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Gleichlaufüberwachungseinrichilmg für Wehrverschlüsse von Stauwerken
In den Stauwerken werden zur Abgabe von überschüssigem Wasser bzw. zur Füllung des Staubeckens bewegliche Wehrverschlüsse, welche einoder mehrteilig, z. B. als Haken-Segmentschützen oder Klappen ausgebildet sein können, eingebaut.
Der Antrieb der Wehrverschlüsse erfolgt beidseitig synchron über mechanisch bewegte Gliederketten oder hydraulisch durch Servomotoren betätigte Gestänge. Um bei der Bewegung des Wehrverschlusses den Gleichlauf zu gewährleisten, sind beide Kettentriebwerke a) mit zweimotorigen Synchronantrieben (elektrische Welle) versehen, wobei sich der Vorteil ergibt, dass eine die Lichtweite des Wehrfeldes überquerende Transmissionswelle entfallen kann, oder b) mit einer über die Lichtweite des Wehrfeldes reichenden Transmissionswelle mechanisch gekuppelt (mechanische Welle).
In beiden Fällen war es üblich, nur den Gleichlauf der Triebwerke durch mechanisch-elektrische Einrichtungen, die von diesen selbst mittels angebauter Getriebe bewegt wurden, zu überwachen.
Nachdem aber die Wehrverschlüsse jeweils über zwei Gliederketten-d. h. ohne starre Kupplung - also beweglich mit den beiden Triebwerken in Verbindung stehen, kann es bei eventuellen Hemmungen am Wehrverschluss trotz synchroner Triebwerke zur Schiefstellung und daher Gefährdung des Wehrverschlusses kommen. Man wählt daher heute die direkte Gleichlaufüberwachung an den Gliederketten oder am Wehrverschluss selbst. Zu diesem Zwecke werden z. B. mechanische oder mechanisch-elektrische Einrichtungen angebracht, die bei Erschlaffen einer Gliederkette, bei Ober-oder Entlastung derselben oder Verdrehung des Wehrverschlusses in der Fläche seiner Stauwand in Tätigkeit treten und die sofortige Abschaltung der Triebwerks-Antriebsmotore bewirken.
Bei den mechanisch-elektrischen Systemen, deren Anregung vom Verkantungswinkel des in der Fläche der Stauwand verdrehten Wehrverschlusses abhängen, bleibt das horizontale Spiel des bewegten Wehrverschlusses, durch konstruktive und bauliche Toleranzen bedingt, unberücksichtigt. Es kommt daher zu Fehlabschaltungen bzw. dauernden periodischen Störungen der Wehrantriebe. Ausserdem wird es in der Praxis als nachteilig empfunden, dass für diese Einrichtungen, Schalter, freihängende Hilfsketten, Kabelleitungen, Antriebsseile, Gestänge oder Gegengewichte, die in dem Wehr al- len Unbilden eines Hochwassers ausgesetzt sind und besonders durch Treibholz, aber auch durch Vereisung gefährdet werden, als Hilfseinrichtungen Verwendung finden.
Die Gefährdung tritt gerade, wie schon erwähnt, bei Hochwasser oder im Winter auf, also zu jenen Zeitpunkten, wo die grösste Wahrscheinlichkeit für eine Schiefstellung des Wehrverschlusses besteht und daher gerade dann eine sicher wirkende Gleichlaufüberwachung besonders vonnöten wäre.
Erfindungsgemäss werden zur Behebung dieser Nachteile lastenunabhängige, ohne Hilfseinrichtungen, wie z. B. lose, frei herabhängende Hilfsketten, Seile, Gegengewichte oder elektrische Leitungen, arbeitende mechanisch-elektrische Oberwachungseinrichtungen angewendet, die sich dadurch auszeichnen, dass die relative Höhenlage der beiden Wehrverschluss-Seiten zueinander durch dauernden Vergleich der Stellung jeder der beiden Seiten des Wehrverschlusses mit dem feststehenden Wehrteil überwacht wird und bei überschreiten eines bestimmten gemessenen Betrages der Höhendifferenz ein Steuersignal ausgelöst wird (welches z. B. die Stillsetzung beider Antriebe des Wehrverschlusses bewirkt).
In der Zeichnung ist eine solche erfindungsgemässe Einrichtung in drei wesentlichen Varianten schematisch dargestellt. Hiedurch ist jedoch die Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt.
Die erste Ausführung mit Hilfe von Drehfeldgebern und Empfänger (Selsyn) besteht aus zwei Drehfeldsystemen (Geber 1 und Empfänger 2), die in je einem robusten Metallgehäuse G, vollkommen feuchtigkeits- und wasserdicht abgeschlossen, untergebracht sind. Der Geber 1 steht mittels eines Reib- oder Zahnrades 3 direkt in Verbindung mit einem am Ende des Wehrverschlusses 6 über eine entsprechend ausgebildete Fuge, Zahnstange oder
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welches einen Teil der Wehrverschlusskonstruktion bildet, untergebracht sind.
Das zweite Ende des Wehrverschlusses 6 ist gleich wie das vorerwähnte ausgebildet und ist ebenfalls verbunden mit einem Reib- oder Zahnrad 3a, welches aber mit einem Kontaktsystem 7, bestehend aus Schleifringen, über die die vom eigentlichen Messsystem 8, 9 herrührenden Steuer-Signal-Einstellimpulse führen, gekuppelt ist. Im Messsystem 8, 9 wird die relative
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Höhenlage der beiden Wehrverschlussseiten zueinander gemessen und bei überschreiten eines bestimmten Betrages der Höhendifferenz zur Stillsetzung der Triebwerke eventuell mit gleichzeiti-
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Das Messsystem 8, 9 ist als elektrisches, magnetisch- oder optisch-elektrisches ausgebildet. In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Einrichtung z.
B. als Variante mit dem elektrischen Messsystem 8, 9 schematisch dargestellt.
Bei diesem elektrischen Messsystem ist einer der Schleifringe so geteilt, dass die Länge eines der
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auswechselbaren Schleifring 8 liegt in betriebsbereitem Zustand des Wehrverschlusses 6 eine, mit der Welle des Empfängers 2 starr verbundene, den Stromimpuls + führende Bürste 9 auf. Solange zwischen den beiden Enden des Wehrverschlusses 6 Synchronismus herrscht, ist die relative Geschwindigkeit zwischen der Bürste 9 und dem geteilten Schleifring 8 gleich Null, d. h. der elektrische Antrieb ist funktionsbereit. Stellt sich aus irgend einem Grund eine Verwerfung zwischen den beiden Wehrverschlussenden ein, dann wird der Gleichlauf des überwachungssystems gestört. Die Bürste 9 eilt gegenüber diesem Kreisbogen des Schleifringes 8 vor oder nach und umgekehrt.
Solange die Verwerfung des Wehrverschlusses 6, die von der Lieferfirma als zulässig bezeichnete Toleranzgrenze nicht überschreitet, bleibt die Funktionsbereitschaft noch bestehen, da die den Steuerimpuls + führende Bürste 9 noch auf dem der Toleranz entsprechend längenbegrenzten Kreisbogen des Schleifringes 8 zum Aufliegen kommt. Läuft die Bürste 9 auf den zweiten Kreisbogen des Schleifringes 8 auf, so wird der Steuerimpuls + unterbrochen und beide Triebwerke automatisch stillgesetzt. Die Antriebsmotoren der Triebwerke sind erst dann wieder funktionsbereit, wenn die Verwerfung des Wehrverschlusses 6 wieder beseitigt wurde und die Bürste 9 der Gleichlaufüberwachung wieder auf den den Steuerimpuls + füh- renden Kreisbogen des Schleifringes 8 zum Aufliegen kommt. Der zweite Kreisbogen des Schleifringes 8 kann z.
B. zur Signalisierung der Verwerfung verwendet werden.
Es ist üblich, die Höhenlage des Wehrverschlusses durch die Anwendung von Drehfeldsystemen (Geber und Empfänger) in der Warte fernanzuzeigen. Der Geber ist dabei mit einem Triebwerk des Wehrverschlusses in mechanischer Verbindung.
An den Geber 1 der erfindungsgemässen Gleichlaufüberwachungseinrichutng kann aber auch der Empfänger 10 des Höhen-Fernmessgerätes 11 angeschlossen werden. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die üblichen separat angeordneten Höhenfernmessgeber einzusparen. Weiters kann durch die Anwendung eines zusätzlichen Gebers 12 am erfindungsgemässen Empfängersystem 13 des zweiten Wehrverschlussendes auch die Verwerfung der beiden Enden des Wehrverschlusses 6 direkt angezeigt werden. Man erhält dadurch den Vorteil, zeitgerecht die Verwerfung zu erkennen und bereits noch vor Ansprechen der Gleichlauf- überwachung Massnahmen zu deren Beseitigung zu treffen. In diesem Falle würde die vorher an-
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überwachung darstellen.
Die zweite Ausführung mit Hilfe von Nockenschaltern besteht aus zwei Nockenschaltern 14, denen die gleiche Aufgabe der Gleichlaufüberwachung wie den bei der ersten Ausführung angeführten Drehfeldsystemen zufällt. Sie stehen ebenfalls über Reib- oder Zahnräder 3, 3a in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführung angegeben mit der Wehrverschlusskonstruktion 6 in Verbindung. Die Nockenschalter 14, über welche die Steuerspannung + geleitet wird, stehen miteinander mit fest verlegten, elektrischen Leitungen in Verbindung. Bei Synchronlauf ist die Steuerspannung + unterbrochen. Tritt eine Schiefstellung beim Wehrverschluss 6 ein, dann kommen zwei gleiche Kontakte der Schalter in Reihe und die Steuerspannung + erregt das HaIt"-Relais der Schützen für die Antriebsmotore der Triebwerke.
Die dritte Ausführung mit Hilfe von Drehwiderständen besteht aus zwei gleich grossen Drehwiderständen 15, denen die gleiche Aufgabe der Gleichlaufüberwachung wie den bei der ersten Ausführung angeführten Drehfeldsystemen zufällt. Sie stehen ebenfalls über Reib-, Zahnräder oder Ketten 3, 3a in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführung angegeben mit der entsprechend ausgeführten Wehrverschlusskonstruktion 6 in Verbindung. Bei Gleichlauf der Wehrverschlussenden werden bei beiden Drehwiderständen gleiche Widerstandswerte messtechnisch erfasst.
Bei der Störung des Gleichlaufes infolge Verwerfung der beiden Wehrverschlussenden werden sich je zwei verschiedene Widerstandswerte einstellen, welche durch Spannungs- und Stromvergleich bzw. durch Vergleichen in einer Messbrücke oder mit Hilfe anderer ähnlicher Messmethoden erfasst werden und bei Berücksichtigung der zulässigen Verwerfungstoleranz die Abschaltung der Triebwerke unverzögert oder verzögert bewirken.
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