Selektivrelais zum Schutz elektrischer Netze. Es ist bekannt, Relais zum Schutz elektrischer Netze zu bauen,, deren Auslöse zeit proportional mit der Impedanz, ge messen von der Fehlerstelle bis zur näch= sten Einbaustelle des Relais, zunimmt. Diese SelektivreIais haben vor andern den grossen Vorzug, dass sie sich selbsttätig den Netzverhältnissen anpassen.
Die Erfindung betrifft eine besondere Ausführungsform eines solchen Selektiv relais. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein unverzögertes Spannungssystem, ein ver zögertes Stromsystem und ein Energie richtungssystem bei gleichzeitiger mecha nischer Einwirkung auf ein .Schaltschloss einen im Relais befindlichen Schaltkontakt betätigen.
Die Erfindung kann so ausgeführt wer den, dass der Auslösekontakt nicht direkt betätigt, sondern von Hand geschlossen bezw. gespannt und durch das Relais nur eine Ver- klinkung gelöst wird, die den Kontakt frei gibt.
Ausführungsbeispiele des Selektivrelais sollen anhand der Abbildungen erläutert werden. Fig. 1 zeigt das Prinzip der Zusammen wirkung von Spannungssystem, Stromsystem, Energierichtungssystem mit Schaltschloss und Schaltkontakt; Fig. 2, 3 und 4 zeigen einige Lösungs möglichkeiten für das Schaltschloss; Fig. 5 zeigt die Temperaturkompensation bei Verwendung von Bimetallstreifen.
In Fig. 1 bedeutet a das Spannungssystem mit der Spule 1, dem Eisenkern 2 und der Kurvenscheibe 3, die sich auf der Führung 4 bewegt. b ist ein thermisches, verzögertes Stromsystem mit dem Hitzdraht 5, der über die Rolle 6 läuft, und der Kurvenscheibe 7, die mit der Rolle 6 starr verbunden ist. 8 ist eine Feder, die an der Rolle 6 angreift und bei Ausdehnung des Hitzdrahtes 5 die Kurvenscheibe im Gegenzeigersinne dreht.
c ist das Energierichtungssytem in Form eines Ferrarisrelais mit dem Spannungs kern 9, dem Stromkern 10, der Ferraris- scheibe 11. Über den Hebel 12 wird die Klinke 13 gesteuert. d ist die schematische Darstellung des Schaltschlosses, das die Klinke 14 steuert, die um :die Achse 15 drehbar ist. e ist der Schaltkontakt, der nor- mal durch die Klinke 14 in seiner Offen stellung festgehalten wird und bei Ent- klinkung sich unter dem Einfluss der Fe der 16 schliesst. Die Kurvenscheiben 3 und 7 werden entsprechend der gewünschten Im pedanzcharakteristik des Selektivrelais ge formt.
Das Energierichtungssystem c lässt die Systeme a und b nur zur Wirkung kommen, wenn die Energie aus einer Schaltstation herausfliesst. d ist das Schaltschloss des Selektivrelais und e der eigentliche Schalter.
Das beschriebene Selektivrelais iwirkt Wie folgt: Bei Auftreten einer Überlastung senkt sich im allgemeinen die Spannung. Die Kur venscheibe 3 wird dadurch nach oben bewegt und nimmt die der veränderten Spannung entsprechende Lage ein. Dadurch wird die Entfernung ihres wirksamen Teils zum Sehaltsehloss d verändert. Unter dem Ein fluss des anwachsenden Stromes erwärmt sich der Hitzdraht. und dehnt sich somit aus. Die Feder 8 dreht die Kurvenscheibe 7 im Gegenzeigersinne und verschiebt das drei- eckförmige Schaltschloss gegen die Kurven scheibe 3 des Spannungssystems.
Bei Be rührung des Dreiecks mit der Kurvenscheibe wird beispielsweise seine Grundlinie ver kürzt. Dadurch wird, wie weiter unten zu Fig. \? erläutert, die Verklinkung 14 um die Achse 15 im Gegenzeigersinne gedreht, wo durch bei Energiefluss aus der Station die Verklinkung des Schalters e aufgehoben wird und der Kontakt, unter Einfluss der Feder 16, sich schliesst. Fliesst hingegen die Energie in die Station hinein, so wird die Drehung der Klinke 14 durch die Klinke 13 behindert. Es tritt dann lediglich eine De formation des Schaltschlosses ein, ohne dass aber eine Auslösung zustande kommt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 an gedeuteten Ausbildungsform des Schalt schlosses ist in Fig. 2 näher erläutert. Das Schaltschloss besteht aus einem Gelenkdrei eck mit den Seiten 1, 2, 3. Die Seite 3 ist in der Mitte aufgeteilt. Die Enden wer den durch eine Feder 4 auseinandergepresst. Das ganze Dreieck wird durch die Führun gen 5 in einer bestimmten Lage gegen senk rechte Verschiebungen festgehalten.
Drückt nun die Kurvenscheibe 7 des Stromsystems in Richtung des Pfeils 6, so verschiebt sich zunächst das ganze Dreieck wagrecht, bis die linke Ecke auf den durch die Kurven seheibe 3 des Spannungssystems gegebenen Widerstand auftrifft. Von diesem Moment ab tritt eine Deformation des Dreiecks auf, indem sich seine CTrundlinie 3 verkürzt. Die Feder .1 wird etwas gespannt, und der Punkt 8 verschiebt sich nach oben, wodurch, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Klinke 1-1 im Gegenzeigersinne gedreht. wird.
Es. ist. zweckmässig. das ganze Strom system des Selektivrelais durch einen zu sätzlichen Schalter. der von einem vom Strom durchflossenen Magneten gesteuert wird, im normalen Betriebszustand zu über brücken. Die Überbrückung wird aufgeho ben, sowie der Strom einen das zulässige Mass überschreitenden M'ert annimmt.
Da im Kurzschlussfalle die Spannung sich erniedrigt, ist es vorteilhaft, dem Span nungssystem (Voltmeter) eine möglichst grosse Empfindlichkeit im Bereich kleinerer Spannungen zu geben. Dies lässt sich bei _V\leicheiseninstrumenten, beispielsweise durch entsprechende Formgebung des Eisenkernes, erreichen. Als Stromsystem kann vorteil haft ein vom Strom durchflossener Bimetall streifen verwendet werden.
Um eine Über lastung desselben zu vermeiden, kann er in an sich bekannter Weise über einen kleinen Zwischenwandler gespeist werden, dessen Sättigungsverhältnisse so gewählt werden, da.ss der Sekundärstrom von einem bestimm ten Werte an langsamer als der Primär strom zunimmt. Dadurch kann die an sich quadratische Charakteristik des thermischen Systems in eine lineare verwandelt werden.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungs form des Schaltschlosses aufgezeichnet. Es bedeutet 1 einen doppelarmigen Hebel, der sich um den Punkt \? dreht. An seinem un tern Ende 6 wirkt das Stromsystem ein, während am obern Ende 7 die Kurven- cbeibe 8 des Spannungssystems einen Wi derstand bietet. Der Drehpunkt 2 befindet sich am Ende einer wagrecht verschiebbaren Klinke 3, die sich in der Lagerung 4 be wegen kann.
Der Vorgang ist nun folgender: Solange zwischen 7 und 8 ein Zwischenraum be steht, dreht sich der Hebel 1 um den Punkt z. Bei Berührung an 8 verwandelt sich der zweiarmige Hebel in einen einarmigen, der sich um einen Berührungspunkt auf der Kurvenscheibe 8 dreht. Dadurch wird die Klinke 3 in der Führung 4 nach unten be.. wegt und der -Kontakt freigegeben, so dass er sich schliessen kann.
Eine gegenüber Fig. -3 etwas um geänderte Ausführungsform des Schalt schlosses ist in Fig. 4 dargestellt. Dieses Schloss' besteht im wesentlichen aus einem Hebel 1, der um den Punkt 2 drehbar ist. Der Punkt 2 ist seinerseits über einen Hebel 3 mit dem feststehenden Drehpunkt 4' ver bunden. Der Hebel 3' trägt die Klinke 5, welche den Kontakt sperrt. Bei Auftreten eines Überstromes dreht sich zunächst der Hebel 1. unter der Einwirkung der Kraft 6 des Stromgliedes im Gegenzeigersnnn, bis sein oberes Ende 7 auf den Widerstand 8 auftrifft. Von diesem Moment ab wird das System 1, 3' um die Achse 4' gedreht, die Klinke 5 rutscht vom Kontakt weg, worauf er sich schliesst.
In Fig. 5 ist die Temperaturkompensa tion für Bimetallstreifen" die als thermisch verzögertes Stromsystem dienen, dargestellt. Es bedeutet 1 den vom Strom durchflossenen Streifen, 2 den Kompensationsstreifen, der an seinem rechten, äussern Ende festgehalten wird. Das ganze System ist drehbar um den Punkt 3 angeordnet. Tritt nun zum Beispiel eine Erhöhung der Aussentemperatur auf, so verbiegt sich der Kompensationsstreifen 2 in die punktiert gezeichnete Lage. Da er an seinem einen Ende festgehalten ist, wird infolge der Verbiegung das ganze System um den Punkt 3 im Gegenzeigersinne zu rückgedreht.
Der Streifen 1, der geometrisch genau gleich dem Streifen 2 ist, verbiegt sich ebenfalls in die punktiert gezeichnete Lage, und zwar ist seine Verbiegung ent sprechend derjenigen des Streifens 2. Die Zurückdrehung durch -den Streifen 2 wird also durch die Deformation des Streifens 1 wieder aufgehoben, so dass das obere Ende dieses Streifens unabhängig von der Aussen temperatur an der gleichen Stelle verbleibt. Die Kupplung der beiden Bimetallstreifen kann natürlich auch in anderer Weise er folgen. Wesentlich ist nur, dass zwei geo metrisch gleiche Bimetallstreifen angeordnet werden, derart, dass sich ihre gleichen Ver biegungen kompensieren.