DE614026C

DE614026C - Differentialrelais fuer die Schutzschaltung zur Sicherung von Menschen und Tieren gegen Schaden durch Beruehrung eines spannungfuehrenden Leiters

Info

Publication number: DE614026C
Application number: DE1930614026D
Authority: DE
Original assignee: Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE AG
Priority date: 1928-04-08
Filing date: 1930-08-30
Publication date: 1935-05-31
Also published as: DE552678C; AT131037B

Description

Nach dem Hauptpatent wird eine Sicherung von Menschen und Tieren gegen Schaden durch Berühren stromführender Leitungen dadurch herbeigeführt, daß die Leitungen bei der Berührung mittels eines Differentialauslösers abgeschaltet werden, bevor der Berührende Schaden erleidet. Die Erfindung betrifft ein hochempfindliches, für die selbsttätige Auslösung bei dieser Schutzschaltung geeignetes Differentialrelais. Empfindliche Differentialrelais sind an sich bekannt. Neu ist indessen die besondere Ausbildung der Differentialrelais gemäß der Erfindung, durch welche bei diesen trotz großer Empfindlichkeit eine so große Kraftwirkung ermöglicht wird, daß sie zum unmittelbaren, schnellen. Auslösen der Schalter verwendet werden können.

Nach der Erfindung ist zwischen den Polen eines permanenten oder Gleichstrommagneten ein durch die Differenz mehrerer Leitungsströme beeinflußtes magnetisches System angeordnet, dessen beweglicher Teil, solange die Wirkungen der Leitüngsströme sich aufheben, eine Mittellage zwischen den Magnetpolen einnimmt. Durch die Differenzwirkung der Leitüngsströme wird er indessen aus der Mittellage bewegt und dadurch unter den Einfluß des Magneten gebracht, der nunmehr eine erhebliche Kraftwirkung auf ihn übertragen kann. Die für die Auslösung des Sehalters notwendige Kraft wird hier somit von dem als Kraftspeicher wirkenden Magneten geliefert, während durch die Differenz der Leitungsströme nur die Bewegung eingeleitet wird.

Die Auslösung dieses Differentialrelais kann in verschiedener Weise erfolgen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen Fig. ι ein Relais mit beweglichen Spulen,
Fig. 2 ein Relais mit festliegenden Spulen, Fig. 3 ein Relais mit eisenfreiem System. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist zwischen den Polen N, S eines permanenten Magneten α ein Anker b drehbar gelagert, welcher zwei Spulen c, d trägt. Diese Spulen sind so angeordnet und in den Leitungen e, f eingeschaltet, daß sich in normalem Zustande ihre Wirkung aufhebt. Man kann die Wicklungen auch bifilar anordnen. Durch eine Stellschraube g, an welcher der Ansatz h des Ankers anliegt, wird die Ruhelage des Ankers bestimmt. Sobald beim Berühren einer Leitung an dieser eine Ableitung eintritt, die Wirkungen der Spulen sich somit nicht mehr aufheben, sondern eine Magnetisierung des Ankers erfolgt, schlägt der Anker aus und

drückt dabei mit der Nase i gegen den Auslösehebel k des unter Wirkung einer Feder m stehenden Schalters n.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist zwischen den Polen N, S des Magneten α eine Zunge b_x ausschwenkbar gelagert. Die Wicklungen c, d liegen hier fest, und der stabförmige Anker B₁ ist in dem Innenraum der Spule frei beweglich, z. B. auf Schneiden gelagert. Sobald infolge Ableitung von einer Leitung durch Berührung eine Differentialwirkung eintritt, wird spätestens in der folgenden Halbperiode des Wechselstroms an dem zwischen den Polen des Magneten a befindlichen Teil der Zunge b_± ein Südpol erzeugt, so daß die Zunge die Mittellage verläßt und sich dem Nordpol des Magneten« nähert. Dieser schwenkt nun die Zunge völlig aus, so daß sie gegen den Auslösehebel k des Schalters η drückt. Die Zunge besteht zweckmäßig aus magnetisierbarem, aber remanenzfreiem Material. Der permanente Magnet dient hier nicht nur zur Verstärkung der magnetischen Kraft der Differenz der Ströme, sondern ebenfalls auch als Kraftquelle für die Auslösung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist zwischen den Schenkeln des permanenten Magneten α eine eisenfreie Spule 0 drehbar gelagert. Die Spule 0 ist an die Spule p des Transformators r angeschlossen, welcher die Phasenspulen e, f, i trägt, und wird somit von einem Strom durchflossen, sobald sich die magnetisierende. Wirkung der Phasenspulen nicht völlig aufhebt. Die Drehspule trägt die zwischen den Polen N, S schwingende Zunge b₂, welche in der Mittelstellung an der Einstellschraube g anliegt. Wird die Spule aus der Mittellage ausgeschwenkt, so nähert sich die Zunge dem Pol N und wird von diesem dann kräftig angezogen, so daß sie gegen den Auslösehebel k stößt. Man könnte natürlich auch hier die Spule mit mehreren Windungen versehen und auf den Transfortnator verzichten, dessen Anwendung indessen zweckmäßig ist, wenn es sich um starke Ströme in den Phasenleitungen handelt. Auch bei dieser Ausführungsform dient der permanente Magnet nicht nur zur Verstärkung der magnetischen Wirkung der Differenzströme, sondern ebenfalls auch als Kraftquelle für die Bewegung des Auslösehebels. Der an den Spulen befestigte Anker kann zwischen den Polen des die Spule beeinflussenden Magneten oder auch eines anderen Magneten angeordnet sein. In allen Fällen können permanente Magnete oder Elektromagnete verwendet werden. I

Die Relais sind auch für Gleichstrom verwendbar. ' Es wird dann, wenn die Zunge durch eine Einstellschraube auf der Südpolseite einseitig abgestützt wird, die Anordnung so getroffen, daß die Zunge zwischen den Polen des permanenten Magneten ein Südpol wird, sobald die nicht geerdete Leitung berührt wird. Bei guter Erdung der anderen Leitung ist ein Ausschlagen bei ihrer Berührung nicht erforderlich, da ja der Berührende keinen Schaden erleidet. Im übrigen kann man natürlich die Zunge auch in anderer Weise in der Mittelstellung halten oder zwei entgegengesetzt wirkende Systeme benutzen.

Claims

Patentansprüche:

i. Differentialrelais für die Schutzschaltung zur Sicherung von Menschen und Tieren gegen Schaden durch Berührung eines spannungführenden Leiters nach Patent 552 678, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Polen eines · permanenten oder Gleichstrommagneten (α) ein durch die Differenz mehrerer Leitungsströme beeinflußtes magnetisches System (b, b_u b_z) angeordnet ist, dessen beweglicher Teil durch die Differenzwirkung der Leitungsströme aus seiner Mittellage bewegt wird und dann unter dem Einfluß des Magneten (α) die Auslösung des Schalters herbeiführt.
2. Differentialrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische System als drehbar gelagerter, einstellbarer Anker (b) ausgebildet ist, der gleichzeitig der Eisenkern einer aus mehreren Wicklungen (c, d) bestehenden Spule ist.
3. Differentialrelais nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische System als einstellbarer Anker (O₁) ausgebildet ist, der im Innenraum einer aus mehreren Wicklungen (c,i2) bestehenden, fest angeordneten Spule ausschwenkbar gelagert ist.
4. Differentialrelais nach Anspruch 3, 105' dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische System als drehbar gelagerte, einstellbare Spule (0) mit nur einer Wicklung ohne magnetisierbaren Eisenkern ausgebildet ist, die mit der den Differenzstrom mehrerer Ströme der Leitungen (e, f, t) führenden Spule (p) eines Differentialwandlers (r) verbunden ist und an der eine zwischen den Polen (N, S) eines Magneten (α) schwingende Zunge (b₂) als _U5 Anker angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen