DE2109004C3

DE2109004C3 - Time lock and counting device for load switches of transformers

Info

Publication number: DE2109004C3
Application number: DE19712109004
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 1000 Berlin Wiesenewsky
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs-GmbH, 6000 Frankfurt
Filing date: 1971-02-20
Publication date: 1977-07-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeitsperr- und Zähleinrichtung für Lastschalter von Transformatoren oder Drosseln zum Schutz der Lastschalter gegen thermische und mechanische Überlastung unter Verwendung von von jedem Lastschalter bei jedem Schaltvorgang abgegebenen Impulsen.The invention relates to a time blocking and counting device for load switches of transformers or Chokes to protect the load switch against thermal and mechanical overload using pulses emitted by each load switch with each switching process.

Lastschalter von Transformatoren dienen zur unterbrechungslosen Änderung der Sekundärspannung während des Betriebes. Zu diesem Zweck erhält eine Wicklung Anzapfungen, die je nach der Stufenstellung des Lastschalters mit dem Ausgang verbunden werden. Beim Umschalten von einer Stufe zur anderen würde, wenn keine besonderen Maßnahmen ergriffen würden, entweder eine kurzzeitige Unterbrechung des Stromflusses eintreten, oder aber es würde ein Teil der Wicklung kurzgeschlossen. Beide Vorgänge sind nicht zulässig. Aus diesem Grunde werden beim Umschalten kurzzeitig Überschaltwiderstände eingeschaltet, durch die der Stromfluß aufrechterhalten und ein KurzschlußLoad switches of transformers are used for the uninterrupted change of the secondary voltage during of the company. For this purpose, a winding is tapped, depending on the tap position of the load switch must be connected to the output. When switching from one level to another, if no special measures were taken, either a brief interruption of the current flow occur, or part of the winding would be short-circuited. Both processes are not permissible. For this reason, transition resistors are switched on briefly when switching over which maintain the flow of current and a short circuit

4< eines Wicklungsabschnitts verhindert wird.4 <of a winding section is prevented.

Wegen der nur kurzzeitigen Belastung dieser Überschaltwiderstände können sie, verglichen mit Widerständen für Dauerbelastung, erheblich unterdimensioniert werden, da nach einem UmschaltvorgangBecause of the short-term load on these transition resistors, they can be compared with Resistors for permanent load, are considerably undersized, since after a switchover process

4:1, meistens lange Abkühlungspausen folgen.4: 1, usually followed by long cooling breaks.

Die Schaltkontakte der Lastschalter sind ebenfalls großen Beanspruchungen durch Schaltlichtbögen ausgesetzt, so daß ihre Lebensdauer und die des Isolieröls, in das sie eingebettet sind, begrenzt ist.The switching contacts of the load switches are also exposed to great stress from switching arcs, so that their service life and that of the insulating oil in which they are embedded is limited.

5^ In Drehstromnetzen, die mit einer möglichst gleichmäßigen Spannung betrieben werden, kommen pro Zeiteinheit — z. B. pro Tag — nur relativ wenige Umschaltungen um wenige Stufen vor, da bereits von den Kraftwerken her die Spannung beeinflußt werden5 ^ In three-phase networks, which are as uniform as possible Voltage operated, come per unit of time - z. B. per day - relatively few Switching by a few steps forward, as the voltage is already being influenced by the power stations

j kann. Daher sind zur Überwachung der Lastschalter keine besonderen Einrichtungen notwendig. Höchstens werden Schaltspielzähler vorgesehen, nach deren Stand die Überholung des Lastschalters vorgeplant wird. (Trafo Union Druckschrift TU 42.7.01/4.70).j can. Therefore, no special devices are required to monitor the load switches. At most operating cycle counters are provided, according to the status of which the overhaul of the load switch is planned in advance. (Trafo Union publication TU 42.7.01 / 4.70).

do Es ist schon eine Schutzanordnung für insbesondere unterbrechungslos schaltende, mit Überschaltwiderständen versehene Schalt apparate bekannt bei der der oder die Überschaltstrornkreise mittel- oder unmittelbar mit einem verzögerten Relais verbunden sind, dasdo It's been a protective order for in particular Uninterruptible switching, provided with transition resistors switching devices known from the or the transition circuits are directly or indirectly connected to a delayed relay that

fts ein Signal oder einen Auslösebefehl abgibt, wenn die Überschaltzeit einen bestimmten Wert übersteigt (DT-AS 10 37 001).
Völlig andere Verhältnisse liegen dagegen beifts issues a signal or a trip command when the switchover time exceeds a certain value (DT-AS 10 37 001).
Completely different ratios are included

Stromrichtertransformatoren vor, besonders, wenn sie ;ftj_r Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen (HGÜ) eingesetzt werden. Hier ist durch die Spannungsregelung der HGÜ mit häufigeren automatischen Verstellbefehlen zu rechnen, in deren Verlauf auch eine größere Zahl von Schaltstufen durchlaufen wird. Daher muß damit gerechnet werden, daß die thermische ßelastungsgrenze der Überschaltwiderstände erreicht oder überschritten werden kann und daß die hochstzulässigen Schaltspielzahl der Lastschalter beim Einsatz in HGÖ-Anlagen erheblich früher srreicht wird. Converter transformers before, especially if they; ftj _r high-voltage direct current transmission (HVDC) are used. Due to the voltage regulation of the HVDC, more frequent automatic adjustment commands are to be expected, in the course of which a larger number of switching stages is passed through. It must therefore be expected that the thermal load limit of the transition resistors can be reached or exceeded and that the maximum permissible number of switching cycles of the load switches will be reached considerably earlier when used in HVAC systems.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, thermische Überlastungen der Überschaltwiderstände zu vermeiden, die Gesamtzahl der unter Last ausgeführten Schaltspiele zu zählen und Warn-, Alarm- und gegebenenfalls Stopsignale abzugeben, wenn die Zahl der zulässigen Schaltspiele erreicht ist. Außerdem soll die Einrichtung dazu dienen, die Zahl der Verstellbefehle, die von der Spannungsregelung her abgegeben *> werden, zu begrenzen.The object of the invention is to provide a device with which it is possible To avoid thermal overloads of the transition resistors, the total number of executed under load Count switching cycles and issue warning, alarm and, if necessary, stop signals when the number the permissible switching cycles has been reached. In addition, the device should serve to determine the number of adjustment commands, that are emitted by the voltage regulation *> to limit.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs genannten Einrichtung darin, daß die Lastschalter mit einem Binärzähler verbunden sind, dem die Impulse der mit einem Verstellbefehl ausgeführten Schaltspiele eines Lastschalters zugeführt werden, daß an seinen Ausgängen Auswerteglieder vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von seinem Inhalt nach dem Ende des Verstellbefehls verschiedene Zeitstufen auswählen, die den Lastschalter für eine bestimmte Zeit für jede weitere Betätigung sperren, daß sich die Länge der verschiedenen Sperrzeiten nach dem erforderlichen Abkühlungszeiten der Überschaltwiderstände richtet und daß ein Schaltspielzähler vorhanden ist, der die absolute Zahl der ausgeführten Schaltspiele zählt.The solution to this problem is in the device mentioned above that the load switch with connected to a binary counter, to which the pulses of the switching cycles carried out with an adjustment command a load switch are supplied that evaluation elements are provided at its outputs, which in Depending on its content, after the end of the adjustment command, select different time levels that lock the load switch for a certain time for each further actuation that extends the length of the different blocking times according to the required cooling times of the transition resistors and that there is a switching cycle counter which counts the absolute number of switching cycles carried out.

Die Erfindung wird im folgenden mittels Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Ein Gleichrichtertransformator für eine HGÜ-Anlage soll siebenundzwanzig Schaltstufen haben. Die Überschaltwiderstände seien so dimensioniert, daß nach Durchlaufen aller Schaltstufen eine Abkühlungszeit von ca. 15 Minuten erforderlich ist. Die thermische Grenzbelastung geht aus der Kurve in F i g. 1 hervor, in der die Abkühlungszeit über der zusammenhängend durchlaufenen Schaltstufenzahl aufgetragen ist. Im Beispiel sollen vier verschiedene Abkühlungszeiten geschaffen werden, die bestimmten Schaltstufenzahlen zugeordnet sind. So soll in der Zeitstufe I bei einer bis sieben zusammenhängend — d. h. bei einem Verstellbefehl — durchlaufenen Schaltstufen eine Abkühlungspause von 2,5 Minuten eingehalten werden. In der Zeitstufe II, die von acht bis fünfzehn zusammenhängend durchlaafenen Schaltstufen reicht, soll die Abkühlungspause z. B. 5 Minuten betragen. Die Zeitstufe III umfaßt die zusammenhängend durchlaufene Schaltstufenzahl von sechzehn bis dreiundzwanzig. Sie verursacht eine Abkühlungspause von ca. 10 Minuten. Werden mehr als dreiundzwanzig Schaltstufen zusammenhängend durchlaufen, dann tritt die Zeitstufe IV in Aktion, die eine Abkühlungspause von 15 Minuten bewirkt. Selbstverständlich kann die Zahl der Zeitstufen ebenso wie die Zeiten der Abkühlungspausen von Fall zu Fall verschieden gewählt werden. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte sie jedoch nicht zu hoch angesetzt werden.The invention is explained below by means of drawings using an exemplary embodiment. A rectifier transformer for an HVDC system should have twenty-seven switching steps. The transition resistors are dimensioned in such a way that a cooling time of approx. 15 Minutes is required. The thermal limit load can be seen from the curve in FIG. 1 in which the The cooling time is plotted against the consecutive number of switching stages. For example four different cooling times are to be created, which are assigned to certain switching stage numbers are. For example, in time stage I, one to seven should be contiguous - i.e. H. for an adjustment command - A cooling pause of 2.5 minutes must be observed for the switching stages run through. In time stage II, the ranges from eight to fifteen contiguous switching stages. B. 5 Minutes. The time stage III comprises the consecutive number of switching stages of sixteen to twenty three. It causes a cooling break of approx. 10 minutes. Will be more than go through twenty-three switching steps consecutively, then the timer IV comes into action, the one A cooling break of 15 minutes causes. Of course, the number of time levels as well as the The times of the cooling breaks can be chosen differently from case to case. For economic However, it should not be set too high for reasons.

In F i g. 2 ist der schematische Aufbau der Einrichtung anhand eines Blockschaltbilde: dargestellt. Auf der Leitung 1 kommt ein Vorbereitungssignal an, wenn ein Verstellbefehl für den Lastschalter 2 gegeben wird und der Leistungsschalter auf der Primärseite des Transformators eingeschaltet ist. Falls es sich um einen Transformator in einem Drehstromnetz handelt, muß auch der eingeschaltete Leistungsschalter auf der SektMidärseite mit einbezogen w erden, und zwar so, daß bereits bei einem eingeschalteten Leistungsschalter die Zeitsperr- und Zähleinrichtung vorbereitet wird. Aus diesem Signal ist nicht zu entnehmen, wie viele Schaltstufen durchlaufen werden sollen.In Fig. 2 shows the schematic structure of the device with the aid of a block diagram. On the Line 1 receives a preparation signal when an adjustment command for load switch 2 is given and the circuit breaker on the primary side of the transformer is switched on. If it's a Transformer in a three-phase network, the switched-on circuit breaker must also be on the SektMidärseite be included in such a way that the time blocking and counting device is already being prepared when the circuit breaker is switched on. Out This signal does not indicate how many switching stages are to be run through.

Am Lastschalter ist ein Impulskontakt 3 vorhanden, der unabhängig von der Steuerrichtung bei jedem Umschaltvorgang von einer Stufe zu einer anderen einen Impuls abgibt. Jeder einzelne Umschaltvorgang kann etwa drei bis fünf Sekunden dauern.There is a pulse contact 3 on the load switch, which is independent of the control direction for each Switching process from one stage to another emits a pulse. Every single switching process can take about three to five seconds.

Die Impulse gelangen über die Leitung 4 zum Binärzähler 5, der durch ein Signal auf Leitung 1 zum Zählen vorbereitet ist. Da es sich um sehr langsame Vorgänge handelt, können der Binärzähler 5 und alle anderen Einrichtungen sowohl mit den Mitteln der Relaistechnik als auch mit Halbletterbauelementen oder aus einer Kombination beider aufgebaut werden.The pulses reach the binary counter 5 via line 4, which is sent to the binary counter 5 by a signal on line 1 Counting is prepared. Since these are very slow processes, the binary counter can 5 and all other facilities both with the means of relay technology and with half-letter components or can be built up from a combination of both.

Wenn der Verstellbefehl beendet ist, sind z. B. sieben Schaltstufen durchlaufen worden, so daß der Binärzähler die Zahl sieben gespeichert hat. Jetzt kann die Auswertung des Binärzählerinhalts beginnen. Entsprechend F i g. 1 sind vier Zeitstufen vorgesehen, die von den Auswertgliedern 6 bis 9 angeregt werden. Das Auswerteglied 6 spricht an, wenn im Binärzähler eine der Zahlen eins bis sieben gespeichert ist entsprechend der Zeitstufe I. Das Auswerteglied 7 spricht an, wenn in Übereinstimmung mit der Zeitstufe Il eine der Zahlen acht bis fünfzehn im Binärzähler gespeichert ist. Wenn eine der Zahlen sechzehn bis zweiundzwanzig im Binärzähler gespeichert ist, was dem Bereich der Zeitstufe Hl entspricht, spricht das Auswerteglied 8 an und bei Zahlen von dreiundzwanzig bis sechsundzwanzig arbeitet das Auswerteglied 9 als zugehöriger Bereich der Zeitstufe IV. Jedes dieser Auswerteglieder enthält eine logische Oder-Verknüpfung, so daß sie in der Lage sind, bei den jeweils programmierten Zahlen im Bereich von 2,5 Minuten bis 15 Minuten anzusprechen. Damit wird in Abhängigkeit von der zusammenhängend durchlaufenen Schaltstufenzahl eine selektive Aufteilung in Zeitstufen vorgenommen. Eine einfache Zeitmessung würde hierfür nicht ausreichen, da bei den möglichen Toleranzen in der Arbeitsgeschwindigkeit der Lastschalter die notwendige Genauigkeit nicht gewährleistet werden kann.When the adjustment command is finished, z. B. seven switching stages have been passed, so that the binary counter saved the number seven. The evaluation of the binary counter content can now begin. Accordingly F i g. 1, four time stages are provided, which are stimulated by the evaluation elements 6 to 9. The Evaluation element 6 responds when one of the numbers one to seven is stored in the binary counter accordingly the time stage I. The evaluation element 7 responds when in accordance with the time stage II one of the numbers eight to fifteen is stored in the binary counter. If any of the numbers sixteen through twenty two im Binary counter is stored, which corresponds to the range of the time stage Hl, the evaluation element 8 responds and with numbers from twenty-three to twenty-six, the evaluation element 9 works as an associated area the time stage IV. Each of these evaluation elements contains a logical OR link so that they are able to are to be addressed with the programmed numbers in the range from 2.5 minutes to 15 minutes. In order to there is a selective division depending on the connected number of switching stages made in time stages. A simple time measurement would not be sufficient for this, since the possible tolerances in the operating speed of the load switch do not provide the necessary accuracy can be guaranteed.

Um die Auswerteglieder erst nach der Ausführung des jeweiligen Verstellbefehls zum Ansprechen zu bringen, wird das über die Leitung 1 gelieferte Signal für den Binärzähler 5 in negierter Form als Freigabesignal für die Auswerteglieder 6 bis 9 verwendet. Die Negierung dieses Signals wird durch die Umkehrstufe 10 bewirkt.In order to only respond to the evaluation elements after the respective adjustment command has been executed bring, the signal supplied via line 1 for the binary counter 5 is negated as an enable signal used for evaluation elements 6 to 9. The negation of this signal is made by the inverter 10 causes.

Die Ausgänge der Auswerteglieder 6 bis 9 werden in der Disjunktion 11 verknüpft und geben über die Leitung 12 ein Sperrsignal an den Lastschalter 2 ab. Solange auf dieser Leitung 12 das Sperrsignal ansteht, ist jede weitere Betätigung des Lastschalters gesperrt.The outputs of the evaluation elements 6 to 9 are linked in the disjunction 11 and give via the Line 12 sends a blocking signal to load switch 2. As long as the locking signal is present on this line 12, any further actuation of the load switch is blocked.

In diesem bisher behandelten Teil ist noch kein Zeitverhalten vorhanden. Dieses wird erst durch die im Nebenschluß liegende Zeitvorgabeeinrichtung eingeführt. In this part that has been dealt with so far, there is no time behavior yet. This is only possible through the im Shunted timing device introduced.

An den Ausgang jedes der Auswerteglieder 6 und 9 sind in der relaistechnischen Lösung die Zeitglieder 13 bis 16 angeschlossen, die auf die in F i g. 1 angegebenenIn the relay solution, the timing elements 13 are connected to the output of each of the evaluation elements 6 and 9 to 16 connected to the in F i g. 1 specified

Sperrzeiten eingestellt sind. Nach Ablauf der jeweiligen Sperrzeit wird von dem zugehörigen Zeitglied über die Leitung 17 ein Löschsignal an den Binärzähler S gegeben, der daraufhin gelöscht wird. Damit verschwinden auch seine Ausgangssignale, so daß die Auswerteglieder in die Ruhelage zurückfallen. Als Folge davon wird die Betätigungssperre für den Lastschalter aufgehoben. Gleichzeitig fällt auch die Zeitgliedanregung fort, wodurch auch das Löschsignal für den Binärspeicher wieder verschwindet. Danach ist die Zeitsperreinrichtung wieder für einen neuen Verstellbefehl aufnahmebereit.Blocking times are set. After the respective blocking time has elapsed, the associated timer uses the Line 17 is given a clear signal to the binary counter S, which is then cleared. With that disappear also its output signals, so that the evaluation elements fall back into the rest position. As a consequence of this the activation lock for the load switch is canceled. At the same time, the timer excitation also falls continues, whereby the clear signal for the binary memory disappears again. After that is the Time-blocking device ready to accept a new adjustment command again.

Eine Vereinfachung der Zeitglieder läßt sich beim Einsatz von Halbleiterbauelementen, mindestens für den Zeitgliedteil, erreichen. In diesem Fall sind nicht vier verschiedene Zeitglieder 13 bis 16 erforderlich, sondern — wie in F i g, 2a gezeigt — nur ein Zeitglied 18, dessen Eingang über zeitbestimmte Glieder 19 bis 22, z. B. Widerstände, mit den Ausgängen der Auswerteglieder 6 bis 9 verbunden sind. Die Funktionen der übrigen Einrichtungsteile bleiben davon unberührt.The timing elements can be simplified when using semiconductor components, at least for the timer part. In this case, four different timing elements 13 to 16 are not required, but rather - As shown in F i g, 2a - only one timing element 18, the input of which is via time-determined elements 19 to 22, e.g. B. Resistors with the outputs of the evaluation elements 6 to 9 are connected. The functions of the rest Parts of the furnishings remain unaffected.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, folgt auf eine Verstellung des Lastschalters um nur eine Stufe bereits eine Zeitsperre von 2,5 Minuten, obwohl mit Rücksicht auf die Temperaturbelastbarkeit der Überschaltwiderstän- »5 de keine Wartezeit erforderlich wäre. Durch die Einbeziehung auch der ersten Schaltstufen in die Zeitsperreinrichtung wird erreicht, daß eventuell kurz aufeinanderfolgende Verstellbefehle nicht alle ausgeführt werden. Erst nach einer programmierbaren Wartezeit, die mit der Sperrzeit der Zeitstufe 1 identisch ist, wird ein neuer Verstellbefehl vom Lastschalter angenommen. Ohne zusätzlichen Geräteaufwand wird damit eine Begrenzung der Verstellbefehle auf ein vertretbares Maß erreicht.As in Fig. 1, an adjustment of the load switch by only one step is followed by one Time lock of 2.5 minutes, although with consideration of the temperature resistance of the transition resistance »5 de no waiting time would be required. By including the first switching steps in the Time-blocking device ensures that adjustment commands that may follow one another in quick succession are not all carried out will. Only after a programmable waiting time that is identical to the blocking time of timer stage 1 is, a new adjustment command is accepted by the load switch. Without additional equipment so that the adjustment commands are limited to an acceptable level.

Ferner ergibt sich dadurch die Möglichkeit, eine Abgrenzung der Spannungsregelaufgaben zwischen dem Stromrichter-Transformator und der Umrichtersteuerung vorzunehmen. Diese Aufteilung geschieht in der Weise, daß Spannungsänderungen, die geringer sind als die Differenzspannung zwischen zwei Anzapfungen des Transformators, von der Spannungsregelung der Umrichter ausgeregelt werden. Größere Spannungsänderungen werden vom Lastschalter des Stromrichtertransformators nusgeregclt. Falls in der Sperrzeit nach einem Verstcllbefchl eine erneute Spanniingsändcrung ausgcrcgelt werden muß, kann dies mit der Regeleinrichtung der Umrichter durchgeführt werden, wobei sich allerdings auch die Blindleistung ändert.This also gives rise to the possibility of delimiting the voltage control tasks between the converter transformer and the converter control. This division is done in in such a way that voltage changes which are less than the differential voltage between two taps of the transformer, are regulated by the voltage control of the converter. Major voltage changes are controlled by the load switch of the converter transformer. If after the blocking period a closure a renewed tension change must be corrected, this can be done with the control device of the converter, whereby however, the reactive power also changes.

Das häufigere Arbeiten der Lastschalter von Stromrichtertransformatoren für HGÜ-Anlagen macht eine Registrierung der absoluten Schaltspielzahl des Lastschalters erforderlich. Bisher wurde höchstens mit mechanischen Zählwerken am Lastschalterantrieb gearbeitet. Wegen der größeren Schalthäufigkeil und der möglichen Folgen beim Versagen eines Lastschalters infolge zu großen Kontaktabbrandes ist es zweckmäßig, die Zeltsperreinrichtung durch Zähleinrichtung zu ergänzen, die die absolute Schaltspiclzahl unter Last zählt und von sich aus bestimmte Warn- und Alarmmeldungen abgibt. Lecrschnltungen bei abgeschaltetem Transformator sind In diesem Zusammenhang uninteressiert, weil durch sie praktisch kein Verschleiß verursacht wird. Ohne nennenswerte Änderung des Aufwandes lassen sich jedoch auch die Leerschaltungen mitzählen. The more frequent work of the load switches of converter transformers for HVDC systems makes it necessary to register the absolute number of switching cycles of the load switch. So far, only mechanical counters have been used on the load switch drive. Because of the larger switching frequency wedge and the possible consequences if a load switch fails as a result of excessive contact erosion, it is advisable to supplement the tent locking device with a counter that counts the absolute number of switching numbers under load and issues certain warning and alarm messages on its own. Loss circuits when the transformer is switched off are of no interest in this context because they cause practically no wear. However, the empty circuits can also be counted without any significant change in effort.

Die Schahepiel-Zählelnrichtung muß so aufgebaut sein, daß auch bei Spannungsausfällen der Zählerlnhalt nicht verlorengeht. Daher kommen für diese Aufgabe nur elektromechanische Zähler mit Markierkontakten oder aus Halbleiterbauelementen aufgebaute Zähler mit Haftspeicherverhalten in Frage. The Schahepiel counting direction must be structured in such a way that the contents of the counter are not lost even in the event of a power failure. Therefore, only electromechanical counters with marking contacts or counters made of semiconductor components with sticky memory behavior are suitable for this task.

In Fig.3 ist der schematische Aufbau einer elektromechanisch arbeitenden Schaltspiel-Zähleinrichtung dargestellt. Die höchstzulässige Schaltspielzahl betrage beispielsweise 80 000 Schaltspiele. Um eine rechtzeitige Lastschalterüberholung einplanen zu können, soll beispielsweise nach 50 000 Schaltspielen eine Warnmeldung abgegeben werden, die nach je 5000 Schaltspielen bis zur Gesamtzahl von 65 000 Schaltspielen wiederholt wird. Vom 70 OOOsten Schaltspiel ab soll dann in dem gewählten Beispiel eine Alarmmeldung abgegeben werden, die nach je 1000 Schaitspielen wiederholt wird.3 shows the schematic structure of an electromechanically operating switching cycle counter shown. The maximum number of operating cycles is, for example, 80,000 operating cycles. To a To be able to plan a timely overhaul of the circuit breaker should, for example, have a Warning messages are issued after every 5000 switching cycles up to a total of 65,000 switching cycles is repeated. From the 70,000th switching cycle onwards, an alarm message should then be output in the selected example which is repeated after every 1000 games.

Zu diesem Zweck werden fünf Dezimalzähler 23 bis 27 mit Markierkontakten für jede Dezimale in Reihe geschaltet (Fig.3). Um nur echte Lastschaltungen zu zählen, muß auch der Leistungsschalter auf der Primärseite des Transformators eingeschaltet sein, wie bereits oben erläutert wurde, damit auf der Leitung 1 das Anregesignal anstehen kann. Ein nun folgender Zählimpuls, der auf der Leitung 4 ankommt, schaltet den ersten Dezimalzähler 23, der den Stellenwert »1« anzeigt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß nur Schaltspiele unter Last registriert, Leerschaltungen und Störimpulse dagegen unterdrückt werden.For this purpose there are five decimal counters 23 to 27 with marking contacts for each decimal in series switched (Fig. 3). To only have real power shifts too count, the circuit breaker on the primary side of the transformer must also be switched on, like has already been explained above so that the excitation signal can be present on line 1. A now following Counting pulse that arrives on line 4 switches the first decimal counter 23, which has the place value "1" indicates. This measure ensures that only switching cycles are registered under load, idle switching and Interference pulses, on the other hand, are suppressed.

Bei jeder zehnten Schaltung wird durch ein Übertragungssignal ein Schaltimpuls an den Dezimalzähler 24 gegeben, der den Stellenwert »10« anzeigt. In entsprechender Weise werden die Dezimalzähler 25 bis 27 angesteuert, die jeweils einen um eine Zehnerpotenz höheren Stellenwert besitzen als der vorhergehende Zähler.With every tenth switching, a switching pulse is sent to the decimal counter by a transmission signal 24 is given, which shows the value »10«. In a corresponding manner, the decimal counters 25 to 27, each of which is a power of ten more important than the previous one Counter.

Für die Warn- und Alarmmeldungen werden dem gewählten Beispiel gemäß die Markierkontakte der Zähler 23 bis 25 für den Wert »Null« benutzt. Beim Zähler 26 wird der Wert »Fünf« für die Warnmeldung verwendet, während alle Werte von »Null« bis »Neun« für die Alarmmeldung herausgeführt sind. Am Zähler 27 schließlich sind die Markierkontakte für die Werte »Fünf« und »Sechs« für die Warnmeldung und der Markierkontakl für den Wert »Sieben« für die Alarmmeldung durchgeschaltet. Darüber hinaus kann der Wert »Acht« für besondere Zwecke, z. B. generelle Sperrung des Lastschalters, durchgeschaltct sein.For the warning and alarm messages, the marker contacts of the Counters 23 to 25 are used for the value "zero". Counter 26 has the value "five" for the warning message used, while all values from "zero" to "nine" are brought out for the alarm message. At the counter 27 after all, the marker contacts for the values "five" and "six" are for the warning message and the Marking contact for the value »seven« switched through for the alarm message. In addition, can the value "eight" for special purposes, e.g. B. general locking of the load switch, be durchgeschaltct.

Im Programmierfcld 28 werden nun die für clic Warnmeldungen vorgesehenen Markierkontakte dei Zähler 23 bis 27 so durchgeschaltet, daß — beginnen^ mit dem 50 OOOsten Schallspiel - nach je 5000 weitere! Schaltspielcn bis zum 65 000sten Schaltspiel über det Ausgang 29 eine Warnmeldung abgegeben wird, alst Insgesamt vier Meldungen. In the programming field 28, the marker contacts provided for clic warning messages on the counters 23 to 27 are switched through so that - begin ^ with the 50,000th sound game - after every 5000 more! Switching cycles up to the 65,000th switching cycle a warning message is issued via output 29, alth a total of four messages.

In dem wie das Programmierfeld 28 aufgebautei Programmierfeld 30 werden die Markierkontakte fü Alarmmeldungen in der Weise durchgeschaltet, daß mi dem 70 OOOsten Schaltspiel beginnend nach je 100 Schaltspielen eine neue Alarmmeldung bis zur 79 OOOsten Schaltspiel über den Ausgang 31 abgcgebe wird.In how the programming field 28 is structured Programming field 30, the marker contacts for alarm messages are switched through in such a way that mi the 70,000th switching cycle, starting every 100 switching cycles, a new alarm message up to 79 000th switching cycle is given via output 31.

Beim 80 OOOsten Schaltspiel kann durch den mit dct Sperrausgang 12 parallelgeschalteten entsprechen belegten Ausgang 32 des Dezimalzählers 27 el Dauersperrbefehl über die Leitung 33 an den Lastscha tor 2 abgegeben werden, der Jede weitere Verstellur unmöglich macht.At the 80,000th switching cycle, the dct Blocking output 12 connected in parallel correspond to assigned output 32 of the decimal counter 27 el Permanent blocking command via line 33 to the load switch tor 2 are issued, the each further adjustment makes impossible.

In Pig.4 ist eine mit HalbleiterbauelementeIn Pig.4 there is one with semiconductor components

arbeitende Schaltspiel-Zähleinrichtung schematisch dargestellt, die besonders im Zusammenwirken mit einer aus Halbleiterbauelementen aufgebauten Zeitsperreinrichtung vorteilhaft ist. Sie ist aus Gründen der Übersichtlichkeit für einen Binärcode ausgelegt, jedoch kann auch ein anderer Code, z. B. Oktalcode, verwendet werden, der den Zähler- und Speicheraufwand reduziert. working switching cycle counter shown schematically, especially in conjunction with a time-blocking device constructed from semiconductor components is advantageous. She is for the sake of Clarity designed for a binary code, but another code, e.g. B. octal code used which reduces the cost of counters and memory.

Diese Zähleinrichtung arbeitet so, daß in ihr nach der Durchführung eines Verstellbefehls der Inhalt des Binärzählers 5 der Fig.2 zu dem Inhalt des Gesamt-Schaltspielzählers addiert wird.This counter works so that in her after the execution of an adjustment command, the content of the Binary counter 5 of Figure 2 to the content of the total switching cycle counter is added.

Über die Leitungen 33 werden die jeweiligen Zählerinhalte des Binärzählers 5 in Fig.2 als erster Summand auf den Volladdierer 34 geschaltet. Die Stellenzahl dieses Addierers ist nur so groß, daß er den Binärwert der maximalen Verstellmöglichkeit des Lastschalters verarbeiten kann. Im gewählten Beispiel mit siebenundzwanzig Schaltstufen also den Binärwert 24, was fünf Stellen im Addierer bedeutet.The respective counter contents of the binary counter 5 in FIG. 2 are the first to be transmitted via the lines 33 Summand switched to full adder 34. The number of digits in this adder is only so large that it has the Can process binary value of the maximum adjustment possibility of the load switch. In the example chosen with twenty-seven switching steps the binary value 24, which means five digits in the adder.

Der eigentliche Schaltspielzähler besteht aus den beiden Hälften 35 und 36. Da die Hälfte 35 selbst nicht zählen muß, sondern ihren Inhalt immer von dem vorgeschalteten Volladdierer 34 erhält, kann sie aus einfachen Speieherglicdern aufgebaut sein. Im folgenden wird dieser Zählertcil als Zählerspeicher 35 bezeichnet. Dem Volladdierer 34 entsprechend besteht er aus fünf Teilspeichern. Alle anderen Stellen, im Binärcode zwölf, um bis 80 000 zählen zu können, befinden sich im Zählerteil 36.The actual switching cycle counter consists of the two halves 35 and 36. Since the half 35 itself is not must count, but always receives its content from the upstream full adder 34, it can off simple Speieherglicdern be constructed. This counter part is used as counter memory 35 in the following designated. The full adder 34 accordingly exists it consists of five partial memories. All other digits, twelve in binary code to be able to count up to 80,000, are located in the counter part 36.

jeder der Ausgänge des Zählerspeichers 35 ist über die Leitung 37 mit einem Speicher 38 verbunden, so daß der Inhalt des Zählerspeichers unter bestimmten Voraussetzungen auch in dem getrennten Speicher 38 steht. Da die Ausgänge des Speichers 38 mit Eingängen des Volladdierers 34 in Verbindung stehen, steht der darin gespeicherte Wert als /weiter Summand am Volladdiercr 34 zur Verfügung.each of the outputs of the counter memory 35 is connected via the line 37 to a memory 38, so that the content of the counter memory, under certain conditions, also in the separate memory 38 stands. Since the outputs of the memory 38 with inputs of the full adder 34 are connected, the value stored therein is available as / next summand am Full adder 34 available.

Wenn nun ein Vcrstellbefchl ausgeführt wird, dann wird über die Leitung 1 ein Löschsignal an den Zählspcichcr 35 gegeben. Sein gelöschter Inhalt steht jct/.t also nur noch in dem Speicher 38. Nach Ablauf des Verstcllsignals verschwindet das Löschsignal. Erst jetzt kann der im Volladdierer addierte Wert der Summanden auf den Leitungen 33 und 37 über die Leitungen 39 dem Zählerspeicher 35 als neuer Wert zugeführt werden. Wenn der im Volladdierer errechnete Wert gleich oder größer wird als der Binärwort 2², dann erfolgt über die Leitung 40 ein Übertrag auf den Teilzahler 36, während der eventuelle Rest im Zahlerspeicher 35 verbleibt. If a Vcrstellbefchl is now carried out, then a clear signal is given to the counter 35 via the line 1. Its deleted content is therefore only in the memory 38. After the verification signal has expired, the delete signal disappears. Only now can the added value of the summands on the lines 33 and 37 in the full adder be fed to the counter memory 35 as a new value via the lines 39. If the value calculated in the full adder becomes equal to or greater than the binary word 2 ² , then a transfer to the partial payer 36 takes place via the line 40 , while the remainder, if any, remains in the payer memory 35.

Um zu verhindern, daß der neue Inhalt des Zählerspeichers 35 unter Umstanden den als zweiten Summanden verwendeten Inhalt des Speichers 38 und damit im standigen Kreislauf das Ergebnis verfälscht, wird gleichzeitig mit dem Verschwinden des Verstellsignals auf Leitung I das Spcrrsignal auf Leitung 12 dem Speicher 38 als Eingangssperrsignal zugeführt, so daß sein Inhalt durch den neuen Inhalt des Zählerspeichers 35 nicht verfälscht werden kann. In order to prevent the new content of the counter memory 35 from corrupting the content of the memory 38 used as the second summand and thus the result in the constant cycle, the Spcrrsignal on line 12 is sent to memory 38 simultaneously with the disappearance of the adjustment signal on line I Input blocking signal supplied so that its content cannot be corrupted by the new content of the counter memory 35.

Nach Ablauf der Sperrzeit wird das Löschsignal auf der Leitung 17 für den Binärzähler 5 in Fig. 2 auch dem Speicher 38 in F i g. 4 als Löschsignal zugeführt und sein Inhalt gelöscht. Da sich das Löschsignal selbsttätig absteuert und damit auch das Sperrsigtial auf Leitung 12 verschwindet, ist der Speicher 38 nach dem Ende desAfter the blocking time has elapsed, the clear signal on line 17 for binary counter 5 in FIG. 2 is also sent to memory 38 in FIG. 4 is supplied as a clear signal and its content is erased. Since the delete signal is automatically deactivated and thus the blocking signal on line 12 also disappears, the memory 38 is after the end of the

ίο Löschsignals wieder aufnahmebereit und übernimmt den neuen Inhalt des Zählerspeichers 35.ίο Deletion signal ready to accept again and takes over the new content of the counter memory 35.

Für die Warn- und Alarmmeldungen in der Ausführung nach F i g. 4 ergeben sich im Binärcode etwas andere Schaltspielzahlen als bei den Dezimalzählern.For the warning and alarm messages in the version according to FIG. 4 results in something in the binary code different switching cycle numbers than with the decimal counters.

Nach 49 152 gleich 2¹⁴ + 2¹⁵ Schaltspielen erfolgt die erste Warnmeldung, die dann nach je 4096 gleich 2¹² Schaltspielen bis zu 65 536 Schaltspielen durch das Programmierfeld 28 durchgeschaltet werden. Insgesamt werden dadurch fünf Warnmeldungen erzeugt und über den Ausgang 29 ausgegeben. Nach weiteren 2¹² Schaltungen folgt bei 69 632 Schaltspielen die erste Alarmmeldung, die nach 2¹⁰ gleich 1029 Schaltspielen bis zur Gesamtschaltspielzahl von 79 872 gleich 2" + 2¹² + 2¹³ + 2^lb elfmal wiederholt und über dasAfter 49 152 equal to 2 ¹⁴ + 2 ¹⁵ switching cycles, the first warning message appears, which is then switched through by programming field 28 ^{after 4096 equal to 2 12} switching cycles up to 65 536 switching cycles. As a result, a total of five warning messages are generated and output via output 29. After a further 2 ¹² circuits, the first alarm message that is 2 "+ 2 ¹² + 2 ¹³ + 2 ^lb after 2 ¹⁰ equal to 1029 switching operations up to the total number of switching of 79,872 follows repeated eleven times in 69,632 switching cycles and on the

*5 Programmierfeld 30 und den Ausgang 31 ausgegeben wird.* 5 programming field 30 and output 31 are output will.

Wenn noch weitere 2⁷ gleich 128 Schaltspiele stattfinden, kann nach 80 000 Schaltspielen über den Ausgang 32 ein Dauersperrbefehl an den Lastschalter abgegeben werden, der jede weitere Verstellung unmöglich macht.If another 2 ⁷ or 128 switching cycles take place, a permanent blocking command can be issued to the load switch via output 32 after 80,000 switching cycles, which makes any further adjustment impossible.

In der bisherigen Form ist der Inhalt des Zählers 35 und 36 noch nicht gegen Verlust bei Spannungsausfällen gesichert. Um diesen Verlust zu verhindern, wird an jeden Ausgang 41 des Tcilzählcrs 36 ein Haftspeicher 42 angeschlossen, dessen Ausgang auf den Setzeingang desjenigen Speicherteils geschaltet wird, von dessen Ausgang das Speichcrsignal stammt.In the previous form, the content of the counters 35 and 36 is not yet protected against loss in the event of a power failure secured. In order to prevent this loss, a sticky memory 42 is attached to each output 41 of the part counter 36 connected, the output of which is switched to the set input of that memory part of which Output the memory signal originates from.

Wenn nun durch Spannungsausfall, der durchIf now due to a power failure, the

*° geeigneten Aufbau der Stromversorgung äußerst selten vorkommt, der Inhalt des Teilzählcrs 36 verlorengeht, dann bleibt er in dem Haftspeicher 42 erhalten. Beim Wiederkehren der Spannung wird durch bekannte Maßnahmen dafür gesorgt, daß der Inhalt des* ° suitable construction of the power supply extremely rare occurs, the content of the partial counter 36 is lost, then it remains in the sticky memory 42. When the voltage returns it is known through Measures are taken to ensure that the content of the

<5 Haftspeichers 42 nicht zerstört, sondern als Voreinstellung an den Teilzithlcr 36 zurückgegeben wird.<5 adhesive memory 42 not destroyed, but as a default setting is returned to the partial counter 36.

Für den Inhalt des Zählcrspcichcrs 35 reicht es aus, wenn die ihn darstellenden Speicher als luftspeicher ausgeführt werden, ohne daß sonstige Änderungen inFor the content of the counter memory 35 it is sufficient if the memory that represents it is used as an air reservoir can be executed without any other changes in

der Schaltung vorgenommen werden müßten. Falls die Forderung besteht, den Inhalt des Schaltspielzählers 35/36 anzuzeigen, kann das durch die Anzeigeeinrichtung 43 geschehen, die über die Leitungen 37 und 41 mit den Ausgängen des Zählerspcichers 35 und desthe circuit would have to be made. If required, the contents of the switching cycle counter 35/36, this can be done by the display device 43, which is connected to the lines 37 and 41 the outputs of the counter 35 and the

Si Teilzttniers 36 verbunden ist. ]e nach Wunsch kann diese Anzeige codiert oder auch dezimal vorgenommen werden.Si Teilztniers 36 is connected. ] e can do this as you wish The display can be coded or made decimal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Time lock · and counting device for load switches of transformers or chokes to protect the load switches against thermal and mechanical overload using pulses emitted by each load switch for each switching process, characterized in that; that the load switches are connected to a binary counter to which the pulses of the switching cycles of a load switch executed with an adjustment command are fed, that evaluation elements are provided at its outputs which, depending on its content, select different time levels after the end of the adjustment command, which füi the load switch "Block a certain time for each further operation, that the length of the various blocking times depends on the required cooling times of the transition resistors, and that a switching cycle counter is available which counts the absolute number of switching cycles carried out

2. Device according to claim 1, characterized in that that the number of adjustment commands from the thermally caused blocking times Voltage regulation is limited ago.

3. Device according to claim 1, characterized in that after the response of an evaluation element immediately a locking signal is issued and the device determining the locking time only as The clear signal is fed back to the binary counter (5).

4. Device according to claim 1, characterized in that the time-determining device only consists of a timing element with time-defining intentions.

5. Device according to claim 1, characterized in that it is before the maximum permissible Number of switching cycles issues several warning and alarm messages at certain intervals.

6. Device according to claim 1, characterized in that it after the maximum allowable Number of switching cycles sends a permanent blocking signal to the load switch drive.

7. Device according to claim 1, characterized in that the content of the switching cycle counter respective total content of the binary counter (5) can be added

8. Device according to claim 1, characterized in that the switching cycle counter consists of one Part counter (36) and a counter memory (35) consists in that the counter memory (35) has no counting function executes, but only takes over the content of a full adder (34) and is dimensioned so that only a possible carry over of the full adder is given as a counting pulse to the partial counter (36).

9. Device according to claim 1, characterized in that with each counting process by the Presetting command, the content of the counter memory (35) is deleted and is now only in one memory (38) the current content is added to the content of the binary counter (5) and stored in the now free counter memory (35) is stored, and that at the same time the input of the memory (38) is blocked, its old content only in the case of which the delete command ending the blocking period is deleted after it has been asked to record the new one Content of the counter memory (35) is released.

10. Device according to claim 1, characterized in that to avoid content loss in the event of a power failure, the counter memory (35) is designed as a sticky memory and between the outputs and inputs of each counter element an adhesive memory (42) is connected in the partial counter (36).

11. Device according to claim 1, characterized characterized in that the switching cycle counter (35/36) has a display device for coded or decimal display is connected

12. Device according to claim 1, characterized in that for the switching cycle counter (35/36) a higher value code, such as B. octal code, is used instead of the binary code