173546. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés íves zárlatok megszüntetésére
3 173546 4 milliszekundumon belül megszünteti. A találmány alapgondolata, hogy az íves zárlatot a kapcsolóberendezésen belül alakítja át fémes zárlattá, amelynek megszakítását azután a kapcsolóberendezés aktív védelmi részére, nevezetesen az energiatáplálást megszakító védelmi berendezésekre bízza. A megoldás nehézsége egyrészt az érzékenység és az ezzel járó gyors kapcsolás, másrészt az igénybevételeknek megfelelő méretek biztosítása. Ezek nyilván egymásnak ellentmondó követelmények és ez az oka annak, hogy a gyakorlatban az íves zárlatot mindezideig a külső védelmi berendezések közvetlen indításával szüntetik meg. Ilyen megoldást alkalmaz az Elektrotechniské Závody Julia Fucika N.P. brnoi cég ER 111, ER 112 és ER 113 jelű készülékeiben, amelyek az íves zárlatot fotometrikusan érzékelik és közvetlenül a megszakítót indítják. Jóllehet az íves zárlatot közvetlenül kapcsolják ki, működésük túl hosszú ideig tart, mert saját idejük 4—18 msec és a teljes lekapcsolás ideje 100 msec, vagyis nagyságrenddel hosszabb, mint az íves zárlat okozta kár megelőzéséhez szükséges. 10 msec-nél rövidebb kapcsolási idő. Ilyen hosszú kapcsolási idő természetesen lehetőséget nyújt az említett robbanási és szétolvadási jelenségekre. A találmánnyal sikerült az érzékenység és a teherbírás közötti ellentétet föloldani és ezzel az íves zárlat hatásos megszüntetésének mindezideig megoldatlan feladatát egyszerűen, üzembiztosán és viszonylag olcsón megoldani. A találmány az íves zárlat korszerű megszüntetésének módját söntöléssel, tehát az íves zárlatnak fémes zárlattá történő átalakításával úgy kombinálja, hogy az íves zárlat megszüntetéséhez szükséges kapcsolási idő bőven belülesik a 10 msec felső határral jellemzett időtartományon. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy az íves zárlatot fémes zárlattá átalakító söntöt lépcsőzzük, nevezetesen olyan söntrendszert alakítunk ki, amelynek egyik tagja (a továbbiakban „első söntkapcsoló”) az érzékenységet, másik tagja (a továbbiakban , .második söntkapcsoló”) a teherbírást biztosítja. Ugyanekkor gondoskodunk arról, hogy a második söntkapcsoló bekapcsolásáig az első söntkapcsoló áramköre zárva maradjon. Ilyen elrendezéssel lehetővé válik, hogy első söntkapcsolóként kisteljesítményű kapcsolót alkalmazzunk, amely például 5 msec alatt kapcsol és ennyi ideig alkalmas is a föllépő termikus igénybevételek elviselésére. Túlterhelését olvadó biztosítóval korlátozzuk. A második söntkapcsoló viszont, amellyel szemben nem kell a fokozott érzékenység és a rövid kapcsolási idő követelményét támasztanunk, már a komplex (villamos, termikus és mechanikai) igénybevételnek megfelelően méretezhető. Gyakorlati megvalósításában a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek hálózathoz csatlakoztatható működtető kapcsa és totometrikus érzékelőhöz csatlakoztatható vezérlő bemenete van. Az indítás (érzékelés) vonatkozásában tehát a találmány szerinti megoldás hasonló a fentiekben említett ER 111, stb. készülékekhez. Amíg azonban az ismert készülékek kimenő jele közvetlenül a megszakító kioldó tekercsének kapcsain jelenik meg, addig a találmány szerinti kapcsolási elrendezés működtető kapcsa elé olvadó biztosítót, valamint érzékenyebb (első) és kevésbé érzékeny (második) söntkapcsolót tartalmazó soros kapcsolás van iktatva és az így kialakított áramkör a védendő hálózatra kapcsolódik, a vezérlő bemenet viszont az első söntkapcsolóhoz csatlakozik. A söntölést azzal lépcsőzzük, hogy a második söntkapcsolóval kétállású kapcsolót működtetünk, amelynek egy-egy állásán át az egyik, vagy mindkét söntkapcsolót tartalmazó áramkör zárul. Az olvadó biztosító áramköre a kétállású kapcsoló mozgó érintkezőjének kivezetésére csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést tehát azzal határozhatjuk meg, hogy működtető kapcsa elé olvadó biztosítót, a vezérlő bemenethez csatlakozó érzékenyebb első söntkapcsolót és kevésbbé érzékeny második söntkapcsolót tartalmazó soros kapcsolás van iktatva és a második söntkapcsolóval mechanikusan működtetett kétállású kapcsoló van összekapcsolva, a második söntkapcsoló egyik kapcsa a működtető kapoccsal, az első söntkapcsoló és a második söntkapcsoló közös pontja a kétállású kapcsoló egyik álló érintkezőjével, az első söntkapcsoló és az olvadó biztosító közös pontja kétállású kapcsoló másik álló érintkezőjével, az olvadó biztosítónak a közös ponttal átellenes pontja pedig a kétállású kapcsoló mozgó érintkezőjének kivezetésével van villamosán összekötve. Kísérleteink szerint a gyakorlat jelenlegi igényeit messzemenően kielégítő megoldáshoz jutunk, ha az első söntkapcsoló kapcsolási ideje legföljebb 5 msec, amit akár elektrodinamikus, akár elektronikus kapcsolóval elérhetünk. Ebben az esetben a második söntkapcsolóval működtetett kétállású kapcsolóval és magával a működtető szerkezettel szemben nem kell különleges igényeket támasztanunk. Elektrodinamikus kivitel esetén a kapcsolónak mozgó alkatrészei is vannak. Az elektronikus kivitel előnye, hogy mozgó alkatrészek nincsenek és ezért igen nagy érzékenységet és igen nagy kapcsolási sebességet biztosíthatunk. A második söntkapcsolót célszerűen az áram dinamikus hatásának fölhasználásával alakíthatjuk ki, amint ez például a 155.400 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból önmagában ismeretes, ahol mozgó és álló érintkezők vezetőrészeit egymás mellett vezetve a párhuzamos és egymással ellentétes irányban folyó áramok taszító hatását használják ki. Iyen megoldás esetén a második söntkapcsolónak helytálló vezető szakasza és ennek erőterven eltolhatóan elrendezett mozgó vezető szakasza van, a mozgó vezető szakasz és a kétállású kapcsoló mozgó érintkezője közé pedig mechanikus kapcsolószerkezet van iktatva. Ezt a hatást azonban fokozhatjuk azzal, hogy az ismert megoldástól eltérően az áramok kölcsönös vonzó hatását is kihasználjuk. Ilyen esetben két helytálló vezető szakaszt és két mozgó vezető szakaszt alkalmazunk, amelyeket páronként azonos illetőleg ellentétes áramirányok értelmében kötünk be, a mechanikus kapcsolószerkezetet pedig a két mozgó 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
