DEP0014420DA - Überstrom-Schnellabschalteinrichtung - Google Patents

Description

Es sind bereits Überstrom-Schnellabschalteinrichtungen in Stromversorgungsanlagen mit gittergesteuerten Entladungsgefäßen bekannt, die mit einer selbsttätigen Einrichtung sowohl zum mehrmaligen, z.B. fünfmaligen, zeitverzögerten Wiedereinschalten auf etwa noch bestehenden Überstrom als auch zum endgültigen Abschalten des zu schützenden Stromkreises bei Weiterbestehen des Überstromes versehen sind. Man verwendete bisher Schrittschaltwerke, die in Verbindung mit Zeitrelais das mehrmalige Wiedereinschalten und das endgültige Abschalten des geschützten Stromkreises veranlassen und die derart wirken, daß vom Schrittschaltwerk eine Nockenwelle angetrieben wurde, die Schaltkontakte steuerte. Diese Apparaturen waren teuer, kompliziert und gegen Störungen empfindlich.

Die erfindungsgemäße Einrichtung verzichtet auf ein Spezialgerät, wie es das Nockenschrittschaltwerk darstellt. Die Erfindung betrifft ein Überstrom-Schnellschalteinrichtung in Stromversorgungsanlagen mit gittergesteuerten Entladungsgefäßen, wie sie eingangs näher bezeichnet ist, und besteht darin, daß ein Überstromrelais mit einer Rückholungswicklung oder auch eine Haltewicklung mittelbar oder unmittelbar bei seinem Ansprechen auf Überstrom einen Stromstoß auf ein Bimetallrelais gibt und daß dieses Bimetallrelais die bei jedem Ansprechen des Überstromrelais ausgelösten Stromstöße summiert und nach einer einstellbaren Zahl von

Wiedereinschaltversuchen die Stromversorgungsanlage endgültig abschaltet.

Variiert man die Größe der Stromstöße, die man bei jedem Ansprechen des Überstromrelais auf das Bimetallrelais einwirken lässt, so kann man damit auf einfachste Weise entweder durch einen regelbaren Vorschaltwiderstand vor der Heizwicklung des Bimetallstreifens oder durch einen regelbaren Parallelwiderstand zur Heizwicklung die Zahl der zulässigen oder gewünschten Wiedereinschaltversuche einstellen.

Es ist auch möglich, die Einstellung der Zahl der Wiedereinschaltversuche anstatt auf elektrischem Wege mechanisch vorzunehmen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß die Größe der Auslenkung des Bimetallstreifens, die zur Betätigung des Bimetallkontaktes erforderlich ist, mechanisch einstellbar ist, und zwar entweder durch Drehung und/oder Verschiebung des Bimetallstreifens und/oder des Bimetallrelaiskontaktes.

Vorteilhafterweise wird das Bimetallrelais mit einer Temperatur-Kompensation zum Eliminieren des Einflusses der Raumtemperaturschwankungen versehen, beispielsweise in der Art, daß der Bimetallrelaiskontakt in einem unbeheizten Bimetallstreifen gehaltert ist.

Die Abbildung zeigt ein Schaltbild für die erfindungsgemäße Überstrom-Schnellabschalteinrichtung in einer Stromversorgungsanlage mit gittergesteuertem Gleichrichter. In der Abbildung bedeuten: 1 den Gleichrichter, 2 die Anode, 3 das Gitter und 4 die Kathode dieses Gleichrichters, 5 den Gitterwiderstand, 6 den Gittersteuertransformator, über den die Steuerwechselspannung a-b der Gleichspannung der Gitterspannungsbatterie 7 überlagert wird, 8 das Überstromrelais, 9 ein Zeitrelais, 10 das Bimetallrelais, 11 einen Regelwiderstand, A eine Phasenspannung des Gleichrichtertransformators, c-d eine Hilfsspannung, e-f den Auslösestromkreis des Hauptschalters der Stromversorgungsanlage.

Die Arbeitsweise der Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach der Erfindung soll an Hand der Abbildung beschrieben werden. Tritt in dem vom Gleichrichter 1 gespeisten Gleichstromkreis ein unzulässiger Überstrom oder ein Kurzschluss auf, so spricht das schnellschaltende Überstromrelais 8 an und verharrt auch nach Abklingen des Überstroms in der Lage. Beim Ansprechen des Relais 8 öffnet sich sein Ruhekontakt 8r, während sein Arbeitskontakt 8a sich schliesst, wodurch einerseits bewirkt wird, dass die Gittersteuerspannung a-b durch Kontakt 8r abgeschaltet wird und dadurch die volle negative Vorspannung der Batterie 7 am Gitter 3 des Gleichrichters 1 liegt und den Anodenstrom A sperrt, und andererseits bewirkt wird, dass die Hilfsspannung c-d über Kontakt 8a einen Stromstoss auf die Heizwicklung des Bimetallrelais 10 über den regelbaren Vorwiderstand 11 gibt. Die Dauer dieses Stromstosses ist durch das Zeitrelais 9 begrenzt und einstellbar. Dieses Zeitrelais 9 wird nämlich gleichzeitig mit der Heizwicklung des Bimetallrelais 10 über Kontakt 8a eingeschaltet. Nach Ablauf der am Zeitrelais eingestellten Zeit, die zwischen Ausschalten durch Überstrom und Wiedereinschalten der Anlage verstreichen soll, schliesst der Kontakt 9a des Zeitrelais 9. Dadurch wird die Hilfsspannung c-d an die Spannungswicklung des Überstromrelais 8 gelegt und führt dieses in seine Bereitschaftsstellung zurück, in der es auf Überstrom angesprochen hat. Dabei wird der Kontakt 8r wieder geschlossen und der Kontakt 8a wieder geöffnet, d.h. der Gleichrichter ist wider durch periodische Gitteröffnung arbeitsfähig und die Heizwicklung auf dem Bimetallrelais 10 ist wieder abgeschaltet, ebenso die Wicklung des Zeitrelais 9. Besteht der Überstrom oder Kurzschluss weiter, so wiederholt sich das beschriebene Spiel so lange, bis durch mehrmalige Einschaltstromstösse auf die Heizwicklung des Bimetallrelais 10 der aufgeheizte Bimetallstreifen den Kontakt 10a schliesst und damit den nichtgezeichneten Hauptschalter der Stromversorgungsanlage über den Auslösestromkreis e-f endgültig ausschaltet.

Die Schaltung der erfindungsgemässen Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach der Abbildung ist nur eines der möglichen Ausführungsbeispiele. Die Aufheizung des Bimetallstreifens kann auch direkt durch den Überstrom erfolgen, wobei man zu beachten hätte, dass derjenige Pol bzw. diejenige Phase der Anlage über die Heizwicklung geführt wird, der bzw. die geerdet ist bzw. die geringste Spannung gegen Erde hat, um Überschläge am Relais zu vermeiden. Die erfindungsgemässe Einrichtung kann in Stromversorgungsanlagen mit Wechsel-Gleich-und Umrichtern verwendet werden.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art ist der, dass die anlage einfach, billig, übersichtlich und störungsfrei aufgebaut werden kann.

Claims (7)

1. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung in Stromversorgungsanlagen mit gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit selbsttätiger Einrichtung sowohl zum mehrmaligen zeitverzögerten Wiedereinschalten auf etwa noch bestehenden Überstrom, als auch zum endgültigen Abschalten des Stromkreises bei Weiterbestehen des Überstromes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überstromrelais mit Rückhol- oder Haltewicklung mittelbar oder unmittelbar bei seinem Ansprechen auf Überstrom einen Stromstoß auf ein Bimetallrelais gibt und daß dieses Bimetallrelais die bei jedem Ansprechen des Überstromrelais entstehenden Stromstöße summiert und nach einer einstellbaren Zahl von Wiedereinschaltversuchen die Stromversorgungsanlage endgültig abschaltet.

2. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überstromrelais bei seinem Ansprechen auf Überstrom über seinen Arbeitskontakt eine Hilfsspannung einschaltet, die erstens ein Zeitrelais in Tätigkeit setzt, das nach Ablauf der einstellbaren Zeit die Anlage wiedereinzuschalten versucht, und zweitens einen durch einen Regelwiderstand begrenzten Stromstoß auf die Heizwicklung des Bimetallrelais während der Zeitspanne bis zum Wiedereinschalten durch das Zeitrelais gibt.

3. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zulässigen oder gewünschten Wiedereinschaltversuche dadurch bestimmt wird, daß die Höhe und Dauer der einzelnen Stromstöße auf das Bimetallrelais einstellbar ist.

4. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zulässigen oder gewünschten Wiedereinschaltversuche dadurch bestimmt wird, daß die Größe der Auslenkung des Bimetallstreifens, die zur Betätigung des Bimetallrelaiskontaktes erforderlich ist, mechanisch einstellbar ist.

5. Überstrom-Schnellschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Auslenkung des Bimetallstreifens durch Drehung und/oder Verschiebung des Bimetallstreifens und/oder des Bimetallrelaiskontaktes einstellbar ist.

6. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallrelais mit einer Temperaturkompensation zur Eliminierung des Einflusses der Raumtemperaturschwankungen versehen ist.

7. Überstrom-Schnellabschalteinrichtung nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Überstromrelais mit dem Bimetallrelais oder dem Zeitrelais oder mit beiden eine bauliche Einheit bildet.