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Vorrichtung zur beiderseitigen Abschaltung einer Induktivität mit
zweiseitiger Erregungsmöglichkeit, insbesondere eines Transformators Es sind Anordnungen
beschrieben worden, bei denen ein Drehstrommotor über einen besonderen Transformator
angeschlossen ist und sowohl zwischen Transformator und Motor als auch zwischen
Transformator und Netz, hier zur Vermeidung von Blindstromverbrauch in langen Betriebspausen,
Schalter gelegt sind und der eine dieser Schalter durch Hilfskontakte an dem anderen
gesteuert wird. Weiter ist eine Anordnung beschrieben worden, bei der zum Ein und
Ausschalten von Stromwandlern sowohl auf der Hochspannungs- als auf der Niederspannungsseite
hinter den Wicklungen Schalteinrichtungen derart angeordnet sind, daß sie die Sternpunktsverbindungen
dieser Wicklungen auflösen und dadurch, also in der Mitte der Induktivität, eine
Unterbrechung des Stromflusses bewirken, ohne daß eine Abtrennung der Wicklungen
vom Netz erfolgen würde. Es gibt weiter Schaltungen, bei denen eine Induktivität
beim Ansprechen eines Schutzrelais oder auch auf ein Kommando hin von beiden Seiten
abgeschaltet wird, z. B. weil sie von beiden Seiten her Spannung erhalten kann.
Bei derartigen beiderseitigen Abschaltungen
haben sielt Schwierigkeiten
gezeigt, die dadurch begründet sind, daß bei der Abschaltung des Magrietisierungsstromes
eine hohe Überspannung entstehen kann. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn zur
Abschaltung Schnellschalter verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe der "-ermeidung
dieser Schwierigkeiten. Erfindungsgemäß wirdhierzueineVorrichtung zur beiderseitigen
Abschaltung einer Induktivität mit zweiseitiger Erregungsmöglichkeit derart ausgebildet.
daß die Abschaltung in all sich bekannter Weise auf den beiden Seiten der Induktivität
erfolgt, wobei jedoch die beidem Ahschaltvorgänge zwangsläufig miteinander unter
Einhaltung eines solchen Zeitabstandes zwischen den beiden Abschaltvorgängen gekuppelt
sind. daß die Trennt' der zuerst öffnenden Schalteinrichtung ihre Isolierfestigkeit
bereits wieder erreicht hat. bevor all der später öffnenden Schalteinrichtung die
'Magnetisierungsenergie unterbrochen «wird. Dadurch, daß die Luftstrecke zwischen
den Kontakten des zuerst geöffneten Schalters die volle Isolationsfestigkeit erreicht
hat. ist die Gefahr, daß durch die Abschaltung auf der anderen Seite der Induktivität
der zuerst geöffnete Schalter durchschlagen wird, wodurch sich eilt Lichtbogen entwickeln
kann, beseitigt. Die Gefahr der Lichtbogenbildung besteht zwischen den sielt öffnenden
Kontaktteilen des Schalters. d. h. nach den mit der Speiseleitung verbunderzen Kontakten
hin. Ein L`berschlag, der nicht in dieser Richtung, sondern quer dazu. d.li. zwischen
den auch nach der Schalteröffnung mit der Induktivität verbundenen Schalterkontakten
entsteht, ist nicht gefährlich, «weil dieser Überschlag nicht zu einem Dauerlichtbogen
führt. Im Augenblick der Entstehung der Schaltüberspannung jedoch soll die Überschlagfestigkeit
in Richtung zur Stromquelle hin größer sein als in ieder anderen Richtung. Zur Kleinhaltung
der Abschaltspannungsspitze ist es besonders vorteilhaft, vorzugsweise den Schalter
auf derjenigen Seite der Induktivität bz«-. desTransformators zuletzt auszuschalten,
auf welcher bei einseitiger Speisung der größere Magnetisierungsstront fließt.
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Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele erläutert. In Fig.
t stellt r einen Transformator dar, welcher über einen Schalter 2 mit einer Wechselstromquelle
verbunden «-erden kann. Der Transformator speist über einen Gleichrichter3 einen
Gleichstromverbraucllerkreis .I, der durch einen Schalter 5 abgetrennt werden kann.
i Wenli bei dieser- Anordnung nur der Schalter -a geöffnet wird, klingt der Gleichstrom.
welcher über die Sekundärwicklung des Transforniators t. den Gleichrichter 3. den
Scltail-1 ter ; und den Verbraucherkreis 4. fließt, mit einer Verzögerung ab, die
in ihrer Größe von der "Leitkonstante dieses Stromkreises (Transformator- und Belastungskreis)
abhängig ist. Der Schalter ; im Gleichstromkreis ist üblicherweise ein Schnellschalter,
der nach bisheriger Übung entweder ebenfalls das Ausschaltkommando erhält, wenn
der Schalter 2 geöffnet wird, oder der durch seine selbsttätige Auslösevorrichtung
geöffnet wird, wenn die Spannung des Gleichstromkreises oder die Stromstärke in
diesem Kreis zufolge der Unterbrechung der Wechselstromzuführungs-Leitung auf einen
gewissen Wert abgesunken ist. Die Unterbrechung des Gleichstromes durch den Schnellschalter
y erzeugt einen, Induktionsstoß in der einen Wicklung des Transformators i, welcher
sich entsprechend dem Übersetzungsverhältnis vergrößert auf die andere Wicklung
dieses Transformators überträgt und solche Höhe erreichen kann, daß dadurch in dein
geöffneten Schalter 2 ein Oberschlag mit nachfolgendem Kurzschluß entsteht. Die
Gefahr ist besonders groß, wenn die Öffnung des Schalters g zu einem Zeitpunkt erfolgt.
an «welchem der Schalter 2 seine Öffnungsbewegung noch nicht vollständig ausgeführt
hat. so daß also seine Kontakte noch nicht den rollert Abstand besitzen.
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Bei dieser Anordnung in Fig. z soll gemäß der Erfindung zwangsläufig
die Offnung des Schalters 2 entweder erst erfolgen, nachdem der Schalter 3 den Gleichstromkreis
unterbrochen hat, damit der durch die Öffnung des Schalter. ; erzeugte Induktionsstoß
und die in diesem hervorgerufene Spitzenspannung auf der Wechselstromerregerseite
des Transformat(>rs r keinen Überschlag und keinen Kurzschluß herbeiführen kann,
oder vollständig durchgeführt sein, bevor der Schalter 5 sich öffnet, damit im Schalter
:2 nicht leicht eint I.Tberschlag entstehen kann.
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In Fig.2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben,
bei welchem ein Transformator 6 sowohl über einen Schnellschalter 7 auf seiner Oberspannungsseite
als auch über einen Schnellschalter 8 auf der Niederspannungsseite erregt werden
kann, etwa «weil mehrere Transformatoren parallel liegen.
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Gemäß der Erfindung «wird zwangsläufig herbeigeführt, daß die Öffnung
der beiden Schalter 7 und 8 nicht gleichzeitig erfolgt. Es kann deshalb beispielsweise
zunächst der Schalter; sich öffnen und erst nachdem dieser Schalter seinen Öffnungsweg
vollständig zurückgelegt hat, «wird dann, z. B. durch ein Ausschaltrelais, dessen
Stromkreis über Hilfskolitakte des anderen Schalters geführt ist, durch den Schalter
8 endgültig der -Magnetisierungsstroin des Transformators 6 abgeschaltet.
Wenn
mehrere Transformatoren parallel geschaltet sind, bedeutet die Öffnung der Schalter
7 und 8 nicht einmal eine Leistungsabschaltung, da die Stromverbindung über die
anderen Transformatoren aufrechterhalten bleibt. Es wird also durch die Schalter
7 und 8, d. h. durch denjenigen dieser Schalter, welcher zuletzt öffnet, nur der
Magnetisierungsstrom des Transformators 6 unterbrochen. Wenn diese Unterbrechung
erst bewirkt wird, nachdem der Schalter auf der anderen Seite des Transformators
den vollen Öffnungsweg bereits zurückgelegt hat, dann ist die Gefahr, daß die durch
die Abschaltung des Magnetisierungsstromes etwa entstehende Spannungsspitze zu einem
Überschlag in dem bereits geöffneten Schalter führt, erheblich vermindert.
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Besonderen Vorteil bietet es, zunächst den Schalter 7 auf der Oberspannungsseite
zu öffnen und den Schalter 8 auf der Niederspannungsseite zuletzt abzuschalten.
Es liegt dies im folgenden begründet: Die Unterbrechung des Schalters auf der Oberspannungsseite
bei einem bestimmten Momentanwert der Stromstärke bedeutet, weil die Magnetisierungsstromstärke
auf der Oberspannungsseite kleiner ist als auf der Niederspannungsseite des Transformators,
daß der Transformator in einem höheren Erregungszustand abgeschaltet wird als wenn
die Abschaltung auf der Niederspannungsseite bei dem gleichen Betrag des Momentanwertes
der Stromstärke erfolgt. Daher ist die Abschaltung auf der Niederspannungsseite
mit Hilfe eines Schnellschalters, welcher die Abschaltung in einem solchen Zeitpunkt
bewirkt, in welchem sich der Strom dem Wert Null bis auf einen gewissen Abstand
genähert hat, leichter derart durchzuführen, daß die entstehende Abschaltspannung
möglichst klein bleibt. Deshalb wird bei einer bevorzugten. Ausführungsform der
Erfindung bei einem zweiseitig gespeisten Transformator mit ungleicher Höhe der
Nennspannung auf beiden Transformatorseiten vorteilhafterweise die Abschaltung an
letzter Stelle auf der Niederspannungsseite vorgenommen.