Leistungs- oder Schnellschalter mit von besonderen Merkmalen, z. B.
Stromanstieg oder Stromhöhenunterschied, abhängiger Stromauslösung Die Erfindung
bezieht sich auf einen in Gleichstromanlagen - vorwiegend in Gleichstrom-Bahnbetrieben
- verwendeten Leistungs-.oder Schnellschalter, der mit einer zusätzlichen Stromauslösung
ausgestattet ist, so daß .das Abschalten .der Anlage nicht erst .dann erfolgt, wenn
der Strom den statischen Ansprechwert des Schalters erreicht hat, sondern schon
vorher, in Abhängigkeit von besonderen Ansprechgrößen bei einem ungewöhnlichen Ereignis,
z. B. einem Kurzschluß, in so großer Entfernung von der Speisestelle der Leitung,
daß der statische Ansprechwert des Schalters nicht erreicht wird.Circuit breakers or high-speed switches with special features, e.g. B.
Current rise or current level difference, dependent current tripping The invention
refers to one in direct current systems - predominantly in direct current railway companies
- used power or high-speed switch with an additional current release
is equipped so that .the system is not switched off until
the current has reached the static response value of the switch, but already
beforehand, depending on special response variables in the event of an unusual event,
z. B. a short circuit at such a great distance from the feed point of the line,
that the static response value of the switch is not reached.
Für dieses Problem gibt es eine Lösung, nach der man als Ansprechgröße
entweder den Stromanstieg oder den Stromstärkenunterschied vor und während es Kurzschlusses
verwendet. Jene Lösung besteht darin, daß man auf einen vom Stromleiter durchsetzten
Eisenringkern zwei Wicklungen legt, von denen die eine vom zu überwachenden Strom
gespeist wird und die andere einen durch die Stromänderung transformatorisch in
ihr hervorgerufenen Spannungsstoß liefert. Dieser Spannungsstoß kann entweder selbst
zur Auslösung des Schalters über Auslöseglieder benutzt werden, oder es kann durch
ihn wiederum ein Stromstoß hervorgerufen werden, durch den die Auslösung erfolgt.
Wird der Spannungsstoß benutzt, so erhält man eine stromanstiegsempfindliche Auslösung,
wird dagegen der Stromstoß benutzt, so erhält man eine vom Stromstärkenunterschied
abhängige Auslösung.
In manchen Fällen kennzeichnen die oben beschriebenen
Merkmale nicht hinreichend den Zustand für die erwünschte Auslösung des Schalters.
Es kommt vor, daß bei nicht ungewöhnlichen Ereignissen bereits eine unerwünschte
Auslösung des Schalters erfolgt. So tritt z. B. bei Bahnanlagen ein Stromstärkenunterschied
bzw.. ein starker Stromanstieg schon auf, wenn bei der morgendlichen Inbetriebnahme
der Bahnanlage oder bei der Inbetriebnahme der Anlage nach Abschaltung eines Kurzschlusses
die Hilfsbetriebe der Triebwagen anlaufen. Hierbei können unerwünschte Auslösungen
der mit einer entsprechenden Schutzeinrichtung versehenen Schalter `erfolgen.There is a solution for this problem, according to which one as the response variable
either the rise in current or the difference in current strength before and during the short circuit
used. That solution consists in that one penetrated by the conductor
Iron toroidal core sets two windings, one of which is from the current to be monitored
is fed and the other one is transformed into
their induced voltage surge supplies. This voltage surge can either itself
can be used to trip the switch via trip elements, or it can be through
in turn, a current surge is caused by which tripping takes place.
If the voltage surge is used, a current rise-sensitive trip is obtained,
on the other hand, if the current surge is used, one obtains one from the difference in current intensity
dependent tripping.
In some cases, denote those described above
Features inadequate the state for the desired triggering of the switch.
It happens that in the case of not unusual events, an undesired one
The switch is triggered. So occurs z. B. a current difference in railway systems
or .. a strong increase in current when starting up in the morning
of the railway system or when the system is commissioned after a short circuit has been switched off
the auxiliary services of the railcars start up. This can cause unwanted triggers
the switch provided with an appropriate protective device.
Erfindungsgemäß werden .die hier auftretenden Schwierigkeiten dadurch
beseitigt, daß die Ansprechempfindlichkeit auf Stromanstieg bzw. auf Stromhöhenunterschiede
erst wirksam wird, wenn ein bestimmter Mindeststrom in der Anlage fließt, d. h.
der Stromschwellenwert erreicht ist. Dieser Stromschwellenwert ist so hoch gewählt,
daß der Einfluß des Einschaltens der Hilfsbetriebe mit Sicherheit vermieden wird.According to the invention, the difficulties that arise here are thereby
eliminates that the sensitivity to current rise or current level differences
only becomes effective when a certain minimum current flows in the system, d. H.
the current threshold has been reached. This current threshold is chosen so high that
that the influence of switching on the auxiliaries is avoided with certainty.
Wie in der Fig. z dargestellt, wird erfindungsgemäß ein solcher Schwellenwert
der Stromauslösung durch zwei verschiedene hintereinandergeschaltete Eisenringwandler
I, II mit je zwei Wicklungen erreicht, wobei jeweils die -eine Wicklung z vom zu
überwachenden Strom gespeist wird, während die anderen Wicklungen 2, 3 einen durch
die Stromänderung transformatoriseh in ihnen hervorgerufenen Spannungsstoß liefern.
Die von der Sekundärwicklung 2, 3 der Eisenringkerne erzeugten Spannungsstöße werden
so groß gewählt, daß sie bei einer Primärstromstärke unterhalb eines gewünschten
Stromschwellenwertes einander gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Die beiden
Eisenringkerne 4, 5 unterscheiden sich in charakteristischer Weise. Während der
eine Kern 4 mit einem ausreichend großen Luftspalt ö versehen ist, so daß er auch
bei großen Strömen nicht in die Sättigung kommt, enthält der andere Kern 5 keinen
oder nur einen geringen Luftspalt; so daß er von einer bestimmten gewünschten Stromstärke
ab in die Sättigung kommt. Die Einstellung der Kerne kann durch Wahl verschiedener
Eisenquerschnitte, verschiedener Windungszahlen oder ähnlich erfolgen. Da die Sekundärspülen
2, 3 der beiden Eisenringkerne gegeneinander geschaltet und so gewählt sind, daß
sie unterhalb des Stromschwellenwertes eine gleich große Spannung bei Stromänderungen
erzeugen, solange keiner der beiden Kerne in die Sättigung kommt, wird auch bis
zu diesem Augenblick keine Auslösung des Schalters durch die zusätzliche Stromauslösung
erfolgen können. Bei größeren Stromstärken überwiegt jedoch infolge der Sättigung
des einen Kernes 5 -der vom anderen Kern erzeugte Spannungsstoß. Dadurch ist in
gewünschter Weise eine vom Stromanstieg oder vom Stromstärkenunterschied abhängige
Stromauslösung von Leistungs- oder Schnellschaltern möglich, die bei geringeren
Strömen nicht anspricht und daher gegenüber Störungen unempfindlicher ist.As shown in FIG. Z, such a threshold value is provided according to the invention
the current release by two different iron ring transformers connected in series
I, II achieved with two windings each, with the -a winding z from to
monitoring current is fed, while the other windings 2, 3 one through
the change in current transformer-like supply the voltage surge caused in them.
The voltage surges generated by the secondary winding 2, 3 of the iron ring cores are
chosen so large that they are at a primary current strength below a desired
Current threshold values are equal and opposite to each other. The two
Iron ring cores 4, 5 differ in characteristic ways. During the
a core 4 is provided with a sufficiently large air gap ö so that it also
does not reach saturation with large currents, the other core 5 does not contain any
or only a small air gap; so that it is of a certain desired amperage
comes into saturation. The setting of the cores can be done by choosing different
Iron cross-sections, different numbers of turns or similar. As the secondary rinse
2, 3 of the two iron ring cores are connected to one another and selected so that
below the current threshold value an equally large voltage in the event of current changes
as long as neither of the two nuclei comes into saturation, will also be up to
At this moment, the switch is not tripped by the additional current tripping
can be done. At higher currents, however, predominates due to saturation
of one core 5 - the voltage surge generated by the other core. This means that in
desirably one that depends on the increase in current or on the difference in current strength
Current tripping of circuit breakers or high-speed switches is possible, with lower
Stream does not respond and is therefore less sensitive to interference.
Die Regelung der im Sekundärkreis von :den beiden Eisenringwandlern
erzeugten Spannungen wird sich durch,die Wahl der Luftspalte bzw. der Eisenquerschnitte
allein gelegentlich technisch etwas -schwer beherrschen lassen. Hierzu zeigt Fig.-2
ein Beispiel einer weiter ausgebildeten Ab-. gleichmöglichkeit. Die Sekundärklemmen
der Wicklung des einen Eisenringwandlers I werden durch einen geeignet bemessenen
Widerstand R1 überbrückt. Die gestrichelt gezeichneten Widerstände R3 und R4 lassen
einen noch genaueren Abgleich des Auslösegliedes zu. Damit ergibt sich eine sehr
viel einfacher wirkende Regelmöglichkeit.The regulation of the secondary circuit of: the two iron ring converters
The generated stresses are determined by the choice of the air gap or the iron cross-sections
but occasionally let it be technically difficult to master. Fig. 2 shows this
an example of a more advanced illustration. equal opportunity. The secondary clamps
the winding of an iron ring converter I are dimensioned by a suitable
Resistor R1 bridged. Leave the resistors R3 and R4 shown in dashed lines
an even more precise adjustment of the release element. This results in a very
much simpler-looking control option.
Die Einstellung der Empfindlichkeit-des Sekundärkreises und damit
die genaue Einstellung des Auslösegliedes wird nun nicht mehr allein durch Verändern
der Luftspalte der beiden Eisenringkerne bewerkstelligt. Vielmehr wird in den Sekundärkreis
(Fig.2) ein weiterer Widerstand R2 in Reihe oder parallel zur Wicklung des Auslösegliedes
eingebaut, .durch dessen Größe die Empfindlichkeit des Aüslösegliedes verändert
wird.Adjusting the sensitivity of the secondary circuit and thus
the exact setting of the release element is no longer just by changing it
the air gap between the two iron ring cores. Rather, it is in the secondary circuit
(Fig.2) another resistor R2 in series or parallel to the winding of the release element
built-in, the size of which changes the sensitivity of the release element
will.