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Anordnung an überstromschnellschaltern Zusatz zum Patent 704 485 Das
Hauptpatent 704 485 betrifft überstromschrnellschalter mit einem Auslöseanker, der
bei Überstrom durch einen vom Hauptstrom :erregten Auslösemagneten von einem ebenfalls
hauptstromerregten Haltemagneten abgerissen wird, wobei der Haltemagnet mit einem
Zusatzelektromagneten versehen ist, dessen Wicklung bei ansteigendem Hauptstrom
in der :einen oder anderen Richtung von :einem Strom durchflossen wird, der allein
durch den Hauptstrom transformatorisch .erzeugt wird. Ein solcher Schalter hat infolgedessen
je nach der Polarität, die die Sekundärspule des Transformators gegenüber der mit
ihr verbundenen Zusatzmagnetspule aufweist, .entweder Frühauslösung in beiden Hauptstromrichtungen
oder Spätauslösung in beiden Hauptstromrichtungen. Um di,esie Wirkung auf nur eine
Stromrichtung des Auslösestromes zu beschränken, also beispielsweise nur bei Rückstrom
eine Frü;h-bzw. Spätauslösung, bei Vorwärtsstrom dagegen eine normale Auslösung
zu erzielen, wird bei dem Gegenstand des Hauptpatents 704 485 de induzierten Strom
der einen Stromrichtung der Weg durch die Wicklung des Zusatzmagneten mittels gleichrichtender
Einrichtungen versperrt.
Mit Schnellschaltern dieser Art läßt sich
außer den in dem Hauptpatent 704 485 angegebenen Selektivitätsaufgaben erfindungsgemäß
eine weitere sehr wichtige Aufgabe lösen. Die Erfindung betrifft nämlich eine Anordnung
von überstromschnellschaltern nach dem Hauptpatent 704 ,185 in einem Gleichstromnetz,
in dem eine Strecke über Schnellschalter von mehreren Sammelschienen gespeist wird,
auf deren jede eine oder mehrere Stromquellen, beispielsweise Gleichrichter, über
Schnellschalter arbeiten, und ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Rückstrom von
der Strecke zur Sammelschiene, beispielsweise bei Rückzündung eines Gleichrichters,
infolge der Wirkung des vom Hauptstrom induzierten Stromes in den Zusatzmagnetspulen
der Schnellschalter die Auslös@ezeit des vom Rückstrom durchflossenen Gleichrichterschnellschalters
kürzer ist als die der von Rückstrom und gegebenenfalls auch der von Vorwärtsstrom
durchflossenen Strekkenschn.ellschalter.
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Hierdurch wird somit die Aufgabe gelöst, beim Auftreten einer Rückzündung
an einem Gleichrichter oder von Rückstrom infolge innerer Fehler oder Überschläge
an Gleichstrommaschinen oder Umformern, wobei diese Fehler von den übrigen angeschlossenen
Stromquellen auch über die Strecken gespeist werden, die kranke Stromquelle in an
sich bekannter Art allein vom Netz abzuschalten, ohne daß der Betrieb der Strecken
gestört wird.
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Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, die Beschränkung
der stromanstiegsabhängigen Früh- bzw. Spätauslösung auf nur eine der beiden Hauptstromrichtungen
nicht, wie im Hauptpatent 704485 angegeben, durch Verwendung von (leichrichtern
im Kreise der Sekundärspule zu erzwingen, sondern dadurch, daß das vom Hauptstrom
erregte Transformatoreisendurch Gleichstrom so vormagnetisiert ist, daß die durch
den ansteigenden Hauptstrom induzierte Spannung an der mit der Zusatzmagnetspule
des Schnellschalters verbundenen Sekundärspule ihrem absoluten Betrag nach bei Hauptstrom
der einen Richtung wesentlich größer ist als bei Hauptstrom der entgegengesetzten
Richtung, so daß nur in der einen Hauptstromrichtung eine wesentliche Beeinflussung
der normalen Auslösestromstärke eintritt.
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Diese Einrichtung ist in ihrer Wirkung vor',eilhafter als die Verwendung
von Gleichrichtern, die wegen ihrer Empfindlichkeit nicht die gleiche Betriebssicherheit
aufweisen und infolge ihrer verhältnismäßig hohen Zündspannung und bei Trockengleichrichtern
auch infolge ihrer Kondensatorivirkung eine getreue Übertragung des Hauptstrom verlaufs
auf die Sekundärspule und die Zusatzmagnetwicklung nicht zulassen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel in Anwendung
auf eine Gleichstrombahnanlage. Zwei Gleichrichter a, b speisen über Schnellschalt@er
d, e eine Sammelschiene g. Ein dritter Gleichrichter c speist über einen
Schnellschalter f eine zweite Sammelschiene h.
Die Bauart der Gleichrichterschneilschalter
ist zunächst an sich gleichgültig, sofern sie nur die unten angegebenen Bedingungen
erfüll@en. Von den Sammelschienen führt je eine Zuleitung zu der Strecke q über
je einen Streckenschnellschalter m und r, die
beide in gleicher Weise
aufgebaut und mit einer Einrichtung zur Beschränkung der stromanstiegsabhängigen
Spätauslösung bei Rückstrom (Rückstromspätauslösung) versehen sind, die weiter unten
ausführlich beschrieben ist. Bei den Streckenschnellschaltern wird infolge dieser
Einrichtung bei ansteigendem Hauptstrom in der Richtung von der Strecke q zur Sammelschiene
g die eingestellte Auslösestromstärke und damit die Auslösezeit erhöht, also eine
Spätauslösung bei Rückstrom erzielt. Bei ansteigendem Strom in der umgekehrten Richtung
dagegen ist der Induktionsstrom in der Zusatzmagnetspule k infolge der Vorsättigung
des Transformatoreisens sehr klein, so daß die eingestellte Auslösestromstärke etwa
ihren normalen Wert behält.
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Bei auftretendem Rückstrom, beispielsweise infolge Rückzündung im
Gleichtrichter b, hat der Strom die durch Pfeile angedeutete Richtung und fließt
im Streckenschnellschalter m von der Strecke q zur Stromquelle b. Der Gleichrichterschnellschalter
e ist ebenso wie die Gleichrichterschnellschalter d und t im Gegensatz zu
den Streckenschnellschaltern nicht mit Rückstromspätauslösung versehen. Die Gleichrichterschnellschalter
können sogar gegebenenfalls mit Rückstromfrühauslösung versehen sein. Infolgedessen
löst der Gleichrichterschnellschalter e bei Rückzündung aus, und der Streckenschnellschalter
m bleibt eingeschaltet. Die Strecke wird also weiter durch den Gleichrichter a versorgt.
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Es ist zweckmäßig, die Gleichrichterschnellschalter mit normaler Auslösung
bei Rück- ' strom und Spätauslösung bei Vorwärtsstrom zu versehen. An Stelle der
Spätauslösung bei Vorwärtsstrom kann unter Umständen auch eine völlige Auslösesperrung
zweckmäßig sein, wie sie bei manchen polarisierten ' Schnellschaltern vorhanden
ist, die nur bei Rückstrom auslösen. Solche Schnellschalter
können
bei Vorwärtsstrom gegebenenfalls auch über ein besonderes Verzögerungsrelais ausgelöst
werden, so daß sie bei Streckenkurzschlüssen auf alle Fälle eine längere Auslösezeit
haben als die Streckenschnellschalter. Dadurch wird verhindert, daß bei Streckenkurzschlüssen
die Gleichrichterschnellschalter, die dann vom Vorwärtsstrom durchflossen werden,
zugleich mit oder gar vor den Streckenschnellschaltern auslösen und dadurch Betriebsunterbrechungen
verursachen.
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Die Verhältnisse ,ändern sich grundsätzlich nicht, wenn an Stelle
der normalen Auslösung Frühauslösung und gleichzeitig an Stelle der Spätauslösung
Normalauslösung gewählt wird.
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Besonders günstige Verhältnisse lassen sich erzielen, wenn man die
Gleichrichterschnellschalter mit Rückstromfrühauslösung und Vorwärtsstromspätauslösung
oder Vorwärtsstromauslös:esperrung ausstattet, die S:treckenschnells:chalter dagegen
mit Rückstromspätauslösung und Vorwärtsstromnormalauslösung. Dann wird nämlich bei
Rückzündung irgendeines Gleichrichters, z. B. b, nur der betreffende Gleichrichterschnellschalter
e auslösen und auch der Streckenschnellschalter r .eingeschaltet bleiben, so da.ß
die Versorgung der Strecke sogar von beiden Seiten sichergestellt bleibt. In solchen
Fällen genügt für die Speisung der Sammelschiene ä ein einziger Gleichrichter.
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Die Streckenschnellschalter m und r sind mit einer Einrichtung
zur Beschränkung der stromanstiegsabhängigen Früh- oder Spätauslösung auf nur eine
Stromrichtung versehen. Erfindungsgemäß wird das durch die Hauptstromschene s erregte
Transformatoreisen i durch eine Gleichstromwicklung o von der Gleichstromquelle
p so voimagnetisiert, daß infolge dieser Vorsättigung die induzierte Spannung an
der Sekundärspule f und infolgedessen der Strom in der Zusatzmagnetspule h des mit
der Hauptstromwicklung tt versehenen Streckenschnellschalters bei Hauptstrom in
der einen Richtung wesentlich größer ist als bei Hauptstrom in der anderen Richtung.
Hauptstromstöße in der einen Richtung, die den Vormagnetisierungsfluß zu vergrößern
trachten, sind daher praktisch wirkungslos und- erzeugen so gut wie keinen Sekundärstrom.
Hauptstromstöße in der entgegengesetzten Richtung jedoch, die den Vormagnetisierungsfluß
herabsetzen, lösen praktisch die gleichen induktiven Wirkungen in der Sekundärspule
lind somit auch in der Zusatzmagnetspule aus wie bei dem Hauptstromtransformator
ohne Gleichstromvormagnetisierung nach dem Hauptpatent. Auch die Gleichrichterschnellschalter
d und f können mit einer solchen Einrichtung versehen sein, die jedoch
eine Rückstromfrühauslösung bewirkt.