Einrichtung zum Abschalten fehlerhafter Leitungen. Zum Abschalten fehlerhafter Leitungs strecken verwendet man bekanntlich Relais, bei denen der Strom und die Spannung in entgegengesetzter Weise wirken. Die Ände rung des Verhältnisses zwischen Strom und Spannung bei Auftreten eines Fehlers in der Leitung bringt die Relais zum Ansprechen. Bei Kurzschlüssen kann aber der Fehlerstrom unter Umständen so hohe Werte annehmen, dass es mit Rücksicht auf die Baugrösse kaum möglich ist, die von ihm erregten Eisenkerne ausserhalb des Gebietes der Sättigung zu halten. Die Sättigungserscheinungen verrin gern aber die Wirkung des Stromes, so dass die Relais nicht mehr in der gewünschten Weise arbeiten, zum Beispiel eine zu hohe Auslösezeit erhalten.
Zur Vermeidung von Schäden an Leitungsanlagen und Maschinen ist es aber nötig, bei hohen Fehlerströmen die Aus lösezeit einzuhalten, ja sogar zu verkürzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Ein richtung an derartigen Relais, die den Zweck
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hat, <SEP> den <SEP> unerwünschten <SEP> Einfluss <SEP> der <SEP> Sätti gungserscheinungen <SEP> im <SEP> Stromkreise <SEP> auszu schalten <SEP> und, <SEP> wenn <SEP> gewünscht, <SEP> eine <SEP> Verkür zung <SEP> der <SEP> Auslösezeit <SEP> ermöglicht.
<SEP> Dies <SEP> wird
<tb> dadurch <SEP> erreicht, <SEP> dass <SEP> der <SEP> Einfluss <SEP> des <SEP> Span nungsgliedes <SEP> ebenfalls <SEP> in <SEP> Abhängigkeit <SEP> von
<tb> der <SEP> Grösse <SEP> des <SEP> Feblerstromes <SEP> gebracht <SEP> wird.
<tb> Wird <SEP> dabei <SEP> das <SEP> Spannungsglied <SEP> in <SEP> demselben
<tb> Masse <SEP> geschwächt <SEP> wie <SEP> das <SEP> Stromglied <SEP> durch
<tb> die <SEP> Sättigungserscheinungen, <SEP> so <SEP> behält <SEP> die
<tb> Auslösezeit <SEP> des <SEP> Relais <SEP> den <SEP> beabsichtigten
<tb> Wert;
<SEP> wird <SEP> es <SEP> über <SEP> dieses <SEP> Mass <SEP> hinaus <SEP> ge schwächt, <SEP> so <SEP> tritt <SEP> darüber <SEP> hinaus <SEP> noch <SEP> eine
<tb> Verkürzung <SEP> der <SEP> Auslösezeit <SEP> ein, <SEP> die <SEP> bei <SEP> ex trem <SEP> hohen <SEP> Fehlerströmen <SEP> erwünscht <SEP> sein
<tb> kan <SEP> n.
<tb> Abb. <SEP> 1 <SEP> zeigt <SEP> ein <SEP> Ausführungsbeispiel <SEP> der
<tb> Erfindung. <SEP> Die <SEP> Leitung <SEP> 1 <SEP> wird <SEP> durch <SEP> den
<tb> Schalter <SEP> 2 <SEP> ausgeschaltet, <SEP> sobald <SEP> der <SEP> Auslöse magnet <SEP> 3 <SEP> erregt <SEP> wird. <SEP> In <SEP> seinem <SEP> Stromkreis
<tb> liegt <SEP> ein <SEP> Kontakt <SEP> 4, <SEP> der <SEP> durch <SEP> einen <SEP> zwei armigen <SEP> .Hebel <SEP> 5 <SEP> gesteuert <SEP> wird.
<SEP> An <SEP> seinem einen Arm greift eine Spannungsspule 7, an seinem andern Arm eine Stromspule 8 an. Beide sind derartig bemessen, dass bei nor maler Spannung und dem bei fehlerfreier Lei tung fliessenden Höchststrom der Spannungs magnet das Übergewicht behält, so dass der Kontakt 4 offen bleibt. Der Einfluss der Strom spule 8 kann aber durch Hinzuschalten von Windungen verstärkt werden, und zwar durch einen Kontakthebel 6, der bei fehlerloser Lei tung gesperrt gehalten wird.
Ein zweiter zweiarmiger Hebel 13 steht ebenfalls unter dem Einfluss einer Spannungs spule 15 und einer Stromspule 14. Sobald infolge eines Fehlers die Spannung gesunken und der Strom gestiegen ist, schliesst dieser Hebel einen Kontakt 16 und erregt dadurch einen Elektromagneten 12, der die Sperrung für den Kontaktarm 6 zurückzieht. Der Kon taktarm beginnt, von einem Uhrwerk 11 ge trieben, seine Bewegung. Er schaltet dabei in bestimmt bemessenen Zeitabständen mehr Windungen in die Stromspule B. In dein Augenblicke, in dem die Stromspule 8 das Übergewicht über die Spannungsspule 7 er langt, schliesst der Kontakthebel 5 den Kon takt 4 und die Leitung wird ausgeschaltet.
Der Kontakthebel 5 kippt in die Auslöse lage, sobald ein bestimmtes Verhältnis zwi schen Strom und Spannung erreicht ist. Die ses Verhältnis wird vom Kontakthebel 6 umso eher hergestellt, je grösser das Verhält nis zwischen Strom und Spannung in der fehlerhaften Leitungsstrecke ist, das heisst je geringer der Widerstand des Fehlerstrom kreises ist oder mit andern Worten, je näher der Fehler liegt. Auf diese Weise gelingt es, die Auslösezeit in eindeutige Abhängigkeit von der Entfernung des Fehlers zu bringen.
Diese. Eindeutigkeit wird nun in Frage gestellt, sobald im Strommagnet 8 Sätti gungserscheinungen auftreten. Um diesen stö renden Einfluss zu beseitigen, ist gemäss der Erfindung die Windungszahl des Spannungs magnetes 7 in Abhängigkeit vom Strom ge bracht und zwar mit Hilfe eines Kontakt hebels 10, der unter dem Einfluss eines zwei ten Strommagnetes 9 steht. Diese Stromspule ist so bemessen, dass sie bei grössern Strömen einige Windungen des Spannungsmagnetes vermittelst des Kontakthebels 10 ausschaltet, wodurch die Sättigungserscheinungen im Strommagnet 8 berücksichtigt werden und eventuell darüber hinaus die Auslösezeit ver kürzt wird.
Bei einer Vorrichtung nach Fig. 1 hängt das Mass, um welches das Spannungsglied geschwächt werden muss, von der Wirkung der Sättigung des Stromgliedes ab. Die An zahl der abzuschaltenden Windungen der Spannungsspule muss rechnerisch nach der Sättigungskurve oder empirisch bestimmt werden. Trotzdem arbeitet die Vorrichtung nicht immer richtig, da die Sättigung des Strommagnetes nicht nur von der Grösse des Fehlerstromes, sondern auch von der Anzahl der jeweilig eingeschalteten Windungen des Strommagnetes abhängt. Alle diese Schwierig keiten werden bei einer Ausführungsform der Erfindung nach Abb. 2 vermieden.
Die Wirkungsweise des Relais nach Abb. 2 ist in der Hauptsache dieselbe; wie in der Abb. 1 beschrieben. An Stelle einer Verstär kung des Einflusses des Stromgliedes 8 auf den Hebelarm 5 tritt diesmal eine Schwä chung des Einflusses des Spannungsgliedes 7 durch Vorschalten der Widerstände 19 mit- telst des Kontakthebels 6. Die Anregung des Relais kann auf verschiedene Arten geschehen. Es ist hier beispielsweise eine andere Anre gung als in Abb. 1 gewählt worden. Tritt ein Fehler in der Leitung 1 ein, so wird durch den Fehlerstrom der Elektromagnet 14 angezogen und der Schalter 16" geschlossen.
Durch das Sinken der Spannung fällt der Anker des Elektromagnetes 15 ab und schliesst den Schalter 16b. Damit ist der Stromkreis des Elektromagnetes 12 geschlos sen und die Sperrung des Uhrwerkes 11 ist aufgehoben. Das Uhrwerk 11 schaltet mittelst des Kontakthebels 6 mit bemessener Ge schwindigkeit Widerstände vor das Span nungsglied 7 und schwächt damit dessen Ein fluss. Sobald der Einfluss des Stromgliedes 8 den des Spannungsgliedes 7 überwiegt, kippt der Hebelarm 5 ab und schliesst den Kon- takt 4, wodurch die Leitung abgeschaltet wird.
Auch hier wird bei hohen Fehlerströmen die eindeutige Abhängigkeit der Auslösezeit von der Entfernung der Fehlerstelle durch die Sättigungserscheinungen gestört. Um dem zu begegnen, schaltet der Elektromagnet 9 bei einer bestimmten Stromstärke den Schal ter 10 um, wodurch die Windungszahl sowohl des Stromgliedes 8 als auch des Spannungs gliedes 7 in gleichem Verhältnis so weitgehend herabgesetzt werden, dass die Stromspule mit Sicherheit aus dem Gebiete der Sättigung herausgebracht wird. Die eindeutige Abhän gigkeit der Auslösezeit des Relais 6 von der Entfernung des Fehlerortes wird dann nicht gestört.
Es kann auch hier die Einrichtung so getroffen werden, dass das Spannungsglied stärker als das Stromglied geschwächt wird, damit bei besonders hohen Fehlerströmen noch eine Verkürzung der Auslösezeit eintritt.
An Stelle des Schalters 10 kann auch ein Stufenschalter treten, der die Windungen in Abhängigkeit von der Grösse des Fehler stromes ,,in mehreren Stufen abschaltet. Es können auch Widerstände parallel zu den Stromspulen oder in Reihe mit den Span nungsspulen eingeschaltet werden.