DE1043457B - Switching device for controlling preferably large alternating currents when switching off and on - Google Patents

Switching device for controlling preferably large alternating currents when switching off and on

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DE1043457B
DE1043457B DES38054A DES0038054A DE1043457B DE 1043457 B DE1043457 B DE 1043457B DE S38054 A DES38054 A DE S38054A DE S0038054 A DES0038054 A DE S0038054A DE 1043457 B DE1043457 B DE 1043457B
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switch
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switching
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Inventor
Heinrich Werberger
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Beherrschung von vorzugsweise großen Wechselströmen beim Abschalten und gegebenenfalls beim Einschalten. Infolge des bei der Ausschaltung auftretenden Öffnungslichtbogens und des Prellungslichtbogens beim Einschalten tritt an den Schalterkontakten ein unerwünschter Verschleiß auf. Um die Kontakte zu schonen und um funkenfrei schalten zu können, wurden bereits zahlreiche Einrichtungen bekannt, die es ermöglichen, bei Wechselstromschützen u. dgl. die Kontakte kurz vor dem Nulldurchgang des Laststroms zu unterbrechen. Unter anderem verwendet man hierzu Synchronmotoren oder auch sogenannte Synchronschaltrelais, die genau festgelegte Schaltimpulse auf die Kontakte geben. Die vorgenannten Einrichtungen bedingen einen großen Materialaufwand und sind somit teuer. Darüber hinaus sind sie umständlich und befriedigten deshalb in der Praxis meist nicht. Um Wechselstromschütze funkenfrei oder doch wenigstens lichtbogenarm zu schalten, wurde auch bereits vorgeschlagen, die Steuerwirkung kleiner Wechselstromlichtbogen zum Schalten zu benutzen, mit deren Hilfe es möglich ist, genau definierte Schaltimpulse auf die zu schaltenden Schütze zu geben.The invention relates to a switching device for controlling preferably large alternating currents when switching off and, if necessary, when switching on. As a result of the occurring when switching off Opening arc and the bounce arc when switching on occurs at the switch contacts unwanted wear. To protect the contacts and to switch to spark-free can, numerous devices have already been known that make it possible to use AC contactors and the like to interrupt the contacts shortly before the zero crossing of the load current. Used among other things you can do this with synchronous motors or so-called synchronous switching relays, which are precisely defined Give switching impulses to the contacts. The aforementioned facilities require a large amount of material and are therefore expensive. In addition, they are cumbersome and therefore satisfying in the Usually not in practice. To switch AC contactors spark-free or at least with low arcs, it has also already been proposed to use the control effect of small alternating current arcs for switching, with the help of which it is possible to send precisely defined switching pulses to the contactors to be switched admit.

Bei dieser bekannten Schalteinrichtung ist bereits ein den Laststrom im Betrieb übernehmender Hauptschalter und ein dazu parallel liegender, den Laststrom nur kurzzeitig während des Uberschaltvorganges übernehmender Hilfsschalter vorgesehen, der selbst wieder eine Mehrzahl mechanisch und elektrisch parallel geschaltete, über Stromteilerdrosseln verbundene Schaltkontakte aufweist. Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist, daß sie sowohl für das Ausschaltkommando als auch für das Einschaltkommando je eine verschiedene Schaltanordnung benötigt, die derartige Einrichtungen kompliziert und aufwendig machen und außerdem noch einen großen Raumbedarf bedingen.In this known switching device there is already a main switch that takes over the load current during operation and a parallel to it, the load current only briefly during the switching process taking over auxiliary switch provided, which itself again a plurality mechanically and electrically has switching contacts connected in parallel and connected via current divider chokes. Disadvantageous with this known device is that it is used both for the switch-off command and for the switch-on command each requires a different circuit arrangement that complicates such devices and make expensive and also require a large amount of space.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannte Schaltmethode zur Beherrschung von vorzugsweise großen Wechselströmen zu vereinfachen und so zu verbessern, daß sowohl das Einschalt- als auch Ausschaltkommando von demselben Schaltelement aus gegeben wird und so ihre Verwendung in der Praxis wirtschaftlich wird.The object of the invention is the aforementioned switching method for mastering preferably to simplify large alternating currents and to improve them so that both the switch-on and switch-off command is given by the same switching element and so its use in practice becomes economical.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Hilfsschalter durch ein Wechselstromschütz magnetisch in der Weise gesteuert wird, daß durch die Steuerwirkung des Öffnungslichtbogens am Steuerschalter des Schützspulenstroms der Öffnungsmoment und der Einschaltmoment des Hilfsschalters bestimmt wird, wobei der Öffnungsmoment kurz vor dem natürlichen Nulldurchgang des Hauptstroms Schalteinrichtung zur BeherrschungAccording to the invention, this is achieved in that the auxiliary switch by an AC contactor is controlled magnetically in such a way that by the control effect of the opening arc on Control switch of the contactor coil current, the opening moment and the switch-on moment of the auxiliary switch is determined, the opening moment shortly before the natural zero crossing of the main flow Switching device for control

von vorzugsweise großen Wechselströmenof preferably large alternating currents

bei Ab- und Einschaltenwhen switching off and on

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

AktiengesellschaftCorporation

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Heinrich Werberger, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt wordenHeinrich Werberger, Nuremberg,
has been named as the inventor

bzw. seiner Teilströme vorzugsweise durch einen Drehregler einstellbar ist.or its partial flows is preferably adjustable by a rotary control.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Schaltbeispiele soll die Erfindung näher beschrieben werden: In Fig. 1 ist die einfachste Form einer lichtbogenarmen Ausschaltvorrichtung mit mehrfacher Stromteilung am Hilfsschalter für einen ohmschen Laststrom wiedergegeben. Dabei ist mit 1 der den Hauptschalter 2 enthaltende Laststromkreiszweig bezeichnet. Mit 3 ist ein parallel zum. Hauptschalter liegender Hilfsschalter angedeutet, der im Ausführungsbeispiel mit vier elektrisch und mechanisch miteinander verbundenen parallelen Kontakten 4 ausgerüstet ist, die in bekannter Weise mittels sogenannter Stromteilerdrosseln untereinander verbunden sind. 6 ist ein Wechselstromschaltschütz, insbesondere Niederspannungsschütz, z. B. für 220 Volt, das vorzugsweise von einem 50-Hz-Steuerstrom gespeist wird. 7 ist ein im Steuerstromkreis 8 liegender Steuerschalter, und 9 ist eine sogenannte Mindeststromdrossel, die parallel zur Spule des Schaltschützes 6 liegt. Sie ist so ausgelegt, daß sie den Schützspulenstrom auf einen bestimmten Wert, z. B. 0,6 bis 1,2 Amp., erhöht. Der Steuer-Schalter 7 und der Hauptschalter 2 sind in eine in der Zeichnung nicht weiter dargestellte mechanische Abhängigkeit gebracht, und zwar in der Weise, daß beim Ausschaltvorgang zuerst der Hauptschalter und danach der Steuerschalter geöffnet wird. Beim Ausführungsbeispiel läuft der lichtbogenarme Ausschaltvorgang zeitlich wie folgt ab:The invention will be described in more detail using the circuit examples shown in the drawing: In Fig. 1 is the simplest form of a low-arc disconnection device with multiple current division on the auxiliary switch for an ohmic load current. 1 is the main switch 2 containing load circuit branch designated. With 3 is a parallel to. Main switch lying down Auxiliary switch indicated, which is electrically and mechanically interconnected in the exemplary embodiment with four parallel contacts 4 is equipped, which in a known manner by means of so-called current divider chokes are interconnected. 6 is an AC contactor, especially low voltage contactor, z. B. for 220 volts, which is preferably fed by a 50 Hz control current. 7 is an im Control circuit 8 horizontal control switch, and 9 is a so-called minimum current choke, which is parallel to the Coil of the contactor 6 is. It is designed so that the contactor coil current to a certain Value, e.g. B. 0.6 to 1.2 Amp., Increased. The control switch 7 and the main switch 2 are in one in the Drawing not shown mechanical dependency brought, in such a way that the First the main switch and then the control switch is opened. In the exemplary embodiment the low-arc switch-off process takes place as follows:

Nach Öffnen des Hauptschalters 2 fließt der Laststrom über die parallelen Kontakte des geschlossenen Hilfsschalters (Stromteileranordnung).After opening the main switch 2, the load current flows via the parallel contacts of the closed auxiliary switch (current divider arrangement).

S09 67«,'266S09 67 ',' 266

Wird nun der Steuerschalter 7 geöffnet, dann sorgt die Mindeststromdrossel 9 dafür, daß der Lichtbogen am Steuerschalter 7 nicht vor seinem natürlichen Nulldurchgang abreißt. Dadurch ist der zeitliche Beginn der Kontaktöffnung der Stromteilerkontakte 4 sichergestellt. Vermittels einer geeignet gewählten festen Einstellung dieser Kontakte kann in bekannter Weise nunmehr der tatsächliche Öffnungsmoment der Kontakte 4 vor einen Nulldurchgang des Laststroms gelegt werden. An Stelle dieser Festeinstellung der Kontakte kann man selbstverständlich auch eine Einrichtung verwenden, die es ermöglicht, die tatsächliche Kontaktöffnung auszuwählen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen Drehregler, wie bei 10 gestrichelt angegeben, in den Steuerstromkreis einzuschalten. Hit einer derartigen Einrichtung ist dann in einfacher Weise der Zeitpunkt der Kontaktöffnung beliebig veränderbar, um damit die Lichtbogendauer einer Halbwelle willkürlich zu bestimmen. Anstatt des Steuerschalters 7 können auch, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, die Arbeitskontakte eines Steuerrelais 11 verwendet werden. Der Spulenstromkreis des Relais 11 ist ebenfalls durch eine Mindeststromdrossel auf etwa 0,6 bis 1,2 Amp. erhöht und wird durch den Steuerschalter 7' bedient. Durch diese zweimalige Hintereinanderschaltung von lichtbogengesteuerten Schaltkontakten, also 11 und 6, wird erreicht, daß der Spulenstrom des Schaltschützes 6 bei immer gleichbleibender Lichtbogenzeitdauer geöffnet wird und daß die durch ungleiche Lichtbogenzeiten bedingte streuende Stromverkürzung entfällt.If the control switch 7 is now opened, the minimum current choke 9 ensures that the arc does not tear off at the control switch 7 before its natural zero crossing. This is the beginning of the time the contact opening of the current divider contacts 4 ensured. By means of a suitably chosen fixed setting of these contacts can now be the actual opening moment in a known manner Contacts 4 are placed before a zero crossing of the load current. Instead of this fixed setting the Contacts can of course also use a facility that enables the actual Select contact opening. For this purpose it is known to use a rotary control, as shown at 10 in dashed lines specified to switch on in the control circuit. Hit such a facility is then easier Way, the time of the contact opening can be changed as required in order to reduce the duration of the arc a half-wave to be determined arbitrarily. Instead of the control switch 7, as in FIG. 1, dashed lines indicated, the normally open contacts of a control relay 11 are used. The coil circuit of the relay 11 is also increased by a minimum current choke to about 0.6 to 1.2 Amp. and is operated by the control switch 7 '. Through this two-fold series connection of arc-controlled Switching contacts, so 11 and 6, it is achieved that the coil current of the contactor 6 at always constant arc time is opened and that caused by unequal arc times scattering current shortening is not applicable.

In Fig. 2 und 3 ist eine Schaltanordnung wiedergegeben, die sowohl eine lichtbogenarme Einschaltung als auch Ausschaltung der den Laststrom während des Schaltvorganges übernehmenden Stromteileranordnung gestattet. Die Stromteileranordnung, die wiederum mit Hilfsschalter 3 bezeichnet wird, weist im gezeichneten Beispiel eine Zwölffachstromteilung auf, und sie liegt wiederum parallel zu dem Hauptschalter 2, der im Laststromkreiszweig 1 vorgesehen ist. Im Stromkreis des Hilfsschalters ist ein Ausschalter U vorgesehen, mit dem nach vollzogener Einschaltung des Hauptschalters 2 der Hilfsschalter 3 vom Laststrom trennbar ist bzw. mit dem nach vollzogener Ausschaltung derselbe Isolationsabstand wie bei dem Hauptschalter 2 erreicht wird. (Die Hilfsschalter 3 können kleinere Öffnungswege haben.) Mit RE, RA, R\n und Rv sind Relais bezeichnet, die benötigt sind, um den Schaltvorgang nach Betätigung eines Steuerschalters S, bei Verwendung der in Fig. 3 angegebenen Schaltung der Steuerungsanordnung automatisch ablaufen zu lassen. Mit 20 ist eine Stromquelle angedeutet, die den Steuerstrom für die Relais RE, R^, R1n und Rv liefert, die an einer Spannung von 220 Volt liegen mögen, während mit 30 die Strom quelle angedeutet ist, die den Steuerstrom für das den Hilfsschalter 3 betätigende Schaltschütz, das beispielsweise an 380 Volt liegen kann, liefert.In Fig. 2 and 3 a switching arrangement is shown, which allows both a low-arc switching and switching off of the load current taking over during the switching process current divider. The current divider arrangement, which is again referred to as auxiliary switch 3, has a twelve-fold current division in the example shown, and it is in turn parallel to the main switch 2, which is provided in the load circuit branch 1. A circuit breaker U is provided in the circuit of the auxiliary switch, with which the auxiliary switch 3 can be disconnected from the load current after the main switch 2 has been switched on or with which the same insulation distance as for the main switch 2 is achieved after the switch has been switched off. (The auxiliary switches 3 can have smaller opening paths.) Relays R E , R A , R \ n and R v are referred to which are required for the switching process after actuation of a control switch S, when using the circuit shown in FIG To let control arrangement run automatically. At 20 a power source is indicated, which supplies the control current for the relays R E , R ^, R 1n and R v , which may be at a voltage of 220 volts, while at 30, the power source is indicated that the control current for the the auxiliary switch 3 actuating contactor, which can for example be at 380 volts, supplies.

Die Fig. 3 gibt das Schaltschema für den Einschaltvorgang an, wie es sich nach vollzogenem Einschaltvorgang ergibt. In der Figur sind jeweils die einem Relais zugeordneten Relaiskontakte mit gleichen Stammbezeichnungen wie das Relais versehen, z. B. zu dem Relais RA gehören die beiden Relaiskontakte RAl und RÄ2. Mit 6 ist wiederum das den Hilfsschalter 3 betätigende Schaltschütz bezeichnet, mit dem die im 220-Volt-Steuerstromkreis liegenden Schaltkontakte O1 und 62 verbunden sind. Parallel zu dem im 380-Volt-Steuerstromkreis des Drehreglers 10 Heg-:n:kn Schaltschütz 6 liegt die Mindeststromdrossel 9 und der vom Relais RY aus betätigte Kontakt RVv Im Schützstromkreis liegt ferner noch der Kontakt R1111 des Relais R111 sowie eine Vorschaltdrossel 11. Da im gezeichneten Ausführungsbeispiel auch der Hauptschalter mechanisch gesteuert werden soll, ist im 220-Volt-Steuerstromkreis ein diesen Schalter betätigendes Schütz HK vorgesehen, dem ein Kontakt HK1 zugeordnet ist. Der Ausschaltvorgang spielt sich, ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Einschaltstellung, folgendermaßen ab: Nachdem zuerst der Schalter U (Fig. 2) für die Stromteilung eingeschaltet ist, wird der Steuerschalter ,S* geöffnet. Hierdurch wird das Relais RE stromlos, wobei der Kontakt REl schließt und der Kontakt Rg2 öffnet. Dadurch wird das Relais RA stromlos und öffnet die mit ihm verbundenen beiden Kontakte RAi und Ra2- Durch das Öffnen des Kontaktes RÄ2 fällt das Hauptschütz HK ab und öffnet, wodurch der Laststrom nunmehr über die Stromteileranordnung 3 (Fig. 2) fließt. Beim Abfallen des Hauptschützes HK wird der Kontakt HK1 geschlossen und, da der im gleichen Stromzweig liegende Kontakt RE x bereits vorher geschlossen hat, das Relais R111 erregt, das nun den zugehörigen, im Stromkreis des Schaltschützes 6 für den Hilfsschalter 3 liegenden Kontakt R111 öffnet. Der beim Öffnen dieses Kontaktes entstehende Lichtbogen brennt bis zum Nulldurchgang des Laststroms und bestimmt dadurch den Zeitpunkt des Öffnungsmomentes des Schaltschützes 6, wobei mit Hilfe des Drehreglers 10 die öffnung der Stromteilerkontakte 4 kurz vor dem Nulldurchgang des Laststroms einstellbar ist und das synchrone, d. h. lichtbogenarme Ausschalten des Laststroms abgeschlossen ist. Der Schalter U kann geschlossen bleiben bis zum nächstfolgenden Einschalt-Vorgang, der dann folgendermaßen abläuft:3 shows the circuit diagram for the switch-on process, as it results after the switch-on process has been completed. In the figure, the relay contacts assigned to a relay are provided with the same root names as the relay, e.g. B. the relay R A includes the two relay contacts R Al and R Ä2 . The contactor which actuates the auxiliary switch 3 and to which the switching contacts O 1 and 6 2 in the 220-volt control circuit are connected is in turn denoted by 6. In parallel to the Heg-: n: kn contactor 6 in the 380-volt control circuit of the rotary controller 10, there is the minimum current choke 9 and the contact R Vv actuated by the relay R Y. The contactor circuit also has the contact R 1111 of the relay R 111 and one Series choke 11. Since the main switch is also to be controlled mechanically in the illustrated embodiment, a contactor HK which actuates this switch and to which a contact HK 1 is assigned is provided in the 220-volt control circuit. The switch-off process takes place as follows, starting from the switch-on position shown in FIG. 3: After the switch U (FIG. 2) for the current division is first switched on, the control switch S * is opened. As a result, the relay R E is de-energized, the contact R El closes and the contact Rg 2 opens. Therefore the relay R A is de-energized and opens its related two contacts R Ai and Ra 2 - by opening the contact R AE2 the main contactor opens HK and opens, whereby the load current now flows through the flow divider device 3 (Fig. 2) . When the main contactor HK contact HK 1 is closed and has been closed since the lying in the same current branch contact R E x previously, the relay R energized 111, which is now the associated contact lying in the current circuit of the contactor 6 for the auxiliary switch 3 R 111 opens. The arc that occurs when this contact is opened burns until the load current crosses zero and thereby determines the point in time of the opening moment of the contactor 6, the opening of the current divider contacts 4 being adjustable with the aid of the rotary control 10 shortly before the zero crossing of the load current and the synchronous, i.e. low-arc switch-off of the load current is completed. The switch U can remain closed until the next switch-on process, which then takes place as follows:

Das Relais Rni ist noch erregt, der Steuerschalter 5" wird eingelegt, so daß das Relais RE erregt wird und seinen Kontakt RE t öffnet. Dadurch wird das Relais R1n stromlos und schließt seinen Kontakt i?nI x im Schützspulenstromkreis. Da beim Abfallen des Relais RE auch der Kontakt RE2 sich schließt, wird das Relais RA erregt, dessen beide zugehörigen Kontakte RAl und Ra2 nunmehr geschlossen werden, wodurch das Relais Ry erregt wird, das seinen zugehörigen Kontakt i?vi öffnet. Der hierbei gezogene Öffnungslichtbogen brennt bis zum Nulldurchgang des Laststroms und schließt in dem durch veränderliche Weglänge einstellbaren synchronen Moment die Stromteilung 3. Der vom Schütz 6 betätigte zugehörige Kontakt O1 übernimmt die Selbsthaltung des Schützes 6. Das Relais Rv bleibt erregt, und der zweite Kontakt 62 des Schaltschützes 6 schließt über den bereits geschlossenen Relaiskontakt RA2 das Schaltschütz HK, wodurch der Einschaltvorgang sein Ende findet und der Schalter U zum Abtrennen der Stromteilerkontakte geöffnet werden kann.The relay R ni is still energized, the control switch 5 "is inserted so that the relay R E is energized and its contact R E t opens. As a result, the relay R 1n is de-energized and closes its contact i? NI x in the contactor coil circuit when the relay R E drops out, the contact R E2 also closes, the relay R A is excited, the two associated contacts R Al and Ra 2 of which are now closed, whereby the relay Ry is excited, which opens its associated contact i? vi. of this solid opening arc burns up to the zero crossing of the load current and closes in the adjustable by variable path length synchronous torque current sharing 3. the actuated from the contactor 6 associated contact O 1 acquires the lock of the contactor 6. the relay R v remains energized, and the second Contact 6 2 of the contactor 6 closes the contactor HK via the already closed relay contact R A2 , whereby the switch-on process comes to an end and the switch U to the dept running the divider contacts can be opened.

Der Ausschaltvorgang erfolgt in gleicher Weise wie Beispiel nach Fig. 1 beschrieben. Der Vorteil der beschriebenen Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und 3 liegt in der Möglichkeit, sowohl die Aus- als auch Einschaltung im Nulldurchgang des Laststroms durchzuführen, so daß sich infolge der lichtbogenarmen Schaltung an den Kontakten des Hauptschalters, die am eigentlichen Schaltvorgang nicht beteiligt sind, keinerlei Verschleiß durch Abbrand ergibt.The switch-off process takes place in the same way as described in the example according to FIG. 1. The advantage of described circuit arrangement according to FIGS. 2 and 3 lies in the possibility of both the off and Carry out switching on in the zero crossing of the load current, so that as a result of the low-arcing Switching on the contacts of the main switch that are not involved in the actual switching process, there is no wear and tear from burning.

Die Erfindung läßt selbstverständlich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten zu. Vor allem kann die Schalteinrichtung auch bei aus Lastschalter mit Stufenwählern bestehenden Stufenregeleinrichtungen von Transformatoren und Drosseln verwendet werden.The invention can of course be used in a variety of ways. Above all, can the switching device also in the case of step control devices consisting of load switches with step selectors used by transformers and chokes.

Auch hier wird die Stromteileranordnung parallel zu den den Laststrom betriebsmäßig führenden Schalterkontakten gelegt und in ähnlicher Weise gesteuert, wie bei den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Um dabei die ganze Steuerungsanordnung auf Hochspannungspotential bringen zu können, kann man den Steuerstrom als Spannungsabgriff an dem bei Kniehebellastschaltern vorgesehenen Überschaltwiderstand abnehmen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Steuerung tatsächlich nur während des Lastschalterumschaltvorganges eingeschaltet ist und daß die synchrone Ausschaltung des über den Überschaltwiderstand fließenden Ausgleichsstroms unabhängig ist von der Phasenlage des Laststroms. Die wiederkehrende Spannung an den Lastschaltern liegt als ohmscher Spannungsabfall des Überschaltwiderstandes immer in Phase mit dem Laststrom. Es ist auch möglich, mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung bei verschiedenen Wechselstromfrequenzen mit der angegebenen Stromteileranordnung synchron zu schalten. Auch hierbei braucht man auf die in der Praxis erprobten 50-Hz-Schaltschütze und Relais nicht zu verzichten, wenn man den benötigten 50-Hz-Steuerstrom z.B. bei 162Z3-Hz-Strom aus diesem Stromkreis über einen geeigneten transformatorisch arbeitenden Periodenumformer entnimmt. Das verwendete 50-Hz-Schaltschütz braucht dann lediglich durch ein vorgeschaltetes 162/3-Hz-Relais gesteuert zu werden. Der Öffnungslichtbogen des 162/3-Hz-S teuer Stroms bestimmt dann ebenfalls den synchronen Schaltmoment. Die eigentliche Öffnung der Stromteilerkontakte ist hierbei unschwer mit einem an sich bekannten Drehregler durch Verschieben der 50-Hz-Welle einstellbar. Unter Umständen ist es bei Hochspannungsschaltanlagen, ζ. B. Lastschalteinrichtungen, auch möglich, über einen an die Hochspannung angeschlossenen Isolierwandler die Steuereinrichtung zu speisen. Dieser kann dann beispielsweise bei Transformatoren auf dem Kesseldeckel in der Nähe des Lastschalters zusammen mit den übrigen Teilen der Steuereinrichtung untergebracht werden. Bei der Auslegung der Mindeststromdrossel ist darauf zu achten, daß ihr Strom etwa zwischen 0,6 und 1,2 Amp. liegt und von dem verwendeten Kontaktmaterial abhängig ist.Here, too, the current divider arrangement is placed in parallel with the switch contacts which carry the load current during operation and is controlled in a manner similar to that described in connection with FIGS. 1 to 3. In order to be able to bring the entire control arrangement to high voltage potential, the control current can be picked up as a voltage tap at the transition resistor provided for toggle load switches. This arrangement has the advantage that the control is actually only switched on during the load switch switching process and that the synchronous switching off of the equalizing current flowing through the transition resistor is independent of the phase position of the load current. The recurring voltage at the load switches is always in phase with the load current as an ohmic voltage drop of the transition resistor. It is also possible to use the switching device according to the invention to switch synchronously with the specified current divider arrangement at different alternating current frequencies. Here, too, you do not have to do without the tried and tested 50 Hz contactors and relays if you take the required 50 Hz control current, e.g. with 16 2 Z 3 Hz current, from this circuit via a suitable transformer operating period converter . The 50-Hz contactor used then need only be by an upstream 16 2/3 of -Hz relay controlled. The opening arc of 16 2/3 of -Hz-S expensive current then also determines the synchronous switching moment. The actual opening of the current divider contacts can easily be adjusted by shifting the 50 Hz wave using a rotary control known per se. It may be the case with high-voltage switchgear, ζ. B. load switching devices, also possible to feed the control device via an isolation converter connected to the high voltage. In the case of transformers, for example, this can be accommodated on the boiler cover near the circuit breaker together with the other parts of the control device. When designing the minimum current choke, make sure that its current is between 0.6 and 1.2 amps and depends on the contact material used.

Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist vorteilhaft, daß man bei ihr mit einer fast beliebig gestuften Stromteilung während des Umschaltvorganges arbeiten kann und dabei die den Laststrom betriebsmäßig führenden Hauptkontakte von der Schaltarbeit gänzlich befreien kann. Weiter vorteilhaft ist, daß eine synchrone Ein- und Ausschaltung mit verhältnismäßig einfachen Steuermitteln, die insbesondere nur in der Praxis erprobte Niederspannungsschaltschütze und Relais erfordern, durchführbar ist, wodurch die Einrichtung zuverlässig und außerdem billig wird.In the switching device according to the invention, it is advantageous that you can use it with almost any stepped current division can work during the switching process and thereby the load current operationally leading main contacts can completely free from the switching work. Further advantageous is that a synchronous switching on and off with relatively simple control means, in particular only require low-voltage contactors and relays that have been tried and tested in practice which makes the device reliable and also inexpensive.

Der Ablauf des genannten Schaltvorganges kann auch, anstatt durch die beispielsweise dargestellte Relaissteuerung, durch eine sogenannte »Programmsteuerwalze« mit oder ohne Kraftspeicherantrieb ausgelöst werden.The sequence of said switching process can also, instead of the one shown, for example Relay control, triggered by a so-called »program control roller« with or without an energy storage drive will.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schalteinrichtung zur Beherrschung von vorzugsweise großen Wechselströmen beim Abschalten und gegebenenfalls beim Einschalten, bei der ein den betriebsmäßigen Laststrom erst nach vollzogener Schaltung übernehmender Hauptschalter und ein dazu parallel liegender, den Laststrom vorzugsweise nur kurzzeitig während des Schaltvorganges übernehmender, eine Mehrzahl mechanisch und elektrisch parallel geschaltete und über Stromteilerdrosseln verbundene Kontakte enthaltender Hilfsschalter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (3) durch ein Wechselstromschütz (6) magnetisch in der Weise gesteuert wird, daß durch die Steuerwirkung des Öffnungslichtbogens am Steuerschalter (7) des Schützspulenstroms der Öffnungsmoment und gegebenenfalls der Einschaltmoment des Hilfsschalters (3) bestimmt wird, wobei der Öffnungsmoment kurz vor dem natürlichen Nulldurchgang des Hauptstroms bzw. seiner Teilströme vorzugsweise durch einen Drehregler (10) einstellbar ist.1. Switching device to control preferably large alternating currents when switching off and, if necessary, when switching on, in which the operational load current only after Once the circuit has been completed, the main switch and a parallel to it, the load current preferably only for a short time during the switching process, a plurality Contacts connected mechanically and electrically in parallel and connected via current divider chokes containing auxiliary switch is provided, characterized in that the auxiliary switch (3) by an AC contactor (6) is magnetically controlled in such a way that by the control effect the opening arc on the control switch (7) the contactor coil current the opening torque and, if applicable, the switch-on torque of the auxiliary switch (3) is determined, the opening moment shortly before the natural zero crossing of the main flow or its partial flows is preferably adjustable by a rotary control (10). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis des Schützes (6) für den Hilfsschalter ein Impulsschalter (Relaiskontakt .R111J in Fig. 3) für die Ausschaltung und parallel zur Schützspule eine den Schützspulenstrom auf etwa 0,6 bis 1,2 Amp. erhöhende Mindeststromdrossel (9) und gegebenenfalls für die synchrone Einschaltung gleichfalls ein zur Drosselspule (6) parallel liegender Impulsschalter (Relaiskontakt RVl in Fig. 3) vorgesehen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that in the control circuit of the contactor (6) for the auxiliary switch, a pulse switch (relay contact .R 111 J in Fig. 3) for switching off and parallel to the contactor coil a contactor coil current to about 0.6 to 1.2 Amp. Minimum current choke (9) and, if necessary, a pulse switch (relay contact R Vl in Fig. 3) that is parallel to the choke coil (6) is also provided for synchronous activation. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschütz (6) für den Hilfsschalter ein Niederspannungsschütz insbesondere für 220 Volt ist.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the control contactor (6) for the Auxiliary switch is a low voltage contactor especially for 220 volts. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Impulsschalter C^nu und -^Vi in Fi§T· 3) vom Steuerrelais (i?ui bzw. Rv) aus erfolgt.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the actuation of the pulse switches C ^ nu and d - ^ Vi i n Fi§T · 3) from the control relay (i? Ui or R v ) takes place. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszeiten der Steuerrelaiskontakte so gewählt sind, daß der betriebsmäßig den Laststrom führende Hauptkontakt (2 in Fig. 2) beim Einschalten erst nach der Stromteileranordnung (3) einschaltet und beim Ausschaltvorgang vor der Stromteileranordnung ausschaltet. 5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the working times of the control relay contacts are chosen so that the operationally carrying the load current main contact (2 in Fig. 2) when switched on only after the current divider arrangement (3) switches on and switches off during the switch-off process in front of the current divider arrangement. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (z. B. Schalter U in Fig. 2) vorgesehen sind, die die elektrische Parallelschaltung der Stromteileranordnung (3) zu dem Hauptkontakt (2) unterbrechen, sobald der Hauptkontakt den Betriebsstrom übernommen hat und die Parallelschaltung wieder herstellen, sobald ein Schaltvorgang eingeleitet wird.6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that means (z. B. switch U in Fig. 2) are provided which interrupt the electrical parallel connection of the current divider arrangement (3) to the main contact (2) as soon as the main contact Operating current has taken over and restore the parallel connection as soon as a switching process is initiated. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkontakt (2) von einem Schütz (HK) betätigt wird, der vom Schaltschütz (6) des Hilfsschalters aus gesteuert ist.7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the main contact (2 ) is actuated by a contactor (HK) which is controlled by the contactor (6) of the auxiliary switch. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem sprunghaft betätigten Lastschalter für Stufenregeleinrichtungen von Transformatoren, Drosseln u. dgl. mit unaufhaltsamem Ablauf des Umschaltvorganges und Überschaltwiderstandes Stromteileranordnungen, die nach Anspruch 1 gesteuert sind, derart zugeordnet sind, daß die Stromteileranordnung zeitlich vor dem Hauptkontakt des Lastschalters einschaltet und nach dessen Einschaltung wieder selbsttätig abschaltet, während beim Öffnen des Hauptkontaktes dieser erst öffnet, nachdem der Stromteiler den Laststrom übernommen hat.8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that when actuated suddenly Load switch for step control devices of transformers, chokes and the like with unstoppable Sequence of the switching process and transition resistance current divider arrangements that are controlled according to claim 1, are assigned in such a way that the flow divider arrangement precedes in time the main contact of the load switch switches on and automatically again after it has been switched on switches off, while when the main contact opens, it only opens after the current divider has taken over the load current. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der für die synchrone Steuerung benötigte Strom von dem mit dem9. Device according to claim 1 to 8, characterized in that the for the synchronous Control required power from the one with the Lastschalter während des Uberschaltvorganges zusammenarbeitenden Überschaltwiderstand abgegriffen ist, wodurch der Steuerstrom automatisch immer in Phase liegt mit dem Laststrom.Load switch working together during the switching process Transition resistance is tapped, whereby the control current is automatic is always in phase with the load current. 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem sprunghaft betätigten Lastschalter mit Haupt- und Vorkontakten und Überschaltwiderstand die Stromteileranordnung zwischen den Vor- und Hauptkontakten liegt.10. Device according to claim 1 to 9, characterized in that when actuated suddenly Load switch with main and pre-contacts and transition resistor the current divider arrangement lies between the preliminary and main contacts. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lastschaltern für11. Device according to claim 1 to 10, characterized marked that with load switches for 162/s Hz Steuerrelais für 50 Hz und diesen vorgeschaltete Relais für 162/3 Hz im Steuerkreis vorgesehen sind und daß die 162/3-Hz-Relais unmittelbar von einem am Überschaltwiderstand des Lastschalters abgegriffenen 162/3-Hz-Strom gespeist werden, während das Relais für 50 Hz gleichfalls von dem in einen 50-Hz-Strom umgeformten 162/3-Hz-Strom gespeist wird.16 2 / s Hz control relay 3 Hz are provided in the control circuit for 50 Hz and these upstream relay 16 2 / and that the 16 2/3 -Hz relay directly from one tapped at the transition resistance of the circuit breaker 16 2/3 -Hz current are fed, while the relay 50 Hz for 3 -Hz current is fed also from the deformed into a 50 Hz current 16 2 /. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 285 281, 565 531,
404, 754973, 718 697.Considered publications:
German patent specifications No. 285 281, 565 531,
404, 754973, 718 697. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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