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Zum selektiven Abschalten fehlerhafter Leitungsteile dienendes Überstromzeitrelais.
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oder
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Hierin bedeutet R den ohmschen Widerstand und 10 L die induktive Reaktanz der Leitung zwischen Relaisort und Kurzschlussstelle.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich für das neue Relais dann, wenn es nach Art der Ferrarisrelais ausgebildet ist. Man kann dann nämlich den sonst für derartige Relais notwendigen Dämpfungsmagneten ersparen, wenn man die magnetischen Verhältnisse entsprechend wählt. Bekanntlich-wirken bei einem Ferrarisrelais auf eine drehbare Scheibe zwei gegeneinander verschobene Kraftflüsse, die ein Drehmoment erzeugen, das proportional dem Produkt der beiden Flüsse und des Kosinus des von ihnen gebildeten Winkels ist. Ein dämpfendes Moment wird aber schon von einem einzigen Fluss ausgeübt, es ist proportional der Winkelgeschwindigkeit mal dem Quadrat des Flusses.
Wirken dabei auf die Scheibe zwei Flüsse, herrührend von Strom und Spannung, so ist das dämpfende Moment proportional der Grösse
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Fluss proportional dem Strom ändert.
Es ist zweckmässig, mit dem neuen Selektivrela. is ein einfaches Stromrelais zu verbinden, das erst bei einer gewissen einstellbaren Stromstärke das Selektivrelais entweder durch Aufhebung einer mechanischen Hemmung oder durch Einschalten der Spannungsspule des Triebsystems über einen Hilfskontakt freigibt, so dass die Auslösung bei Stromkreisen unterhalb dieser Stromstärken nicht erfolgen kann. Der Anker dieses Stromrelais kann mit dem Selektivrelais, beispielsweise durch eine Feder derart verbunden serin, dass das Stromrelais dem Selektivrelais ein das Triebsystem unterstützendes Hilfsdrehmoment erteilt. Das hat den Vorteil, dass auch bei Verschwinden der Spannung, bei der das Drehmoment des Triebsystems ebenfalls verschwindet, eine sichere Auslösung erfolgt.
Statt der Feder, die ein von der Stromstärke unabhängiges Hilfsdrehmoment erzeugt, kann man auch jede andere Verbindung wählen, die ein von der Spannung abhängiges Hilfsdrehmoment erteilt.
Ferner kann man das sofort wirkende Stromrelais mit dem Selektivrelais beispielsweise durch eine Zugstange verbinden, die dem Selektivrelais eine zweckmässig gewählte regelbare Anfangsgeschwindigkeit erteilt, so dass der störende Einfluss der Massenträgheit kompensiert ist. Um endlich zu verhüten, dass bei vorzeitig von anderen Stellen abgeschaltetem Kurzschluss durch Nachlaufen der bewegten Teile des Selektivrelais unbeabsichtigte Auslösungen eintreten, verbindet man mit dem Stromrelais zweckmässige Einrichtungen, die das Selektivrelais bei verschwindendem Überstrom sofort sperren.
Zur Erläuterung der Erfindung ist auf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Das neue Relais besteht aus der Ferrarisscheibe a, die von einem dreizinkigen Triebkern b angetrieben wird.
Der mittlere Schenkel trägt eine Stromwicklung, durch die wenige Amperewindungen erzeugt werden, die äusseren je eine Spannungswicklung mit sehr vielen Amperewindungen. Weil das Drehmoment von Strom und Spannung gebildet wird, spricht das Relais nur bei einer bestimmten Richtung des Überstromes an, ist also Stromrichtungsabhängig. Strom und Spannung werden dem zu schützenden Leitungsystem c vermittels eines Strom-und Spannungswandlers d bzw. e entnommen.
Der Strom durchfliesst ausser der erwähnten Wicklung noch die Spule eines reinen Stromrelais 1, dem in der hier beschriebenen Ausführungsform eine vierfache Aufgabe zufällt.
Erstens schliesst es einen Kontakt g, über den die Spannungsspulen des Wattrelais an Spannung
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Denn wenn auch der Kontakt i noch geschlossen werden sollte, so ist der Auslösestromkreis doch offen, weil das bei Verschwinden des Überstromes augenblicklich zurückfallende Relais 1 den Kontakt h öffnet.
Drittens gibt das Relais 1 der Scheibe a vermittels des Zugorganes i ! einen Anstoss, der die Trägheit der
Scheibe überwindet und sie sofort auf angenähert richtige Drehzahl bringt. Viertens kann bei geeigneter
Wahl der in das Zugorgan eingeschalteten Feder m durch die beim Ansprechen des Relais/gespannte
Feder während der ganzen Ablaufzeit auf die Scheibe a ein Hilfsdrehmoment ausgeübt werden, das bei verschwindender Spannung eine sichere Auslösung gewährleistet.
Es ist noch zu erwähnen, dass in Serie mit der Spannungswicklung des Hauptrelais zweckmässig ein Kondensator n geschaltet wird, der die richtige Phasenverschiebung zwischen den beiden in dem Kern b entstehenden Kraftflüssen erzeugt, die dem Relais eine grössere Empfindlichkeit bei niedrigen Spannungen verleiht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zum selektiven Abschalten fehlerhafter Leitungsteile dienendes Überstromzeitrelais, dadurch gekennzeichnet, dass das die Ablaufgeschwindigkeit regelnde dämpfende Drehmoment proportional dem
Quadrat der am Relaisort herrschenden Netzspannung und proportional der Winkelgeschwindigkeit des drehbaren Teiles ist.
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Overcurrent time relay used to selectively switch off faulty line sections.
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Here, R means the ohmic resistance and 10 L the inductive reactance of the line between the relay location and the short-circuit point.
A particularly simple structure results for the new relay when it is designed in the manner of the Ferraris relay. You can save the damping magnet otherwise necessary for such relays if you choose the magnetic conditions accordingly. It is known that in a Ferraris relay two force flows which are shifted against each other act on a rotatable disk, which generate a torque which is proportional to the product of the two flows and the cosine of the angle formed by them. A damping moment is already exerted by a single flow, it is proportional to the angular velocity times the square of the flow.
If there are two flows acting on the disk, originating from current and voltage, the damping moment is proportional to the size
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Flux changes proportionally to the current.
It is useful to use the new selective relay. A simple current relay is to be connected, which only releases the selective relay when a certain adjustable current level is reached, either by removing a mechanical inhibition or by switching on the voltage coil of the drive system via an auxiliary contact, so that it cannot be triggered in circuits below these current levels. The armature of this current relay can be connected to the selective relay, for example by a spring, in such a way that the current relay gives the selective relay an auxiliary torque that supports the drive system. This has the advantage that even if the voltage disappears, at which the torque of the drive system also disappears, a reliable triggering takes place.
Instead of the spring, which generates an auxiliary torque that is independent of the current strength, you can also choose any other connection that gives an auxiliary torque that is dependent on the voltage.
Furthermore, the instantaneous current relay can be connected to the selective relay, for example by a pull rod, which gives the selective relay an appropriately selected adjustable initial speed so that the disruptive influence of the inertia is compensated. In order to finally prevent unintentional tripping when the short circuit is prematurely switched off by other locations due to the moving parts of the selective relay running afterwards, the current relay is connected to appropriate devices that block the selective relay immediately when the overcurrent disappears.
To explain the invention, an embodiment is shown in the drawing. The new relay consists of the Ferrari disk a, which is driven by a three-pronged drive core b.
The middle leg carries a current winding that generates a few ampere turns, the outer leg each has a voltage winding with a very large number of ampere turns. Because the torque is generated by current and voltage, the relay only responds in a certain direction of the overcurrent, i.e. it is dependent on the direction of the current. Current and voltage are taken from the line system c to be protected by means of a current and voltage converter d and e, respectively.
In addition to the winding mentioned, the current also flows through the coil of a pure current relay 1, which in the embodiment described here has a fourfold task.
Firstly, it closes a contact g, via which the voltage coils of the Wattrelais are connected to voltage
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Because even if contact i should still be closed, the tripping circuit is still open because relay 1, which immediately drops out when the overcurrent disappears, opens contact h.
Third, the relay 1 gives the disc a by means of the pulling element i! an impetus that the indolence of
Overcomes disc and brings it immediately to approximately the correct speed. Fourth, when appropriate
Choice of the spring m switched on in the pulling element by the tension when the relay responds /
Spring, an auxiliary torque can be exerted on the disk a during the entire deceleration time, which ensures reliable release when the tension disappears.
It should also be mentioned that a capacitor n is conveniently connected in series with the voltage winding of the main relay, which creates the correct phase shift between the two power flows arising in the core b, which gives the relay greater sensitivity at low voltages.
PATENT CLAIMS:
1. To selectively switch off faulty line parts serving overcurrent time relay, characterized in that the running speed regulating damping torque proportional to the
Square of the mains voltage prevailing at the relay location and proportional to the angular speed of the rotatable part.