DE1051368B - Einrichtung zur Wiedereinschaltung von Schuetzen mit Selbsthaltekreis in Schaltanlagen nach kurzzeitigen Netzausfaellen - Google Patents

Description

Kurzzeitige Netzausfälle geben in größeren Anlagen oft zu Störungen Anlaß, wenn in diesen Anlagen Schütze mit Selbsthaltekreis vorgesehen sind, die beim Wegbleiben der Netzspannung abfallen. Bei einem Selbsthaltekreis ist bekanntlich ein. Arbeitskontakt des Schützes parallel zu einem kurzzeitig zu betätigenden Einschaltarbeitskontakt geschaltet und der Erregerstromkreis des Schützes mit dem Netz dadurch geschlossen. Um diese Störungen auf ein Minimum herabzudrücken, rüstet man Selbsthaltekreise mit einem Verzögerungsrelais aus, das beim Wegbleiben der Spannung erst nach einer vorgegebenen Zeit den Selbsthaltekreis öffnet. Kommt innerhalb dieser Zeit die Netzspannung wieder, so zieht das Schütz selbsttätig wieder an. Vorzugsweise wird dabei das Verzögerungsrelais so ausgebildet, daß es bei Betätigung eines Ausschaltedruckknopfes unverzögert öffnet.

Sind in einer größeren Anlage mehrere Schütze mit einer Wiedereinschalteinrichtung auszurüsten, so müssen oftmals alle Verzögerungszeiten der Verzögerungsrelais exakt gleich sein, da es sonst vorkommen kann, daß beim Wiederkehren der Netzspannung nur ein Teil der Schütze wieder anzieht und dadurch sehr viel schwerwiegendere Störungen auftreten können als beim Stillstand der gesamten Anlage. Eine solche exakte Einstellung der \^erzögerungszeiten ist aber nur mit erheblichem Aufwand und dann doch meistens nur unvollkommen zu erreichen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die letztgenannte Schwierigkeit mit einfachen Mitteln zu vermeiden. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gleichzeitigen Wiedereinschaltung aller Schütze mit Selbsthaltekreis in einer Steuerungsanlage, die beim Wegbleiben der Spannung eingeschaltet waren. Die Einschaltung soll nur erfolgen, wenn die Spannung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach dem Wegbleiben wiederkehrt. Kehrt die Spannung später wieder, so soll kein Schütz mehr selbsttätig eingeschaltet werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einschaltkontakt eines jeden Schützes durch einen Wiedereinschaltkreis überbrückt ist, der einen nach Erregung des Schützes sich schließenden und nach Entregung des Schützes sich verzögernd öffnenden Kontakt und einen mit diesem in Reihe liegenden, erst bei Netzausfall geschlossenen und nach einer gegenüber der Verzögerung der Öffnung des ersten Kontaktes kleineren Zeitspanne wieder geöffneten Kontakt aufweist.

Bevorzugte Ausführungsformen werden an Hand der Zeichnung erläutert.

In Abb. 1 a bedeutet 1 die Netzspannungszuführung. Von mehreren Schützen der Anlage ist das erste Schütz 21 mit der Erregerspule 2 und dem Selbst-Einrichtung
zur Wiedereinschaltung von Schützen
mit Selbsthaltekreis in Schaltanlagen
nach kurzzeitigen Netzausfällen

Anmelder:

Stotz-Kontakt G.m.b.H.,
Heidelberg, Eppelheimer Str. 150

Dr.-Ing. Erich Rühlemann, Heidelberg-Eppelheim,
und Dipl.-Ing. Gerd Niehaus, Heidelberg,
sind als Erfinder genannt worden

haltekontakt 3 gezeigt. Der Arbeitskontaktdruckknopf 4 dient zum Einschalten und der Ruhekontaktdruckknopf 5 zum Ausschalten des Schützes 21. Außerdem ist zu jedem Schütz ein thermisches Relais 22 mit einem Arbeitskontakt 6, einem meist als Streifen ausgebildeten Bimetallelement 7 und einem zur Erregerspule 2 parallel geschalteten Widerstand 8 vorgesehen.

Ferner enthält die Anlage ein Vielfachrelais 23 mit einer Erregerspule 9 und Arbeitskontakten 10,11,12, 13, zu dem gegebenenfalls an Anschlüssen 14 weitere gleichartige Vielfachrelais parallel geschaltet sind.

Ein Netzrelais 25 mit einer Erregerspule 15 und Ruhekontakten 16 und 17, ein Zeitrelais 24 mit einer Erregerspule 18 und einem Ruhekontakt 19 sowie eine Notstromquelle 20 vervollständigen die Einrichtung. Die Netzspannung erregt die Magnetspule 2 des Schützes 21, wenn es durch kurzzeitiges Betätigen des Einschaltdruckknopfes 4 eingeschaltet wird, da nach dem Anziehen der Spulenstrom über den Selbsthaltekontakt 3 fließt. Das Ausschalten erfolgt durch kurzzeitiges Betätigen des Ausschaltedrucklcnopfes 5. Die Kontakte 4 und 5 sind dabei an zweckmäßiger Stelle meist nebeneinander in einem Druckknopf kasten untergebracht. Vielfach werden auch mehrere Druckknopfkästen vorgesehen, wobei dann alle Einschaltkontakte parallel und alle Ausschaltkontakte in Reihe geschaltet sind.

Ist das Schütz 21 angezogen, so wird der zur Schützspule 2 -parallel geschaltete Widerstand 8 von einem Strom durchflossen und erwärmt das Bimetallelement 7, wodurch der Kontakt 6 geschlossen wird.

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Das Bimetallelement 7 kühlt langsam ab und öffnet dabei den Kontakt 6 mit einer Verzögerung, sobald Spule 2 und Widerstand 8 spannungslos werden. Durch Einstellen einer entsprechenden mechanischen Vorspannung läßt sich die Verzögerung, mit der das thermische Relais 22 nach dem Wegfall der Spannung an der Erregerspule 2 und dem Widerstand 8 seinen Kontakt öffnet, einstellen.

Das thermische Relais 22 ist die einfachste und billigste Ausführungsform eines verzögert abfallenden Relais, das sich außerdem noch besonders leicht in bereits bestehenden Anlagen einbauen läßt, weil es nur an zwei meist gut zugängliche Anschlußklemmen anzuschließen ist und sehr wenig Platz gebraucht. Darin liegt ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung, da die außerdem noch benötigten und im folgenden beschriebenen Schaltelemente nur in geringer Zahl bzw. ein einziges Mal für die gesamte Anlage gebraucht werden und daher aufwandmäßig nicht ins Gewicht fallen. An Stelle des thermischen Relais 22 kann aber ebensogut eine beliebige andere an sieh bekannte Ausführungsform eines Verzögerungsrelais verwendet werden, wie sie beispielsweise für die Wiedereinschaltung einzelner Schütze bereits bekannt sind.

Die Gefahr, daß die Abschaltung eines Schützes mit einem Netzausfall zufällig zusammenfällt und zu einer ungewollten Einschaltung führt, ist sehr klein. Diese Möglichkeit ergibt sich nur, wenn eine Abschaltung erfolgt, an die sich innerhalb der Verzögerungszeit des Relais 22 ein Netzausfall anschließt, der in derselben Verzögerungszeit auch wieder beendet ist. Für die meisten Anlagen kann diese geringe Gefahr ohne weiteres in Kauf genommen werden. Ist aber an einer Stelle diese Gefährdung besonders schwerwiegend, so kann sie durch einen einfachen zusätzlichen Mechanismus am thermischen Relais 22, der durch den Ausschaltkontakt 5 ausgelöst wird, behoben werden.

Erhält die Spule 9 des Vielfachrelais 23 Spannung, so schließt sich der zum Kontakt 6 in Reihe liegende Kontakt 10. Sind die Kontakte 6 und 10 beide geschlossen, so ist der parallel liegende Einschaltkontakt 4 überbrückt. Daß dabei der Ausschaltkontakt 5 in diesem Ausführungsbeispiel noch in Reihe mit dem Einschaltkontakt 4 liegt und durch die beiden Kontakte 6 und 10 mit überbrückt wird, ist durch die Zweckmäßigkeit der Verdralitung begründet und ist für das Funktionieren der Einrichtung und damit für die Erfindung unwesentlich, da die Kontalcte 6 und 10 bei Wiederkehr der Netzspannung nur für ganz kurze Zeit beide geschlossen sind. In besonderen Fällen könnte aber auch hier die Verdrahtung anders getroffen und der Ausschaltkontakt an anderer Stelle des Stromkreises angebracht oder ein zusätzlicher Gefahrenschalter vorgesehen werden.

Gleichzeitig mit dem KontaktlO für das erste Schütz 21 schließt und öffnet das Vielfachrelais 23 einen Kontakt 11 für ein zweites, einen Kontakt 12 für ein drittes und einen Kontakt 13 für ein w-tes Schütz einer Schutzgruppe in der Anlage. Je nach Art der Anlage und der nötigen Verdrahtung kann es entweder zweckmäßiger sein, für alle Schütze ein einziges Vielfachrelais vorzusehen oder die Schütze an je einem Vi el fach relais zu einer Gruppe zusammenzuschalten und mehrere Vielfachrelais an den Anschlüssen 14 entsprechend parallel zu schalten.

Die Spannungsspule 15 des Netzüberwachungsrelais ?.r Hegt unmittelbar an der Netzspannung. Bleibt die Netzspannung weg, so schließt das Relais 25 die 368

Kontakte 16 und 17. Durch das Schließen des Kontaktes 16 erhält die Spule 18 des Zeitrelais 24 aus der Notstromquelle 20 Spannung. Zunächst ist dann auch der Kontakt 19 des Zeitrelais 24 geschlossen, und die Erregerspule 9 des Vielfachrelais 23 und die bei 14 parallel geschalteten Spulen weiterer Vielfachrelais erhalten ebenfalls Spannung. Dann sind alle Kontakte der Vielfachrelais geschlossen. Kommt in dieser Zeit die Netzspannung wieder, so werden alle vorher eingeschalteten Schütze der Anlage wieder eingeschaltet; gleichzeitig werden die Kontakte 16 und 17 des Netzrelais 25 unverzögert geöffnet, und die Vielfachrelais fallen wieder ab. Nur solange die Kontakte 17 und 19 beide geschlossen sind, sind auch die Kontakte der Vielfachrelais geschlossen; sonst sind die letzteren stets offen.

Nach einer vorgegebenen Zeit öffnet das Zeitrelais 24 seinen Kontalct 19, wodurch die Spulen der Vielfachrelais spannungslos werden und diese ihre Kontakte öffnen. Kehrt die Netzspannung nach dem Öffnen des Kontaktes 19 wieder, so wird kein Schütz mehr selbsttätig eingeschaltet.

Zeitrelais mit genau einstellbarer Verzögerungszeit sind meist sehr aufwendig. Ein solches Zeitrelais wird in der ganzen Anlage nur ein einziges Mal gebraucht. Die Art der Ausführung des Zeitrelais hängt von den speziellen Erfordernissen der Anlage ab.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung mit netzerregtem Zeitrelais 25 zeigt Abb. 1 b, in der das Vielfachrelais 23 und, alle hiervon überwachten Einrichtungen wie in Abb. 1 a angeordnet und bezeichnet sind. Das Netzspannungsrelais 25 besitzt in diesem Fall einen Ruhekontakt 17 und einen Arbeitskontakt 26, das Zeitrelais 24, zwei Arbeitskontakte 28 und 29 und die Erregerspule des Vielfachrelais 23 und gegebenenfalls die Erregerspulen weiterer parallel geschalteter Vielfachrelais sind für die Netzspannung ausgelegt. Die in Reihe liegenden Kontakte 17 und 29 überwachen die Erregung des Vielfachrelais 23 und eventuell parallel geschalteten weiteren Vielfachrelais, während die Kontakte 26 und 28 in einem Selbsthaltekreis des Zeitrelais 24 liegen. Beim Betätigen eines Einschaltdrucklcnopfes 27 wird das Zeitrelais 24 erregt, zieht unverzögert an und hält sich über seinen Selbsthaltekreis.

Das unverzögert abfallende Netzrelais 25 ist anzugverzögert, damit das Vielfachrelais 23 und die diesem nachgeschalteten Schütze über den Kontalet 17 ausreichend erregt werden können. Es genügt in der Regel eine Zeit von der Größe unter einer Sekunde; diese Zeit ist wesentlich kleiner als die Verzögerungszeit des Zeitrelais 24 und darum noch mit verhältnismäßig kleinem Aufwand einzuhalten.

Man hat es in diesem Fall in der Hand, die Wiedereinschaltbereitschaft durch Betätigen des Druckknopfes 27 nach Belieben einzuschalten oder nicht. Im allgemeinen wird man den Druckknopf 27 erst betätigen, wenn alle Motorschütze 21 eingeschaltet sind und die richtige Einschaltung überprüft ist. Der Druckknopf 27 kann noch mit entsprechenden weiteren Kontakt- bzw. Schaltorganen gekoppelt werden.

Bei einem Spannungsabfall fällt das Netzüberwachungsrelais 25 ab, und der Kontalet 17 wird unverzögert geschlossen. Das abfallverzögerte Zeitrelais 24 hält jedoch die Kontakte 19 und 28 entsprechend der vorgewählten Verzögerungszeit, im allgemeinen einige Sekunden, geschlossen. Kehrt die Netzspannung nach einer Zeit wieder, die kleiner ist als die gewählte Abfallverzögerung des Zeitrelais 24, so er-

Claims (12)

hält das Vielfachrelais 23 so lange Spannung, bis der anzugverzögerte Kontakt 17 das Netzüberwachungsrelais 25 öffnet. Diese Zeit kann ohne Schwierigkeiten so gewählt werden, daß der Steuerimpuls auf die einzelnen Motorschütze zur Wiedereinschaltung genügend lang ist. Unmittelbar nach dem öffnen des Kontaktes 17 schließt der Kontakt 26 und hält die Einrichtung für einen erneuten Spannungsausfall in Bereitschaft. Kehrt die Netzspannung nach einem Ausfall erst in einer Zeit wieder, die größer als die am Zeitrelais 24 gewählte Verzögerungszeit ist, so können die Motorschütze 21 nicht mehr wiedereingeschaltet werden, da der Kontakt 29 im Erregerkreis des Vielfachrelais 23 geöffnet ist. Die Wiedereinschaltbereitschaft muß durch Betätigen des Druckknopfes 27 wiederhergestellt werden. Andere Ausführungsformen des erfmdungsgemäßen Kontaktes 6 zeigen die Abb. 2 bis 4. In Abb. 2 ist an Stelle des Kontaktes 6 ein temperaturempfindlicher ao Widerstand 61 vorgesehen, der so bemessen ist, daß er im kalten Zustand keinen zum Halten des Schützes 21 ausreichenden Strom durchläßt, dies jedoch im warmen Zustand tut. Er ist also dem Kontakt 6 äquivalent; nämlich im kalten Zustand dem geöffneten und im warmen Zustand dem geschlossenen Kontakt. Dermit dem Schütz 21 einschaltbare Heizwiderstand 8 erwärmt den temperaturempfindlichen Widerstand 61 im eingeschalteten Zustand entsprechend. Wie das Bimetallelement kann der temperaturempfmdliche WiderstandGl auch so an der Schützerregerspule 2 angeordnet sein, daß die betriebsmäßige Erwärmung der Erregerspule 2 bereits zur hinreichenden Erwärmung des Bimetallelementes 7 bzw. des temperaturempfindlichen Widerstandes 61 ausreicht und der besondere Heizwiderstand 8 wegfallen kann. Nach Abb. 3 kann der Kontakt 6 auch relaisgesteuert sein. Die Erregerspule 33 des den Kontakt 6 steuernden Relais liegt dabei zusammen mit einem veränderbaren Reihenwiderstand 32 parallel zu einem Kondensator 34, zweckmäßig ein Elektrolytkondensator, und bildet so ein Zeitglied, dessen Teile derart bemessen sind, daß bei Wegbleiben der Netzspannung die Relaisspule 33 noch ausreichend lange erregt und der Kontakt 6 geschlossen bleibt. Die Zeitkonstante des Zeitgliedes ist durch die entsprechende Einstellung des Widerstandes 32 wählbar. Ein Ventil 31 verhindert die unerwünschte Entladung des Kondensators 34 über die Schützerregerspule 2. Unerwünschte Wiedereinschaltungen beim zufälligen Zusammentreffen eines Netzausfalles mit einer gewollten Abschaltung sind bei diesen Anordnungen ausgeschlossen, wenn der Ausschaltdruckknopf 5 zusätzlich einen Arbeitskontakt aufweist, über den der Kondensator 34 bei Betätigen des Druckknopfes 5 zweckmäßig über einen Widerstand 35 entladen wird. Eine sehr einfache und besonders für eine nachträgliche Anbringung geeignete Anordnung des Kontaktes 6 zeigt Abb. 4. Ein Streckdraht 41 und der Kontakte bilden ein Streckdrahtrelais. Der Streckdraht 41 liegt unmittelbar in Reihe mit der Schützerregerspule 2. Der Kontakt 6 wird bei dieser Anordnung zweckmäßig als Schnappkontakt ausgebildet. PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Wiedereinschaltung von Schützen mit Selbsthalterelais in Schaltanlagen nach kurzzeitigen Netzausfällen, dadurch gekenn-

zeichnet, daß der Einschaltkontakt (4) eines jeden Schützes (21) durch einen Wiederdnschaltkreis überbrückt ist, der einen nach Erregung des Schützes (21) sich schließenden und nach Entregung des Schützes (21) sich verzögernd öffnenden Kontakt (6) und einen mit diesem in Reihe liegenden, erst bei Netzausfall geschlossenen und nach einer gegenüber der Verzögerung der Öffnung des ersten Kontalctes (6) kleineren Zeitspanne wieder geöffneten Kontakt (10) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (6) von einem Bimetallelement (7) beeinflußt wird, dessen Heizung mit der Erregung des Schützes eingeschaltet wird.

3. Abänderung der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Kontaktes (6) ein Widerstand (61) von derartiger Temperaturabhängigkeit vorgesehen ist, daß dieser Widerstand (61) bei Raumtemperatur keinen und bei normaler Betriebstemperatur bei erregtem Schütz (21) einen ausreichenden Haltestrom für das Schütz (21) durchläßt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen des Bimetallelementes (7) bzw. des temperaturabhängigen Widerstandes (61) ein zur Erregerspule (2) des Schützes (21) parallel geschalteter Heizwiderstand (8) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (7) bzw. der temperaturabhängige Widerstand (61) so angeordnet ist, daß die betriebsmäßige Erwärmung der Erregerspule (2) des Schützes (21) zum Schließen des Wiedereinschaltkreises ausreicht.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (6) an einem Hilfsrelais (33) angeordnet ist, dessen Erregerspule mit einem Kondensator (34) und einem vorzugsweise verstellbaren Widerstand (32) ein über ein Ventil (31) zur Erregerspule (2) des Schützes (21) parallel geschaltetes Zeitglied bildet, dessen Elemente so> bemessen sind,, daß der Entladestrom bei Ausfall der Netzspannung das Hilfsrelais (33) zum Halten des Kontaktes (6) ausreichend erregt hält.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschaltdruckknopf (5) einen Arbeitskontakt aufweist, über den der Kondensator (34) vorzugsweise über einen Widerstand (35) beim Ausschalten entladen wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (6) durch einen zur Schützerregerspule (2) in Reihe geschalteten Streckdraht (41) gesteuert wird und vorzugsweise als Schnappkontakt ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (10 bis 13) der Wiedereinschaltkreise der Schütze einem spannungs- und zeitüberwachten Vielfachrelais (23) zugeordnet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerkreis des Vielfachrelais (23) von einem Ruhekontakt (17) eines Netzspannungsrelais (25) und von einem Ruhekontakt (19) eines bei Netzausfall über einen Ruhekontakt (16) des Netzspannungsrelais (25) erregten Zeitrelais (24) mit Anzugverzögerung überwacht wird, wobei die Stromversorgung des Vielfachrelais (23) und des Zeitrelais (24) über eine Notstromquelle (20) erfolgt.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vielfachrelais (23) über das Netz (1) erregbar ist und der Erregerkreis des Vielfachrelais (23) von einem. Ruhekontalct (17) eines anzugverzögerten. Netzspannungsrelais (25) und von einem Arbeitskontakt (29) eines netzerregten und bei Netzausfall verzögert abfallenden Zeitrelais (24) überwacht wird.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das netzerregte Zeitrelais (24) durch einen Einscihaltdruckknopf (27) unverzögert einschaltbar ist, wobei der Einschaltdruckknopf (27) durch einen aus einem Arbeitskontakt (28) am Zeitrelais (24) und einem Arbeitskontakt (26) am Netzspannungsrelais (25) bestehenden Selbsthaltekreis überbrückt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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