DE330029C

DE330029C - Device for the protection of electrical power consumers and their lines against inadmissible heating

Info

Publication number: DE330029C
Application number: DE1917330029D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1917-03-24
Filing date: 1917-03-24
Publication date: 1920-12-03

Description

Um in elektrischen Anlagen, besonders in solchen mit absetzendem Betrieb, die Stromverbraucher gegen unzulässige Erwärmung zu schützen, hat man vielfach Kontaktthermometer oder ähnliche auf die Wärmewirkung des elektrischen Stromes ansprechende Einrichtungen benutzt. Auch ist es bereits bekannt, zur Erzielung einer möglichst vollständigen Ausnutzung der Überlastungsfähigkeit des Stromverbrauchers die Erwärmungszeitkonstante des Relais gleich derjenigen des Stromverbrauchers zu machen. Beispielsweise hat man auch das Kontaktthermometer in der Umhüllung der zu schützenden Maschine selbst angeordnet, um zu jeder Zeit gleiche Temperaturen im Verbraucher und im Relais zu haben. Alle diese Einrichtungen schützen aber nicht gleichzeitig auch die Leitungen.In order to protect the electricity consumers in electrical systems, especially in those with discontinuous operation To protect against inadmissible heating, one often has contact thermometers or similar to the heat effect the electrical current responsive devices are used. It is also already known to achieve the fullest possible utilization of the overload capacity of the power consumer to make the heating time constant of the relay equal to that of the power consumer. For example, you also have the contact thermometer in the envelope of the to Protective machine arranged itself to ensure the same temperatures in the consumer at all times and to have in the relay. However, all of these facilities do not protect at the same time also the lines.

Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, durch welche es möglich ist, durch ein und denselben Apparat gleichzeitig elektrische Stromverbraucher (Maschinen, Apparate o. dgl.) und die Leitungen gegen unzulässige Erwärmung zu schützen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Anlage ein auf die eigene Stromwärme ansprechendes Überstromzeitrelais ι (Fig. 2)The invention now relates to a device through which it is possible by a and the same apparatus at the same time electrical power consumers (machines, apparatus or the like) and to protect the cables against inadmissible heating. this will according to the invention achieved that for the system on its own electricity heat responsive overcurrent relay ι (Fig. 2)

.' beliebiger Art benutzt wird, welches mit einer zusätzlichen, vom Strom abhängigen äußeren Heizung 2 versehen ist. Diese zusätzliche Heizung kann gemäß der Erfindung dadurch herbeigeführt werden, daß das Relais in einer Kapsel angeordnet ist, die von außen oder innen beheizt wird, und zwar wird diese Beheizung zweckmäßig so bemessen, daß die Eigentemperatur des Relais, welche durch die eigene Stromwärme im Relais ι entsteht, also ohne die Einwirkung der Temperaturerhöhung durch den Heizwiderstand 2, stets höher ist als die durch die zusätzliche Heizung erzielte Umgebungstemperatur. Denn es kommt darauf an, daß zwischen dem Relais 1 und seiner Umgebung immer ein Temperaturgefälle besteht, so daß immer Wärmeströmung vom Relais 1 in die Umgebung, niemals aber, umgekehrt von der Umgebung nach dem Relais 1 ein Wärmeübergang durch Wärmeleitung stattfindet. Durch diese Temperaturverhältnisse wird erreicht, den sonst bei allen ähnlichen thermisch wirkenden Schutzvorrichtungen auftretenden Mangel zu beseitigen, der darin besteht, daß ein Nachkriechen, d. h. ein zeitlich zu spätes Wirken, eintritt. Dieses Nachkriechen ist um so nachteiliger, je höher die Stromüberlastung wird.. ' of any kind is used, which with an additional, dependent on the current external heater 2 is provided. This additional heating can according to the invention be brought about in that the relay is arranged in a capsule, which is of is heated outside or inside, and this heating is expediently dimensioned in such a way that that the relay's own temperature, which is caused by its own heat in the relay ι arises, so without the effect of the temperature increase caused by the heating resistor 2, is always higher than the ambient temperature achieved by the additional heating. Because it depends on the fact that between the relay 1 and its surroundings there is always a temperature gradient, so that there is always heat flow from relay 1 into the Environment, but never, conversely, from the environment after relay 1 there is a heat transfer takes place by conduction. Through these temperature conditions it is achieved those that otherwise occur with all similar thermally acting protective devices To eliminate deficiency which consists in creeping back, i. H. too late in time Act, enter. This creeping up is all the more disadvantageous, the higher the current overload will.

Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes sei folgendes bemerkt:To explain the subject matter of the invention, the following should be noted:

In Fig. ι sind die Stromzeitcharakteristiken für einen Motor und die zugehörige Zuleitung beispielsweise angegeben, wie sie etwa für eine Krananlage in Betracht kommen. Der Motor verträgt dauernd nur die geringe Belastung i_m, läßt sich jedoch infolge seiner großen Wärmeträgheit vom kalten Zustand aus lange Zeit hindurch stark überlasten, etwa entsprechend der Kurve d-b-e. In Fig. Ι the current-time characteristics for a motor and the associated supply line are given, for example, as they come into consideration for a crane system. The motor continuously withstand only low loading i _m, but may be due to its large thermal inertia in a cold state for a long time strong overload, such as according to the curve DBE.

Die Leitung, welche etwa nach, der Motorstundenleistung bemessen ist, erreicht erfahrungsgemäß in einer Stunde fast ihre Beharrungstemperatur. Sie ist daher für die we-The line, which roughly after, the engine hourly output is dimensioned, experience has shown that it almost reaches its steady-state temperature in an hour. It is therefore

sentlich höhere Stromstärke i_e bemessen» Während kurzer Zeiten, z. B. beim Anlassen und Reversieren, verträgt sie jedoch ebenfalls Überlastungen, wenn auch bei hohen Stromstärken nur für viel kürzere Zeiten als der • Motor, entsprechend dem Kurvenverlauf a-b-c. Wollte man also bei einem derartigen Betrieb eine an sich bekannte Einrichtung benutzen, durch welche nur der VerbraucherConsiderably higher amperage i _e measured. B. when starting and reversing, however, it also tolerates overloads, even if at high currents only for much shorter times than the • motor, according to the curve abc. So if you wanted to use a known device in such a company, through which only the consumer

ίο (Motor) geschützt wird, so wäre die Leitung während der Überlastung entsprechend d-b nicht geschützt, denn die den Verbraucher schützende Einrichtung würde oberhalb des Schnittpunktes b längere Überlastungszeiten zulassen, als für die an sich richtig bemessene Leitung zulässig wäre. Die Leitung müßte also eine besondere auf diese abgestimmteίο (motor) is protected, the line would not be protected during the overload in accordance with db , because the device protecting the consumer would allow longer overload times above the intersection point b than would be permissible for the correctly dimensioned line. The line should therefore have a special one tailored to this

■ Schutzeinrichtung haben.■ Have protective equipment.

Gemäß der Erfindung läßt sich nun ein wirksamer Schutz gegen unzulässige Erwär-According to the invention, an effective protection against impermissible heat

■ mung sowohl für die Leitung wie für den Stromverbraucher mittels eines einzigen. Schutzapparates erzielen, und zwar so, daß das verwendete thermisch wirkende Überstromrelais der Charakteristik der Leitung entsprechend ausgebildet wird, und daß es außerdem eine Beheizung erhält, die von der Größe des Verbrauchsstromes abhängt. Durch diese zusätzliche Heizung bleibt die Schutz-■ mation for both the line and the electricity consumer by means of a single. Achieve protection apparatus, in such a way that the thermally acting overcurrent relay used the characteristics of the line is designed according to, and that it also receives a heating that of the Size of the consumption current depends. With this additional heating, the protective

wirkung des Relais während einer Überlastung entsprechend d-b im wesentlichen ungeändert, es wird jedoch erreicht, daß der Kurvenast b-c der Leitung herabgedrückt wird, und zwar etwa entsprechend dem Kur_r venast b~e des Stromverbrauchers, oder anders gesagt, die Asymptote i_e zu der Charakteristik der Leitung läßt sich auf die Asymptote i_m zur Charakteristik des Stromverbrauchers herabdrücken. Es ist klar, daß die schließliche Lage des herabgedrückten Kurvenastes durch die Größe der Kapsel und die Verluste in dem zur zusätzlichen Beheizung dienenden Widerstand bedingt wird.Effect of the relay during an overload essentially unchanged according to db , but it is achieved that the curve branch bc of the line is pressed down, approximately corresponding to _{the curve r} venast b ~ e of the power consumer, or in other words, the asymptote i _e to the The characteristic of the line can be reduced to the asymptote i _m for the characteristic of the power consumer. It is clear that the final position of the pressed branch of the curve is determined by the size of the capsule and the losses in the resistor used for additional heating.

Es ist nun nicht ratsam, die Stromzeitcharakteristik des Überstromzeitrelais mit der Charakteristik der zu schützenden Stromverbraucher und Leitungen vollständig gleichzumachen. Bei ' intermittierendem Betrieb könnte z. B. der' Fall eintreten, daß die Wärmeträgheit des Relais eine Wenigkeit größer als die des zu schützenden Verbrauchers ist, dann müßte eine verhältnismäßig lange Kühlpause eingeführt werden, damit der beabsichtigte Zweck 'noch erreicht würde.It is not advisable to compare the current-time characteristics of the time-overcurrent relay with the To completely equalize the characteristics of the power consumers and lines to be protected. In 'intermittent operation could, for. B. the 'case occur that the Thermal inertia of the relay is slightly greater than that of the consumer to be protected is, then a relatively long cooling pause would have to be introduced so that the intended purpose would still be achieved.

Wird die Charakteristik des Überstromzeitrelais entsprechend der Kurve a-b-e ausgeführt, so wird das Relais im Teile a-b dieser Kurve einerseits früher auslösen und anderseits sich schneller wieder abkühlen, so daß eine Überlastung des Stromverbrauchers niemais möglich sein kann.Is the characteristic of the time-overcurrent relay according to the curve abe executed, the relay in the part from this curve on the one hand trigger earlier and to cool the other hand, faster again, so that an overload of the current consumer niemais may be possible.

Eine Ausführungsform der Einrichtung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.An embodiment of the device is shown schematically in FIG.

"Das thermisch wirkende, vom Hauptstrom direkt oder indirekt (etwa durch Transformation) beheizte Zeitrelais 1 beliebiger Art ist mit den besonderen Heizwiderständen 2 in einer gemeinsamen Kapsel 3 angeordnet. Die üblichen Relaiskontakte 4 liegen z. B. in dem Auslösestromkreis 5 des Hauptschalters 6. Gegebenenfalls können auch aus anderen Gründen in eine Kapsel eingeschlossene, vom Hauptstrom durchflossene Apparate, z. B. Schmelzsicherungen und Schalter, welche an sich Verluste aufweisen, zur Heizung des Relais mit herangezogen oder allein benutzt werden, sofern deren Wärmeerzeugung für den gewollten Zweck ausreicht. An der Kapsel 3 können zu Regelzwecken Ventilationseinrichtungen irgendwelcher Art vorgesehen sein, beispielsweise Öffnungen 7, die beliebig, z, B. durch Schieber, Klappen 0. dgl., verschlossen werden können."The thermally acting, from the main stream directly or indirectly (e.g. through transformation) Heated time relays 1 of any type is equipped with the special heating resistors 2 in a common capsule 3 arranged. The usual relay contacts 4 are z. B. in that Trip circuit 5 of the main switch 6. If necessary, other Reasons enclosed in a capsule, traversed by the main stream apparatus, z. B. Fuses and switches, which in themselves have losses, for heating the Relays can be used with or alone, provided that their heat generation for is sufficient for the intended purpose. Ventilation devices of any kind can be provided on the capsule 3 for control purposes be, for example openings 7, which are arbitrarily, for example, by slides, flaps, etc., closed can be.

Claims

Patent Claims:

i. Device for the protection of electrical Electricity consumers (machines, apparatus) and their cables against inadmissible heating, characterized in that a single, acting by current heat Overcurrent time relay (1) with a current. Time characteristic that of the consumer or which is similar to lines, is provided with an additional heater (2) that is dependent on the consumer current.

2. Embodiment according to claim 1,. characterized in that the overcurrent time relay (1) is arranged in a capsule (3), which is supported by an additional, z. B. is heated by a heating resistor (2) generated heat.

3. Embodiment according to claim. 1 or 2, characterized in that the The relay's own temperature is higher than that caused by the additional heating Ambient temperature, for the purpose of preventing the relay from working too late.

4. Embodiment according to claim 1 no or the subclaims, characterized in that the degree of additional Heating by ventilation devices, e.g. B. through adjustable openings (7) in the capsule (3).

1 sheet of drawings.