DE1190552B

DE1190552B - Device for short-circuit forwarding

Info

Publication number: DE1190552B
Application number: DES75179A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Johannes Wegener
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-08-04
Filing date: 1961-08-04
Publication date: 1965-04-08

Description

Einrichtung zur Kurzschlußfortschaltung Einrichtungen zur Kurzschlußfortschaltung sind bekannt. Sie arbeiten in der Weise, daß bei Auftreten eines Kurzschlusses der Schalter ausgeschaltet und nach einer kurzen spannungslosen Pause wieder zugeschaltet wird. Ist der Kurzschluß verschwunden, so bleibt der Schalter eingeschaltet. Ist der Kurzschluß noch vorhanden, so wird der Schalter endgültig ausgeschaltet. Bei diesen Kurzschlußfortschaltungseinrichtungen muß auf irgendeine Weise dafür gesorgt werden, daß der Schalter, nachdem er einen Zyklus ganz oder teilweise durchlaufen hat, nach einer bestimmten Zeit wieder bereit ist, den Zyklus ganz oder teilweise zu durchlaufen.Device for forwarding short circuits Devices for forwarding short circuits are known. They work in such a way that when a short circuit occurs, the Switch switched off and switched on again after a short pause without voltage will. If the short circuit has disappeared, the switch remains switched on. is If the short-circuit is still present, the switch is finally switched off. at these short circuit forwarders must be taken care of in some way that the switch after it has run through a cycle in whole or in part has, after a certain period of time, is ready again, in whole or in part, the cycle to go through.

Die Erfindung zeigt einen einfachen Weg hierzu bei einer Einrichtung mit einem einzigen für das Ein-und Ausschalten des Schalters vorgesehenen Energiespeicher, dessen Aufladezeit groß gegenüber der Zeit einer Schalthandlung ist. Gemäß der Erfindung ist die Kennlinie des Energiespeichers so gewählt, daß nur drei aufeinanderfolgende ordentliche Schalthandlungen ausgeführt werden können, und es wird der Einschaltkreis unwirksam gemacht, wenn der Punkt der Kennlinie unterschritten ist, bei dem nur noch zwei ordentliche Schalthandlungen vorgenommen werden können. Dadurch wird erreicht, daß mit einem Minimum an Aufwand für den Energiespeicher und für die Verklinkungen ein hohes Maß an Sicherheit erreicht wird.The invention shows a simple way of doing this in a device with a single energy storage device provided for switching the switch on and off, whose charging time is long compared to the time of a switching operation. According to the invention the characteristic of the energy storage is chosen so that only three consecutive Ordinary switching operations can be carried out, and it becomes the switch-on circuit made ineffective if the point of the characteristic is undershot, at which only two normal switching operations can still be carried out. This achieves that with a minimum of effort for the energy storage and for the latches a high level of security is achieved.

Zweckmäßig wird der Ausschaltkreis unwirksam gemacht, wenn der Punkt der Kennlinie unterschritten wird, bei dem nur noch eine ordentliche Schalthandlung ausgeführt werden kann.The switch-off circuit is expediently made ineffective if the point the characteristic curve is fallen below, in which only one proper switching action can be executed.

In F i g. 1 ist die Charakteristik eines Speichers, z. B. eines Flüssigkeitsspeichers, dargestellt, und zwar der Druck p in Abhängigkeit von dem Volumen x # A V, das dem Speicher entnommen wird. Das bei jeder Schalthandlung entnommene Volumen ist mit A V bezeichnet und entspricht dem Hubvolumen des Arbeitskolbens, der von der Flüssigkeit betätigt wird und auf den beweglichen Schaltkontakt einwirkt. Es ist angenommen, daß nur drei ordentliche Schalthandlungen nacheinander ausgeführt werden können, wobei unter ordentlicher Schalthandlung eine solche zu verstehen ist, bei der der bewegliche Schaltkontakt noch mit der erforderlichen Mindestgeschwindigkeit betätigt wird. Dies würde z. B. bedeuten, daß der Punkt C bei irgendeiner Schalthandlung nicht unterschritten werden darf und daß der Einschaltkreis bei Unterschreiten des Punktes A und gegebenenfalls der Ausschaltkreis bei Unterschreiten des Punktes B unterbrochen wird. Tatsächlich wird man aus Sicherheitsgründen die Charakteristik so wählen, wie es die gestrichelte Gerade angibt, so daß also bei irgendeiner Schalthandlung der Punkt C nicht unterschritten werden darf. Die Unterbrechung des Einschaltkreises erfolgt dann bei Unterschreiten des Punktes A' und gegebenenfalls die des Ausschaltkreises bei Unterschreiten des Punktes B'. Es können also mit Sicherheit drei aufeinanderfolgende Schalthandlungen durchgeführt werden, jedoch keine vierte.In Fig. 1 is the characteristic of a memory, e.g. B. a liquid reservoir, shown, namely the pressure p as a function of the volume x # AV, which is taken from the memory. The volume withdrawn for each switching operation is denoted by AV and corresponds to the stroke volume of the working piston that is actuated by the liquid and acts on the movable switching contact. It is assumed that only three ordinary switching operations can be carried out one after the other, with ordinary switching operations being understood to mean one in which the movable switching contact is still operated at the required minimum speed. This would e.g. B. mean that the point C must not be undershot in any switching operation and that the switch-on circuit is interrupted when the point A is undershot and the switch-off circuit is interrupted when the point B is undershot. In fact, for safety reasons, the characteristic will be selected as indicated by the dashed straight line, so that point C must not be undershot in any switching operation. The switch-on circuit is then interrupted when the value falls below point A 'and, if applicable, that of the switch-off circuit when it falls below point B'. So three consecutive switching operations can be carried out with certainty, but not a fourth.

Handelt es sich um einen Federkraftspeicher, so bekommt man die gleiche Charakteristik, wenn man die Kraft K über den Federweg x - As aufträgt, wobei wieder vorausgesetzt ist, daß der für eine Schalthandlung erforderliche Federweg A s immer der gleiche ist.In the case of a spring force accumulator, the same characteristics are obtained if the force K is applied over the spring travel x - As , again assuming that the spring travel A s required for a switching operation is always the same.

F i g. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit 1 ist ein Energiespeicher bezeichnet, dessen Hohlraum mit Flüssigkeit, z. B. öl, ausgefüllt ist. Im Gegensatz zu den bekannten Speichern steht das öl nicht unter dem Druck eines Gases, die Energiespeicherung wird vielmehr durch die Zusammendrückung der Flüssigkeit erzeugt. Zur L7berwachung des Druckes ist ein Kontaktmanometer 4 vorgesehen, das bei Unterschreiten des Normaldruckes eine Pumpe 5 in Tätigkeit setzt, die über ein Rückschlagventil18 den Speicher langsam auflädt. Mit 2 ist der Arbeitskolben bezeichnet, der über die Stange 3 den beweglichen Kontakt des nicht dargestellten Schalters betätigt. Zu dem Arbeitszylinder führen Leitungen 7 und 8 mit den Ventilen 11 und 12. Der Arbeitszylinder des Kolbens 2 ist ferner über die Leitungen 9 und 10 mit den Ventilen 13 und 14 mit dem Vorratsgefäß 6 verbunden, aus dem die Pumpe 5 die Flüssigkeit in den Speicher 1 drückt. Das Kontaktmanometer 4 besitzt drei Kontakte 4 a, 4 b und 4 c, wobei der Kontakt 4 a im Stromkreis der Spule 15 des Schützes 17 für den Antriebsmotor 16 der Pumpe 5 liegt. Mit 20 ist der Einschaltdruckknopf, mit 21 der Ausschaltdruckknopf bezeichnet.. Das Einschaltrelais trägt das Bezugszeichen 22, das Ausschaltrelais das Bezugszeichen 23. Das Einschaltrelais öffnet bei seiner Erregung die Ventile 11 und 14, das Ausschaltrelais 23 öffnet bei seiner Erregung die Ventile 12 und 13. Werden die Relais wieder entregt, so kehren die Ventile in ihre Schließstellung zurück. Mit 24 und 25 sind Relais bezeichnet, die bewirken, daß das einmal eingeschaltete Relais 22 bzw. 23 so lange erregt wird, bis der Schalter in seine Endstellung gekommen ist, auch wenn inzwischen der Kontakt 4 b bzw. 4 c geöffnet hat. Hierzu dienen die Kontakte 24a bzw. 25a, über die sich die Relais 24 bzw. 25 selbst halten. Die Relais 22 und 23 werden über die Kontakte 24 b bzw. 25 b eingeschaltet. Im Stromkreis des Relais 24 liegt der Kontakt 28 des Meldeschalters des Schalters, der erst geöffnet wird, wenn der Schalter eingeschaltet ist. Im Stromkreis des Relais 25 liegt der Kontakt 29 des Meldeschalters des Schalters, der erst geöffnet wird, wenn der Schalter ausgeschaltet ist. Im Stromkreis des Relais 24 liegen zu dem Meldeschalterkontakt 28 in Reihe die Kontakte 21b, 20 a und 4b. Im Stromkreis der Spule des Relais 25 liegt in Reihe mit dem Kontakt 29 des Meldeschalters der Kontakt 21 a des Ausschaltdruckknopfes, zu dem parallel der Kontakt 27 eines Relais liegt, der bei Auftreten eines Kurzschlusses geschlossen wird, und der Kontakt 4 c des Manometers. Parallel zum Einschaltkontakt 20a liegt der Kontakt 26 b eines Relais 26, das über den Kontakt 25 c des Relais 25 erregt werden kann, wenn die Kontakte 21 c und 4b geschlossen sind. Der Kontakt 26a liegt parallel zum Kontakt 25 c.F i g. 2 schematically shows an embodiment of the invention. 1 with an energy storage device is referred to, the cavity of which is filled with liquid, for. B. oil is filled. In contrast to the known accumulators, the oil is not under the pressure of a gas, rather the energy storage is generated by the compression of the liquid. To monitor the pressure, a contact manometer 4 is provided which, when the pressure falls below normal, activates a pump 5 which slowly charges the accumulator via a check valve18. 2 with the working piston is referred to, which actuates the movable contact of the switch, not shown, via the rod 3. Lines 7 and 8 with valves 11 and 12 lead to the working cylinder. The working cylinder of piston 2 is also connected via lines 9 and 10 with valves 13 and 14 to storage vessel 6, from which pump 5 transfers the liquid to the reservoir 1 presses. The contact pressure gauge 4 has three contacts 4 a, 4 b and 4 c, the contact 4 a being in the circuit of the coil 15 of the contactor 17 for the drive motor 16 of the pump 5. The switch-on pushbutton is denoted by 20 and the switch-off pushbutton is denoted by 21. The switch-on relay bears the reference number 22, the switch-off relay the reference number 23. The switch-on relay opens valves 11 and 14 when it is energized, and the switch-off relay 23 opens valves 12 and 13 when it is energized . If the relay is de-energized again, the valves are returned to their closed position. With 24 and 25 relays are referred to, which have the effect that the once switched on relay 22 or 23 is energized until the switch has come to its end position, even if the contact 4 b or 4 c has opened in the meantime. The contacts 24a and 25a, via which the relays 24 and 25 hold themselves, are used for this purpose. The relays 22 and 23 are switched on via the contacts 24 b and 25 b , respectively. In the circuit of the relay 24 is the contact 28 of the signaling switch of the switch, which is only opened when the switch is turned on. In the circuit of the relay 25 is the contact 29 of the signaling switch of the switch, which is only opened when the switch is turned off. In the circuit of the relay 24, the contacts 21 b, 20 a and 4 b are in series with the signaling switch contact 28. In the circuit of the coil of the relay 25 is in series with the contact 29 of the signaling switch, the contact 21 a of the switch-off pushbutton, to which the contact 27 of a relay is parallel, which is closed when a short circuit occurs, and the contact 4 c of the pressure gauge. In parallel with the switch-on contact 20a, there is the contact 26b of a relay 26 which can be excited via the contact 25c of the relay 25 when the contacts 21c and 4b are closed. The contact 26a is parallel to the contact 25c.

Der Kontakt 4 a des Manometers wird geschlossen, sobald der Normaldruck unterschritten ist, beispielsweise wenn der Druck des Druckspeichers unter 200 at sinkt. Der Kontakt 4 b des Manometers wird geöffnet, wenn der Punkt A' der Charakteristik unterschritten wird, beispielsweise wenn der Druck unter 160 at sinkt. Der Kontakt 4 c wird geöffnet, wenn der Druck unter den Wert B', beispielsweise unter 120 at, sinkt. Die Kontakte 4 b und 4 c können vom Druck abhängige Kontakte sein, weil der Druck ein eindeutiges Maß dafür ist, wieviel Schalthandlungen noch ordentlich ausgeführt werden können. Wird an Stelle eines öldruckspeichers beispielsweise ein Federkraftspeicher verwendet, so kann das öffnen bzw. Schließen der Kontakte 4 a, 4 b und 4 c von der gemessenen Federkraft in ähnlicher Weise abhängig gemacht werden wie im Ausführungsbeispiel vom Druck.The contact 4 a of the manometer is closed as soon as the pressure falls below normal, for example when the pressure of the pressure accumulator falls below 200 at. The contact 4 b of the manometer is opened when the characteristic falls below point A ', for example when the pressure falls below 160 at. The contact 4 c is opened when the pressure falls below the value B ', for example below 120 at. The contacts 4 b and 4 c can be pressure-dependent contacts, because the pressure is a clear measure of how many switching operations can still be carried out properly. If, for example, a spring force accumulator is used instead of an oil pressure accumulator, the opening or closing of the contacts 4 a, 4 b and 4 c can be made dependent on the measured spring force in a manner similar to the pressure in the exemplary embodiment.

Als gemeinsame Stromquelle dient eine nicht näher dargestellte Wechselstromquelle 30.An alternating current source, not shown in detail, serves as the common current source 30th

Die Wirkungsweise ist folgende: Soll bei ausgeschaltetem Schalter von Hand zugeschaltet werden, so wird der Einschaltdruckknopf 20 gedrückt und damit der Kontakt 20 a geschlossen. Dadurch wird, wenn nicht gleichzeitig der Ausschaltdrucknopf gedrückt wird und wenn der Druck im Speicher höher als 160 at ist, über die geschlossenen Kontakte 4 b, 20a, 21b und 28 die Spule des Relais 24 erregt und durch den Kontakt 24a erregt gehalten, auch wenn der Kontakt 4 b geöffnet wird. Durch Schließen des Kontaktes 24 b wird die Einschaltspule 22 erregt, die nunmehr die Ventile 11 und 14 öffnet, wodurch Drucköl auf die linke Seite des Arbeitskolbens 2 einwirkt und dadurch den Schalter in die Ausschaltstellung bringt. Durch das geöffnete Ventil 14 wird das auf der rechten Seite des Arbeitszylinders befindliche Öl in den Vorratsbehälter abgeführt. Wie erwähnt, bleibt die Spule des Relais 24 auch erregt, wenn während des Einschaltvorganges der Kontakt 4 b geöffnet wird. Dies ist wichtig, weil sonst die Bewegung des Schalters in die Endlage nicht ordnungsgemäß ablaufen könnte. Wenn die Einschaltbewegung beendet ist, wird der Stromkreis für das Relais 24 durch Öffnen des Kontaktes 28 unterbrochen, so daß die Relais 24 und 22 wieder abfallen.The mode of operation is as follows: If the switch is to be switched on manually, the switch-on pushbutton 20 is pressed and thus the contact 20 a is closed. As a result, if the switch-off button is not pressed at the same time and if the pressure in the memory is higher than 160 at, the coil of the relay 24 is energized via the closed contacts 4b, 20a, 21b and 28 and kept energized by the contact 24a, even if the contact 4 b is opened. By closing the contact 24 b, the switch-on coil 22 is excited, which now opens the valves 11 and 14, whereby pressurized oil acts on the left side of the working piston 2 and thereby brings the switch into the switch-off position. The oil on the right-hand side of the working cylinder is discharged into the reservoir through the open valve 14. As mentioned, the coil of the relay 24 also remains energized if the contact 4 b is opened during the switch-on process. This is important because otherwise the movement of the switch into the end position could not proceed properly. When the switch-on movement has ended, the circuit for the relay 24 is interrupted by opening the contact 28 , so that the relays 24 and 22 drop out again.

Soll ausgeschaltet werden, so wird der Ausschaltdruckknopf 21 gedrückt. Dadurch wird über den geschlossenen Kontakt 4 c, den Kontakt 21 a und den geschlossenen Kontakt 29 die Spule des Relais 25 erregt. Durch Schließen des Kontaktes 25 a bleibt die Spule des Relais 25 erregt, bis die Ausschaltbewegung vollendet ist, auch wenn der Kontakt 4 c während des Ausschaltvorganges öffnen sollte. Durch Schließen des Kontaktes 25 b wird das Ausschaltrelais 23 erregt, das die Ventile 12 und 13 öffnet. Durch Öffnen des Ventils 12 wird über die Leitung 8 Drucköl in den rechten Teil des Arbeitszylinders des Arbeitskolbens 2 gedrückt und dieser nach links bewegt, wodurch der Schalter ausgeschaltet wird. Während der Ausschaltbewegung wird über die Leitung 9 und das offene Ventil 13 das im linken Teil des Arbeitszylinders befindliche Drucköl in den Vorratsbehälter 6 gedrückt. Am Ende der Ausschaltbewegung wird der Kontakt 29 geöffnet, und die Relais 23 und 25 kehren in ihre Ausgangsstellung zurück.If it is to be switched off, the switch-off pushbutton 21 is pressed. As a result, the coil of the relay 25 is excited via the closed contact 4 c, the contact 21 a and the closed contact 29. By closing the contact 25 a , the coil of the relay 25 remains energized until the switch-off movement is completed, even if the contact 4 c should open during the switch-off process. By closing the contact 25 b , the switch-off relay 23 is energized, which opens the valves 12 and 13. By opening the valve 12 , pressure oil is pressed into the right part of the working cylinder of the working piston 2 via the line 8 and this is moved to the left, whereby the switch is switched off. During the switch-off movement, the pressure oil located in the left part of the working cylinder is pressed into the reservoir 6 via the line 9 and the open valve 13. At the end of the switch-off movement, the contact 29 is opened and the relays 23 and 25 return to their original position.

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise ist vorausgesetzt worden, daß der Einschaltdruckknopf und der Ausschaltdruckknopf immer so lange gedrückt werden, bis der Einschaltvorgang oder der Ausschaltvorgang vollendet ist.In the description of the mode of operation it has been assumed that the switch-on pushbutton and the switch-off pushbutton are always pressed for so long until the switch-on process or the switch-off process is completed.

Ist der Schalter eingeschaltet und tritt ein Kurzschluß auf, so wird beispielsweise durch ein überstromrelais der Kontakt 27 geschlossen. Es wird dann, genau wie beim Schließen des Kontaktes 21a, der Ausschaltvorgang durch Erregen der Relais 25 und 23 ablaufen. Gleichzeitig wird über die geschlossenen Kontakte 25c, 21c und 4 b das Relais 26 erregt, das sich über seinen Kontakt 26 a selbst hält, wenn nach Ablauf des Ausschaltvorganges das Relais 25 abgefallen ist. Ist der Schalter in die Ausschaltstellung gelangt, so fallen die Relais 23 und 25 ab, das Relais 26 bleibt jedoch erregt und schließt verzögert den Kontakt 26 b, der parallel zum Einschaltkontakt 20 a liegt, so daß nach einer spannungslosen Pause der Schalter wieder eingeschaltet wird. Während des Einschaltens des Schalters fällt das Relais 26 ab, weil der Punkt A' unterschritten wird und daher der Kontakt 4 b öffnet. Die Einschaltbewegung wird aber vollendet, weil sich das über den Kontakt 26 b erregte Relais 24 über den Kontakt 24 a selbst hält, bis der Kontakt 28 geöffnet wird. Ist der Kurzschluß noch vorhanden, so wird der Kontakt 27 wieder geschlossen, und es erfolgt eine erneute Abschaltung wie vorher beschrieben. Inzwischen ist aber der Kontakt 4 b, wie erwähnt, geöffnet worden, so daß keine Einschaltung mehr erfolgen kann. Es sind nun drei Schalthandlungen abgelaufen.If the switch is switched on and a short circuit occurs, then For example, the contact 27 is closed by an overcurrent relay. It will then just like when the contact 21a is closed, the switch-off process by energizing the Relays 25 and 23 expire. At the same time, the closed contacts 25c, 21c and 4 b energizes the relay 26, which holds itself through its contact 26 a, if the relay 25 has dropped out after the switch-off process has elapsed. Is the switch reaches the switch-off position, the relays 23 and 25 drop out, the relay 26 remains energized and closes with a delay the contact 26 b, which is parallel to the Switch-on contact 20 a is located, so that after a voltage-free break, the switch is switched on again. The relay drops while the switch is being switched on 26, because the point A 'is undershot and therefore the contact 4 b opens. the The switch-on movement is completed because it was excited via contact 26 b Relay 24 holds itself through contact 24 a until contact 28 is opened. is the short circuit is still present, the contact 27 is closed again, and it a new shutdown takes place as previously described. But now it is Contact 4 b, as mentioned, has been opened so that no more switching takes place can. Three switching operations have now taken place.

Der Kontakt 4a war bei Unterschreiten des Normaldruckes geschlossen worden, so daß der Speicher langsam aufgeladen wird. Die Aufladung dauert ungefähr zwanzigmal so lange wie die Zeit einer Schalthandlung. Sobald nach Erreichen von 160 at der Kontakt 4 b wieder schließt, erfolgt jedoch selbsttätig kein neues Einschaltkommando, weil der Kontakt 27 geöffnet ist. Erst durch Handbetätigung kann der Schalter wieder eingelegt werden. Durch die erwähnte Bemessung des Speichers und die Verwendung des Kontaktes 4 b wird also erreicht, daß nach einem Zyklus oder nach einem Teilzyklus nach einer bestimmten vorgegebenen Zeit, die ungefähr der Aufladezeit des Speichers entspricht, die Einrichtung wieder betriebsbereit ist.Contact 4a was closed when the pressure fell below normal so that the memory is charged slowly. Charging takes approximately twenty times as long as the time of a switching action. As soon as after When reaching 160 at the contact 4 b closes again, but takes place automatically no new switch-on command because contact 27 is open. Only by manual operation the switch can be reinserted. Through the aforementioned dimensioning of the storage tank and the use of the contact 4 b is thus achieved that after a cycle or after a partial cycle after a certain predetermined time, which is approximately the Corresponds to the charging time of the memory, the device is ready for operation again.

Im Ausführungsbeispiel liegt im Ausschaltstromkreis noch der Kontakt 4 c, der, wenn durch irgendeinen Umstand der Druck unter den Wert B' fällt, geöffnet wird, so daß der Schalter, wenn er einmal eingeschaltet ist, eingeschaltet bleibt und nicht bei vermindertem Druck ausgeschaltet werden kann.In the exemplary embodiment is in the Ausschaltstromkreis nor the contact 4 c which, when precipitated by some circumstance the pressure is below the value B 'is opened, so that the switch when it is turned on once, remains on and can not be turned off at reduced pressure .

Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Steuerung auf rein elektrischem Wege, man kann die Steuerung aber auch auf mechanischem oder pneumatischem Wege vornehmen. Wesentlich ist nur, daß der Einschaltkreis unwirksam gemacht wird, wenn der Punkt A' unterschritten wird und gegebenenfalls auch der Ausschaltstromkreis, wenn der Punkt B' unterschritten wird.In the exemplary embodiment, the control is purely electrical Ways, but you can also control it mechanically or pneumatically make. It is only essential that the switch-on circuit is made ineffective if the point A 'is undershot and, if applicable, also the switch-off circuit, if the point B 'is not reached.

Claims

Claims: 1. Device for short-circuit forwarding with a only energy storage device provided for switching the switch on and off, whose charging time is long compared to the time of a switching operation, characterized in that that its characteristic is chosen so that only three consecutive ordinary Switching operations can be carried out and that the switch-on circuit is rendered ineffective is, if the point of the characteristic curve is undershot, at which only two decent ones Switching operations can be carried out.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the switch-off circuit is made ineffective when the point of Characteristic curve is fallen below, in which only one proper switching action can be executed. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1053 633; German patent application A 7404 VIIIb / 21c (published on December 18, 1952).