CH350704A - Schalter mit einer Einschaltwicklung und einem Betätigungsschalter - Google Patents

Schalter mit einer Einschaltwicklung und einem Betätigungsschalter

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CH350704A
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switch
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flip
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signal
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Inventor
A Derr Willard
J Cham Edward
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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    • HELECTRICITY
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    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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    • H02H7/222Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches

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Description


  Schalter mit einer     Einschaltwicklung        und        einem        Betätigungsschalter       Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich auf Schal  ter mit einer Einschaltwicklung und einem Betäti  gungsschalter.  



  Es ist allgemein ein Ziel der Erfindung, Steuer  systeme für Schalter zu     schaffen,    die einfach und mit  geringen Kosten herzustellen und im Betrieb zuver  lässig und wirksam sind. Dies wird gemäss der Erfin  dung dadurch erreicht, dass zur Steuerung der Erre  gung der Einschaltwicklung ruhende, logische Schalt  elemente vorgesehen sind.  



  In der folgenden Beschreibung wird unter einem        Flip-Flop-Element     ein     bistabiles,    statisches Schalt  element verstanden, das beim Anlegen eines     Ein-          Signals    ein Ausgangssignal abgibt und dieses Aus  gangssignal auch dann beibehält, wenn das     Ein-          Signal        wegfällt.    Das     Flip-Flop-Element    ist also in der  Lage, ein einmal gegebenes Ein-Signal zu speichern.

    Die Löschung des Ausgangssignals     erfolgt    durch An  legen eines     Aus-Signals.    Das     Flip-Flop-Element    hat  also zwei stabile Zustände, nämlich einen     Ein-Zustand     und einen Aus-Zustand: befindet es sich zunächst im  Aus-Zustand, so kippt es durch Anlegen eines     Ein-          Signals    in den Ein-Zustand und umgekehrt. Mit an  deren Worten: Das     Flip-Flop-Element    ist ein Schalt  element mit     Erinnerungsvermögen,    das die Fest  stellung treffen kann, ob ein bestimmtes Ereignis ein  getreten ist; diese Feststellung wird so lange gespei  chert, bis sie durch den Eintritt eines anderen Ereig  nisses gelöscht wird.  



  Ein      ODER-Element     ist ein     Schaltelement,    das  auf mehrere voneinander     unabhängige    Eingangs  signale anspricht, und     zwar    in der Weise, dass es beim  Bestehen auch nur eines Eingangssignals ein Aus  gangs-Signal abgibt. Das     ODER-Element    kann also  feststellen, ob von mehreren Bedingungen mindestens  eine     erfüllt    ist.    Ein      UND-Element     ist ein Schaltelement, das  ebenfalls auf eine     Mehrzahl    von     Eingangssignalen     anspricht, jedoch in der Weise, dass es nur dann ein  Ausgangssignal abgibt, wenn sämtliche Eingangs  signale gleichzeitig bestehen.

   Das     UND-Element    kann  also die Feststellung treffen, ob mehrere Bedingungen  gleichzeitig     erfüllt    sind.  



  Ein      Verzögerungs-Element     ist ein statisches  Schaltelement, das beim Anlegen eines Eingangs  signals erst nach einer vorbestimmten Zeit ein Aus  gangssignal abgibt. Das Verzögerungselement kann  also die Feststellung treffen, ob nach Eintritt eines  bestimmten Ereignisses eine vorgegebene Zeit ver  gangen ist. oder nicht.  



  Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird  ein     Flip-Flop-Element    dazu verwendet, zur Schliessung  des Schalters eine Spannung an einen Verstärker an  zulegen. Das     Flip-Flop-Element    wird dabei durch  ein UND-Element in den Ein-Zustand gekippt, das  nur dann ein Ausgangssignal     liefert,    wenn es seiner  seits gleichzeitig durch einen     Betätigungsschalter    und  ein weiteres     Flip-Flop-Element    Eingangssignale er  hält.

   Dabei     besitzt    der Schalter Hilfskontakte, die  entweder bei offenem Schalter     offen    sind (im folgen  den als Arbeitskontakte bezeichnet) oder bei     offenem          Schalter    geschlossen sind (im folgenden als Ruhekon  takte bezeichnet). Beim Schliessen des Schalters geben  Arbeitskontakte Signale an die Aus-Anschlüsse der       Flip-Flop-Elemente,    so dass die Ausgangssignale die  ser Elemente gelöscht werden, während bei offenem  Schalter das an zweiter Stelle genannte     Flip-Flop-          Element    über Ruhekontakte des Schalters und nor  malerweise geschlossene Kontakte des Betätigungs  schalters ein     Ein-Signal    erhält.

    



  Ein genaueres Verständnis des Erfindungsgedan  kens wird sich aus der folgenden Beschreibung in Ver  bindung mit den zugehörigen Zeichnungen ergeben.           Fig.    1 ist ein Blockschaltbild eines Steuersystems  für Schalter nach einer Ausführungsform der Erfin  dung.  



       Fig.    2 ist ein Blockschaltbild eines Schalt-Systems  mit selbsttätig wiederschliessendem Schalter; diese  Schaltung stellt ein anderes Ausführungsbeispiel der  Erfindung dar.  



       Fig.    3 ist ein Schaltplan für eine Anordnung nach  dem Schema der     Fig.    1.  



       Fig.    4 ist ein Schaltplan für eine Anordnung nach  dem Schema der     Fig.    2,     teilweise    als Blockschaltbild.  In     Fig.    1 bezeichnet die Bezugsziffer 52 einen  Schalter mit einer     Einschaltwicklung    52E und einer  Ausschaltwicklung 52A, die über     Zwischenorgane    15  die     Ausklinkung    des Schalters bewirkt. Die Einschalt  wicklung 52E wird durch einen Verstärker<I>D ge-</I>  speist, der seinerseits von einem bistabilen     Flip-Flop-          Speicherelement    C     gesteuert    wird.

   Das     Flip-Flop-          Speicherelement    C liefert ein     Ausgangssignal,    wenn es  an seinem Ein-Anschluss ein Signal von einem     UND-          Element   <I>B</I> erhält.

   Das UND-Element<I>B</I> erhält seiner  seits Eingangssignale sowohl von einem     Einschalt-          Kontakt        BS-E    eines Betätigungsschalters     BS,    der zum  Schliessen und Öffnen des Schalters dient, und von  einem weiteren     Flip-Flop-Element   <I>A.</I> Das Element<I>A</I>  erhält ein Ein-Signal über einen Strompfad, der sich  durch den Leiter 17, den Null-Kontakt     BS-0    des     Be-          tätigungsschalters        BS,    den Leiter 18 und einen     Ruhe-          Kontakt    b des Schalters 52 erstreckt.

   Ein     Arbeits-          Kontakt        aa    des Schaltermechanismus hat die Aufgabe,  dem Aus-Anschluss des     Flip-Flop-Elementes    A ein  Signal     aufzuprägen,    sobald der Schalter geschlossen  ist, so dass das     Ausgangssignal    dieses Elementes ge  löscht wird, während gleichzeitig ein anderer Kontakt  <I>aal</I> dem Aus-Anschluss des     Flip-Flop-Elementes    C  eine Spannung aufprägt.  



  Die Einschaltwicklung 52E des Schalters 52 wird  nach<B>Mg.</B> 3 der Zeichnung durch den Ausgangskreis  des Magnetverstärkers D gespeist; sie ist mit dem Aus  gang einer     Gleichrichter-Brückenschaltung    20 ver  bunden. Die Brückenschaltung 20 ist mit ihrer     Wech-          selstrom-Eingangsseite    an die Arbeitswicklungen 21  der     sättigbaren    Drosselspule 22 des Magnetverstärkers  in Reihe mit der     Sekundärwicklung    23 eines Transfor  mators 24 angeschlossen; der Transformator 24 ist  mit einer     Wechselstromquelle    verbunden. Die mit den  Wicklungen 21 in Reihe liegenden Gleichrichter 25  sorgen dafür, dass die Wicklungen 21 stets nur in einer  Richtung erregt werden.

   Die Steuerwicklungen 27  des Magnetverstärkers werden durch das     Flip-Flop-          Element    C erregt. Da die     Flip-Flop-Elemente    A und C  in gleicher Weise ausgebildet sein können, ist nur das       Flip-Flop-Speicherelement    A im einzelnen gezeigt  und im folgenden beschrieben. Der Aus-Anschluss des       Flip-Flop-Elementes    C ist über einen     Arbeits-Hilfs-          kontakt   <I>aal</I> des Schalters 52 mit einer Spannungs  quelle verbunden,     derart,    dass das     Ausgangssignal    des       Flip-Flop-Elementes    gelöscht wird, wenn sich der  Schalter 52 schliesst.

   Der Ein-Anschluss des Flip-         Flop-Elementes    C wird durch das UND-Element B  gespeist.  



  Das UND-Element B kann eine     sättigbare    Drossel  spule 30 umfassen, die eine Ausgangswicklung 32  und eine     Rückstellwicklung    33 aufweist. Die Aus  gangswicklung 32 ist in Reihe mit der Sekundär  wicklung 35 eines Transformators 36, einem Gleich  richter 37 und einem Belastungswiderstand 39 ge  schaltet. Das Element B liefert ein Ausgangssignal,  wenn die Drosselspule 30 gesättigt ist, so dass dann  der Belastungswiderstand 39 in jeder     zweiten    Halb  welle gespeist wird. Die     Rückstellwicklung    33 wird  durch die Sekundärwicklung 40 des Transformators  36 über die Gleichrichter 41 bzw. 42 und die Gleich  richter 48     bzw.    49 gespeist.

   Die Gleichrichter 48 und  49 sind durch eine     Gleichspannungsquelle    47 über  die Widerstände 44 bzw. 45 in     Durchlassrichtung    vor  belastet, so dass sie bis zur Höhe des     Vorbelastungs-          stromes    in Sperrichtung durchlässig sind. Die Reihen  schaltungen des Widerstandes 44 mit dem Gleich  richter 48 bzw. des Widerstandes 45 mit dem Gleich  richter 49 stellen also in Verbindung mit der Gleich  spannungsquelle 47 nichtlineare Impedanzen dar, die  eine Überlastung der     Rückstellwi.cklung    33 verhin  dern.

   Die Sekundärwicklung 40 verursacht normaler  weise einen     Rückstellstrom,    der während jeder zweiten  Halbwelle durch die     Rückstellwicklung    33 fliesst; die  ser Strom magnetisiert den Kern 30 auf einen ne  gativen     Flusswert    zurück und verhindert dadurch, dass  die Sekundärwicklung 35 einen erheblichen Strom  durch den Ausgangswiderstand 39 treibt. Zwischen  dem Widerstand 44 und dem Gleichrichter 48  bzw. dem Widerstand 45 und dem Gleichrich  ter 49 sind Eingangsanschlüsse 50 bzw. 50'  vorgesehen.

   Wenn einem der Eingangsanschlüsse,  beispielsweise dem Anschluss 50, eine positive  Spannung aufgeprägt wird, so ist der zugeord  nete Gleichrichter (48) gesperrt; die Speisung  der     Rückstellwicklung    33 ist dann noch über den  anderen Gleichrichter (49) möglich. Wird jedoch  ausserdem noch dem anderen Anschluss, also 50',  eine positive Spannung aufgeprägt, so ist auch der  Gleichrichter 49     gesperrt,    so dass jede     Rückmagneti-          sierung    unterbleibt; der Kern 30 wird dann in jeder  zweiten Halbwelle durch die Wicklung 32 sofort ge  sättigt, so dass am Belastungswiderstand 39 eine Aus  gangsspannung (Ausgangssignal) erzeugt wird.  



  Das     UND-Element    B wird durch Anlegen einer  Spannung an den Anschluss 50' über den Kontakt       BS-E    des Betätigungsschalters     BS    gesteuert, wenn  der     Betätigungsschalter    in die     Einschalt-Stellung    E  gebracht wird, so dass der Anschluss 50' mit dem  positiven Anschluss einer     Gleichspannungsquelle    ver  bunden wird. Dem Anschluss 50 wird durch das     Flip-          Flop-Element    A eine Signalspannung aufgeprägt.  



  Das Element A umfasst Magnetkerne 53 und 54  mit     Arbeits-    oder Ausgangswicklungen 55 und 56, die  in Reihe mit benachbarten Teilwicklungen der Se  kundärwicklung 58 eines Transformators 60 an einen  Belastungswiderstand 62 angeschlossen sind, und     zwar         über Gleichrichter 63 bzw. 64, so     d'ass    sie die     Kerne,     falls keine     Rückmagnetisierung    stattfindet, abwech  selnd in jeder zweiten Halbwelle in die positive Sätti  gung treiben. Die Kerne 53 und 54 sind mit Rück  stellwicklungen 66     bzw.    67 versehen, die durch be  nachbarte Teilwicklungen einer weiteren Sekundär  wicklung 69 des Transformators 60 gespeist werden.

    Die     Rückstellkreise    lassen sich verfolgen von jedem  Ende der     Sekundärwicklung    69 über den Gleich  richter 70 bzw. 71, den Gleichrichter 78 und den  Gleichrichter 76 zurück zur     Mittelanzapfung    der Se  kundärwicklung 69. Der Gleichrichter 78 ist in Durch  lassrichtung durch die     Gleichspannungsquelle    75  über den Widerstand 73 mit Gleichstrom vorbelastet,  so dass er bis zur Höhe des     Vorbelastungsstromes    in  Sperrichtung durchlässig ist.

   Die     Reihenschaltung    aus  der     Gleichspannungsquelle    75, dem Widerstand 73  und dem Gleichrichter 78 stellt     also    einen nicht  linearen Widerstand dar, der eine Überlastung der       Rückstellwicklungen    66 und 67 verhindert. Die beiden  Anschlüsse des Gleichrichters 79 haben das     gleiche     Potential, so dass dieser Gleichrichter     undurchlässig     ist.

   Die geschilderte Speisung der     Rückstellwicklun-          gen    66 und 67 hat die Wirkung, dass die Kerne 53  und 54 abwechselnd in jeder zweiten Halbwelle auf  einen negativen Wert des magnetischen Flusses zu  rückmagnetisiert werden, so dass insgesamt keine  Sättigung der Kerne zustande kommt.  



  Wenn dem Ein-Anschluss des     Flip-Flop-Elemen-          tes    A eine positive Spannung aufgeprägt wird, so wird  der Gleichrichter 78 gesperrt; es kann dann über die  Wicklungen 66 und 67 kein     Rückstellstrom    mehr  fliessen. Die Kerne 53 und 54 werden dann abwech  selnd zu Beginn jeder zweiten     Halbwelle    in den po  sitiven Sättigungszustand getrieben, so dass dis     Flip-          Flop-Element    einen Ausgangsstrom über den Be  lastungswiderstand 62 abgibt.

   Solange dem     Ein-          Anschluss    eine positive     Spannung    aufgeprägt wird,  bleibt der Gleichrichter 79 gesperrt, da der Gleich  richter 76 weiterhin einen Strom in     Durchlassrichtung     führt, so dass der untere Anschluss des Gleichrichters  79 nach wie vor praktisch     Erdpotential    hat.  



  Der Ausgang des Elementes A ist über den Gleich  richter 80 derart mit seinem Ein-Anschluss rück  gekoppelt, dass das     Flip-Flop-Element    auch dann  noch ein Ausgangssignal abgibt, wenn das     Ein-          Signal    weggefallen ist. Die Widerstände 82 und 83,  die die Ausgangswicklungen 55 und 56 mit der Quelle  76 verbinden, bewirken eine zusätzliche Gleichstrom  magnetisierung der Kerne im Sinne der Erhaltung der  positiven Sättigung, so dass sie also die Speicherung  des Signals unterstützen.  



  Wenn das Ausgangssignal des     Flip-Flop-Elemen-          tes    A gelöscht werden soll, wird seinem     Aus-An-          schluss    ein positives Spannungssignal aufgeprägt. Das  hat zur Folge, dass der Gleichrichter 76 gesperrt wird  und der untere Anschluss des Gleichrichters 79 ein  höheres Potential     erhält,    so dass er einen     Vorbe-          lastungsstrom    in     Durchlassrichtung    führt.

   Es kann  nunmehr wieder ein     Rückmagnetisierungsstrom    über    die Wicklungen 66 und 67, die Gleichrichter 70  bzw. 71     und    den Gleichrichter 79     fliessen,    und     zwar     bis zur Höhe des     Vorbelastungsstromes    des Gleich  richters 79. Dadurch wird die Sättigung der Kerne 53  und 54 aufgehoben, so dass die Arbeitswicklungen 55  und 56 nur noch einen geringen     Magnetisierungs-          strom    führen können.  



  Der Ein-Anschluss des     Flip-Flop-Elementes    A ist  mit einer     Spannungsquelle    verbunden, und zwar über  den Null-Kontakt     BS-0    des Betätigungsschalters     BS     und den Ruhe-Kontakt b des     Schalters    52, der bei  offenem     Schalter    geschlossen ist.

   Der Aus-Anschluss  des     Flip-Flop-Elementes    A ist ebenfalls mit einer  Spannungsquelle verbunden, und zwar über den     Ar-          beits-Kontakt        aa    des     Schaltermechanismus,    der bei  geschlossenem Schalter geschlossen ist; infolge dieser  Anordnung kippt das     Flip-Flop-Element    A in den        Aus -Zustand,    sobald der Schalter sich schliesst.  



  Wenn der Schalter, wie dargestellt, offen ist, und  wenn sich der Betätigungsschalter     BS    in der     Null-          Stellung    (0)     befindet,    ist der Ein-Anschluss des     Flip-          Flop-Elementes    A über den Kontakt     BS-0    mit einer       Gleichspannungsquelle    verbunden, so dass das Flip  Flop-Element A dem Belastungswiderstand 62 und  damit dem Anschluss 50 des     UND-Elementes    B eine  Signalspannung aufprägt.

   Da an dem Anschluss 50'  des Elementes B keine blockierende Spannung liegt,  liefert das     UND-Element        kein        Ausgangssignal.    Durch  Einrücken des     Betätigungsschalters        BS        in    die Ein  schalt-Stellung     (E)    wird dem Anschluss 50' des Ele  mentes B     ebenfalls    eine Spannung aufgeprägt, so dass       dessen    Rückstellung blockiert und an dem Lastwider  stand 39 eine Ausgangsspannung erzeugt wird die  dem     Ein-Anschluss    des     Flip-Flop-Elementes    C auf  geprägt wird.

   Dieses Element übermittelt das Signal  dem     Magnetverstärker    D, der die Speisung der Ein  schaltwicklung 52E bewirkt und die Schliessung des  Schalters 52 verursacht. Wenn der Schalter sich  schliesst, öffnet sich der Kontakt b, wodurch die Si  gnalspannung aus dem     Ein-Anschluss    des Elementes A  aufgehoben wird. Zur     gleichen    Zeit schliessen sich die  Hilfskontakte     aal    und     aa;    dadurch werden den     Aus-          Anschlüssen    der     Flip-Flop-Elemente    A und C Si  gnalspannungen aufgeprägt, die sich nichtleitend  machen.

   Dementsprechend wird die Eingangsspan  nung des     Magnetverstärkers    aufgehoben und die     Ein-          schaltwicklung    52E     entregt,        unabhängig    davon, ob der  Betätigungsschalter     BS    in der     Einschalt-Stellung    fest  gehalten wird oder nicht.  



  Bei der Schaltung nach     Fig.    2 wird die Einschalt  wicklung 52'E eines     Schalters    52' durch einen Ver  stärker D gespeist. Der Schalter 52' soll automatisch  wieder geschlossen werden, wenn er sich infolge eines  fehlerhaften Zustandes des Netzes, im besonderen in  folge der Wirkung eines Schutz-Relais 51, geöffnet  hat.

   Der Verstärker D wird von     einem        Flip-Flop-          Element    C gespeist, das durch ein     UND-Ele-          ment    B und ein     Flip-Flop-Element    A in ähn  licher Weise     gesteuert    wird, wie es im     Zu-          sammenhang        mit    der     Schaltung    nach     Fig.    1 beschrie-           ben    wurde.

   Im vorliegenden Fall wird jedoch das       UND-Element    B     zusätzlich    durch ein     ODER-Ele-          ment    G gesteuert, welches sowohl von einem Betäti  gungsschalter     BS'    als auch von einem zusätzlichen       Flip-Flop-Element    E erregt wird.

   Das     Flip-Flop-          Element    E     erhält    ein     Ein-Signal    durch einen Verzö  gerungskreis F, der durch den     Arbeits-Hilfskontakt    a  des Schalters 52 gesteuert wird; ein Aus-Signal erhält  es durch ein zusätzliches ODER-Element H, welches  sowohl von dem     Flip-Flop-Element    C     alfs    auch von  dem Betätigungsschalter     BS'    über den     Ausschalt-          Kontakt        BS'   <I>A</I> Signale erhält.  



  In     Fig.    4 sind die     Flip-Flop-Elemente    A, C und E  in Blockform dargestellt, da sie mit den     im    Zusam  menhang mit     Fig.    3 beschriebenen Elementen iden  tisch sein können. Auch das     UND-Element    B kann  mit dem UND-Element B der     Fig.-3    identisch sein,  ebenso der     Magnetverstärker   <I>D</I> mit dem Element<I>D</I>  der     Fig.    3.

   Die ODER-Elemente G und H umfassen       zwei    Gleichrichter 85 mit gemeinsamem Ausgang: sie  geben ein     Ausgangssignal    ab, wenn einem der beiden  Gleichrichter ein     Eingangssignal    aufgeprägt wird.  



  Das Verzögerungselement F umfasst einen Magnet  kern 86 mit einer     Ausgangs-    oder Arbeitswicklung  87, die in Reihe mit einem Gleichrichter 88, einem  Belastungswiderstand 89 und der Sekundärwicklung  90 eines Transformators 92 geschaltet ist. Diese  Reihenschaltung hat den Zweck, eine positive Sätti  gung des Kerns 86 und damit eine Herabsetzung der  Impedanz der Wicklung 87 zu bewirken. Der Kern  86 ist mit einer     Rückstellwicklung    93 versehen, die  durch eine weitere     Sekundärwicklung    94 über die  Gleichrichter 95 und 98 gespeist wird.

   Dieser Rück  stellkreis hat die     Aufgabe,    den     magnetischen    Fluss  im Kern wieder auf einen negativen     Wert    zu bringen,  also die Impedanz der Wicklung 87 zu erhöhen und  die Abgabe eines Ausgangssignals zu verhindern. Der  Gleichrichter 98 ist aus der     Gleichspannungsquelle     97 in     Durchlassrichtung    vorbelastet; er ist daher in  Sperrichtung bis zur Höhe des     Vorbelastungsstromes          durchlässig.    Der Gleichrichter 98 stellt also in Ver  bindung mit dem Widerstand 96 und der Quelle 97  eine nichtlineare     Impedanz    zum Schutz der Rück  stellwicklung 93 dar.

   Die Ausgangswicklung 87 ist  vorzugsweise so bemessen, dass zur     Erzeugung    eines       Ausgangssignals,    d. h. zur     Sättigung    des     Kerns    86,  mehrere     aufeinanderfolgende    Halbwellen erforderlich  sind. Es ergibt sich auf diese Weise,     wenn    die Rück  stellung durch ein den Gleichrichter 98 sperrendes,  positives     Spannungssignal    unwirksam gemacht ist, eine  Verzögerung von mehreren Halbwellen, bevor das  Verzögerungselement F ein     Ausgangssignal    abgibt.  



  Wenn sich der Schalter, wie dargestellt, in der  geöffneten Stellung befindet, wird das Schliessen durch  Einrücken des Betätigungsschalters     BS'    in die Ein  schalt-Stellung (E)     bewirkt,    so dass der Kontakt     BS'-E     dem ODER-Element G über den Leiter 100 eine       Signalspannung    aufprägt. Dieses     Signal    wird zum An  schluss 101 des     UND-Elementes    B weitergeleitet.

   Der  Anschluss 102 des     UND-Elementes    B erhält bereits    eine Signalspannung von dem     Flip-Flop-Element    A,  da der Ein-Anschluss des     Flip-Flop-Elementes    A, als  der Betätigungsschalter     BS'    noch in der Null-Stellung  (0) und der Schalter 52' offen war, über die Kontakte       BS'-0    und b eine Steuerspannung erhalten hatte. Das  UND-Element B erzeugt daher ein Ausgangssignal,  das dem Ein-Anschluss des     Flip-Flop-Elementes    C  aufgeprägt wird; das Ausgangssignal des     Flip-Flop-          Elementes    C wird dem Verstärker D aufgeprägt und  bewirkt eine Erregung der Einschaltwicklung 52'E.  



  Wenn der Schalter 52' sich schliesst, wird dem  Verzögerungskreis F über den Kontakt a eine Steuer  spannung aufgeprägt. Falls sich der Schalter infolge  der Wirkung des Schutz-Relais 51 öffnen sollte vor  dem Zeitpunkt, in dem das Verzögerungselement F  ein Ausgangssignal abgibt, bleibt das     Flip-Flop-Ele-          ment    E im Aus-Zustand, da sein Aus-Anschluss     vorn     ODER-Element H eine Spannung erhielt, als der       Flip-Flop-Kreis    C zwecks Schliessung des Schalters  in den Ein-Zustand gekippt wurde.

   Das     Flip-Flop-          Element    C gibt     jetzt    ebenso wie das     Flip-Flop-Ele-          ment    A kein Ausgangssignal ab, da über die Kon  takte<I>aal</I> und     aa    des Schalters Steuerspannungen an  die betreffenden Aus-Anschlüsse angelegt wurden.  Daran ändert sich nichts, da das Element E kein  Signal abgibt; der Schalter bleibt infolgedessen offen.  



  Falls der Schalter hingegen während einer vor  bestimmten Zeit geschlossen bleibt, die ausreicht, eine  Sättigung des Kerns 86 durch wiederholte Erregung  der Ausgangswicklung 87 des Verzögerungselementes  zu bewirken, wird dem Ein-Anschluss des     Flip-Flop-          Elementes    E durch das Verzögerungselement F ein  Signal aufgeprägt.

   Wenn sich dann der Schal  ter zu einem späteren Zeitpunkt öffnet, wird dem  ODER-Element G und dem Anschluss 101 des     UND-          Elementes    B durch das     Flip-Flop-Element    E über  den Hilfskontakt b 1 des Schalters eine     Signalspannung     aufgeprägt; ebenso wird dem Ein-Anschluss des     Flip-          Flop-Elementes    A über den Kontakt     BS'-0    des Betä  tigungsschalters und den Kontakt b des Schalters eine  Signalspannung aufgeprägt, so dass auch der An  schluss 102 des     UND-Elementes    B eine Steuerspan  nung erhält.

   Dementsprechend liefert das     UND-Ele-          ment    B. ein Ausgangssignal an den Ein-Anschluss des       Flip-Flop-Elementes    C, dessen Ausgang durch den  Verstärker D verstärkt wird und die Erregung der  Einschaltwicklung 52'E bewirkt, so dass der Schalter  geschlossen wird. Die Ausgangssignale der     Flip-Flop-          Elemente    C und A werden durch Spannungen wieder  gelöscht, die beim Schliessen des Schalters über die  Hilfskontakte     aal    und     aa    an ihre     Aus-Anschlüsse    ge  langen.  



  Wenn der Schalter durch Einrücken des Betäti  gungsschalters     BS'    in die Ausschaltstellung<I>(A)</I> aus  gelöst wird, erhält das ODER-Element H über den  Kontakt     BS'-A   <I>1</I> eine Steuerspannung; sein Ausgangs  signal wird am Aus-Anschluss des     Flip-Flop-Elemen-          tes    E     angelegt,    das daraufhin in den Aus-Zustand  kippt und eine     Wiederschliessung        verhindert.         Aus der vorstehenden Beschreibung und den     zu     gehörigen Zeichnungen ist ersichtlich,

   dass durch die  Erfindung eine einfache und wirksame Anordnung  zur Steuerung von     Schaltern    mit     Hilfe    von statisch  arbeitenden, logisch entscheidenden Schaltelementen  geschaffen wurde. Steuersysteme mit den Merkmalen  der Erfindung ermöglichen eine zuverlässige Steue  rung mit einem Minimum beweglicher Teile, so dass  eine     grösstmögliche    Betriebssicherheit erreicht wird.  Innerhalb der erfindungsgemässen Schaltungen können  völlig eingeschlossene oder hermetisch abgedichtete  Schaltelemente     verwendet    werden, die     durch    Feuchtig  keit und Temperatur nicht beeinflusst werden und bei       gedrängter    Bauweise einfach zu verwenden sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Schalter mit einer Einschaltwicklung und einem Betätigungsschalter, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Erregung der Einschaltwicklung ruhende, logische Schaltelemente vorgesehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Schalter nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Einschaltwicklung an den Aus gang eines bistabilen Schaltelementes (Flip-Flop-Ele- mentes) angeschlossen ist, dessen einer Eingangsan- schluss (Ein-Anschluss) über einen Kontakt des Be tätigungsschalters, der in dessen Einschaltstellung ge schlossen ist, mit einer Signalquelle verbunden ist,
    und dessen anderer Eingangsanschluss (Aus-Anschluss) über einen Arbeitskontakt des Schalters, der bei offe nem Schalter offen ist, mit einer Signalquelle ver bunden ist. 2. Schalter nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen dem Kontakt des Betäti gungsschalters und dem Ein-Anschluss des Flip-Flop- Elementes ein UND-Element liegt, dessen einer Ein gangsanschluss an den Kontakt des Betätigungsschal ters und dessen anderer Eingangsanschluss an den Ausgang eines zweiten Flip-Flop-Elementes ange schlossen ist,
    dessen einer Eingangsanschluss (Ein- Anschluss) über die Reihenschaltung aus einem Kon takt, der in Nullstellung des Betätigungsschalters ge schlossen ist, und einem bei offenem Schalter ge schlossenen Ruhekontakt des Schalters an eine Signal quelle und dessen anderer Eingangsanschluss (Aus- Anschluss) über einen Arbeitskontakt des Schalters an eine Signalquelle angeschlossen ist. 3.
    Schalter nach Unteranspruch 1, mit einem Schutz-Relais, durch das der Schalter bei einem Fehler im Netz selbsttätig geöffnet wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die Wiedereinschaltung des Schalters durch ein statisches Verzögerungselement gesteuert wird, das beim Schliessen des Schalters über einen Arbeitskontakt des Schalters ein Ein-Signal erhält und nach einer vorgegebenen Zeit ein Ausgangssignal abgibt. 4.
    Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Verzöge rungselementes einem weiteren Flip-Flop-Element als Ein-Signal aufgeprägt wird, dessen Ausgangssignal den Schalter nach seiner durch das Schutz-Relais ver anlassten Offnung selbsttätig wieder schliesst. 5.
    Schalter nach Unteransprüchen 1 und 4, da durch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des dem Verzögerungselement nachgeschalteten Flip-Flop- Elementes über einen bei offenem Schalter geschlosse nen Ruhekontakt des Schalters dem einen Eingangs anschluss des UND-Elementes aufgeprägt wird. 6.
    Schalter nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der genannte Eingangsanschluss des UND-Elementes mit dem Ausgangsanschluss eines ODER-Elementes verbunden ist, das zwei Eingangs- anschlüsse aufweist, von denen der eine über einen in Einschaltstellung des Betätigungsschalters ge schlossenen Kontakt, der andere über einen Ruhe kontakt des Schalters durch das dem Verzögerungs element nachgeschaltete Flip-Flop-Element ein Ein gangssignal erhält. 7.
    Schalter nach den Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des erst genannten Flip-Flop-Elementes mit dem Aus-Anschluss des dem Verzögerungselement nachgeschalteten Flip- Flop-Elementes verbunden ist. B.
    Schalter nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Aus-Anschluss des dem Ver zögerungselement nachgeschalteten Flip-Flop-Ele- mentes mit dem Ausgang eines ODER-Elementes verbunden ist, das zwei Eingangsanschlüsse auf weist, von denen der eine mit dem Ausgang des erst genannten Flip-Flop-Elementes verbunden ist, wäh rend der zweite über einen in Ausschaltstellung des Betätigungsschalters geschlossenen Kontakt mit einer Signalquelle verbunden ist. 9.
    Schalter nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass als Flip-Flop-Element eine wechsel- stromgespeiste magnetische Anordnung mit zwei sättigungsfähigen Kernen, Ausgangs- und Rückstell- wicklungen verwendet ist, wobei die Rückstellwicklun- gen durch Aufprägen eines Ein-Signals blockierbar sind und wobei ferner der Ausgangsanschluss mit dem Ein-Anschluss rückgekoppelt ist. 10.
    Schalter nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass als UND-Element eine wechsel- stromgespeiste magnetische Anordnung mit min destens einem sättigungsfähigen Kern, Ausgangs- und Rückstellwicklungen verwendet ist, wobei zur Spei sung der Rückstellwicklungen zwei parallele Strom zweige vorgesehen sind, die jeweils durch ein Ein gangssignal blockierbar sind.
    11. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass als Verzögerungselement eine wechselstromgespeiste magnetische Anordnung mit mindestens einem sättigungsfähigen Kern, Ausgangs und Rückstellwicklungen verwendet ist, wobei die Rückstellwicklungen durch Aufprägen eines Ein- Signals blockierbar sind und wobei ferner die Win- dungszahl der Ausgangswicklungen und der Kern- querschnitt so bemessen sind,
    dass nach Blockierung der Rückstellwicklungen mehrere Halbwellen zur Sättigung des Kernes erforderlich sind. 12. Schalter nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass das ODER-Element aus zwei Gleichrichtern besteht, deren miteinander verbundene Kathoden den Ausgangsanschluss und deren Anoden die Eingangsanschlüsse des Elementes bilden. 13. Schalter nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einschaltwicklung an den Aus gang eines Magnetverstärkers angeschlossen ist, dessen Steuerwicklungen an den Ausgang des Flip Flop-Elementes angeschlossen wird.
CH350704D 1955-12-13 1956-12-10 Schalter mit einer Einschaltwicklung und einem Betätigungsschalter CH350704A (de)

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