144211. lajstromszámú szabadalom • Berendezés áramváló túláramszorzójának szabályozására
Megjelent: 1958. szeptember 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.211. SZÁM 21. d2 . 48—55. OSZTÁLY — Cl—188. ALAPSZÁM Berendezés áramváltó túláramszorzójának szabályozására A Magyar Állam, mint a feltalálók, Csizy Tibor, Lénárd Sándor és Török Béla gépészmérnökök budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1956. február 13. Áramváltók szekunder árama ideális esetben a primer árammal arányos. Ekkor ugyanis, ha az üres járási áramot zérusnak vesszük, a vases rézveszteségeket valamint a szóródásokat elhanyagoljuk, a primer és szekunder ampermenetek egymással egyenlőek és az általuk képezett fázisszög 180°. Ez esetben az áramváltó hibamentes, vagyis az; áttételi számmal megszorozott szekunder áram a primer árammal egyenlő: avagy másként kifejezve: az áttételi számmal megszorzott szekunder áramnak a primer áramtól való százalékos eltérése zérussal egyenlő. A valóságban az előbb említett eltérés nem zérus, abszolút értéke a túláramterületen a primer áram növekedésével növekszik. Ezzel általában mind az áram-, mindpedig a szöghiba is növekszik. A szabadalom szempontjából elegendő azonban, ha csak az áramhibával foglalkozunk. Meg kell különböztetni a mérőműszereket és fogyasztásmérőket működtető áramváltókat a reléket működtető áramváltóktól. A túláramterületen a kétféle áramváltóval szemben támasztott követelmények egymástól élesen eltérnek. Mérőműszerek áramváltóinál fontos, hogy a szekunder áramkörbe kapcsolt műszerek, fogyasztásmérők stb. védve legyenek nem-megengedhető nagy áramigénybevételekkel szemben, melyek a túláramterületen várhatók és amelyek a műszerekre károsak. E védelem azt követeli, hogy növekvő túláramok esetén az áramhiba erősen növekedjék, tehát a primer áramnak várható növekedése esetén a szekunder áram lényegesen kisebb mértékben emelkedjék és lehetőleg ne legyen nagyobb egy oly értéknél, amely az áramváltóra kapcsolt műszerekre stb. még nem káros. Ezzel szemben a reléket működtető áramváltó lehetőleg kis áramhibával működjék a túláramterületen is, mert általában fontos, hogy éppen ezen a területen a védelmi célt szolgáló, tehát a nagyobb (túl-) áramokra méretezett relék megbízhatóak maradjanak. A találmányi bejelentés elsősorban a mérőműszereket, fogyasztásmérőket stb. működtető áramváltók védelmével kapcsolatban bír jelentőséggel. Ezen áramváltók: áramhibáira vonatkozóan a szabványok intézkednek (a magyar szabvány száma: MNOSZ 1576) és előírják a megengedhető hibákat az üzemi áramtartományban (a magyar előírás szerint a névleges primer áram 10% és 120%-a között), valamint a túláramtartományban a következő módon. Ha a névleges terhével terhelt áramváltó névleges primer árama értékének ,,n "-szeresére növekszik, akkor az áramváltó áramhiba ja 10%Az „n", vagyis a túláramszorzó értékét azonban a szabványok általábn nem írják elő. Viszont előbbiek alapján nyilvánvaló az a követelmény, hogy mérési, stb. célt szolgáló áramváltó túláramszorzója minél kisebb legyen. A vázolt célt, tehát a kis túláramszorzót, vagyis a túláramok területén nagy áramhibát a találmány szerint feszültségtől függő, nem-lineáris ellenállású pótteherrel érjük el. Ezt a pótterhet vagy párhuzamosan kapcsoljuk az áramváltó terhével (mérőműszerekkel, fogyasztásmérővel stb.), vagy az áramváltó vasmagjára helyezett külön szekunder tekercselésre kötjük. A nem-lineáris ellenállás „feszültség-áram" jelleggörbéje ismerten olyan, hogy kis feszültséghez kis (szinte jelentéktelen) áramok tartoznak, míg nagyobb feszültségek esetén az ellenállások áramfelvétele nagy mértékben növekszik. Ha az ilyen ellenállást párhuzamosan kapcsoljuk az áramváltó terhével, akkor, ha a nem-lineáris ellenállás kapcsain a feszültség kicsiny, — az üzemi tartományban néhány volt —, az áramfelvétele is jelentéktelen és így hibát nem okoz. Ha ellenben az említett kapocsfeszültség az üzemi tartományban fellépő feszültségnek többszörösére emelkedik, — tehát a túláramtartományban —, akkor a jelentékeny áramfelvétel ,,söntöli" az áramváltó terhén átfolyó áramot és ily módon okozza a kívánt nagy áramhibát, vagy másszóval korlátozza a műszereken átfolyó áramot. Ha a nem-lineáris ellenállást az áramváltó vasmagjára elhelyezett külön szekunder tekercsre kapcsoljuk, akkor az ellenállás kezdeti
