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Überwachungsrelais Als Schutzmaßnahme in elektrischen Netzen gegen
Kurzschlüsse und Überlastungen der Leitungszüge werden Sicherungen zwischengeschaltet,
die dann im gegebenen Moment die Abschaltung des betreffenden Leitungsstranges vornehmen.
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Die Überwachung der durch Kurzschluß durchgebrannten Sicherungen ist
in offenen Schaltanlagen durch die freie Einsicht in die einzelnen Schaltelemente
nicht mit großen Schwierigkeiten verbunden, nur die für die Fehlerortung aufgewendete
Zeit muß als ein Verlust gebucht werden. Die fehlenden Springzeichen der defekten
Sicherungspatronen sollen die durchgebrannten Sicherungen kennzeichnen. Die nicht
durchgebrannten Sieherungen sind dann durch das an der Patrone noch festhaftende
Springzeichen zu erkennen.
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Es müßte nun jede im Betrieb befindliche Sicherungspatrone über ihren
Schaltzustand sofort erkennbar sein. Dies ist in der Praxis nicht immer der Fall,
insbesondere dann nicht, wenn die Sicherungspatrone sehr lange Zeit im Betrieb ist
und im Laufe der langen Betriebszeit durch die dann eintretenden Verschmutzungen
und durch die chemischen Einflüsse der Luft die Springzeichen fest an ihrem Sitz
haften, so daß dann die durchgebrannten Sicherungen von den unversehrt gebliebenen
Sicherungspatronen nicht mehr zu unterscheiden sind.
In einer abgehenden
Stichleitung wird dann früher oder später bemerkt, daß ein Leiter ohne Spannung
ist.
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Liegt eine Nullspannungsauslösespule des Verbraucherkreises zufällig
an der fehlenden Spannung, so wird der Fehler sofort bemerkt. Auch würde in den
Dämmerstunden, in denen die Beleuchtung eingeschaltet ist, an den nicht brennenden
Lampengruppen der Defekt erkennbar sein. Fällt dagegen diese Störung in die Tagesstunden,
so würden alle sich in Betrieb befindlichen Motoren verbrennen, wenn diese keinen
vollwertigen Motorschutz besitzen und nur durch Hebelschalter und Sicherung geschützt
wären. In Drehstromnetzen müssen in den drei Phasen je ein Überstromrelais liegen,
aber auch eine dreiphasige Spannungsspule als Nullspannungsschutz vorhanden sein,
wenn der Motorschutz Motorschutz ein die vollwertiger in Drehstromnetzen sein soll.
nur Null- an zwei Phasen angeschlossen werden, bieten beim Ausbleiben der einzelnen
Phasenspannungen keinen hundertprozentigen Schutz, da diese Nullspann_ungsspulen
nur eine Abschaltung vornehmen können, wenn die fehlende Phasenspannung gerade auch
zufällig an. der Nullspannungsspule liegt.
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Die Abschaltung ist also in diesen Fällen von dem Zufall abhängig.
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Die später eintretenden Schäden durch (las unbemerkt gebliebene Abschmelzen
des Schmelzeinsatzes der Sicherungspatrone mit dem festhaftenden Springzeichen machen
sich erst zu einem späteren Zeitpunkt bemerkbar und ziehen durch die nun unbedingt
notwendig gewordene Nachprüfung aller Sicherungspatronen die Störungszeit unnötig
in die Länge. Dadurch «=erden die Betriebsunkosten, verursacht durch den Fabrikationsausfall,
unnötig in die Höhe getrieben. Auch dann, wenn die Springzeichen bei den durchgebrannten
Sicherungen tatsächlich abfallen, werden diese Störungen auch nicht gleich bemerkt,
wenn selbst ein Fachmann die Schaltstation kontrolliert, denn die kleinen unscheinbaren
Meldescheibchen sind nur aus allernächster Nähe zu erkennen und werden aus diesem
Grunde sehr leicht übersehen. Die Ortung der Fehler, die durch die durchgebrannten
Sicherungen in abgehenden Stichleitungen verursacht werden, ist verhältnismäßig
einfach, da der Fehler durch die fehlende Spannung eines Leiters nur kurze Zeit
verborgen bleiben kann. um dann durch schrittweises Vorwärtstasten die Fehlerstelle
zu orten.
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Die Sicherungen in Maschennetzen sind zum Schutze gegen Kurzschlüsse
und als Überlastungsschutz der Leitungsstrecken eingebaut worden. Die Verhältnisse
der Fehlerortung in Maschennetzen sind gegenüber denen in Stichleitungen etwas komplizierter,
da die Einspeisung von verschiedenen Maschennetzpunkten erfolgt. An einer durchgebrannten
Sicherung kann dadurch an deren Anschlüssen mitunter die Spannung vorhanden sein.
Te nach den örtlichen Verhältnissen kann nach dem Durchbrennen der Sicherungspatrone
zwischen diesen beiden Anschlüssen eine Spannungsdifferenz, oder auch nicht, vorhanden
sein, so daß die daran gehaltene Prüflampe wohl etwas funkt, aber sonst keine Leuchtkraft
zeigt.
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Die allseitige Einspeisung dieses Maschenteiles ist jetzt durch die
durchgebrannte Sicherung unterbunden, so daß die Spannungsstabilität dieses :Maschenteiles
nicht vollwertig ist.
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Bei Belastungsspitzen tritt an der gestörten Leitung eine Spannungssenkung
ein, die alle daran an-U.eschlossenen Nullspannungsspulen zum Abfallen bringt und
damit zum Auslösen der Apparate die Veranlassung gibt.
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Die Kennzeichnung der Sicherungspatronen durch die Springzeichen ist
ebenso unzureichend in der Erkennung, wie dies im Abschnitt über die Stichleitungen
dargelegt wurde. Die in den vorangegangenen Ausführungen gezeigten Mängel beziehen
sich auf offene Schaltanlagen, die eine Einsichtnahme über den Schaltzustand der
gesamten Schaltanlage gestatten, ohne die Entfernung von Wandabkleidungen und Schutzkästen
vornehmen zu müssen.
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Die Streifensicherungen besitzen keine Sprungzeichen und sind wegen
dem möglichen Schmelzlichtbogen durch Schutzkästen abgedeckt, so daß über den Schaltzustand
der Streifensicherungen keinerlei Anhaltspunkte ohne Abhebung des Schutzkastens
gegeben sind.
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In Schaltanlagen in beschlossener Ausführung, wie dies bei den gekapselten
Schaltanlagen der Fall ist, deren Umkleidungen aus Kunststoff, Blech und Gußeisen
bestehen, ist die Feststellung über den Betriebszustand der Sicherungen umständlicher,
da erst die dementsprechenden Schaltkästen geöffnet werden müssen, um über die Beschaffenheit
der Sicherungen die notwendige Gewißheit zu erhalten.
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Explosionsgeschützte Schaltanlagen haben entsprechend den diesbezüglichen
Sicherheitsvorschriften den Nachteil, daß diese Schaltkästen nur im spannungslosen
Zustand geöffnet werden können. Dies bedingt dann, daß bei einer Revision des betreffenden
Abzweiges dieser Leitungszug abgeschaltet werden muß, was wegen der Wichtigkeit
der angeschlossenen Verbraucher nicht immer möglich ist, und somit von einer Revision
auf gut Glück dann Abstand genommen wird.
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Mit einer Prüflampe kann ebenfalls in diesen Anlagen nicht gearbeitet
werden, da die Schaltkästen spannungslos sind. Jede Sicherung muß einzeln mit einem
Durchgangsprüfgerät auf seine Betriebsbeschaffenheit geprüft werden, da, wie bekannt,
die Sicherungsspringzeichen nicht zuverlässig anzeigen.
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Da nun der Schaltzustand der Sicherungen in den gekapselten Schaltanlagen
von außen nicht zu erkennen ist, ist dort die Sicherungsüberprüfung mit großen Umständen
verbunden und darum eine zeitraubende Angelegenheit überhaupt. Die durch das Durchschlagen
der Sicherungen auftretenden Fehler ziehen dieselben Nachteile nach sich, wie diese
in den vorangegangenen Abschnitten geschildert wurden.
Zur generellen
Feststellung der Abschaltungen durch Sicherungen in Stichleitungen und Maschennetzen
ist für die Fehlerortung die Erkenntnis der Fehlermöglichkeiten und deren Auswirkungen
eine unbedingte Voraussetzung für die schnelle Ortung und die Grundbedingung für
den Entwurf eines universellen Überwachungsgerätes. Es soll vermieden werden, daß
für alle Netz- und Spannungssysteme als auch für alle zu schützende Objekte immer
wieder neue Spezialrelais entworfen «erden müssen, die nur eine Preiserhöhung bedeuten.
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Liegen in einem Stichleitungsabgang als Schutz nur Sicherungen und
brennt durch Überlastung eine Sicherung durch, so würde durch eine kurz nach dem
Abschmelzvorgang eingelegte Brücke, die an den Sicherungsanschlüssen der durchgebrannten
Sicherung befestigt würde, ein Strom fließen, der in seinem Betrage dem Abschmelzstrom
entsprechen würde. Bei Verwendung eines dementsprechenden Brückendrahtquerschnittes
könnte der Betrieb wieder aufrechterhalten werden.
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Nach dem Durchschlagen der Sicherung kann an den Sicherungsanschlüssen,
also an den Brückenanschlußstellen, eine Spannung gemessen werden, die je nach den
angeschlossenen Widerständen, Induktivitäten und Kapazitäten beliebige Werte anzeigen
kann. In der Mehrzahl der Fälle sind es nur wenige Volt.
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Aus dem vorangegangenen Brückenversuch ist zu erkennen, daß ein Laststrom
bestimmt fließt, der der Abschmelzstromstärke der Sicherung entspricht, die Spannung
dagegen kann aber beliebige Werte zeigen.
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Bei Auslösungen durch Anlaßströme von Kurzschlußläufermotoren kann
in labilen Netzen der Wert Null erreicht werden, während in stabilen Netzen nur
eine Spannungsabsenkung von nur wenigen Volt zu verzeichnen ist.
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Die Auslösestromstärke der Sicherungen ist genau umrissen, dagegen
sind die Spannungswerte variable Werte.
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In Maschennetzen liegen an den Knotenpunkten in allen Leitungen Sicherungen.
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Die Ursache der Abschaltung durch die Schmelzsicherungen kann verursacht
werden i. durch Überlastung, a. satten Kurzschluß, 3, Lichtbogenkurzschluß und q..
Erdschluß.
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Durch Einlegen einer Brücke kurz nach dem Durchschlag der Sicherung
sind die nachstehenden Ergebnisse zu vermerken: Durch Überlastung schmilzt der Sicherungsdraht
der Maschennetzsicherung ab. Dies ist ein Zeichen, daß die Leistung in dem betreffenden
Leitungszug zu groß war und die Nennstromstärke der Maschennetzsicherung überschritten
wurde. Entsprechend dem Spannungsabfall des sehr stark überbelasteten Leitungszuges,
der jetzt nur von einer Maschennetzsicherung eingespeist wird, steht an den Klemmen
der ausgelösten Maschensicherung eine Spannungsdifferenz von wenigen Volt. Nach
Einbringung der Brücke an Stelle der durchgeschlagenen Sicherung fließt über die
Brücke ebenfalls eine Stromstärke, die dem Abschmelzstrom gleichwertig ist. Die
Stromrichtung geht nach der am stärksten belasteten Netzseite.
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Die Auslösestromstärke bei Überbelastung ist bei der Maschensicherung
von vornherein bekannt, doch die Spannung kann wiederum die verschiedensten Werte
annehmen.
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Durch beliebige Entstehung eines satten Kurzschlusses in einem Maschennetz
schmelzen die an den Knotenpunkten eingebauten Sicherungen des kranken Leitungszuges
ab. Die abgeschalteten Sicherungen sind dann ohne Spannung. Bei einer Sicherungsüberbrückung
der durchgeschlagenen Maschensicherung fließt dann ein Kurzschlußstrom über die
Brücke, der beträchtlich über dem Nennstrom der Maschensicherung liegt.
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Die Spannung ist an den durchgeschlagenen Schmelzeinsätzen, also an
deren Anschlüssen, direkt proportional der Kurzschlußentfernung. Der Spannungswert
liegt also nicht eindeutig fest.
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Entsteht im Maschennetz ein Lichtbogenkurzschluß, so ist ein Durchschlagen
der Maschennetzsicherungen immer fraglich, wenn der Lichtbogenwiderstand einen zu
hohen Wert besitzt. Erst bei Erreichung des Nennlaststromes kommt der Kurzschlußlichtbogenstrom
für eine Sicherungsabschaltung mit in Betracht.
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Welche von den Maschennetzsicherungen überhaupt zur Abschaltung kommt,
ist sowieso immer ungewiß. Derartige Fehlerortungen sind mit viel Glück bei der
Ortung verbunden, wenn diese Fehler eindeutig erfaßt werden sollen, denn schon die
Abschaltung einer Maschensicherung von Hand bringt den Lichtbogen zum Erlöschen,
um dann beim Einlegen der Sicherungen nicht mehr zu zünden, so daß niemand weiß,
aus welchem Grunde diese Sicherungen manchmal durchschlagen wurden. Das Durchschlagen
dieser Maschensicherung ist bei dem Lichtbogenkurzschluß von der Kurzschlußentfernung,
Vorbelastung, Stromstöße und Lichtbogenwiderstand abhängig.
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Brennt nun doch einmal eine der Maschensicherungen durch, so fließt
auch im Anschluß an das Durchschlagsmoment des Schmelzstreifens ein Strom, der mindestens
dem Betrage der Nennstromstärke der Maschennetzsicherung entspricht. Die Spannung
an den Klemmen der durchgeschlagenen Sicherung ist ebenfalls vom Licht-Bogenwiderstand,
Kurzschlußentfernung, Vorbelastung und Stromstößen abhängig, die dann bei wiederholtem
Zünden und Erlöschen des Lichtbogens nur momentane Spannungswerte erkennen lassen.
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Im Falle eines Erdschlusses in einem Maschennetzt entsteht derselbe
zwischen Leiter und Erde. Aus einem Lichtbogenerdschluß entsteht in den weitaus
meisten Fällen ein satter Erdschluß, der dann zu einem Durchschlagen der Maschennetzsicherungen
die Veranlassung gibt.
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In derartig gelagerten Störungsfällen wird der kranke Leitungszug
von den Maschensicherungen allseitig vom Netz abgetrennt.
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Wird jetzt wieder die Brücke an die eine oder andere Sicherung gelegt,
so fließt in jedem Falle
ein Erdstrom nach der Fehlerstelle, der
auch mindestens der Abschmelzstromstärke der Sicherung entspricht.
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Die Spannung an diesen Sicherungsklemmen ist jetzt Null, da von keiner
Seite eine Einspeisung an die Fehlerstelle erfolgt.
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Zur Erkennung des Schaltzustandes von Sicherungen ist es erforderlich,
daß ohne genaueste Kontrolle jeder einzelnen Sicherungspatrone oder Schmelzstreifens
die Betriebsbereitschaft sofort erkennbar ist, ohne eine Entfernung der Schutzverkleidungen,
also auch die Außerbetriebsetzung von Anlageteilen überhaupt erforderlich zu machen,
so daß der Schaltzustand mit einem Blick erfaßt werden kann. Wird z. B. eine Warnlampe
an der Tür einer Schaltanlage angebracht, deren Einschaltung von den durchgebrannten
Sicherungen vorgenommen wird, so ist der Schaltzustand dieses Anlageteiles auf große
Entfernungen sehr gut zu erkennen, wenn ein derartiger universeller Schutz geschaffen
werden könnte.
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Ferner sollte sich dieser Schutz in jeder Gebrauchslage verwenden
lassen. Die ständige Betriebsbereitschaft der Sicherungskontrollvorrichtung muß
ohne jegliche von Hand zu betätigenden Schaltern ständig wirksam sein.
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Selbst im ausgeschalteten Zustand eines Anlageteiles muß sich die
Einsatzbereitschaft der Sicherung dem dort tätigen Personal sofort und ohne einzuleitende
Schaltmaßnahmen zeigen.
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Wenn es gelingt, diese Betriebsbedingungen restlos zu erfüllen, dann
ist eine Überwachungseinrichtung geschaffen worden, die alle durch Überlastungen,
Erdschlüsse, Kurzschlüsse, Leitungsunterbrechungen usw. eingeleiteten Fehler an
Generatoren, Motoren, Transformatoren, Leitungen, Schaltanlagen. Geräten aller Art
usw. meldet und abschaltet.
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Erfindungsgemäß wird ein Überwachungsrelais vorgeschlagen, das den
Schaltzustand seines Schutzkreises überwacht. Das Überwachungsrelais gemäß der Erfindung
ist auf der Zeichnung dargestellt.
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Zur Überwachung der Netzsicherung i wird an der Zuleitungsklemme 2
eine Leitung 3 an das Sicherungselement d. gelegt und geht von dort als Zuleitung
6 an die Stromspule 7. Von der Stromspule 7 geht dann die Anschlußleitung 8 nach
der Sicherungsanschlußklemme 9 der Sicherung i.
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Wird z. B. in das Sicherungselement q. eine langverzögerte Tärdosicherung
5 für io Amp. eingeschraubt, so wird die Nennstromstärke der Netzsicherung i um
io Amp. erhöht. Bei einer Belastung der Netzsicherung i geht der Betriebsstrom nahezu
vollständig durch die Netzsicherung i.
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Entsprechend dein Kirchhoffschen Gesetz fließt dann über die Brückenleitung
3, Leitung 6, Stromrelais 7 und über die Leitung 8, wegen des größeren Widerstandes
dieses Leitungszuges, ein dementsprechender widerstandsanteiliger kleinerer Strom
nach dem Verbraucher 2o.
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Zweckmäßig werden die Brückenleitungen 3, 8 an den Sicherungsklemmen
2, 9 angeschlossen. Die Überbrückungsleitung 3 liegt an der Klemme 2. während die
andere Leitung 8 an die Sicherungsklemme 9 herangeführt wurde.
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Wird aus irgendeinem Grunde die Schmelzstromstärke der Netzsicherung
i erreicht, so führt dieser Leitungszug den Hauptlaststrom, während der Brückenzweig
3 bis 8 mit seinem größeren Widerstand im Gegensatz zu dem sehr kleinen Haupt-',
widerstand des Stromkreises der Netzsicherung i nur sehr schwach belastet wird.
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Schmilzt jetzt der Schmelzeinsatz der Netzsicherung i, so wird der
Widerstand des Hauptsicherungszuges 2, z, 9 durch den aufgekommenen Lichtbogen und
seinen großen Lichtbogenwiderstand bedeutend vergrößert.
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Der Hauptstrom in der Netzsicherung i wird jetzt kleiner, und der
Strom in der Brückenleitungsstrecke 3 bis 8 steigt an. Durch diesen Stromanstieg
erfährt die Stromrelaisspule 7 eine steigende Vormagnetisierung, verursacht durch
den immer weiter ansteigenden Lichtbogenwiderstand der Netzsicherung i.
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Mit dem Erlöschen des Lichtbogens wird der Widerstand des Lichtbogens
der Netzsicherung i unendlich groß. Durch diesen Vorgang ist die Phase R der Netze
io, ao durch die Netzsicherung i unterbrochen worden. Über den Brückenweg 3 bis
8 fließt jetzt der Hauptstrom von der Netzsicherung i, der durch den Eigenwiderstand
dieses Brückenzweiges 3 bis 8 gedrosselt wird, also bedeutend kleiner als der genannte
Hauptstrom des Netzkreises 2, i, 9 ist.
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Während dieses zweiten Stromanstieges spricht das Stromrelais 7 an,
und auch die Brückensicherung 5 brennt durch, wenn der Stromanstieg die Abschmelzstromstärke
der Tardosicherung 5 erreicht.
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Würde z. B. als Schmelzeinsatz der Netzsicherung i eine NH-Kaltpatrone
verwendet, die eine Strom-Zeit-Kennlinie mit Verzögerung besitzt, dann steht bis
zum Durchbrennen dieses Schmelzeinsatzes ausreichende Zeit zur Verfügung.
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Als Brückensicherung 5 wurde eine langverzögerte Tardosicherung verwendet,
die als das thermische Abbild der zu schützenden Leitung anzusprechen ist, so daß
für das Ansprechen des Stromrelais 7 noch zusätzlich Zeit zur Verfügung steht. Das
Stromrelais 7 benötigt für die Auslösung o,2 Sekunden, so daß der Störungsmelde-
oder Auslöseimpuls durch Stromrelais 7 sicher erfolgen kann.
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Im Falle eines Stromstoßes im Verbrauchernetz 20 schaltet die NH-Kaltpatrone
der Netzsicherung i bei einem 2- bis iofachen Nennstrom nach i Sekunde den Stromstoß
ab.
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Es vergeht also i Sekunde, ehe im Brückenzweig 3 bis 8 der Abschmelzvorgang
anlaufen kann. Durch die thermische Anpassung bzw. Übereinstimmung der Erwärmungskurve
der Leitungen 3, 6, 8 mit der Schmelzkennlinie der langverzögerten Tardosicherung
der Brückensicherung 5 wird der Abschmelzvorgang hier weiterhin verzögert, so daß
in diesem Leitungszug 3 bis 8 mit
dem zwischengeschalteten Stromrelais
7 vor dein Durchbrennen der Brückensicherung 5 das Stromrelais 7 zur Ansprechung
kommt.
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Der höchste in elektrischen Anlagen auftretende Stoßkurzschlußstrom
kann den Betrag des 15fachen Nennstromes erreichen.
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Bei einem 15fachen Nennstrom erfolgt die Abschaltung durch die Netzsicherung
i nach 0,35 Sekunden, wenn als Schmelzeinsatz eine N14-Kaltpatrone verwendet
wurde. Erst nach dieser Zeit kann in dem Brückenzweig 3 bis 8 der allteilige Kurzschlußstrom
anwachsen, so daß auch in diesem Falle für die Ansprechzeit des Stromrelais 7 zusätzlich
Zeit für die Magnetisierung zur Verfügung steht. Nach diesem Schaltvorgang erfolgt
die thermische Ansprechung der langverzögerten Tardosicherung der Brückensicherung
5, die hier ebenfalls sehr träge zur Anspreehulig kommt, so daß noch vor dem Durchschlag
der Brückensicherung 5 das Stromrelais 7 die Umschaltung der Relaiskontakte 34,
37 durch den Anker 31 vollziehen konnte.
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Der Brückenleitungszug 2 bis 9 stellt einen Parallelwiderstand dar,
der parallel zu der Netzsicherung i liegt und der insbesondere für die Abschaltung
der Netzsicherung i von Vorteil ist.
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Durch den Parallelwiderstand 3 bis 8 zum Lichtbogen der Netzsicherung
i wird die Löschspannung erheblich verringert, und die im Stromkreis auftretenden
Ausschaltüberspannungen werden herabgedrückt.
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In den vorangegangenen Abschnitten ist der Leitungsverlauf der Phase
R des Überwachungsrelais beschrieben worden, wie dies auch aus der Zeichnung hervorgeht.
Für die Phase S der Netzsicherung i i beginnt der Überwachungskreis an der Anschlußklemme
12 und geht über die Brückenleitung 13 nach der Sicherung 14 und durch die Kurzschlußbegrenzungspatrone
15 nach der Brückenleitung 16, all der die Stromspule 17 angeschlossen ist; von
dort führt das Ende der Stromspule 17 über die Brückenleitung 18 nach der anderen
Anschlußklemme i9 der Netzsicherung i i.
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Der Überwachungskreis der Phase T der Netzsicherung 21 beginnt am
Anfang der Anschlußklemme 22 und geht durch die Brückenleitung 23 nach der Sicherung
24, Kurzschlußpatrone 25, über die Brückenleitung 26 nach der Stromspule 27; voll
dort geht der Weg über die Brückenleitung 28 all die Anschlußklemme 29 der Netzsicherung
21, all der die Brückenschleife endigt.
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Die Ruhekontakte 34, 35# 36 der Stromrelais 7, 17. 27 sind hintereinandergeschaltet
und erhalten voll der Signalsicherung 3o die Spannungszuleitung T, die dem Kontakt
36 des Stromrelais 27 zugeleitet wird, und deren Ruhekontakt 36 über den Ruhekolitakt
35 des Stromrelais 17 an den Ruhekontakt 34 des Stromrelais 7 geht, all dem der
Widerstand 41 angeschlossen ist, der mit der Signallampe 40 verbunden wird.
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Die andere Phase .S des Netzes io geht über die Signalsicherung 3o
direkt an die Signallampe 40. Der Widerstand 41 ist so bemessen, daß der Faden der
Signallampe 40 nur dunkelrot glühen kann, dessen Helligkeit aber für eine Orientierung
ausreichend ist, um sich über den Betriebszustand der Schaltanlage sofort überzeugen
zu können.
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Das dunkle Glühen der Signallampe 40 zeigt an: i. die Brückenleitungen
3, 6, 8, 13, 16, r8, 23, 26, 2,'; sind in Ordnung, 2. die Kurzschlußbegrenzungspatronen
5, 15, 25 sind nicht durchgebrannt, 3. die Wicklungen der Stromspulen 7, 17,
27 sind nicht unterbrochen, die Sicherungspatronen der Netzsicherung 1, 11,
21 sind nicht durchgeschlagen, 5. die Zuleitung io steht bestimmt unter Spannung,
6. die Signalleitungen für die Signallampe 4o sind in Ordnung, 7. die Signalstromkreissicherung
30 ist nicht durchgebrannt, B. der Glühfaden der Signallampe 4o ist noch
einwandfrei, 9. die Ruhestromkontakte 34, 35, 36 der Stromrelais 7, 17,
27 sind noch betriebsbereit.
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Durch die vorher erwähnte Umschaltung des Ruhestromkontaktes 34 in
den Arbeitskontakt 37 wird der Ruhestromkreis 34, 35, 36 unterbrochen, und die Signallampe
4o erlischt, da der Signalstromkreis durch das erfindungsgemäße Überwachungsrelais
7, 31 unterbrochen wurde.
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Die Arbeitskontakte 37, 38, 39 der Stromrelais 7, 17, 27 sind parallel
geschaltet und erhalten über die Signalsicherung 3o die Phase T vom Netz io. Die
Ableitungen der Arbeitskontakte 37, 38, 39 gehen an die Verbindungsleitung, die
den Widerstand 41 mit der Signallampe 4o verbindet, und führen somit der Signallampe
40 die volle Spannung zu, so daß dann nach der erfolgten Kontaktumschaltung die
Signallampe 4o hell leuchtet und den Durchschlag der Netzsicherung i, i 1, 21 meldet:
Welche von den Netzsicherungen 1, 11, 21 durchgeschlagen sind, kann an der Stellung
der Magnetanker 31, 32, 33 der Stromrelais 7, 17, 27 schnell erkannt werden.
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Die einfache Ausführbarkeit des Erfindungsgedankens, dem das Überwachungsrelais
entspricht, ist durch die Verwendungsmöglichkeit in bereits bestehenden Schaltanlagen
als ein Vorteil zu bewerten.
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Die Verlegung der dünnen Überbrückungsleitungeil 3, 6, 8, 13, 16 18,
23, 26, 28 bereitet beim Einbau keinerlei Schwierigkeiten und ist auch durch deren
Widerstand, gegeben durch die Leitungslänge, keinerlei praktischen Beschränkungen
unterworfen.
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Werden mehrere Stromverbraucherkreise mit dem erfindungsgemäßen Überwachungsrelais
ausgerüstet, so kann diese Verbrauchergruppe durch Einschleifen sämtlicher Ruhestromkontakte
zu einer gemeinsamen Ruhestromschleife zusammengeschaltet werden, die dann als zentrale
Überwachung die Signallampe 4o haben, der auch hier der Widerstand 41 vorgeschaltet
ist.
Bei weiterer Förderung des Erfindungsgedankens, der auch die
Schaltung zu einer Gruppenüberwachung zuläßt, müssen dann die Arbeitskontakte 37,
38, 39 alle parallel geschaltet sein, die den Widerstand 41 kurzschließen und damit
die volle Spannung an die Signallampe 40 legen.
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Der Einbau des erfindungsgemäßen Überwachungsrelais in offenen und
geschlossenen Schaltanlagen, der auch in bereits bestehenden Anlagen noch nachträglich
vorgenommen werden kann,- ist nachgewiesen worden.
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Für den Einbau in unterirdischen Anlagen, die an den Straßenkreuzungen
angeordnet werden, sind häufig Ilaschennetzsicherungen untergebracht. Die Unterbringung
der Überwachungsrelaiseinrichtung ist in dem Sicherungskasten selbst oder in allernächster
Nähe am vorteilhaftesten. Zur Kontrolle der Signallampe 4o ist in der Straßenabdeckplatte
eine mit Glas abgedeckte Durchsichtöfnung vorzusehen, unter die die Signallampe
4o angebracht «-erden kann. Die Schaltzustandskontrolle der Sicherungen ist durch
den Einbau des erfindungsgemäßen Überwachungsrelais eine sehr einfache Sache geworden.
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In den geschlossenen gekapselten Schaltanlagen kann die Signallampe
4o ebenfalls hinter den Abkleidungen angebracht werden.
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Wird durch den Stromrelaisanker 31, 3-a, 33 noch eine Kontaktvorrichtung,
bestehend aus den Ruhestromkontakten 34, 35, 36 und den Arbeitskontakten
37, 38, 39. betätigt, so kann neben dem Signalstromkreis 30, 40, 41 ein zusätzlicher
Stromkreis geschaffen werden, der den durch eine Störung betroffenen Leitungszug
abschaltet. Es ist somit möglich, die Abschaltung mit einer Nullspannungsspule bzw.
mit einer Arbeitsstromspule vorzunehmen.
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Damit nun das Relais 7, i7, 27, 31, 32, 33 in jeder
Lage gebrauchsfähig ist, werden die Kontakte und die Kontaktfedern 34, 35, 36, 37,
38, 39 als Rastenkontakte ausgebildet, so daß in jeder Schaltstellung des Relaisankers
31, 32, 33 diese Kontakte und Kontaktfinger der Kontaktvorrichtung 34, 35, 36, 37,
38, 39 immer in jeder Schaltstellung einrasten und nur durch den Relaisanker
31, 32, 33 als auch durch Handbetätigung aus irgendeiner Betriebsstellung gebracht
werden können. Erschütterungen bleiben somit ohne Einfluß auf die Kontaktgebung.
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Nach einem Auslösevorgang des Relais 7, 17, 27 muß der Relaisanker
31, 32, 33 mit seinen Kontakten 34, 35, 36, 37, 38, 39 von Hand in seine Ruhestellung
gebracht werden, wenn die Störung beseitigt ist.
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Der Vollzug einer Störungsbeseitigung wird über die Kontaktvorrichtungen
34, 35= 36 durch dunkel- . rotes Glühen des Glühlampenfadens der Signallampe 4o
quittiert; die damit die Schaltbereitschaft der erfindungsgemäßen Überwachungsrelaiseinrichtung
anzeigt.
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Zur Feststellung der abgegebenen Leistung werden in Übergabestationen
die bekannten Zähler verwendet, die in vielen Fällen ohne Sicherungsschutz angeschlossen
werden. Diese Maßnahme ist durch das unbemerkte Durchbrennen der Zählersicherungen
verursacht worden, die durch das Fehlen des einen Meßspannungspfades die Ursache
einer zu geringen Leistungsregistrierung war und aus diesem Grund zur Abwendung
dieser Störungsmöglichkeit in den Abgabekreisen von der Verwendung von Zählersicherungen
überhaupt kein Gebrauch mehr gemacht wurde. Der Schutz vor finanziellen Verlusten
war die Veranlassung zu dieser drastischen Maßnahme.
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Treten an diesen Zählermeßleitungen in den Übergabestationen einmal
Kurzschlüsse auf, so verbrennen diese Meßleitungen und können die Vernichtung der
Meßwandier einleiten. Es kann weiterhin durch die entstehenden Gase weitere Kurzschlüsse
eingeleitet werden, die eine Zerstörung der Station nach sich ziehen können.
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Durch die zusätzliche Verwendung einer weiteren Signallampe 40 kann
zur Kontrolle der Netzspannungsphase R des Netzes io die Kontrolle dieser Zählerphase
R gleichzeitig mit in die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung einbezogen werden.
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Die zusätzliche Signallampe 4o wird ebenfalls an den Widerstand 41
angeschlossen, während das andere Ende des Glühfadens an die Phase R des Netzes
io liegt. Der Widerstand 41 ist in diesem Fall für zwei Glühlampen 4o zu bemessen.
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Im Fehleransprechungsfall eines der Stromrelais 7,
17, :27 brennen alle beide Signallampen 4o hell, während in der Kontrollstellung
die Stromrelaiskontakte 34, 35, 36 die Signallampen 4o über den Widerstand 41 nur
dunkel glühen lassen, so daß über die Betriebsbereitschaft dieses Leistungsabschnittes
mittels der erfindungsgemäßen Überwachungsrelaiseinrichtung eine ständige Meldung
erfolgt.