NL7905545A - Vermogensonderbrekingsinrichting. - Google Patents

Description

V

-1- 20816/JF/iv *

Aanvrager: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan Korte aanduiding: Vermogensonderbrekingsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een permanente zekering en weerstan-5 den parallel verbonden aan de permanente zekering via een verbindingsgeleider en verbonden tussen een voedingsbron en een belasting, ten einde een stroomvoe-ding aan de belasting te onderbreken wanneer een fout-stroom wordt doorgelaten.

In zijn algemeenheid heeft de uitvinding betrekking op een vermogens-onderbrekingsinrichting welke snel een abnormale stroom detecteert voor het 10 onderbreken van de voedingsbron naar een belasting wanneer de abnormale stroom wordt gevoed door de korsluiting van de belasting.

Zoals getoond infig. 1 van de tekening ^waarnaar reeds nu zal worden verwezen,omvat de vermogensonderbrekingsinrichting een permanente zekering PF en een weerstand R welke parallel aan de zekering is verbonden, welke tezamen 15 zijn verbonden tussen een korte tijdvertragingshoofdonderbreker B en een aantal takonderbrekers F^ tot en met Fn· Van de permanente zekering PF neemt plotseling de weerstand toe vjanneer een foutstroom wordt doorgelaten. Het verband tussen de weerstand RpF van de permanente zekering PF en de parallelle weerstand R is R^< R waarbij de verhouding wordt bestuurd voor het doorlaten 20 van alle stroom door de permanente zekering PF in de normale toestand.

Wanneer bijvoorbeeld een kortsluiting optreedt in de schakeling van de takbelasting F^, wordt de foutstroom doorgelaten via de permanente zekering PF waardoor plotseling de inwendige weerstand van de permanente zekering toeneemt met verscheidene honderden keren met betrekking tot de beginweerstand, 25 waardoor de foutstroom wordt beperkt en de begrenzende stroom wordt gevoed via de parallelweerstand R aan de takonderbrekers F^ en overeenkomstig wordt takonderbreker F^ bekrachtigd.

Fig. 2 toont de stroombegrenzingsconditie van de foutstroom. Wanneer de foutstroom I wordt gevoed, neemt plotseling de inwendige weerstand van pros 30 de permanente zekering PF toe ten einde de stroombegrenzingsbewerking uit te voeren ten einde de piekwaarde van de stroom PF te besturen.

De weerstand van de permanente zekering PF is groter dan de parallelweerstand R waarbij de foutstroom I ^ continu wordt doorgelaten door de permanente .zekering PF en de weerstand R ten einde de takonderbreker F^ te bedie-35 nen.

790 55 45 et -2- 20816/JF/iv \

De hierboven genoemde onderbrekingsinrichting heeft deze structuur en de aangenomen kortsluitingsstroom maximale piekwaarde I wordt begrensd tot de stroombegrenzings maximale piekwaarde 1^^ resulterend uit de permanente zekering PF. Bij de stroombegrenzingswerking echter is er een moeilijkheid 5 dat een abnormale spanning wordt veroorzaakt tussen de parallelle weerstand R en de verbindingsgeleider, waardoor de parallelle weerstand het vroegtijdig begeeft door vonktrekking.

Het is een doel van de uitvinding een vermogensonderbrekingsinrichting te-verschaffen welke het vonktrekken voorkomt.

10 De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen op te heffen en ten minste het bovengestelde doel te bereiken en voorziet daartoe in een vermogensonder-brekingsinrichting, van de in de aanhef genoemde soort, welke volgens de uitvinding daardoor wordt gekenmerkt, dat op ten minste uitwendige oppervlakken van de weerstanden nabij de verbindingsgedeelten verbonden met de geleider een 15 isolerende laag is aangebracht.

Een uitvoeringsvorm van de vermogensonderbrekingsinrichting volgens de uitvinding zal nu nader worden verklaard aan de hand van de tekening, waarin:

Fig. 1 een schakelschema is van een elektrische inrichting van een ver-20 mogensonderbrekingsinrichting;

Fig. 2 een grafiek is van de stroombegrenzingskarakteristiek van een permanente zekering;

Fig. 3 een schematische tekening is van de vermogensonderbrekingsinrich-ting; en 25 Fig. 4 een gedeeltelijk opengewerkte tekening is van een parallelle weer stand verbonden in de vermogensonderbrekingsinrichting volgens de uitvinding.

In fig. 3 gééft het verwijzingscijfer 1 een geleider in de voedingsbron-zijde aan; 2 geeft een verbindingsgeleider aan; 3 geeft hitte-stralingsvinnen aan; 4 geeft een stroomklem voor een permanente zekering aan; 5 geeft een per-30 manente zekering aan; 6 geeft een stroomklem van de permanente zekering aan; 7 geeft hitte-stralingsvinnen aan; 8 geeft een verbindingsgeleider aan; 9 geeft een geleider aan in de belastingszijde en 10 geeft een parallelle weerstand aan. Onder verwijzing naar fig. 4 zal de structuur van de weerstand gedetailleerd worden beschreven.

35 Het verwijzingscijfer 11 geeft een afstandsstuk aan welk bij voorkeur 7905545

' V

t -3- 20816/JF/iv een koperen afstandsstuk is met een geschikte dikte of gevormd door het opstapelen van geschikte vellen van dunne platen en welk is aangebracht 'tussen de parallelle weerstand 10 en de geleider 1 aan de voedingsbronzijde en tussen de parallelle weerstand 10 en de geleider 9 aan de belastingszijde. Het 5 afstandsstuk is bevestigd door een klemschroef 15 en een moer 16.

Een isolerende buis 14 en een isolerend onderlegplaatje 13 zijn aangebracht op het uitwendige gedeelte van de klemschroef 15, ten einde alleen de weerstand van de parallelle weerstand 10 t.e geven tussen de geleider 1 aan de voedingsbronzijde en de geleider 9 aan de belastingszijde. Bijgevolg zijn •jQ de klemschroef 15 en de moer 16 volkomen geïsoleerd van het stroomvoerende gedeelte. Bovendien zijn beide uiteinden van de parallelle weerstand 10 bedekt met een isolerende laag 12 zoals een siliconenband.

Bij deze structuur wordt de voedingsbron in de normale toestand verbonden met de geleider 1 aan de voedingsbronzijde, via de verbindingsgeleider 2, 15 de permanent=zekëringsstroomklem 4 en de permanente zekering 5, de stroomklem 6, in omgekeerde richting, de verbindingsgeleider 8 met de geleider 9 aan de belastingszijde.

Gedurende de normale toestand, is de weerstand van de parallelle weerstand 10 verscheidene honderden' keren groter dan de inwendige weerstand van 20 de permanente zekering 5, waardoor de stroom niet passeert via de parallelle weerstand 10.

Wanneer een kortsluiting optreedt in de takbelasting, wordt de kort- sluitings-foutstroom I getoond in fig. 2 doorgelaten. Het inwendige ele- pros ment van de permanente zekering PF heeft een fase-omzetting tot gevolg zoals 25 vaste stof naar vloeistof naar gas door de hitte veroorzaakt door de foutstroom, waardoor de stroombegrenzingsbewerking wordt uitgevoerd vanwege de significante hoge weerstand.

De stroombegrenzingspiekwaarde gegeven door de permanente zekering wordt begrensd tot I getoond in fig. 2.

30 De weerstand van de permanente zekering 5 is dus hoger dan de weerstand van de parallelle weerstand 10 waarbij de foutstroom I continu wordt doorgelaten door de parallelle weerstand 10 en de permanente zekering 5·

Gedurende de stroombegrenzingsbewerking, wordt een overspanning opgewekt.

35 Efln Vc * B

790 55 45 -4- 20816/JF/iv i * waarbij I de stroombegrenzingspiekwaarde aangeeft en R de weerstand van de parallelle weerstand.

De overspanning Efm neemt aanzienlijk toe wanneer de kortsluitingsstroom toeneemt tot zoals 200 KA, waarbij een vonken mogelijk is tussen de parallelle 5 weerstand 10 en de verbindinggeleider 1 of de verbindinggeleider 9i of nabij de oppervlakken nabij de uiteinden van de parallelle weerstand 10. Volgens de uitvinding echter treedt het vonken niet op, omdat de isolerende laag is aangebracht op de parallelle weerstand 10.

In deze uitvoeringsvorm is de isolerende laag 12 slechts op beide uit-10 einden van de parallelle weerstand aangebracht. Het is dus mogelijk een isolerende laag aan te brengen op alle oppervlakken van de parallelle weerstand 10.

De verbindingsgeleiders 1, 9 zijn vast bevestigd in een doosgestel, waarin de vermogensonderbrekingsinrichting zich bevindt. De hoek van het L-vormig gedeelte is niet eenvoudig constant, vanwege een vervaardigingsfout en 15 overeenkomstig is er de mogelijkheid dat de afstand tussen zowel de geleiders I en 9 niet altijd constant is en een ruimte is gevormd tussen de .geleider en de parallelle weerstand 10 van de geleider is in hellend contact met het eind-oppervlak van de parallelle weerstand ten einde een punteontactomstandigheid tot gevolg te hebben in plaats van de oppervlaktecontactomstandigheid.

20 Volgens de uitvinding echter is er voorzien in een geleider-afstandsstuk II waardoor de parallelle weerstand 10 altijd in contact is met de geleiders 1, 9 in de oppervlaktecontactomstandigheid ten einde vonktrekken daartussen te voorkomen alsmede een spleet daartussen.

Zoals hierboven beschreven is de parallelle weerstand van de vermogens-25 onderbrekingsinrichting volgens de uitvinding verbeterd ten einde vonktrekken te voorkomen, waardoor de vermogensonderbreking perfect kan worden bereikt ten einde de onderbrekingscapaciteit aanzienlijk te vergroten zelfs wanneer grote kortsluitstroom zoals 200 KA wordt doorgelaten.

30 -CONCLUSIES- 790 55 45

Claims (6)

1. Vermogensonderbrekingsinrichting omvattende een permanente zekering en weerstanden parallel verbonden aan de permanente zekering via een ver-5 bindingsgeleider en verbonden tussen een voedingsbron en een belasting, ten einde een stroomvoeding aan de belasting te onderbreken wanneer een fout-stroon wordt doorgelaten, met het kenmerk, dat op ten minste uitwendige oppervlakken van de weerstanden nabij de verbindingsgedeelten verbonden met de geleider een isolerende laag is aangebracht.

2. Vermogensonderbrekingsinrichting volgens conclusie 1, met het ken merk, dat de isolerende laag een isolerende band is.

3. Vermogensonderbrekingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de isolerende laag is aangebracht op alle uitwendige oppervlakken * van de weerstanden.

4. Vermogensonderbrekingsinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat elk geleidend afstandstuk is aangebracht tussen de verbindings-geleider en de weerstand.

5. Vermogensonderbrekingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het geleidende afstandstuk een vooraf bepaalde dikte heeft of wordt 20 gevormd door het opstapelen van dunne platen ten einde een vooraf bepaalde dikte te geven.

6. Vermogensonderbrekingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het afstandstuk is bedekt met de isolerende laag. 1 790 55 45 Eindhoven, 16 juli 1979