DE183052C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVl 183052-KLASSE 21c. GRUPPE

JULES AUGUSTE EMILE MARIAGE in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Mai 1904 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, durch welche der mit Momentanschaltung versehene Primärschalter und der Sekundärschalter geschlossen und geöffnet werden, um Wechselstromtransformatoren selbsttätig zu- und abzuschalten.

Es ist bekannt, daß es bei den Steuervorrichtungen dieser Art von größter Wichtigkeit ist, daß, wenn einer der Transformatoren zugeschaltet werden soll, zuerst der Primärschalter und dann der Sekundärschalter desselben geschlossen wird, während, wenn ein Transformator abgeschaltet Werden soll, zuerst der Sekundärschalter und dann der Primärschalter desselben geöffnet werden muß. Diese Reihenfolge in der Öffnung und Schließung ist nicht immer innegehalten worden, und wenn es geschehen ist, hat die zu diesem Zwecke verwendete Steuervorrichtung die Aufgäbe nicht in einer für die Sicherheit des Betriebes wünschenswerten Weise gelöst. Letzteres ist z. B. bei der Steuervorrichtung nach der deutschen Patentschrift 84071 der Fall, bei welcher das Schließen und öffnen durch Bürsten geschieht, welche auf Kontaktstücken, die auf einem rotierenden Zylinder angeordnet sind, schleifen. Da bei dieser Anordnung die Kontaktstücke zum Schließen und Öffnen der Primär- und Sekundärstromkreise sich auf ein und demselben Zylinder befinden, so wird der Hochspannungsstrom mit derselben Geschwindigkeit wie der Schwachstrom unterbrochen, was nicht vorteilhaft ist. Man könnte allerdings bei dieser Anordnung den Zylinder mit einer sehr großen Geschwindigkeit rotieren lassen, um eine genügend schnelle Unterbrechung der Stromkreise zu erhalten. Der Zylinder verbrauchte aber in diesem Falle infolge der Reibung für seine Drehung eine große Energie, denn die Kontaktflächen und der von den Bürsten ausgeübte Druck sind, sobald es sich um größere Stromintensitäten z. B. von 100 Ampere handelt, entsprechend groß. Wenn außerdem die Oberflächen der Kontakte nicht gut abgeschliffen sind und die Kontaktgebung zwischen ihnen und den Bürsten infolgedessen keine gute ist, so können sich Lichtbogen bilden, welche die Kontakte und Bürsten zerstören und außerdem bei der großen und hochgespannten Energie, die meistens bei derartigen Transformatorenstationen zur Verteilung kommt, Unfälle herbeiführen können.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile durch die Verwendung einer besonderen Steuervorrichtung zu vermeiden, welche in einer sicheren und wirksamen Weise das Schließen und Öffnen von geeigneten Primär- und Sekundärschaltern bewirkt.

Auf der Zeichnung ist:

Fig. ι eine schematische Gesamtansicht einer Einrichtung mit zwei Transformatoren,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Gesamtanordnung des Hauptapparates.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht dieses Apparates.

Fig. 4 zeigt schematisch die Art und Weise, in welcher die Reihenfolge der Schaltung des

Primär- und Sekundärschalters durch die Steuervorrichtung erhalten wird.

Es wird unter Bezugnahme auf Fig. ι angenommen, daß eine Unterstation mit Transformatoren vorhanden ist, bei der auf jeden . Transformator, eine größte Leistung von ι oo Ampere kommt. Es sollen zur Erläuterung nur die beiden ersten ' dieser Transformatoren in Betracht gezogen werden,

ίο welche deshalb auch allein in der Zeichnung dargestellt sind.

Mit A¹ ist der erste Transformator und mit A- der zweite Transformator, mit B die beiden Hochspannungskabel, welche mit der Zentralstation C in Verbindung stehen, und mit D die beiden Kabel niedriger Spannung bezeichnet, welche die Unterstation oder Transformatorenstelle speisen. Der erste Transformator A¹ ist der Haupttransformator und ist im Gegensatze zu den anderen Transformatoren beständig mit dem Netze verbunden. Der von dem Transformator Ĺ abgegebene Sekundärstrom durchfließt einen Strommesser E, dessen im allgemeinen im Gleichgewichte in mittlerer Lage gehaltener Kern bei Bewegungen nach oben oder unten gewisse Apparate in Wirkung treten läßt.

Wird z. B. angenommen, daß von den Leitungen D 100 Ampere entnommen werden, was der Maximalleistung eines jeden Transformators entspricht, so bringt in diesem Augenblicke der Strommesser eine Scheibe α mit den Kontakten b und c in Berührung. Es geht dann ein Stromstoß von der Sekundärwicklung A¹ aus durch b, c und einen Elektromagneten F (Kontakte g, h sind geschlossen), w^relcher erregt wird und dessen Kern durch einen Stoß auf einen bei e angelenkten Hebel d einen Kontakt d, f schließt.

Hierdurch wird ein Stromkreis über den Hauptelektromagneten G, durch e,f, durch Kontakte g, h, welche durch die Antriebsstange der Schalter verbunden sind, zum Transformator zurück geschlossen. Der Elektromagnet G zieht seinen Kern an, welcher unter Vermittelung eines Hebels i die senkrechte Antriebsstange j der Steuervorrichtung für den Sekundär- und Primärschalter hochgehen läßt, die Verbindung zwisehen g und h unterbricht und eine Verbindung zwischen den Kontakten k und I herbeiführt. Die Elektromagnete F uud G werden hierdurch aus dem Stromkreise ausgeschaltet. Durch eine besondere Anordnung der Stange j werden die Kontakte m, η des Primärschalters H, dann die Kontakte p, q des Sekundärschalters / in Verbindung gebracht, wodurch der zweite Transformator A^ selbsttätig in den Stromkreis eingeschaltet wird. Die Belastung verteilt sich dann auf die beiden Transformatoren und der Strommesser bringt langsam die Scheiben α und a¹ in eine zwischen den Kontakten b, c und r, s befindliche Lage. Die Scheibe a¹ sinkt nicht bis zu den Kontakten r, s nieder, weil der Strommesser so eingestellt worden ist, daß eine Berührung a¹ mit r, s nur stattfinden kann, wenn ein Strom z. B. von 35 oder 40 Ampere durch den Strommesser, d. h. ein Strom von 70 oder 80 Ampere durch die beiden Transformatoren geht. Es wird jetzt angenommen, daß nach selbsttätiger Einschaltung des zweiten Transformators in den Stromkreis die aus beiden Transformatoren stattfindende Entnahme auf 65 Ampere oder darunter fällt. Die Scheibe a^l berührt dann r, s; ein von dem Transformator A¹ ausgehender Strom geht durch r, s und k, I und einen Elektromagneten /. Der Kern dieses so erregten Elektromagneten J läßt die Antriebsstange j der beiden Schalter niedersinken, welcher zuerst die Verbindungen der Kontakte p, q des Sekundärschalters, darauf die der Kontakte m, η des Primärschalters unterbricht; gleichzeitig wird die Verbindung k, I unterbrochen, g, h wieder hergestellt und durch eine besondere Vorrichtung, welche später beschrieben wird, der Hebel d von dem Kontakte f entfernt. Der Strom geht dann nicht mehr durch die für die Steuerapparate nötigen Elektromagnete und das Ganze befindet sich in der ursprünglichen Stellung. Der erste Transformator liefert dann wieder allein den Strom. Wenn die Stromlieferung, anstatt, wie angenommen wurde, auf 65 Ampere herunterzugehen, dagegen auf 200 Ampere steigt, wird noch ein Transformator, der von einem zweiten Selbstkuppler und einem zweiten Strommesser beherrscht wird, in Betrieb genommen. Trotzdem in diesem Falle der Kontakt b, c beim ersten Transformator wieder hergestellt wird, geht doch kein Strom in den ersten Selbstkuppler, da die Verbindung bei g, h unterbrochen ist.

Der Hauptapparat, welcher die Bewegung des Primär- und Sekundärschalters herbeiführt, ist in seiner Gesamtheit in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

G, F und J sind die Elektromagnete mit Kernen, welche oben erwähnt sind und deren Zweck bereits angegeben ist. Es ist ersichtlich, daß, sobald die Antriebsstange j des Primär- und Sekundärschalters unter der Wirkung des in den Elektromagneten G geschickten Stromes nach oben verschoben worden ist, die Kontakte g, h (allerdings so spät, daß die Stange infolge der lebendigen Kraft die Bewegung vollendet) unterbrochen und die Kontakte k, I wieder verbunden werden. Dieses wird mittels eines bei 10 angelenkten Hebels mit drei Armen 7, 8, 9 (Fig. 2) be-

werkstelligt. Der mittlere Arm 8 endigt in ein Auge, auf welches die Stange j einwirkt. Der Arm 7 trägt die die Enden einer Gabel bildenden Kontakte g, h, welche zwischen entsprechende Backen geklemmt werden. Der Arm 9 läuft in zwei Blattfedern aus, welche mit den Kontakten k, I in Berührung kommen. Wenn die Stange j nach oben verschoben worden ist, wird sie in dieser Lage mittels einer kleinen Rolle 11 festgehalten (Fig. 3), welche sich in eine Auskerbung 12 einlegt, die in einem mit der Stange j aus einem-Teile bestehenden xStücke 13 vorgesehen ist. Die Rolle 11 ^l wird von einem knieförmigen Hebel 14 getragen, welcher bei 15 angelenkt ist und unter der Wirkung einer Feder gegen das Stück 13 sich anlegt. Wenn dagegen die Antriebsstange j sich nach unten bewegt, d. h. wenn die Stromlieferung beider Trans-

ao formatoren z. B. auf 65 Ampere heruntergeht und somit der zweite Transformator A² außer Betrieb gesetzt werden muß, wird der Elektromagnet J erregt und sein hochfliegender Kern stößt gegen den knieförmigen Hebel 14, wodurch die Rolle n aus der Kerbe 12 ausgehoben wird, so daß sich die Stange j unter der Wirkung ihres Eigengewichtes nach unten verschieben kann. Während dieser Verschiebung nimmt eine an einem festen Stücke der Stange j befestigte vorspringende Nase 16 das Ende des Hebels d mit und bringt diesen außer Eingriff mit dem Kontakte f zu dem bereits erwähnten Zwecke.
Der Primärschalter ist einpolig und so eingerichtet, daß er bei Bewegung durch den Steuerapparat eine plötzliche und auf mehrere Stellen verteilte Stromunterbrechung bewirkt. Er bestellt im wesentlichen aus mehreren Kontaktmessern 28, die durch eine von der Steuerstange j auf eine Kurbelscheibe 20 ausgeübte drehende Bewegung in entsprechende Kontaktbacken 35 hineingedrückt oder aus ihnen herausgerissen werden. Der Antrieb wird von der Steuerstange auf diesen Primärschalter durch den auf der Kurbelscheibe 20 befestigten Stift 21 übertragen, der, in einem Schlitze eines Ansatzes 47 der Steuerstange j gleitend, von letzterer bei ihren Bewegungen mitgenommen wird, wobei die eigentliche Ein- und Ausschaltung des Stromes, wie bereits erwähnt, unter Federwirkung plötzlich geschieht.

Der Sekundärschalter besteht im wesentlichen aus zwei Backen 38, gegen die sich von innen die abgeplatteten Enden 40 eines U-förmigen Stückes 39 (Fig. 3) bei Stromschluß legen. Das Stück 39 wird mittels eines an ihm bebefestigten, in einem Auge 46 der Stange j gleitenden Stiftes bewegt. Wenn die Stücke 40 in Stromschlußstellung mit den Backen 38 gelangt sind, legt sich die Rolle 11 in die Kerbe 12 ein und hält den Mechanismus in dieser Stellung fest. Sobald die Rolle 11 die Kerbe 12 verläßt, wird der U-Hebel 39 von derherabfallenden Steuerstangej mitgenommen und der Strom wird sehr leicht, indem die Stücke 40 die Backen 38 verlassen, unterbrochen.

Die Steuerung des Primär- und Sekundärschalters durch die Steuervorrichtung findet in folgender, durch die Fig. 4 schematisch zur Darstellung gebrachten Weise statt. Die in vollen Linien dargestellte Stellung (40 und 47) ist diejenige, welche der Offenstellung beider Schalter entspricht, die punktierte Stellung (40' und 47') diejenige, welche der Stromschlußstellung des Primärschalters, und die strichpunktierte Stellung (40" und 47") ist diejenige, welche der Stromschlußstellung der beiden Schalter entspricht. Die Antriebsstange j der Steuervorrichtung endigt in einen Schnabel 47, in welchen der Kurbelzapfen 21 der Antriebsscheibe 20 des" Primärschalters eingreift. Wenn die Stange j sich in der Pfeilrichtung durch die Inbetriebsetzung der Schalter verstellt, kommt der Schnabel 47 in die Stellung 47' und die Kurbel 21 in die Stellung 21', welche der Stromschlußstellung des Primärschalters entspricht. Während dieser Zeit sind die abgeflachten Stücke 40 des Sekundärschalters noch nicht in Kontakt mit den Backen 38 gekommen, sondern befinden sich bei 40'. Wenn aber die Stange j weiter nach oben verschoben wird, verbleibt die Kurbel 21 in der Stellung 21', der Schnabei 47 kommt in die Stellung 47" und die Stücke 40 kommen bei 40'' in Kontakt mit den Backen 38; dieses ist die Lage, welche der Stromschlußstellung der beiden Schalter entspricht. Man sieht somit, daß bei dem Vorgänge des Schließens erst der Primärschalter und darauf der Sekundärschalter geschlossen wird. Bei der Stromunterbrechung wird dagegen als erster der Sekundärschalter und dann erst der Primärschalter unterbroche'n.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Steuervorrichtung zur selbsttätigen Zu- und Abschaltung von Wechselstromtransformatoren, durch welche zuerst der Primär- und dann der Sekundärschalter des zuzuschaltenden Transformators geschlossen und zuerst der Sekundär- und dann der Primärschalter des abzuschaltenden Transformators geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der beiden Schalter durch eine von Elektromagneten (G, J) geradlinig gesteuerte Stange (j) . bewirkt wird, und zwar die Einstellung des Primärschalters (28, 35)

   mittels eines Ansatzes (47) an der Stange (j), der in einer Winkelnut einen Zapfen (21) eines Drehgliedes (20) des Primärschalters in der Weise führt, daß der Schalter während des ersten Teiles der Einschaltbewegung der Stange (j) geschlossen und während des zweiten Teiles der Ausschaltbewegung der Stange (j) geöffnet wird, und ferner die Einstellung des Sekundärschalters (38, 39, 40) mittels eines zweiten Ansatzes (46) an der Stange 0), der ein Drehglied (39) des Sekundärschalters in der Weise beeinflußt, daß der Schalter während des zweiten Teiles der Einschaltbewegung der Stange (j) geschlossen und während des ersten Teiles der Ausschaltbewegung der Stange (j) geöffnet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.