147734. lajstromszámú szabadalom • Zárlatbiztos gyorskioldós főáramkörű túláramkioldó
Megjelent 19üö. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.734. SZÁM 21. c. 65-72. OSZTÁLY — VA-809. ALAPSZÁM Zárlatbiztos gyorskioldós főáramkörű túláramkilodó Vági Antal oki. gépészmérnök és dr. Szemerey Zoltán oki gépészmérnök, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1959. március 27. A villamos hálózatokon alkalmazott főáramkörű túláram-kioldók (főáramú túláram-kioldók) általában úgy a hazai, mint külföldi vonatkozásban a rövidzárlati áramok termikus igénybevételének nem felelnek meg. A gyárak által szavatolt termikus szilárdság általában a névleges áramerősség 100—120-szorosát nem haladja meg. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy pl. 10 A névleges áramerősségű főáramkörű túláram-kioldó, melyet általánosan alkalmaznak kisebb .• teljesítményű transzformátorok védelmére 1000—1200 A rövidzárlati áramerősség 1 másodpercen át való termikus igénybevételére alkalmas. Ismeretes, hogy középfeszültségű hálózatokon a rövidzárlati áramok értkei még közepes teljesítményű hálózatnál is túllépik ezt az értéket. Városi elosztóhálózatokat tápláló középfeszültségű (6—10 kV-es) hálózatoknál a rövidzárlati teljesítmény alsó határa kb. 60 MVA. Ez a teljesítmény 6 kV-on 6400 Aeff, míg 10 kV-on 3500 Aeff áramerősségnek felel meg. Az ilyen, vagy ennél nagyobb rövidzárlati teljesítményű hálózaton csak olyan főáramkörű túláram-kioldók alkalmazhatók, melyek termikus szilárdsága, figyelemmel a lekapcsolási időre, ezen igénybevételeknek megfelelnek. Az alkalmazott főáramkörű túláram-kioldók elégtelen termikus szilárdságát igazolja az a több évtizedes tapasztalat, amely szerint mindazon esetekben, amikor a kialakult rövidzárlati áramerősség meghaladta az érintett relé termikus határáramát — a zárlat alkalmával a relétekercs megsérült, átívelést indított meg és az ily módon kialakult föld-, illetve fáziszárlat a megszakító meghibásodását, tönkremenetelét okozta, aminek következtében az üzemzavar kiterjedt. A főáramkörű túláram-kioldók ezen'* hibájuknak kiküszöbölését jelenti bejelentett találmányunk, mely olyan jelleggörbéjű túláramvédelmet nyújt, hogy azoknál az áramerősségeknél melyek már a relétekercs termikus határáramát túllépik, késleltetés nélkül kioldást indít meg, ezáltal ideiében megszüntetve a zárlati áramot, megvédi a relétekercset, illetve közvetve a megszakítót a meg nem engedhető termikus igénybevételtől. A 'alálmány szerinti főáramkörű túláram-kioldó a beállítható határáramig a szokványos és kellő értékre beállított késleltetés mellett működik, míg ezt meghaladó értéknél késleltetés nélkül (az időmű kiiktatása folytán) indítja meg a megszakító kioldását. Ezen találmány tárgyát képező főáramkörű túláram-kioldó további előnye, hogy pl. transzformátorok védelménél megkülönböztetést nyújt a transzformátor primer oldali és a sec. oldali zárlata között, miután primer oldali meghibásodás, illetve zárlat esetén késleltetés nélküli kikapcsolást indít meg, a sec. oldalon bekövetkezett zárlatnál, amennyiben ez még nem veszélyezteti a transzformátort, a további védelmi lépcsők biztosítása céljából beállított késleltetéssel old ki. Amennyiben a sec. oldalon fellépett zárlati áram oly nagymértékű, hogy a transzformátor meghibásodását okozhatja és. a sec. oldalon is a találmány tárgyát képező főáramkörű túláramkioldó kerül alkalmazásra, a megszakítót késleltetés nélkül leoldja, miáltal nagyfokú transzformátorvédelmet biztosít, ugyanakkor a védelem kiválasztó jellege biztosítható. A találmány szerinti főáramkörű túláramkioldónál a működtető, illetve túláramot érzékelő mű elmozduló fegyverzetének (behúzó, vagy elforduló mágnes) mozgási útját — egyéb érzékelő műnél ugyancsak az elmozdulási utat — két, vagy több részre, osztjuk. Az elmozdulási út első nagyobbik szakaszában a túláram-kioldó az időműre hat, mely akkor következik be, ha a kifejlődött zárlati áramerősség a beállított határerő,sségnél kisebb, de nagyobb az ugyancsak beállított indulási áramnál. Ekkor a főáramú kioldó elmozdulási útjának első szakaszának végéhez érve az elmozduló fegyverzet karját egy erőmérő rugó megállítja a további elmozdulásban. Ha a zárlati áramerősség a határáramerősséget túllépi, a behúzó mágnes túlereje az erőmérő rugó elmozdulása folytán az elmozduló fegyverzetet elmozdulási útjának második, kisebb szakaszának megtételére is kényszeríti. Ez utóbbi elmozdulás az időmű