149123. lajstromszámú szabadalom • Önműködő elektromos túlárammegszakító kapcsoló
Megjelent: 1962. február 28. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG nrsfr SZABADAL OKSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.123. SZÁM 21. c. 28—53. OSZTÁLY — EE—770. ALAPSZÁM önműködő elektromos túlárammegszakííó kapcsoló VEB Elektro-Apparate Werke J. W. Stalin cég, Berlin-Treptow (Német Demokratikus Köztársaság) Feltaláló: Burkhard Günter oki. mérnök, Berlin-Baumschulenweg (NDK) A bejelentés napja: I960, május 21. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1959. június 3. A nagyteljesítményű berendezésekben fellépő rövidzárlati áramok már elérik a 105 A nagyságrendű értéket. A berendezésrészeknek^ ezzel kapcsolatos nagy termikus igénybevétele mellett különösen a rövidzárlati áram által keltett elektrodinamikus erők hatnak rendkívül károsan. A berendezés védelmére használt kapcsolószerkezeteknek is ellent kell állni ezeknek az erőknek, ha el akarjuk kerülni a berendezés meghibásodását. Mint ismeretes, az elektrodinamikus erők érintkezőfelemelés értelemben hatnak, amely — különösen forgó áramnál — a legtöbb esetben az érintkezők összahegedését okozza. Az összöhegedés a kikapcsolást akadályozza és ezzel a kapcsoló működését lehetetlenné teszi. Mivel a kikapcsolási késés a forgóáramú berendezésekhez eddig alkalmazott önműködő túláram-megszakítóknál 20—40 ms nagyságrend között van, a rövidzárlati áram mindig zavartalanul ki tud fejlődni és hatását a berendezésre is és a kapcsolóra is kifejti. Egy meghatározott értékűnél nagyobb áram esetén azután a kapcsolódarabok minden félhullámnál félemelkednek és az áram nullvonalán való áthaladáskor ismét záródnak. A minden egyes felemelkedéskor létrejövő rövidzárlati ív az erős beégés következtében rongálja az érintkezőket és végül az áramátfolyási helyeken megfolyósodott érintkezőik egymással összehegednek. Ezért sok kísérletet folytattak az elektrodinamikus érintkezőfelemelés kiküszöbölésére. Számos olyan berendezés ismeretes, amelyeknél az érintkezőt felemelő erők kompenzálását, azzal igyekeztek elérni, hogy az áram vezetésének megfelelő megválasztásával érintkezési erőnövekedést hoztak létre, amelynek feladata a felemelő erő redukálása. A legtöbb esetben az áramvezeték egy részét hurok formára képezik ki, amelynek oda- és visszavezető ága között áramátfolyásnál lökőerők lépnek fel, amelyek az érintkező helyekre érintkező erőnövekedés formájában hatnak. Végeredményben az ilyen kompenzálás csak egy meghatározottnál kisebb áram esetén hatásos, ennél nagyobb áram esetén nem használható, mert az áramállványokra ható erők túlságosan nagyok lesznek, vagy az átmenő helyeken keletkező hő lesz túlságosan nagy. Abból a célból, hogy a nagy rövidzárlati áramoknál is még működőképes kapcsolószarkezetünk legyen, a kompenzálás mellett még rendkívül nagy érintkezőerőikkei kell dolgozni, amelyek biztosítják azt, hogy a kikapcsolása késés közben is átfolyjon a rövidzárlati áram nélkül, hogy ezeken meghibásodás jöjjön létre. Ehhez azonban gazdaságtalanul súlyos kapcsolószerkezetek szükségesek. Azonban nemcsak a kapcsolószerkezetet kell rövidzárlati áram nagysága alapján méretezni. Mivel a kapcsolószerkezet a rövidzárlati áram nagyságát nem korlátozza, a berendezésnek a rövidzárlati áram által átjárt valamennyi alkatrészét úgy kell méretezni, hogy azok a dinamikus igénybevételeknek megfelelően erősek legyenek. Így pl. a gyűjtősíneket a rövidzárlati esetre is kielégítő szilárdságúra kell méretezni, azaz gyakran sokkal erősebbre, mint amit a termikus terhelhetőség megkívánna. Ezért szükségesnek látszik, hogy olyan utak után kutassunk, amelyeken elérhető, hogy a rövidzárlati áramnak veszélyes nagysága egyáltalán ne tudjon kialakulni, azaz a berendezés védelmét olyan készülékeknek kell átadni, amelyek áramkorlátazóan hatnak és amelyeknek nincsenek olyan hátrányos tulajdonságú részei, mint pl. a biztosítók (csak egyszeri alkalmazásra, csak egypólusú kikapcsoló kapcsolásra
