DE881828C

DE881828C - Kurzschlussschutzeinrichtung fuer elektrische Sperrkreise von Fernsteueranlagen mit tonfrequenten UEberlagerungsstroemen

Info

Publication number: DE881828C
Application number: DEL3577D
Authority: DE
Inventors: Georges Ogurkowski
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1944-03-22
Filing date: 1944-05-06
Publication date: 1953-07-02
Also published as: NL63601C

Description

Kurzschlußschutzeinrichtung für elektrische Sperrkreise von Fernsteueranlagen mit tonfrequenten Uberlagerungsströmen Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für elektrische Sperrkreise gegen Kurzschluß bei Fernsteueranlagen mit tonfrequenten Überlagerungsströmen.
Bei Fernsteueranlagen, .die mit überlagerten Tonfrequenzströmen arbeiten, müssen an den Einspeisestellen Sperrkreise vorgesehen werden, welche für die Steuerströme einen hohen Widerstand darstellen, um das Abfließen der tonfrequenten Energie über die Einspeisestellen hinweg in die Stromerzeuger zu verhindern. Solche Sperrkreise bestehen in der Regel aus einer Induktivität mit parallel geschalteter Kapazität. Diese Kombination muß natürlich so bemessen sein, daß dem Durchgang des Netzstromes ein möglichst geringer Widerstand dargeboten wird. Der netzfrequente Strom durchfließt dabei in der Hauptsache die Induktivi,tät. Diese kann als Luftdrossel oder aber als Drosselspule mit Eisenkern und Luftspalt ausgeführt sein. Aus prinzipiellen Gründen muß die Reaktanz solcher Spulen weitgehend stromunabhängig sein.
Bei dieser bekannten Einrichtung erweist es sieh als besonders nachteilig, daß .die Indukti:vität bei Auftreten eines Kurzschlusses nachdem Sperrkreis von einem hohen Kurzschlußstrom .durchflossen wird, so daß an ihr ein entsprechend großer Spannungsabfall auftritt, welcher dem parallel geschalteten Kondensator gefährlich werden kann.
Erfindungsgemäß wird .der Sperrkreis dadurch geschützt, daß parallel zu ihm ein stromabhängiger Widerstand geschaltet wird, der für .die Zeit vorn Eintritt des Kurzschlusses bis zum Zeitpunkt, bei dem eine Überstromschutzeinrichtung bekannter Art zur Wirkung kommt, bei kleinem Eigen-widerstand den vollen Kurzschlußstrom zu leiten vermag.
Inder Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es bedeutet in der Figur i einen Leiter eines Energieübertragungsnetzes, 2 eine Indukt.ioität und 3 eine Kapazität. Die Indu'ktivität 2 und die Kapazität 3 bilden zusammen einen Parallelschwingungskreis,-derdie Sperrung der überlagerten Tonfrequenz bewirkt: Parallel zum Schwingungskreis 2, 3 liegen einerseits eine Drosselspule 4 und anderseits ein Kurschlußschalter 5. Letzterer wird durch einen Magneten 6 betätigt; welcher an die Spannung eines Hilfsnetzes 7, 8 gelegt werden kann. Im Zuge des Leiters i, i liegt ferner die Primärwicklung 9 eines Stromwandlers io, dessen Sekundärwicklung i i ein Relais 12, speist. Das Relais 12 hat einen Kontakt 13, der im Stromkreis des Schaltermagneten 6 liegt.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Durch den Leiter i, i, .die Primärwicklung 9 des Stromwandlers io und den Parallelschwingungskreis fließt der netzfrequente Strom. Die beispielsweise auf den linken Teil des Leiters i"i aufgeprägten tonfrequenten Steuerströme können durch die Sperrwirkung des Parallelschwingungskreises i2",3 nicht in die beispielsweise an den rechten Teil des Leiters r, i angeschlossenen Stromerzeuger abfließen. Im Parallelschwingungskreis 2, 3 fließt der netzfrequente Strom in der Hauptsache durch' die Induktivität a, während die parallel geschaltete Drosselspule 4 beim normalen Netzstrom einen solch höhen Widerstand aufweist, dä.ß nur ein kleiner Teil des netzfrequenten Stromes über sie fließt. Ebenfalls klein ist der Betrag :des netzfrequenten Stromes, welcher über die Kapazität 3 fließt: Im Gegensatz zur Indukbivität i2i, welche eine stromunabhängige Reaktanz aufweist, ist der erfindungsgemäße Widerstand der Drosselspule 4 stark stromabhängig, und zwar nimmt ihr Widerstand bei steigendem Ström sehr stark ab. Zu diesem Zweck ist die Drosselspule 4 so dimensioniert, daß beim maximalen Normalstrom gerade Sättigung eintritt. Im Kurzschlußfalle wird dann die Drosselspule 4 übersättigt und ihre Rea@kbanz sinkt stall< herab.
Zum Schutz des Kondensators 3 ist es nun sehr wichtig, daß bereits die Spannungsspitze der ersten Halbwelle des Kurzschlußstromes so weit abgedämpft wird, daß sie noch innerhalb der zulässigen Grenze bleibt. Durch die beschriebene Anordnung wird dies auch erreicht: Hingegen erträgt die Drosselspule 4 den Kurzschlußstrom ihrerseits nur sehr kurze Zeit, so daß sie ebenfalls vor einer Überlastung geschützt werden muß. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß mittels einer an sich bekannten Anordnung der Sperrkreis in seiner Gesamtheit kurzgeschlossen wird. In der Zeichnung ist eine solche Einrichtung dargestellt. Sie besteht beispielsweise aus einem schnell arbeitenden Relais ia, welches an der Sekundärwicklung des Stromwandlers io angeschlossen ist, und dessen Kontakt 13 den Stromkreis des Schaltermagneten 6 betätigt. Das Relais na ist :so dimensioniert, daß es erst arbeitet, wenn durch die Primärwicklung 9 :des Stromwandlers iio ein hoher Kurzschlußstrom fließt. Der Schaltermagnet 6 betätigt seinerseits den Kurzschlußschalter 5 und überbrückt somit sowohl Aden Sperrkreis 2, 3 als auch die Drosselspule 4, wodurch letztere vor einer Überlastung geschützt wird.
Der besondere Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß die Schutzeinrichtung trägheitslos anspricht. Durch die nachfolgende Kurzschließung des Sperrkreises wird ferner erreicht, daß die Drosselspule 4 verhältnismäßig schwach dimensioniert werden kann, denn der Kurzschlußstrom beansprucht sie nur während der sehr kurzen Zeit bis zur Kurzschließung des Sperrkreises. Vorteilhaft ist ferner, daß die Sperreigenschaften des Sperrkreises durch die vorgeschlagene Schutzeinrichtung kaum beeinflußt werden.
Eine weitere Verkleinerung,des Sperrkreiswiderstandes kann außerdem dadurch erreicht werden. daß die Drosselspule 4 noch mit einer zweiten Wicklung 14 versehen wird, dessen Klemmen zu einer Funkenstrecke 15 führen, welche bei Auftreten eines Kurzschlusses anspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kurzschlußschutzeinrichtung für elektrische Sperrkreise von Fernsteueranlagen mit tonfrequenten Üherlagerungsströmen,dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum zu schützenden Sperrkreis ein derart stromabhängiger Widerstand geschaltet ist, daß dieser für die Zeit vom Eintritt des Kurzschlusses bis zum Zeitpunkt, bei dem eine Überstromschutzeinrichtung bekannter Art zur Wirkung kommt, bei kleinem Eigenwiderstand -den vollen Kurzschlußstrom zu leiten vermag.
2. Kurzschlußschutz nach Anspruch,i, dadurch gekennzeichnet, .daß als stromabhängiger Widerstand eine Drosselspule mit möglichst geringem magnetischem Widerstand verwendet wird.
3. Kurzschlußschutz nach den Ansprüchen i und2,dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine solche Indukbivität aufweist, @daß beim maximalen Betriebsstrom gerade Sättigung eintritt oder diese kurz bevorsteht.
4. Kurzachlußschutz nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule nur für den bis zum Ansprechen der Überstromschutzeinrichtung wirksamen Kurzschlußstrom bemessen wird.
5. Kurzschlußschutz nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine zweite Wicklung aufweist, deren Klemmen zu einer Funkenstrecke führen, welche beim Eintreten eines Kurzschlusses anspricht und dadurch den Widerstand des gesamten Sperrikreises noch weiter verkleinert.
6. Kurzschlußschutz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromschutzeinrichtung einen Kurzschlußschalter aufweist, welcher durch einen Magneten betätigt wird, wenn letzterer über einen Kontakt eines an der Sekundärwicklung eines Stromwandlers angeschlossenen Relais an eine Hilfsspannung gelegt wird.
7. Kurzschlußschutz nach den Ansprüchen i und 6, dadurch gekennzeichnet, d,aß die Überstromschutzeinrichtun,g eine möglichst geringe Einschaltzeit aufweist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 66o 178, 724 575, 599 754, 611 194.