Prady zwarcia wystepujace w urzadzeniach instalacji silnopradowych osiagaja wartosci rze¬ du 105 A. Obok zwiazanego z tym termicznego obciazenia czesci urzadzenia, szczególnie szko¬ dliwie oddizialywuja sily elektrodynamiczne wy¬ wolane przez prad zwarcia. Równiez aparaty lacznikowe, które maja za zadanie chronic urzadzenie, tak jak i samo chronione urzadze¬ nie, musza wytrzymywac te sily, aby wymie¬ nione urzadzenia nie zostaly zniszczone (pola¬ mane). Jak wiadomo elektrodynamiczne sily oddzialywuja w kierunku sprzyjajacym rozla¬ czaniu styków, co zwlaszcza przy pradzie trój¬ fazowym, w wiekszosci przypadków, powoduje zespawanie styków. Poniewaz opóznienie wy¬ laczania w dotychczasowych, samoczynnych wylacznikach nadmiarowych na prad trójfa¬ zowy posiada wartosc rzedu od 20 do 40 ms, prad zwarcia ma moznosc swobodnego narasta- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Gunter Burkhard. nia i oddzialywania na urzadzenia i wylacz¬ nik. Czesci laczace rozlaczaja ~ sie wiec przy przekroczeniu okreslonej wartosci w kazdej po¬ lówce okresu i zamykaja sie ponownie przy przejsciu pradu przez wartosc zerowa. Powsta¬ jacy przy kazdym takim rozlaczeniu luk zwar^- ciowy uszkadza styki wskutek silnego opalania i w koncu roztapia i spaja je ze soba. r? Dlatego nie brakowalo prób wyeliminowania . zjawiska elektrodynamicznego otwierania sty¬ ków. Zwlaszcza znane sa rózne urzadzenia, w których kompensacja sil rozlaczajacych styki jest osiagana przez to, ze przez wybór odpo¬ wiedniego prowadzenia pradu otrzymuje sie wzmocnienie sily docisku styków, w celu skom¬ pensowania sily dazacej do rozlaczenia sty¬ ków. . .W wiekszosci przypadków wykonuje sie czesc toru pradu w ksztalcie petli, pomiedzy której doprowadzeniem i odprowadzeniem wy¬ stepuja sily zwajemnego odpychania, co wy¬ korzystuje sie do dzialania na zysk w sensiew^bcniehia docisku stykowego. Poza tym tego rodzaju kompensacja dziala tylko przy pradach do, okreslonej wielkosci, powyzej której Juz ima zawodzie pcftiiewaz sily w miej¬ scu przewezania petli pradu staja sie zbyt duze albo cieplo wytwarzane w miejscu przej¬ scia pradu osiaga zbyt duza wartosc.Aby otrzymac urzadzenie lacznikowe funk¬ cjonujace prawidlowo przy duzych pradach zwarcia, trzeba obok kompensacji zastosowac niezwykle wysokie wartosci docisku stykowego, co zapewni, ze podczas okresu wylaczania, prad bedzie plynal przez styki bez wywolywa¬ nia uszkodzen. Prowadzi to do nie ekonomicz¬ nych ciezkich konstrukcji wylaczników.Jednak nie tylko aparatura lacznikowa mu¬ si byc obliczona na prad zwarcia. Poniewaz wartosc pradu zwarcia nie jest przez nia ogra¬ niczona; nalezy równiez cala, objeta przez prad zwarcia czesc urzadzenia instalacji tak dobrac, aby wytrzymala dynamiczne obciazenie. Np. szyny zbiorcze ze wzgledu na potrzebna wy¬ trzymalosc mechaniczna musza byc czesto¬ kroc dobrane grubsze niz to jest wymagane ze wzgledu na obciazalnosc termiczna. Wydaje sie dlatego niezbednym szukac sposobów dzie¬ ki którym osiagneloby sie, azeby prad zwarcia nie mógl wzrastac az do niebezpiecznej war¬ tosci, a wiec zastosowac do zabezpieczenia urza¬ dzenia takie aparaty, które dzialaja ogranicza¬ jaco na prad zwarcia, jednak nie posiadaja te¬ go rodzaju wad, jak np. bezpieczniki (tylko jednorazowe zastosowanie, tylko jednobieguno- we odlaczenie itd.).Znane jst równiez dzialanie, ograniczajace prad, szybkich wylaczników pradu stalego, któ¬ re jednak z powodu swojej wielkosci nie nadaja sie do trójbiegunowego zabezpieczenia obwodów pradu trójfazowego.Opracowano np. elektryczny samoczynny wy- . lacznik nadmiarowy pradu zmiennego, w któ¬ rym do zabezpieczenia przed powodowaniem spawania przez elektrodynamiczne sily dazace do rozlaczania styków zastosowany jest magnes wzbudzany pradem, sterujacy czlonami do blo¬ kowania styków, które rygluja ruchome elemen¬ ty lacznikowe, w stanie rozlaczonym przed osiagnieciem ostatecznego stanu wylaczenia, przeciwdzialajac powrotowi do stanu wlacze¬ nia. Rozlaczenie styków jest wiec tu dopusz¬ czane, jednak urzadzenie elektromagnetyczne z czlonami blokujacymi wzbudzane pradem zwar¬ cia dozoruje, aby uniesiony styk ruchomy przy nastepnym przejsciu pradu przez wartosc zero¬ wa nie zetknal sie ponownie ^z stykiem stalym i nie zespawal. Istnieje szereg wylaczników opartych na tej zasadzie.Powazna wada tego urzadzenia wynika jed¬ nak z tego, ze przy pradach zwarcia, które nie osiagaja jeszcze krytycznej wartosci wystar¬ czajacej do rozlaczania styków, wystepuje stan tak niskiego docisku stykowego, ze chociaz nie zachodzi rozlaczenie* styków, jednak nastepuje przegrzanie miejsca stykania sie, powodujace uszkodzenia.Prad mczs równiez posiadac' wartosc wy¬ starczajaca do rozlaczania ze styku, jednak od¬ step styków moze byc jeszcze tak maly, ze za¬ ryglowanie jeszcze nie nastapi. Styki zespawa- ja sie wtedy z cala pewnoscia.W mysl wynalazku stosuje sie urzadzenie, które nadaje sie do wylaczników o dowolnej liczbie biegunów, oraz na kazdy rodzaj pradu, dowolny prad znamionowy i napiecie uzytkowe, a które ma za cel, w przypadku zwarcia, otwar¬ cie styków przed osiagnieciem przez prad pel¬ nej swej wartosci i wskutek tego przez wla¬ czenie luku oddzialanie ograniczajace na prad, jednak unikniecie przy tym wad opisanych uprzednio urzadzen.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest na fig. 1.Prad plynie od elementu dolaczeniowego 1 do stalego styku, po przez stala szyne pradowa 2, zgieta pod katem rozwartym i po przez gie¬ tka tasme 3 do ramion 4 i 5, polaczonych prze¬ gubowo, które w stanie wlaczonym polozone sa równolegle i w malym odstepie od szyny 2.Ramiona 4 i 5 opieraja sie o ostrzowe ulo- zyskcwanie 7 i 8, poddane dzialaniu napietych wstepnie sprezyn 9 i 10. Ramie 5 jest polaczo¬ ne z stalym stykiem 12 tasma gietka 11. Ru¬ chomy styk 13 dociskany jest do styku stalego 12 za pomoca sprezyny 14 wytwarzajacej docisk stykowy, opartej o dzwignie lacznikowa 15. Od ruchomego styku prad plynie do odprowadzenia 17 poprzez tasme gietka 16. Izolacyjna prze¬ kladka 6 nie dopuszcza do powstania przewo¬ dzacego przelaczenia pomiedzy ukladem dzwig¬ ni przegubowej i stala szyna 2.Dzialanie urzadzonia widoczne jest z fig. 1 i 2 rysunku. W przypadku przeplywu pradu zwar¬ cia, pomiedzy szyna 2 i ustawionymi w stosun¬ ku do niej w malym odstepie ramionami 4 i 5, zadzialaja silne elektrodynamiczne sily w sen¬ sie wzajemnego odpychania sie tych czesci. Si¬ ly te wystepuja równoczesnie z pojawieniem sie pradu, poniewaz pole magnetyczne wywo¬ lujace te sily przebiega w tym urzadzeniu w — 2 —powietrzu i jest w fazie z pradem, a wiec nie ma pewnego opóznienia czasowego w stosunku do pradu jak przy zastosowaniu obwodu zelaz¬ nego. Poniewaz srodek przegubu ramion 4 i 5, uksztaltowanych: w postaci dzwigni przegubo¬ wej, jest oddalony tylko niewiele od poloze¬ nia martwego, wystarcza juz niewielka sila od¬ pychajaca pomiedzy czescia 2 oraz czesciami 4 i 5, aby go wychylic poza polozenie martwe. Po wychyleniu wyzwolona zostaje sila sprezyn 9 i 10, która powoduje, ze dzwignia przegubowa uderza z duza sila dynamiczna o ruchomy styk 15 i otwiera go przeciwdzialajac silne jego spre¬ zyny oraz utrzymuje go równiez w polozeniu otwartym, az caly wylacznik zastanie ostatecz¬ nie otwarty przez- jednoczesnie wprowadzone wyzwolenie zamka. Otwarcie styków nastepuje w ten sposób, szczególnie szybko tak, iz naste¬ puje ograniczenie wartosci pradu wskutek po¬ wstajacego luku elektrycznego, zanim prad zwarcia wzrosnie do swojej pelnej wartosci.Na schemacie podstawowym, na fig. 2, urza¬ dzenie przedstawione jest w stanie zarówno wlaczonym (linia ciagla) jak i wylaczonym (li¬ nia przerywana). Zasadnicza zaleta tego urza¬ dzenia jest to, ze nie istnieje zaden zakres pra¬ dowy, w którym jego dzialanie byloby niepe¬ wne, gdyz albo wartosc pradu jest wystarcza¬ jaca aby spowodowac zadzialanie ukladu dzwi¬ gni przegubowej, wskutek czego w kazdym przypadku wyzwalanie nastepuje w sposób uda¬ rowy, albo jezeli prad jest niewystarczajacy do wywolania tego zadzialania, wtedy styki pozo¬ staja zupelnie uniezaleznione od urzadzenia wy¬ zwalajacego.Poza tym nie sa konieczne zadne dodatkowe elementy ryglujace, aby utrzymac styki w sta¬ nie otwartym równiez podczas przejscia pradu przez wartosc zerowa. Poniewaz zas pole mag¬ netyczne, wplywajace na powstanie odpychania przebiega wylacznie przez powietrze, wyzwalanie nastepuje szczególnie szybko. Koszta urzadze¬ nia wedlug wynalazku sa stosunkowo niewiel¬ kie tak, ze zbudowanie wielobiegunowego samo¬ czynnego wylacznika nadmiarowego nie przys¬ parza zadnych trudnosci, przy czym aparatura nie musi byc wieksza niz wylacznik dotychcza¬ sowej budowy, na ten sam prad .znamionowy.Przy urzeczywistnieniu tej zasady, sily docisku stykowego moga byc przyjete znaczne nizsze niz, to jest konieczne w dotychczas stosowa¬ nych wylacznikach. Wzglad ten oddzialywuje korzystnie zarówno na okres uzytkowania apa¬ ratury, jak i na wymiary napedowych mechani¬ zmów wlaczajacych.Wartosc pradu wyzwalajacego, przy której dzwignia przegubowa ma odchylic styk, pozwa¬ la sie nastawic w prosty sposób, przez zmiane napiecia sprezynowego 9 i 10 luib zwiekszenie albo zmniejszenie odstepu pomiedzy szyna 2 i dzwignia przegubowa 4, 5.Pozwala to równiez wyposazyc wylacznik oprócz wyzwalania bardzo szybkiego wedlug wynalazku, dodatkowo w wyzwalanie szybkie o dotychczas stosowanej konstrukcji, które ste¬ ruje wylacznikiem przy malych pradach zwar¬ cia i które moze byc w celu rozwiazania zagad¬ nienia selektywnosci równiez dowolnie opóz¬ niane. Jezeli jednak bedzie przekroczona okreslo¬ na wartosc pradu zwarcia, wtedy nastapi bardzo szybkie wyzwolenie przez zadzialanie urzadze¬ nia wedlug wynalazku, co jest wlasnie pozadane przy ciezkich przypadkach zwarc. Wedlug tego, które urzadzenie wyzwalajace zadzialalo (szyb¬ kie lub bardzo szybkie), otrzymuje sie wlasnie informacje co do wielkosci pradu zwarcia.Zalety zasady wylacznika wedlug wynalazku wykraczaja w swoim znaczeniu poza sama je¬ go aparature. Zarówno wartosc pradu zwarcia jak i czasu jego trwania zostaja obnizone do ulamka wartosci, która wystepuje w instala¬ cjach z aparatami dotychczasowej konstrukcji.Zarówno dynamiczne jak i termiczne obciaze¬ nie wszystkich czesci urzadzen, jak szyn zbior¬ czych, przekladników itp., zostaje w duzej mie¬ rze obnizone tak, iz wymienione elementy mo¬ ga byc zbudowane slabiej. Wylaczniki wedlug wynalazku moga znalezc zastosowanie w urza¬ dzeniach o bardzo wysokich wartosciach pra¬ dów zwarcia, poniewaz prady jeszcze przed osiagnieciem przez nie pelnej wartosci sa ogra¬ niczane i wylaczane. PL