THE PURPOSE of this paper, evidenced in its title, is to acquaint the designer of bus-bar industrial distribution systems with the extent and whereabouts of the theoretical and experimental data available for design purposes. Attention is confined to those factors that essentially determine the operating characteristics of a bus-bar distribution system: voltage drop, temperature rise, and short-circuit capacity.

The Design of Bus-Bar Industrial Distribution Systems: an Epitomization of Available Data

Die dem Schaltprozes unterworfenen Stromkreise sind bei den meisten elektrischen Anlagen nicht nur durch Leitung, sondern auch durch Wechselinduktion mit anderen Kreisen verkettet und wirken auf diese ein. Abb. 1 stellt einen typischen derartigen Fall dar, in dem die Spannung des Kreises I uber einen Transformator auf den Belastungskreis II arbeitet. Wir wollen das Verhalten solcher magnetisch verketteter, ruhender Wicklungen zunachst unter der einfachsten Annahme betrachten, das zwei Wicklungen durch ein Magnetfeld ohne starke Eisensattigung aufeinander einwirken, und das die beiden Stromkreise gleiche Verhaltnisse von Widerstand und Selbstinduktion besitzen wenn wir sie auf gleiche Windungszahlen in der Wechselinduktion M reduzieren. Das letztere ist wegen der annahernd gleichen Kupfergewichte, die man den primaren und sekundaren Wicklungen von Magneten und Transformatoren haufig gibt, in vielen Fallen zutreffend. Wir erhalten dabei einen ausreichenden Uberblick uber den Charakter der auftretenden Erscheinungen und vereinfachen unsere Rechnungen sehr erheblich gegenuber dem spater behandelten allgemeinsten Falle ungleichartiger Kreise. Kapazitatswirkungen sollen in den Stromkreisen nicht auftreten. Wir betrachten zunachst den Verlauf der Ausgleichsstrome fur sich, die in den beiden verketteten Kreisen ohne die Wirkung auserer elektromotorischer Krafte fliesen. Ihre Anfangswerte und die Gesamtstrome bestimmen wir spaterhin an Hand bestimmter Sehaltfalle.

Magnetisch verkettete Stromkreise

Die Dauerkurzschlusstrome und die Stoskurzscblusstrome hangen in ihrer Starke von ganz verschiedenen Faktoren ab. Der Stosstrom ist nach Gleichung (54) nur abhangig von der Netzspannung sowie der Streuung des Generators, der vorgeschalteten Transformatoren und der Induktanz der durch-flossenen Leitungen. Er behalt dieselbe Grose, gleichgultig, ob die Leitungen 1-, 2- oder 3 polig kurzgeschlossen werden, weil sein Wert im wesentlichen durch den Ausgleich der vor dem Kurzschlus vorhandenen Netzspannung im Blindwiderstande des Kurzschluskreises gegeben ist. Dagegen ist der Dauerkurzschlusstrom auser von diesen Induktanzen noch abhangigvon der Ankerruckwirkung imGenerator sowie von dessen Sattigung und Erregungsstarke. Er wird dadurch beim 1- und 2 poligen Kurzschlus sehr viel starker als bei 3 poligem Schlus, denn seine Ankerruckwirkung ist bei einphasigem Stromdurchflus durch die Wicklung geringer als bei dreiphasigem, und daher bleibt ein groseres Feld zur Erzeugung des Dauerkurzschlusstromes bestehen. In Abb. 35 sind die verschiedenen Moglichkeiten des Kurzschlusses schematisch dargestellt, und es ist die relative Starke der Dauer- und Stoskurzschlusstrome in der Nahe der Generatoren angegeben. Da die Kurzschlusstromberechnungen eine Sicherheitsrechnung fur das Netz darstellen, so mus man stets den ungunstigsten Fall zugrunde legen, d. h. man mus bei ungeerdeten Netzen die Zahlen fur den einphasigen, 2poligen Kurzschlusfall berucksichtigen.

Wirkung der Kurzschlußströme im Netz

In the early days of the electrical industry, disconnecting switches adequately performed their functions without the use of locking devices, except perhaps in a few isolated cases, where the blades opened downward, and some mechanism was provided to hold the blade in against the action of gravity (when subjected to jars, vibration, etc.). The generating capacity of central stations at this time was relatively small. Hence, the short-circuit currents obtaining were relatively low, and the forces resulting were insufficient to overcome the friction and other resistance offered by the blade and to cause opening. With the increase in generating capacity came a formidable increase in the short-circuit currents, to such an extent that it was no uncommon for a disconnecting switch to open, causing considerable damage, with consequent demoralization of operation. The result was that there were attempts made to attach locks to switches already installed, and to design new switches of which the lock was an integral part. Many of these locks were found to be inadequate, as opening occurred in many instances. In an attempt to prevent the possible recurrence of such unfortunate incidents the tests described in the following paper were planned; it was hoped thereby to improve the class of service rendered the public and safe-guard the lives of our employees.

C. T. Sinclair

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The Effect of High Currents on Disconnecting Switches With Special Reference to the Mechanical Stresses Resulting