DE426299C - Automatic reclosing device for automatic switches - Google Patents
Automatic reclosing device for automatic switchesInfo
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Description
Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung für selbsttätige Schalter. Es sind selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtungen bekannt, deren Zweck darin besteht, einen infolge Kurzschluß oder Überlastung des Verbraucherstromkreises selbsttätig geöffneten Schalter unmittelbar nach Beseitigung der Störung selbsttätig wieder zu schließen. Bei diesen Einrichtungen liegt parallel zum Hauptschalter ein Prüfwiderstand, der nach dem öffnen des Hauptschalters einen vom Widerstand des kurzgeschlossenen Stromkreises abhängigen, wesentlich unter dem normalen Betriebsstrom liegenden Meßstrom führt. Dieser Meßstrom wirkt auf einen Stromwächter ein, der ein 'Wiedereinschalten des Hauptschalters dann ermöglicht, wenn der Widerstand des angeschlossenen Netzteiles einen bestimmten Wert überschreitet.Automatic reclosing device for automatic switches. Automatic reclosing devices are known, the purpose of which is to one automatically as a result of a short circuit or overload of the consumer circuit open switch automatically again immediately after the fault has been rectified close. With these devices, there is a test resistor parallel to the main switch, after opening the main switch one of the resistance of the short-circuited Circuit-dependent measuring current that is significantly below the normal operating current leads. This measuring current has an effect on a current monitor, which can be switched on again of the main switch is enabled when the resistance of the connected power supply exceeds a certain value.
Bei den bisherigen Wiedereinschaltvorrichtungen war nun die Größe des parallel zum Hauptschalter liegenden Prüfwiderstandes von den Betriebszuständen des Netzes unabhängig. Dies reicht für viele Zwecke nicht aus.; Gemäß der Erfindung soll daher der Prüfwiderstand in Abhängigkeit von den Betriebszuständen deg Netzes, beispielsweise von der Stromstärke des hindurchfließendeu Stromes, veränderlich sein. In welcher Weise diese Abhängigkeit hergestellt wird und in welcher Weise der Widerstand veränderlich ist, ist für das Wesen der Erfindung belanglos. Die Vorteile eines solchen veränderlichen Prüfwiderstandes seien im folgenden an Hand einer bestimmten Aufgabe näher erläutert. Die bisher bekannt gewordenen Einrichtungen mit unveränderlichem Prüfwiderstand verhindern zwar, daß nach dem Wiedereinlegen des Hauptschalters ein unzulässig hoher Strom fließt, sie können aber nicht verhindern, daß der Schalter wieder eingelegt wird, wenn noch ein Kurzschluß für so erheblichen Widerstand im Netz vorhanden ist, daß die Kurzschlußstromstärke gleich oder kleiner als die normale Betriebsstromstärke ist. Mit andern Worten, die bekannten Wiedereinschaltvoriichtungen sind nur von dem Widerstand der angeschlossenen Netzteile abhängig, gleichgültig, ob dieser Widerstand durch Nutzwiderstände oder durch den Kurzschlußwiderstand hervorgerufen ist. Das ist ein grundsätzlicher Mangel, weil, wenn zur Zeit der Wiedereinschaltung nur ein Teil der Nutzlast eingeschaltet war, bei der vollen Nutzlast der Schalter sofort wieder ausgelöst wird.With the previous reclosing devices, the size was now of the test resistor, which is parallel to the main switch, depends on the operating states independent of the network. This is insufficient for many purposes .; According to the invention should therefore the test resistor depend on the operating conditions of the network, for example on the strength of the current flowing through it, variable be. In what way this dependency is established and in what way the resistance is changeable is irrelevant to the essence of the invention. the The advantages of such a variable test resistor are given below a specific task explained in more detail. The institutions that have become known so far with unchangeable test resistance prevent that after reinsertion the main switch an impermissibly high current flows, but you cannot prevent that the switch is reinserted if there is still a short circuit for such a considerable amount Resistance is present in the network that the short-circuit amperage is equal to or less than the normal operating amperage. In other words, the well-known reclosing devices are only dependent on the resistance of the connected power supply units, irrelevant, whether this resistance is caused by useful resistances or by the short-circuit resistance is. This is a fundamental defect, because if at the time of reclosing only part of the payload was switched on, with the switch at the full payload is triggered again immediately.
Macht man gemäß der Erfindung den Prüfwiderstand in später noch näher zu erläuternder Weise veränderlich, so kann man insbesondere bei vorwiegend induktiv belasteten Stromkreisen den -Wechselstromwiderstand des einzuschaltenden Netzteiles, insbesondere seine Induktanz zur Steuerung der Wiedereinschaltvorrichtung benutzen, ohne daß eine besondere Wechselstromquelle notwendig wird, denn beim Einschalten eines Gleichstromes auf ein aus Ohmschen Widerständen und Induktanz bestehendes Leistungssystem ist die Änderung des Stromes gleich dem Quotienten worin E die aufgedrückte Spannung, r den Ohmschen Widerstand, L die Induktanz und i den momentanen Strom darstellen. Daraus geht hervor, daß bei einem gegebenen Widerstand des Stromkreises und gegebener Spannung die Stromänderung umgekehrt proportional der Induktanz ist. Berücksichtigt man, daß die Zeitkonstante eines Stromkreises, die gleich dem Quotienten aus Induktanz und Ohmschem Widerstand ist, bei einem kurzgeschlossenen Stromkreise kleiner ist als bei einem mit dem normalen Nutzwiderstand belasteten Stromkreise, insbesondere wenn die Last aus Elektromotoren oder sonstigen Apparaten mit Ohmscher Induktanz besteht, so folgt weiter, daß die beim Einschalten in einer bestimmten Zeit auftretende Stromänderung in .einem durch einen Kurzschluß belasteten Stromkreise größer ist als in einem durch die normalen Nutzwiderstände belasteten Stromkreis, auch wenn die Gleichstromwiderstände in beiden Fällen die gleichen sind. Das gleiche gilt natürlich bei wesentlicher Veränderung des dem zuzuschaltenden Netzteil vorgeschalteten Prüfwiderstandes.If, according to the invention, the test resistor can be changed in a manner to be explained in more detail later, then the AC resistance of the power supply to be switched on, in particular its inductance, can be used to control the reclosing device, in particular in the case of predominantly inductively loaded circuits, without a special alternating current source being necessary, because when switching on a direct current to a power system consisting of ohmic resistances and inductance is the change in the current equal to the quotient where E is the applied voltage, r is the ohmic resistance, L is the inductance and i is the instantaneous current. This shows that for a given resistance of the circuit and a given voltage, the change in current is inversely proportional to the inductance. If one takes into account that the time constant of a circuit, which is equal to the quotient is made up of inductance and ohmic resistance, is smaller in a short-circuited circuit than in a circuit loaded with normal useful resistance, especially if the load consists of electric motors or other devices with ohmic inductance, so it follows that the one that occurs when switching on in a certain time Current change in .einem circuits loaded by a short circuit is greater than in a circuit loaded by the normal useful resistances, even if the direct current resistances are the same in both cases. The same applies, of course, to a significant change in the test resistor connected upstream of the power supply unit to be connected.
Eine einfache Anordnung zur Veränderung dieses Prüfwiderstandes und zur Lösung der vorhergehend beschriebenen Aufgabe erhält man dadurch, daß der Hauptschalter mit einem Hilfskontakt versehen ist, welcher nach der Auslösung des Schalters eine Relaisanordnung derart steuert, daß in dem parallel zum Hauptschalter liegenden Prüfwiderstand durch Änderung seiner Größe in bestimmten Zeitabschnitten Stromstöße erzeugt werden, die von dem Zustand des Netzes abhängen. Die Relaisanordnung besitzt Hilfskontakte, welche im Stromkreis der Einschaltspule liegen und nur dann geschlossen werden, wenn die Stromstöße unterhalb eines bestimmten Wertes bleiben, d. h. wenn in der Verbraucherleitung ein Kurzschluß oder eine den zulässigen Wert überschreitende Belastung nicht mehr vorhanden sind. Durch das Schließen der Hilfskontakte des Stromkreises der Einschaltspule wird der Hauptschalter wieder in seine Betriebsstellung zurückgeführt; bei dieser Bewegung wird sein Hilfskontakt unterbrochen, so daß die Relaisanordnung in ihre ursprüngliche Ruhelage zurückkehren kann. Die Einrichtung und ihre Wirkungsweise sind im folgenden näher beschrieben und gehen aus der Zeichnung hervor. In letzterer zeigt Abb. i eine Wiedereinschaltvorrichtung gemäß der Erfindung, Abb. 2 eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Abb. i.A simple arrangement for changing this test resistor and to solve the problem described above is obtained in that the main switch is provided with an auxiliary contact, which after triggering the switch a Relay arrangement controls such that in the parallel to the main switch Test resistor by changing its size in certain periods of time Power surges are generated, which depend on the state of the network. The relay arrangement has auxiliary contacts, which are in the circuit of the closing coil and only then are closed if the current surges remain below a certain value, d. H. if there is a short circuit in the consumer line or the permissible value excessive load are no longer present. By closing the auxiliary contacts of the circuit of the closing coil, the main switch is returned to its operating position returned; during this movement his auxiliary contact is interrupted, so that the Relay assembly can return to its original rest position. The establishment and their mode of operation are described in more detail below and are based on the drawing emerged. In the latter, Fig. I shows a reclosing device according to the invention, Fig. 2 shows a somewhat modified embodiment of Fig. I.
3 stellt den in der Patentschrift 375318 beschriebenen Schnellschalter dar, der bei plötzlich auftretenden Stromstößen, also z. B. bei Kurzschluß, sofort öffnet, dagegen bei langsam anwachsendem Strombedarf erst dann ausgelöst wird, wenn der Überstrom einen bestimmten, vorher festgesetzten Wert erreicht hat, der höher als der bei Kurzschluß wirksame Wert der Stromstärke ist. Schalter 3 stellt die Verbindung zwischen der Sammelschiene i, einer Dynamomaschine ,l und der Speiseleitung 2 eines Verbraucherstromkreises her, dessen Rückleitung durch die Erde erfolgt. Der Schalter 3 schaltet bei einem gewissen. Überstrom oder bei Kurzschluß aus, jedoch ist der zur Auslösung erforderliche Wert des Überstromes bei Kurzschlüssen geringer als bei Überlastungen. Sobald der Kurzschluß bzw. der Überstrom beseitigt sind, soll der Schalter 3 selbsttätig wieder in seine Betriebsstellung gebracht werden. Um diesen Vorgang herbeizuführen, dienen gemäß Abb. i die im folgenden näher beschriebenen Vorrichtungen.3 represents the quick switch described in patent 375318 represents, which in suddenly occurring power surges, so z. B. in the event of a short circuit, immediately opens, whereas it is only triggered when the demand for electricity increases slowly the overcurrent has reached a certain, predetermined value, which is higher than the effective value of the current in the event of a short circuit. Switch 3 sets the Connection between the busbar i, a dynamo machine, l and the feed line 2 of a consumer circuit, which is returned through the earth. The switch 3 switches with a certain. Overcurrent or in the event of a short circuit off, however the value of the overcurrent required for tripping in the event of a short circuit is lower than with overloads. As soon as the short circuit or the overcurrent have been eliminated, the switch 3 is to be automatically returned to its operating position. In order to bring about this process, the following are used in accordance with Fig. I, which are described in more detail below Devices.
Parallel zu den Kontakten des Schalters 3 liegt ein Hilfsstromkreis, in welchen die Primärwicklung 26 eines Transformators 8 sowie eine Strombegrenzungsvorrichtung 9, die aus einem induktionsfreien Widerstand besteht, eingeschaltet sind. Ein ffledereinschaltrelais 7 ist mittels der Sekundärwicklung 27 des Transformators 8 induktiv mit dem Hilfsstromkreis verbunden. Wenn der Schalter 3 öffnet, schließt er mittels seines Hilfskontaktes 34 den Stromkreis eines Zeitrelais i i. Letzteres erregt durch Schließen seiner Kontakte 31 einen Schalter 12, der einen Teil des Widerstandes 9 kurzschließt, wodurch eine Stromänderung im Hauptstromkreis hervorgerufen wird. Falls in der Leitung 2 noch ungünstige Betriebsverhältnisse, wie z. B. ein Kurzschluß, herrschen, wird diese Stromänderung in dem Transformator 8 einen Stromstoß erzeugen, durch den das Zeitrelais 7 in Tätigkeit gesetzt wird. Sobald dieses anspricht, wird die Leitung zum Einschaltmagneten 25 unterbrochen, so daß dieser nicht in Tätigkeit tritt. Gleichzeitig werden das Zeitrelais i 1 und der Schalter 12 stromlos und kehren in ihre ursprüngliche Lage zurück. Liegt jedoch die Stromänderung, die durch Kurzschließen eines Teiles des Widerstandes 9 hervorgerufen wird, unterhalb des zulässigen Wertes, so öffnet das Relais 7 nicht, und die Wiedereinschaltung ist möglich. Das Relais 7 ist so ausgebildet, daß seine Kontakte 33 schnell geöffnet werden, jedoch langsam in ihre Ruhelage zurückkehren; zu diesem Zweck - dient die an sich bekannte Därnpfungsvorrichtung 29.An auxiliary circuit is parallel to the contacts of switch 3, in which the primary winding 26 of a transformer 8 and a current limiting device 9, which consists of an induction-free resistor, are switched on. A spring switch-on relay 7 is inductive to the auxiliary circuit by means of the secondary winding 27 of the transformer 8 tied together. When switch 3 opens, it closes by means of its auxiliary contact 34 the circuit of a timing relay i i. The latter excited by closing his Contacts 31 a switch 12, which short-circuits part of the resistor 9, whereby a change in current is caused in the main circuit. If on line 2 still unfavorable operating conditions, such as B. a short circuit, will prevail this change in current in the transformer 8 generate a current surge through which the Time relay 7 is put into action. As soon as this responds, the line will interrupted to the switch-on magnet 25 so that it does not come into action. Simultaneously the timing relay i 1 and the switch 12 are de-energized and return to their original Location back. However, if there is a change in current caused by short-circuiting a part of the resistor 9 is caused below the permissible value, so opens relay 7 is not, and reclosing is possible. The relay 7 is like this designed that its contacts 33 are opened quickly, but slowly in theirs Return to rest position; for this purpose - the known steaming device is used 29
Beim normalen Betrieb wird der bewegliche Kontakt 15 des Schalters 3 durch den Anker 17 vom Magneten 16 angezogen gehalten. Der Magnet 16 besitzt eine Haltespule 18, welche durch die Leitung 38, die Kontakte 33 des Relais 7 und die Leitung 32 an die Sammelschiene i angeschlossen ist und ein konstantes Haltefeld erzeugt. Diesem entgegen wirkt das Feld des Leiters 22, welches im anderen Schenkel i g erzeugt wird, in der Weise, daß der Anker 17 bei einem bestimmten. Betrag der Stromstärke des Verbraucherstromkreises 2 durch die Feder 21 geöffnet wird.During normal operation, the movable contact 15 of the switch 3 is kept attracted to the magnet 16 by the armature 17. The magnet 16 has a holding coil 18 which is connected to the busbar i by the line 38, the contacts 33 of the relay 7 and the line 32 and generates a constant holding field. This counteracts the field of the conductor 22, which is generated in the other leg ig, in such a way that the armature 17 at a certain. Amount of the current strength of the consumer circuit 2 is opened by the spring 21.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nimmt der Strom in der Leitung 2 einen übermäßigen Wert an, . so öffnet der Schalter 3 infolge der durch den Leiter 22 bewirkten Entmagnetisierung des Magneten 16. Sobald der Schalter geöffnet ist, fließt ein _geringer Strom durch den Widerstand 9 und die Primärwicklung 26 des Transformators B. infolge des Widerstandes der Strombegrenzvorrichtung 9 ist der Stromwechsel in der Primärwicklung nicht ausreichend, um das Relais 7 in Tätigkeit zu setzen. Beim Öffnen des Schalters 3 werden seine Hilfskontakte 34. geschlossen und rufen dadurch über die Leitung 39 und die Kontakte 35 des Schalters 12 eine Erregung des Zeitrelais i i hervor. Nach einer bestimmten Zeit schließt das Relais i i seine Kontakte 31 und vervollständigt dadurch den Stromkreis der Erregerspule des Schalters 12, welcher von der Sammelschiene i durch den Leiter 32 über die Kontakte 33, die Leitung 38, die Kontakte 3q., die Leitung 39, die Spule des Schalters 12 und die Kontakte 3 1 des Relais i i zur Erde verläuft. Durch die Bewegung des Schalters 12 wird die Erregung des Relais i r unterbrochen, so daß dieses allmählich in seine Ruhelage zurückkehren kann, während der Schalter 12 selbst trotz des öffnens der Kontakte 31 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt, da seine Selbsthaltekontakte 36 die Stromzuführung zu seiner Haltespule vermitteln. In dieser Stellung schließt der Schalter 12 einen Teil des Widerstandes 9 kurz.The operation of the device is as follows: If the current in the line 2 assumes an excessive value,. the switch 3 opens as a result of the demagnetization of the magnet 16 caused by the conductor 22. As soon as the switch is opened, a low current flows through the resistor 9 and the primary winding 26 of the transformer B. Due to the resistance of the current limiting device 9, the current change in the Primary winding insufficient to activate relay 7. When the switch 3 is opened, its auxiliary contacts 34. are closed and thereby cause the time relay ii to be excited via the line 39 and the contacts 35 of the switch 12. After a certain time, the relay ii closes its contacts 31 and thereby completes the circuit of the excitation coil of the switch 12, which from the busbar i through the conductor 32 via the contacts 33, the line 38, the contacts 3q., The line 39, the Coil of switch 12 and contacts 3 1 of relay ii extends to earth. By moving the switch 12, the excitation of the relay ir is interrupted, so that it can gradually return to its rest position, while the switch 12 itself remains in its closed position despite the opening of the contacts 31, since its self-holding contacts 36 the power supply to its holding coil convey. In this position, the switch 12 short-circuits part of the resistor 9.
Sind im Verbraucherstromkreis . normale Betriebsverhältnisse eingetreten, so wird der bei diesem Kurzschließen in der Primärspüle 26 des Transformators 8 auftretende Stromstoß nicht ausreichen, um ein Ansprechen des Relais 7 zu bewirken. Die Kontakte 33 werden daher geschlossen -bleiben und über die Leitung 32, die Kontakte 33, die Leitung 38, die Kontakte 37 und die Leitung 4o der Einschaltspule 25 Strom zuführen, welcher über die Leitung 41 und die Kontakte 3o des Zeitrelais i i zur Erde abgeleitet wird.- Durch die Erregung der Spule 25 wird der Schalter 3 geschlossen, wobei er seinen Hilfskontakt 34 öffnet, so daß sämtliche Relais stromlos werden und daher in ihre Ruhestellung zurückkehren können. Ist jedoch beim Kurzschließen eines Teiles des Widerstandes 9 in dem Verbraucherstromkreis ein Kurzschluß vorhanden, so ist der in der Wicklung 26 auftretende Stromstoß so groß, daß das Relais 7 in Tätigkeit gesetzt wird. Hierdurch wird die Verbindung zwischen den Leitungen 32 und 38 unterbrochen, so daß weder die Einschaltspule z5 noch die Relais Strom erhalten, und letztere in ihre Ruhestellung zurückkehren und das Spiel von neuem beginnt, sobald das Relais 7 nach einem bestimmten Zeitraum die Verbindung zwischen den Leitungen 32 und 38 durch seinen Kontakt 33 wieder hergestellt hat. Der Schalter 3 wird demnach durch das Spiel der drei Relais in keiner Weise berührt.Are in the consumer circuit. normal operating conditions occurred, so, during this short-circuiting in the primary sink 26 of the transformer 8 The current surge that occurs is not sufficient to cause the relay 7 to respond. The contacts 33 will therefore remain closed and, via the line 32, the contacts 33, the line 38, the contacts 37 and the line 4o of the closing coil 25 current feed, which via the line 41 and the contacts 3o of the timing relay i i for Earth is diverted - By energizing the coil 25, the switch 3 is closed, whereby he opens his auxiliary contact 34, so that all relays are de-energized and therefore can return to their rest position. However, is when shorting a part of the resistor 9 in the consumer circuit has a short circuit, so the current surge occurring in the winding 26 is so great that the relay 7 in Activity is set. This establishes the connection between the lines 32 and 38 interrupted, so that neither the closing coil z5 nor the relays receive power, and the latter return to their rest position and the game begins again, as soon as the relay 7 after a certain period of time the connection between the lines 32 and 38 through its contact 33 has been restored. The switch 3 is accordingly in no way affected by the play of the three relays.
Abb. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines Teiles der Erfindung. Der Hilfsstromkreis, in welchem der Widerstand 9 liegt, ist in zwei parallel geschaltete Zweige unterteilt. von denen der eine den Widerstand 9 und einen Shuiit 26', der andere einen Widerstand 45 enthält, welcher durch eine Leitung 32 mit einem der Kontakte 33 des Zeitrelais 7 in Verbindung steht, das im Nebenschluß zu dem Shunt 26' angeordnet ist. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die gleiche wie die der in Abb. i dargestellten Anordnung, jedoch erfolgt die Betätigung des Relais 7 nicht durch einen Stromtransformator, sondern durch die in dem Shunt 26' beim Einschalten des Widerstandes 9 eintretende Stromänderung.Fig. 2 shows a modified embodiment of part of the invention. The auxiliary circuit, in which the resistor 9 is located, is connected in parallel in two Divided branches. one of which has the resistor 9 and a Shuiit 26 ', the others includes a resistor 45 which is connected by a line 32 to one of the Contacts 33 of the timing relay 7 is connected, which is shunted to the shunt 26 'is arranged. The operation of the device is the same as that of the The arrangement shown in Fig. i, but the relay 7 is not actuated by a current transformer, but by the one in the shunt 26 'when switched on of the resistor 9 occurring change in current.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA41767D DE426299C (en) | 1923-08-07 | Automatic reclosing device for automatic switches |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEA41767D DE426299C (en) | 1923-08-07 | Automatic reclosing device for automatic switches | |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE426299C true DE426299C (en) | 1926-03-08 |
Family
ID=25963840
Family Applications (1)
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DEA41767D Expired DE426299C (en) | 1923-08-07 | Automatic reclosing device for automatic switches |
Country Status (1)
Country | Link |
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0
- DE DEA41767D patent/DE426299C/en not_active Expired
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