DE959663C

DE959663C - Einrichtung zur synchronen Ausloesung von Schaltgeraeten

Info

Publication number: DE959663C
Application number: DES8158D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Gieffers; Kurt Waschulewski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-01-08
Filing date: 1938-01-08
Publication date: 1957-03-07
Also published as: CH220441A; CH209908A; FR848579A; FR51418E

Description

Es sind Schalteinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen ein Auslöseimpuls synchron, d. h. in einem ganz bestimmten zeitlichen Verhältnis zu der Spannungs- oder Stromkurve des Wechselstromes gegeben werden soll. Soweit es sich hierbei um Hochspannungsanordnungen handelt, ist vorgeschlagen worden, ein empfindliches Relais für die Auslösung zu verwenden, das über einen Hochspannungsstromwandler an den Primärstromkreis angeschlossen wird. Derartige Stromwandler haben jedoch die Eigenschaft, daß sie nur in einem bestimmten Strombereich eine einwandfreie Übertragung geben, was bei den hohen Überströmen, die in manchen Fällen in solchen Anlagen vorkommen können, nicht ausreicht.

Nach der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch vermieden werden, daß zur synchronen Auslösung von Schaltgeräten eine Einrichtung verwendet wird, bei der ein durch eine vom Leitungsstrom unmittelbar durchflossene Spule erregtes Magnetsystem mit einem Haupt- und einem Zusatzanker vorgesehen ist und die Auslösung durch Anziehen des Hauptankers vorbereitet und durch den Zusatzanker nach Unterschreiten eines bestimmten Wertes des magnetischen Flusses vollzogen wird. Bei dieser Einrichtung werden keine Hilfsleitungen benötigt, was für die erforderliche Isolierung von erheblicher Bedeutung ist. Die Einführung irgendeiner HilfsSpannung für die Betätigung des Auslösers könnte nämlich mit Rücksicht

auf die unmittelbar an Hochspannung liegende Auslösespule erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Die Einrichtung zur synchronen Auslösung von Schaltgeräten gemäß der Erfindung bietet weiterhin den Vorteil, daß keine Stromwandler benötigt werden und daß sich bei großer Stoßstromfestigkeit ein sehr großer Arbeitsbereich, z. B. in der Größenordnung des 1,5- bis etwa oofachen Normalstromes, ergibt. Der Arbeitsbereich der Einrichtung kann

ίο noch dadurch erheblich vergrößert werden, daß dem dem Zusatzanker zugeordneten Luftspalt ein einstellbarer magnetischer Nebenschluß parallel geschaltet wird.

Außerdem ist bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die Möglichkeit gegeben, mit geringem Raum- und Materialaufwand eine große Genauigkeit der Auslösung zu erreichen, z. B. von etwa ι Millisekunde. Auf diese Weise ist es möglich, bei einem synchronen Auslöser, der vom Stromnulldurchgang gesteuert wird, die Kommandogäbe etwa 2 bis 3 Millisekunden nach dem Stromnulldurchgang zu geben.

Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur synchronen Auslösung von Schaltgeräten gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit ι ist ein Magnetsystem bezeichnet, das mit einem Hauptanker 2 und einem Zusatzanker 3 versehen ist. Der Zusatzanker 3 kann einen Luftspalt 4 innerhalb des Magnetsystems magnetisch überbrücken. Die beiden Anker 2 und 3 sind in Drehpunkten schwenkbar gelagert und mit über die Drehpunkte hinaus verlängerten Armen versehen, deren Enden über eine Zugfeder 5 miteinander verbunden sind. Der verlängerte Arm des Zusatzankers 3 arbeitet mit einer Sperrklinke 7 zusammen, die unter dem Einfluß einer Feder 8 steht. Außerdem ist an dem verlängerten Arm des Hebels 3 eine Zugstange 6 befestigt, die die erforderliche Betätigung bewirkt, also beispielsweise die Verriegelung eines Schalters entweder unmittelbar oder mittelbar (elektrisch) beeinflußt. Sobald der Strom in der Magnetspule des Magnetsystems einen bestimmten Wert überschreitet, wird der Hauptanker 2 angezogen und dadurch die Feder 5 gespannt. Außerdem wird durch die Feder 8 die Sperrklinke 7, die zunächst den Zusatzanker 3 in seiner Schließstellung hält, zur Seite gezogen. Der Zusatzanker 3 wird hierbei zunächst durch den Fluß in dem Magnetsystem 1 in seiner Stellung gehalten, bis der Fluß im Nulldurchgang des Stromes Null wird. In diesem Augenblick wird der Zusatzanker 3 und mit ihm die Zugstange 6 durch die Feder 5 plötzlich bewegt, so daß die gewünschte Betätigung, also beispielsweise die Betätigung des Schalters, erfolgt. Sobald beispielsweise infolge der Unterbrechungder Strom in der Magnetspule aussetzt, werden durch eine Rückzugsfeder 9. die beiden Anker wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht.

Mit Hilfe, der Klinke 7 ist es möglich, zwischen dem Zeitpunkt, in dem der Überstrom auftritt, und dem Augenblick, in dem der Zusatzanker 3 arbeitsbereit ist, eine Verzögerung von vorbestimmter Größe einzuschalten, was in vielen Fällen mit Rücksicht auf das Abklingen des Überstromes oder zur Einstellung des üblichen Auslöseverzuges wünschenswert ist. Um das Arbeiten des Zusatzankers 3 über einen möglichst großen Belastungsbereich zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, durch einen magnetischen Neben-Schluß' den Fluß an dem Luftspalt 4 entsprechend einzuregeln.

Für den Fall, daß die Einrichtung mit anderen Anordnungen zusammenarbeiten soll, wie beispielsweise im Falle des Zusammenarbeitens mehrerer Auslöseeinrichtungen bei einem Selektivschutz, kann parallel zur Klinke 7 eine weitere Sperrklinke 12 angeordnet werden, die über Zugstangen 13 gesteuert werden kann.

Sofern es erforderlich sein sollte, zwischen dem Auftreten des Überstromes und dem Arbeiten des Zusatzankers 3 eine lange Verzögerungszeit einzuschalten, kann es zweckmäßig sein, eine weitere Verriegelung 14 anzuordnen, die den Hauptanker 2, nachdem er von dem Überstrom angezogen wird, so lange in dieser Stellung hält, bis der Zusatzanker 3 abgefallen ist, wodurch die Verriegelung über einen Steuerhebel 15 wieder ausgelöst wird.

Damit der Leitungsstrom unmittelbar durch die Spule geschickt werden kann, kann die Erregerwicklung des Magnetsystems 1 für sehr hohe Stromstärken mit großem Querschnitt ausgeführt werden, so daß Stromwandler nicht mehr benötigt werden.

Der Auslöser kann, wie oben erwähnt, unmittelbar die Verriegelung des Schalters mechanisch lösen. Er kann aber auch nach Art eines Relais seinerseits einen Stromkreis schließen, der die Steuerung irgendwelcher Vorgänge übernimmt.

Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf das angegebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise der Luftspalt auch an eine andere Stelle des magnetischen Kreises gelegt werden, beispielsweise gegenüber dem Hauptanker. Die beiden Anker können dann einarmig ausgeführt und durch eine Druckfeder aneinander abgestützt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur synchronen Auslösung von Schaltgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine vom Leitungsstrom unmittelbar durchflossene Spule erregtes Magnetsystem mit einem Haupt- und einem Zusatzanker vorgesehen ist und die Auslösung durch Anziehen des Hauptankers vorbereitet und durch den Zusatzanker nach Unterschreiten eines bestimmten Wertes des magnetischen Flusses vollzogen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptanker als beweglicher Teil des der Spule zugeordneten Eisenkernes ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptanker über eine Feder mit dem Zusatzanker verbunden ist.

4· Einrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß einem dem Zusatzanker im Magnetsystem zugeordneten Luftspalt ein einstellbarer magnetischer Nebenschluß parallel geschaltet ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Verriegelung für die Auslösung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen ausgelöst wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 550914; britische Patentschrift Nr. 318645.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen