand
18 in Reihe geschaltet ist. Außerdem isst die Oberspannungsseite ig eines Hilfstransformators
zu den Kondensatoren bzw. Kontakten parall.:1 geschaltet. Die Unterspannungsseite
20 I dieses Hilfstransformators kann durch Hilfskontakte 21 kurzgeschlossen werden.
Die Hilfskontakte werden so gesteuert, daß ihre Schließung der Schließung der Hauptkontakte
12 voreilt. Die Anforderungen an die Genauigkeit dieser Voreilung sind nicht groß.
Die Hilfskontakte 21 werden vorteilhaft ebenso wie die Hauptkontakte 12 als Abhebekontakte
ausgeführt. Haupt- und Hilfskontakte können durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung,
die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, vorzugsweise mittels Exzenter und Zwischenstößel
angetrieben werden. Eine besonders günstige Ausführungsform stellt es dar, wenn
jede Unterbrechungsstelle mit zwei ruhenden Kontaktstücken und einer beweglichen
Scha=ltbrücke versehen ist.
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Das Übersetzungsverhältnis des Hilfstransformators 19, 20 kann so
gewählt werden, daß die Spannung zwischen den Hilfskontakten 2 1 beim Einschalten
kleiner ist als io Volt. Die Entladung der Kondensatoren geht um so leichter und
schneller vor sich, je geringer der Streublindwi!derstand des Hilfstransformators
ig, 2o ist. Zum Schutz der Hilfskontakte 2 i kann auf der Unterspannungsseite des
Hilfstransformators eine Hilfsdrosse122 angeordnet sein, deren Magnetkern 23 ähnliche
Eigenschaften besitzt wie der Magnetkern i.1 und ungesättigt ist, wenn sich die
Hilfskontakte 2 i schließen, der sich jedoch bis weit über das Knie der Magnetisierungskennlinie
hinaus sättigt, bevor sich die Hauptkontakte i-2 schließen, und zwar so rechtzeitig,
daß sich die Kondensatoren 16 und 17 entladen können, bevor die Hauptkontakte 12
miteinander in Berührung kommen. Zur Steuerung des Magnetkerns 23 kann eine Verniagnetisierungswicklung
24 verwendet «erden, die mit Gleichstrom oder mit Wechselstroni passender Größe
und Phasenlage gespeist wird. Hilfsweise kann auch noch ein Stronibegrenzungswiderstand
25 mit der Unterspannungsseite des Hilfstransformators in Reihe geschaltet sein.
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Die beschriebenen Einrichtungen und Merkmale können auch einzeln für
sich und in Verbindung mit im Hauptpatent beschriebenen Einrichtungen und Merkmalen
wertvolle Verbesserungen darstellen.