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Selbsttätige dreiphasige Uberstrom-Schaltanordnung Es ist bekannt,
selbsttätige Überstromschalter oder Relais, die mit Wärmeauslösung arbeiten, über
Stromwandler anzuschließen. Es ist auch bekannt, das Bimetallglied, derartiger Geräte
statt unmittelbar, mittels eines Heizkörpers zu heizen. Durch geeignete Wahl der
Eisensättigung im Wandler hat man es in der Hand`, den Sekundärstrom des Wandlers;
der durch den Wärmeauslöser fließt, in seiner Höhe zu begrenzen, so d.aß die empfindlichen
Heizelemente keinen Schaden erleiden. Ein Nachteil ist aber bisher die Vielzahl
der Teile, die mechanisch und elektrisch zu verbinden sind und die meistens eine
umständliche Einstellung erfordern.
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Weiterhin hat man vorgeschlagen, für selbsttätige Sterndreieckschalter
dreischenklige Bimetallglieder als Schaltelement zu verwenden, deren Schenkel durch
die einzelnen Phasen gespeist werden. Bei Einbau eines derartigen dreischenkligen
Bimetallgliedes in eine Überstrom-Schaltanordnung ergibt sich wohl eine gewisse
Vereinfachung, da bisher drei einzelne Bimetallstreifen verwendet werden mußten.
Der Nachteil besteht aber darin, daß eine derartige Anordnung nur auf Überstrom
anspricht und wenn eine Differential-und Kurzschlußstromauslösung gefordert wird;
gesonderte Einrichtungen vorgesehen werden müssen. Dadurch ergibt sich entweder
eine nicht wünschenswerte Vergrößerung des Schalters oder die Unterbringung mehrerer
getrennter Auslösevorrichtungen der gleichen Schaltanordnung.
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Es wird daher eine dreiphasige Schaltanordnung mit von einem Stromwandler
gespeistem dreischenkligem Bimetallwärmeauslöser für selbsttätige
Über-
Differential-: .und- Kurzschlußstromauslösung vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß
der Eisenkern des Wandlers einerseits auf einem weiteren Schenkel eine vierte Sekundärwicklung
besitzt, die eine zusätzliche Heizeinrichtung für das die Sekundärwicklungen in
Stern schaltende Bimetallglied- speist, und anderseits im Bereich der Kraftflüsse
der Primärwicklungen Einschüsungen besitzt, in deren Streufeld unter Federwirkeng
und mit der Auslösevorrichtung . des Schalters in Verbindung-stehende Anker angeordnet
sind. Diese Anordnung bezweckt, den an und für sich notwendigen Wandler bzw. dessen
Eisenkern durch geringfügige Abwandlungen für die vielseitigen Auslösemöglichkeiten
heranzuziehen, 'wobei ein Schalter bisheriger normaler Bauart verwendet werden kann.
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Die Wirkungsweise der Schaltung ist die, daß abgesehen von der Überstromauslösung,
die das Bimetallglied durch 'die Sternschaltung der Sekundärwicklungen des Strömwandlers
bewirkt, das gleiche Bimetallglied als Auslöseorgan für den Differentialschutz herangezogen
wird. Dabei wird in dem Fall, daß ein Nulleiter vorhanden ist, für die zusätzliche
Sekundärwicklung der bereits vorhandene vierte Schenkel des Wandlers verwendet.
Nur bei Netzen ohne Nulleiter ist eine Vergrößerung des Eisenkernes notwendig. Der
Heizkörper für das Bimetällglied kann die Form einer Heizwicklung besitzen, die
sämtliche Schenkel des Bimetallgliedes umfaßt. Er kann aber auch flächenförmig ausgebildet
sein und über oder unter den Bimetallgliedern angeordnet sein.
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Auch für die Kurzschlußstromauslösung wird der Magnetkern des Wandlers
herangezogen. Die in den Einschnürungen des Kernes vorgesehenen Anker können unmittelbar
mechanisch mit dem Leistungsschalter gekuppelt sein, oder sie können Kontakte besitzen,
.die einen Auslösestrormkreis betätigen. Die Federn, an denen die Anker- aufgehängt
sind, sind. zweckmäßig zur Einstellung der Kurzschlußauslösestromstärke regelbar.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, das Bimetallglied gemäß der weiteren
Erfindung mit den Enden seiner Schenkel auf einem Isolierkörper zu befestigen, der
mit zylindrischer Auflagefläche unter Federwirkung in -.einer entsprechend geformten
Lagerpfanne drehbar ist. Dadurch kann die Größe des Auslösestromes eingestellt werden.
Zur Anzeige des eingestellten Auslösestromes kann an diem Isolierkörper ein Zeiger
befestigt sein, der bei der Drehung des Bimetallgliedes über einer Skala gleitet.
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Die Möglichkeit, mit der Schaltanordnung unsymmetrische Stromverteilung
zur Auslösung heranzuziehen, ganz gleich- osb ein Nulleiter zur Verfügung steht
-oder nicht, macht die Schaltanordnung nach der Erfindung besonders geeignet für
Stationsschutzschalter, bei .denen die Auslösung innerhalb von 3o Sekunden erfolgen
muß, sobald, der Strom im .Nulleiter den Wert 1,75 - Igo erreicht, wobei Ig o die
kleinstmögliche Auslösestromstärke im Nulleiter bedeutet.. In den Abbildungen ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel der Schaltanordnung nach der Erfindung dargestellt,
wobei das Bimetallglied an einem mehrphasigen Lochwandler angeschlossen ist.
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Abb. i zeigt das Bimetallglied mit dem Wandler und der verbindenden
Schaltung, Abb. 2 das Bimetallglied von der Seite gesehen mit der zugehörigen Einstell-
und Auslöseeinrichtung.
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Es bezeichnen i 'den Eisenkern des Stromwandlers, durch den der Strom
des zu schützenden Verbrauchers fließt, 2 die drei primären Phasenleiter und 3 den
Nulleiter. Bei Verwendung eines vierächenkligen Kerntransformators als Stromwandler
kann der Nulleiter fehlen. Die Sekundärwicklungen der drei Phasen sind mit 4 und:
die Sekundärwicklung .des Nulleiters mit 5 bezeichnet. 6 ist das dreischenklige
Bimetallglied. Die Enden der in Stern. geschalteten Sekundärwicklungen 4 sind an
die Schenkelenden des Bimetallgliedes 6 unmittelbar angeschlossen. Mit 7 ist die
Heizwicklung bezeichnet, die sämtliche Schenkel des Bimetallgliedes@ 6 umfaßt. Sie
wird von der Wicklung 5 des Wandlers gespeist, die mit dem Nulleiter 3 induktiv
gekoppelt ist.
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In der Seitenansicht des Bimetallauslösers gemäß Abb. 2 ist außer
der vollständig abgebildeten Einstellung des Auslösers eine weitere Einstellung
angedeutet. Die Bezügszeichen hierzu sind jeweils mit Strich versehen. Es bezeichnen
wiederum 6 das Bimetallglied und 7 seine Heizwicklung. Die Enden der Bimetallschenkel
sind mit gewellten stromleitenden Federn 8 versehen, an die die Phasenwicklungen
4 des Wandlers angeschlossen werden. 9 ist der Isolierkörper, auf dem das Bimetallglied
6 mit den Enden seiner Schenkel befestigt ist. Er ist mit seiner zylindrischen Auflagefläche
io in der Lagerpfanne ii unter der Wirkung der Feder i2 drehbar gelagert. Außerdem
ist an dem Isolierkörper 9 der Zeiger 13 befestigt, durch den die Einstellung
ablesbar ist. Das Bimetallglied 6 wirkt in der dargestellten Anordnung auf die mit
Ruhestrom arbeitende Kontaktvorrichtung 14. Mit den Bezugszeichen 6' und 13' für
das Bimetallglied und den Zeiger ist eine Einstellung des Auslösers auf eine andere
Auslösestromstärke angedeutet.
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Die zwecks Kurzschlußauslösung am Kern i des Wandlers angebrachten
-Einschnürungen sin:di mit 15 bezeichnet. Die vor diesen Einschnürungen an den Federn
17 aufgehängten Anker 16 schließen in ihrer Ruhelage die Kontakte 18 eines Ruhestromkreises,
unterbrechen ihn aber, wenn sie bei Kurzächluß durch das Streufeldlin die Einschnürungen
15 des Wandlerkernes i hineingezogen werden.